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納米潤滑技術(shù)在潛艇上的應(yīng)用

作者: 來源: 日期:2019/1/22 14:00:23 人氣:2559

      美國海軍情報(bào)局2009年報(bào)告書指出,中國技術(shù)依然很落后。近年來建造的“晉”級潛艇的噪音水平還不及前蘇聯(lián)30年前建造的“德爾塔”-3級潛艇。美國海軍在距離中國數(shù)千公里的關(guān)島便可以捕捉到中國“晉”級潛艇發(fā)出的噪音。美軍新型的“海狼”級核動力潛艇比現(xiàn)役的“洛杉磯”級攻擊潛艇要安靜70倍。有分析認(rèn)為,“海狼”級潛艇以25節(jié)時(shí)速巡航,產(chǎn)生的噪音也比“洛杉磯”級??吭诟劭跁r(shí)的噪音要小。因?yàn)榧夹g(shù)差距大,美國目前依然不把中國潛艇戰(zhàn)斗力的迅速增強(qiáng)視為大的威脅。對美國來說,中國的核動力潛艇差距尤其大。但美國海軍在各類報(bào)告書中,多次指出中國的“基洛”級、“宋”級、“元”級等柴電潛艇日益大型化,噪音也不斷降低,比核潛艇的威脅更大。


??攻擊航母在內(nèi)大型水上艦船,攻擊性潛艇是的主力戰(zhàn)士。同時(shí),潛艇又是中遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的機(jī)動性載具,可以執(zhí)行核打擊任務(wù)的戰(zhàn)略制衡武器之一。當(dāng)今世界,地面和空中目標(biāo)都暴露在美國的GPS全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)的監(jiān)控之下,海中的潛艇則是GPS的“盲區(qū)”。如果潛艇的靜音技術(shù)能成功逃避敵人的聲納系統(tǒng),潛艇無疑將成為海中的“隱形殺手”。據(jù)上述資料,美國海軍在距離中國數(shù)千公里的關(guān)島就能捕捉到中國“晉”級潛艇的噪音,顯然噪音是潛艇的致命傷,如不克服這一致命傷,潛艇將毫無實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。


??潛艇的噪音主要來自發(fā)動機(jī)、齒輪箱和高速傳動系統(tǒng),高溫、高速、震動、摩擦、磨粒等因素都是噪音的來源。據(jù)上述資料,美軍新型的“海狼”級核動力潛艇比現(xiàn)役的“洛杉磯”級攻擊潛艇要安靜70倍,“海狼”級潛艇以25節(jié)時(shí)速巡航,產(chǎn)生的噪音也比“洛杉磯”級停靠在港口時(shí)的噪音要小。這種潛艇超低音技術(shù)的核心,就是合理應(yīng)用納米潤滑技術(shù)。美國合理應(yīng)用納米潤滑技術(shù)有兩個(gè)環(huán)節(jié),一是在動設(shè)備和部件的先天制造環(huán)節(jié),利用材料基態(tài)納米潤滑劑進(jìn)行潤滑預(yù)處理;二是在動設(shè)備的后天使用環(huán)節(jié),使用相應(yīng)的納米潤滑劑在運(yùn)行中修復(fù)和養(yǎng)護(hù)設(shè)備,使設(shè)備處于理想潤滑狀態(tài)。


??個(gè)制造環(huán)節(jié)的納米潤滑預(yù)處理,是在零件加工環(huán)節(jié)把材料基態(tài)納米材料加入加工液中,不同的材料添加的納米材料也不同,然后再進(jìn)行潤滑預(yù)處理。潤滑預(yù)處理是利用材料基態(tài)納米材料,在模擬零件運(yùn)行的超高低溫、高輻射、重載、高速、真空等極端環(huán)境中磨合,磨合完畢潤滑面上就形成了一層的納米潤滑層。零件實(shí)際的使用環(huán)境都不會超過磨合時(shí)的極端環(huán)境,所以這層先天形成的納米潤滑層終生不會被破壞。這種經(jīng)過納米潤滑預(yù)處理的裝備,美國主要應(yīng)用于航天、核工業(yè)和高軍工裝備等領(lǐng)域。


