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[新品发布] 美国着力开发高速高效潜航器

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发表于 2015-8-28 08:21:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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美国政府方面的研究人员正在召集各承包商,开展革命性的水下推进及减阻技术,以增进各类载人及无人潜航器的水下移动速度与能源效率。
位于华盛顿州Keyport的海军水下战中心(NUWC)已经代表DARPA授出了三份“蓝狼”项目合同。“蓝狼”项目致力于有关载人及无人潜航器水下动力、水动升力与减阻技术的海上试验。
DARPA官方表示,“蓝狼”项目将进行集成式潜航器的型号开发与测试,这些潜航器能够达到过去固定大小的平台所无法达到的速度和航程,同时潜航器的体积以及载荷与电子设备所占比重将维持不变。
最近的一份“蓝狼”项目合同价值370万美元,本周该合同被授予位于麻省剑桥的Charles Stark Draper实验室。在此之前,7月31日位于康涅狄格州Groton的应用物理科学公司(APS)获得了一份价值310万美元的“蓝狼”项目合同。去年6月,位于加州Huntington Beach的波音公司防务、空间与安全分公司获得了价值126845美元的“蓝狼”项目合同。
“蓝狼”项目主要开发各类设计方案、动升力与减阻系统,以及新型混合动力系统。
概念设计指采取创新性的设计方案,以改变潜航器的若干关键性设计,进而实现高速、低阻力、高能量效率的潜航器。概念设计不仅是对现有潜航器型号优点、弱点与风险的深刻剖析,而且需要改变设计思路与作战理念。
动升力与减阻指为实现显著减阻而采取的革命性技术,例如利用小翼、外形、涂装获取动升力,以及用于在不同航程与速度下提升系统动力效率的新的减阻技术。
混合动力系统是指采取热力学、电化学或能量收集方式,利用多种能源提升能源效率。DARPA的研究人员称,他们计划探索热力学与电力能源,例如适用于潜航器系统模块的燃料电池与蓄电池。
DARPA官方解释称,潜航器的大小、重量及体积传统上受限于操作、发射及维护系统。通常而言,潜航器的任务表现取决于其航程、耐受性、速度以及航深需要。而潜航器的航程受限于推进系统所获能量以及在一定航速下的动力需求。
这意味着在航速、航程以及载荷与电子设备所需空间一定的条件下,潜航器的大小与任务包所需能量成正比。
虽然设计人员通过减少水动阻力、提升升阻比、提升单位体积能源的能量密度等方式对任务包进行调整,然而在固定大小的潜航器中,减小系统阻力或提升升阻比本身就会消耗一定体积与重量的能源,从而减少动力系统所获得的能量。
“蓝狼”项目致力于通过新能源、水动升力以及减阻技术的快速测试与孵化打破此类限制。
测试将利用现有潜航器,分别在位于罗德岛州Newport的海军水下战中心与位于弗吉尼亚州Reston的宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室进行。海军水下战中心负责管理安全、认证以及潜航器开发,宾夕法尼亚州立大学负责提供专业技术。
最初用于测试的设备是一具直径21英寸的潜航器,其上为基本的导航、控制、电子系统及载荷预留了容积与重量空间。该潜航器将采取基础的电力驱动以及常规控制鳍。
在“蓝狼”项目为期一年的第一阶段,APS公司Draper实验室以及波音公司将进行动升力、减阻以及动力系统的元器件与分系统技术设计。进入第二阶段后,将进行模块开发,并对系统集成的安全性、性能以及准备情况进行论证。

来源:中国船舶信息中心 谢忱




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