舰艇电力推进趋势明显,电磁干扰是否会使其丧失动力?没那么脆弱!
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随着舰艇系统配置电磁化程度的不断提升以及高能武器技术的发展,对于舰艇的动力形式提出了新的需求。全电力驱动是目前舰艇动力的发展方向,相对于传统的机械动力系统,全电驱动具有响应速度快、占用空间小以及机械噪音低等优点,尤其是能够适应舰艇雷达、电子、武器等等的用电量需求,全电驱动也能够大幅的简化全舰艇的动力系统及电力系统的配置。
英国“伊丽莎白女王级”航母是目前吨位最大的采用电力推进的舰艇
全电驱动最为一项新的舰艇动力形式,想要大范围的普及推广还有一定难度,本身也有一定的缺点。一方面,全电驱动舰艇对发/储电设备和控制系统要求较高,另一方面,电力系统对于使用环境和外界冲击(包括电磁脉冲)的应对能力可能要略差一些。不过,随着全电驱动技术的不断发展,其配置会越来越完善,防电子干扰冲击肯定也是设计时必须要考虑的要素之一。
综合电力推进系统是舰艇动力的发展方向
全电驱动有一个专业术语是“综合电力推进”(Integrated electric propulsion),简称IEP技术。目前,全球范围内采用IEP推进的舰艇主要有三个型号,即英国的45型驱逐舰、“伊丽莎白女王级”航母和美国的DDG1000驱逐舰。其中,45型驱逐舰是全球第一型采用全电驱动的军用舰艇,装备2台WR-21燃气轮机(单机43MW)和2台Wartsila V12柴油发电机组(单机4MW)以及2台20MW级Converteam推进用电动机,总共约56000马力的推进功率,可以使45型驱逐舰达到28节以上最高航速。上述三型全电驱动战舰,在服役之初均出现了不同程度的动力系统问题,不过主要原因是与作为电力上级来源的燃气轮机、换热器等硬件问题,并非电力推进系统本身问题,不过根本上来说还是因为由于电力推进系统与源动力系统的匹配导致的问题,这也是新技术在前期应用中普遍要经历的阶段。
综合电力推进系统一般组成
英国45型驱逐舰是全球第一型全电驱动舰艇
类似大中型水面战舰、核潜艇等这样的高度集成化的装备,其设计、建造、调试、运行等每一个步骤都经过深思熟虑、多轮论证。在舰艇设计之初,电磁兼容性和抗电磁干扰能力是重要的设计指标,不仅包括雷达、火控系统、仪控测量系统等要考虑看电磁干扰能力,武器系统和动力系统(控制部分)也需要考虑。在全电推进的舰艇中,动力相关的控制系统是重点防护对象,而且核心部分一般也会采取实体屏蔽的方式防止电磁干扰和外部的冲击,想要通过电子干扰的方式是全电驱动的舰艇失去动力,这个可能性与击沉这艘军舰差不多。也就是说除非想通过破话敌方舰艇动力设备方式将其“生擒”,否则,将其击沉或者严重毁伤使其丧失战斗力肯定是首选。
现代舰艇琳琅满目的各种电子设备,设计时必须考虑电磁兼容和电子干扰问题
具有电磁屏蔽功能的机柜
当然,有人会说可以用电磁脉冲弹打击全电驱动的舰艇,烧毁其电子元器件使其丧失动力。不过,个人认为电磁脉冲弹主要是针对雷达、仪控等仪表这些敏感设备,而且现代的电子设备都采用大冗余设计并设有自动保护系统,拥有较强的抗电磁脉冲能力。如果电磁脉冲强度达到了无法承受的程度,那么全舰所有系统基本上也都被摧毁了,即便全电推进系统也被摧毁对于作战也影响不大了。
高强度的电磁脉冲对所有电子设备都会产生一定影响