??這個(gè)納米潤滑預(yù)處理,實(shí)際上就是提高潤滑件光潔度的表面加工過程。除了在制造環(huán)節(jié)可以使用這一潤滑預(yù)處理,在裝備維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)也可以使用這一處理。國內(nèi)的有關(guān)大學(xué)已對各種不同納米材料的納米潤滑特性進(jìn)行了定性基礎(chǔ)性研究,純國產(chǎn)的材料基態(tài)納米潤滑劑也已研發(fā)成功。我們可以利用國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑劑,對我國的現(xiàn)役裝備進(jìn)行潤滑預(yù)處理。那層先天形成的納米級精度潤滑面,為我們潛艇的靜音技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


??第二個(gè)使用環(huán)節(jié)選用適宜的納米潤滑劑,還能使裝備在運(yùn)行中養(yǎng)護(hù)和修復(fù),使設(shè)備永遠(yuǎn)處于理想潤滑狀態(tài)下運(yùn)行。當(dāng)傳統(tǒng)潤滑油膜不能滿足現(xiàn)代設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的需要,稱為病態(tài)潤滑;當(dāng)潤滑技術(shù)改進(jìn)能滿足現(xiàn)代設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的需要,稱為滿足潤滑;當(dāng)潤滑技術(shù)能使現(xiàn)代設(shè)備在運(yùn)行中養(yǎng)護(hù),不斷地自我修復(fù),稱為理想潤滑。理想潤滑的定義是:潤滑產(chǎn)品中含有與潤滑油或潤滑件同質(zhì)或近質(zhì)的納米潤滑材料,這些納米潤滑材料結(jié)合其他伴隨技術(shù)后,能根據(jù)潤滑工況的實(shí)際需要形成一種動態(tài)修復(fù)膜或稱實(shí)際運(yùn)行膜,只要使這層動態(tài)修復(fù)膜的形成環(huán)境一直保持,設(shè)備將能在實(shí)際運(yùn)行中不斷地自我養(yǎng)護(hù),永遠(yuǎn)都不會毀壞。


??這個(gè)在運(yùn)行中動態(tài)修復(fù)和養(yǎng)護(hù),應(yīng)該這樣理解:如果潤滑件的潤滑面已被磨的坑坑洼洼凹凸不平,只要能運(yùn)行起來,材料基態(tài)納米潤滑劑能讓工況變的越來越好。舉一個(gè)應(yīng)用實(shí)例:2005年3月,儀征化纖熱電生產(chǎn)中心的2#爐乙側(cè)吸風(fēng)機(jī)(功率260KW),軸承有異音,溫度27℃,水平振動156μm。近兩個(gè)月,車間在做了動平衡和嘗試了各種方法后,振動依然沒有緩解。3月2日換用國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂后,噪音和振動明顯降低,在做了動平衡后,溫度降到25℃,水平振動值降到了14μm,運(yùn)行2個(gè)月后振動降到了5μm,設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。潤滑脂更換周期從原來的2~4個(gè)月延長到36個(gè)月,原每次換脂需要1800g,現(xiàn)6個(gè)月補(bǔ)脂160g。


??美國的納米潤滑技術(shù)源自其航天領(lǐng)域的阿波羅登月計(jì)劃,材料基態(tài)納米潤滑劑在航天、核工業(yè)和軍工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。我國納米技術(shù)的起步時(shí)間和發(fā)展速度,與歐美基本上能保持同步。在納米潤滑領(lǐng)域,某些納米技術(shù)已處于國際(納米潤滑油是我國獨(dú)有的),只是中國沒有對各種成熟的納米潤滑技術(shù)進(jìn)行規(guī)范整合,同時(shí)相應(yīng)的納米潤滑產(chǎn)品也沒有進(jìn)行的應(yīng)用和推廣。

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