洞95的永磁無軸泵推技術全球遙遙領先！
瀚海狼山（匈奴狼山）在前幾天的推文中已經說過，所謂全球海洋背景噪音是95分貝左右。其實這個噪音水平只相當於家用冰箱日常製冷時的嗡嗡聲，也就是相當於國內空氣中測量噪音標準的43到45分貝之間。畢竟水中噪音和空氣噪音是用了兩個不同的測量基準，空氣中95分貝已經相當於摩托車發動時的刺耳聲響。而要讓一艘動輒七八千噸，甚至接近2萬噸的巨大核潛艇，全艇上下發出的噪音總水平只相當於一臺家用冰箱，實際上是非常不容易的。畢竟隨便一艘核潛艇都有4到5萬馬力的巨大軸功率。而且其反應堆的熱功率更有十幾萬千瓦以上。這麼一個巨物的綜合噪音水平不超過一臺冰箱。實現起來是真正的高科技。可是人類的技術發展就是要精益求精，何況核潛艇的噪聲水平關係到各大國的戰略安全。
因此都是不計工本的海量投入。那麼要控制核潛艇的噪音水平，就要首先明白核潛艇的噪音主要來自哪些方面。首先核潛艇裡面有艇員，人類的日常活動和工作都可以產生噪音。不過這類噪音可以透過紀律進行控制和降低。因此在關鍵的潛艇水下近距離戰鬥中，艇員都要躡手躡腳，大氣不敢出。其次，是潛艇內部的電子裝置發出的噪音。不過電子裝置的噪音也可以人為的降低和控制，這個問題也不大。第三，則是操作魚雷導彈等武器系統，和收放拖曳聲吶時的噪音。收放聲吶可以緩慢的進行。一般要幾個小時才能完成。因此基本可以把全過程的噪音控制在95分貝以下。開啟魚雷發射管前蓋，發射魚雷；再裝填魚雷和關閉內蓋的噪音巨大，水下發射潛射導彈的噪音也很大。不過現在有了首批魚雷的“游出”技術。
而且如果魚雷再裝填和發射潛射導彈時，都是已經探測到了對手位置的接戰狀態。此時已經敵我相互暴露，再保持靜音已經沒有意義。因此要保持全艇95分貝以下，都是對還沒有暴露和接戰的潛航的靜音要求。在以上幾點噪音源都可以克服之後，剩下的就是最主要的噪音來源。對核潛艇來說，主要又來自以下2處。一個就是反應堆的迴圈泵轉動的噪音和一回路和二回路冷卻劑流動的噪聲。另外一個，就是核潛艇動力和傳動系統發出的固有頻率的噪聲。現在對前一個噪聲源也有了大致解決的辦法。就是採用第4代一體堆，減少了冷卻劑的流動路線。而且取消了噪聲水平很大的迴圈泵，讓冷卻劑完全自迴圈。於是所有的噪音問題都集中到了最後，這就是核潛艇的傳動和推進系統。
從3代以前核潛艇的外觀來看，最大的外在噪聲源就是核潛艇的螺旋槳。萬噸以下的核潛艇一般是單軸單槳，但是蘇聯時代建造的超大型核潛艇似乎更喜歡雙軸雙槳。不管是單槳還是雙槳，作為螺旋槳來說，都有一個固有的自然缺陷。這就是海水這種流體，在較大的壓力和速度差下，會產生空泡現象。也就是在螺旋槳旋轉時，周邊部分水不再是水，而會變成空泡。這種空泡會產生很大的水下噪音。而核潛艇的螺旋槳轉速越快，空泡的產生就越多，不但噪聲會迅速變大，而且螺旋槳周邊有大量的空泡，還讓螺旋槳部分空轉而不能產生推力。因此採用螺旋槳體制的核潛艇，馬力再大也很難超過40節的水下最高速度。後來發現，要延緩空泡的產生，減小噪音，最好採用七葉大偏弧螺旋槳。不過這種方式只能延緩空泡出現，在一定範圍內降低噪音。如果速度到了18節以上，仍然有較大的噪音。
於是美蘇又開發了泵推技術。所謂的泵推，其實裡面仍然有傳動大軸和類似螺旋槳的旋轉推進面，不過整個系統外面有個前開口大，後開口小的圍了一圈的外殼。這樣就會降低空泡的產生和附帶的噪音。美國最近30年了研發的海狼級和弗吉尼亞級，就是採用了這種泵推，基本把噪音控制在了100分貝以下。那麼可以確保全程在95分貝以下嗎？仍然非常困難。因為現在海狼級和弗吉尼亞級的泵推，仍然都是有軸泵推。既然還有軸，那麼就必然在核潛艇的蒸汽透平以下，還有減速齒輪箱、大軸這些傳統的傳動裝置。減速齒輪箱裡面有大量的傳動齒輪和換擋系統，必然會產生較高的機械噪音。而更大的噪音源其實是大軸。大軸使用時間長了，會逐步變形。變形以後就會有固定頻率的摩擦噪音。而且大軸在尾部要延伸出艇體，就必須有一套抗很大水壓的密封系統。而大軸的自轉靈活性和抗水壓的密封性是一組永遠相互矛盾的存在。軸套的密封性越好，大軸轉動的摩擦力就越大，噪音就越大。如果想降低噪音，那麼大軸套的密封性就需要下調。後果是核潛艇最終會嚴重漏水；這是無法接受了。因此大軸的防水封套的日常摩擦，幾乎是除了空泡噪音之外，最大的固定噪音來源。
要徹底解決這個問題，只有徹底取消動力大軸，變成全電推進。這樣不但省去了大軸，增加了核潛艇的密封性，甚至連變速齒輪箱和換擋系統都省了。蒸汽透平的高速旋轉可以直接帶動主發電機發電。只通過電纜帶動無軸泵推系統就可以推進了。既解決了空泡問題，又解決了大軸噪音。不過說起來容易做起來難。美英艦艇全電搞得最早，卻發現根本解決不了無軸泵推的大功率難關。截止目前，所有的弗吉尼亞級的主動力仍然是有軸泵推。現在他們的無軸泵推只能做到幾百千瓦的級別，只能作為臨時性的試驗輔助動力存在。未來10年要求提高到1千千瓦級別。準備在剛剛開工的哥倫比亞級上安裝上2臺；不過仍然是輔助動力。和實際要求仍然差了2個數量級。
不過最近10年，一旦談到電磁二字，就沒了懸念。誰誰家已經突破了單臺X萬千瓦以上的永磁體無軸泵推技術。可以滿足新型攻擊艇到新型戰略艇的靜音推進要求，所謂領先就領先超級大國15年的底氣，相當一部分就是從這裡來的！