作者ryannieh (new)
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标题Re: [问题] 世界最强的柴油潜艇?
时间Mon May 16 02:20:39 2011
忙完了一堆事,现在开始处理这边的事。
以下这篇文分三个部份。第一个部分主要在说明锂离子
电池,尤其是锂铁电池的安全性;第二个部分则是关於
锂离子电池於潜舰上使用的发展情况(你没看错,已经
开始用了,而且是大型有人作战用的潜舰);第三部分
则是回答一些问题。
锂离子电池的安全性,其实我前面很多文都提到,它其
实可以很安全,可是就有人不信。有人会拿没多久前出
事爆炸的电动机车当例子,可是如果你仔细调查,你会
发现,出事的是「锂锰」电池,那是一种比较旧而相对
不安全的锂离子电池,而且那个电池还没有通过经济部
TES的检测!简单地说就是黑心的厂商用了根本不该用
的电池才闯出这种祸。
当然,这麽说还是会有人不信。那我们来看影片好了:
***有.影.片.有.真.象.好.小.孩.请.勿.在.家.模.仿.分.隔.线***
步枪射击测试:
https://www.youtube.com/watch?v=brcSLnAT1nU
这里拿了两种锂离子电池:锂钴和锂铁镁(一个锂铁的
分支)电池来测试。测试的内容再简单不过:拿步枪来
打,看看分别会出什麽事。结果锂钴一被击中立刻烧了
起来,锂铁镁则一点烟都没有。
穿刺测试:
https://www.youtube.com/watch?v=OoBEoqK_o1c
如果觉得刚才那个可能只是电池本身设计很好,那我们
换一家公司的电池好了。这个实验是拿锂钴和锂铁电池
来钻孔,看看分别会有什麽反应。结果还是一样:锂钴
整个烧了起来,锂铁则是微微增温到摄氏六十多度。附
带一提,这部影片後面提到锂铁电池其实很环保,所以
什麽说锂离子电池内含氟酸之类的可以休矣。
切割测试:
https://www.youtube.com/watch?v=8IBapfB0Imo
如果觉得刚才那样破坏得不够彻底,那用锯子直接锯开
如何?结果一样没事。影片中的那位仁兄直接用手去触
摸电池和电池内部,一点事都没有。
震动测试:
https://www.youtube.com/watch?v=dvKGg1dmgis
有人质疑锂离子电池不耐震动,但实际上合格可通过安
全测试的车用锂离子电池一直都有,符合军规标准的也
有。这里就先不解释了。
MythBuster式测试(I):
https://www.youtube.com/watch?v=52h8IK0IdqI
有人可能会好奇:要让锂铁电池烧起来要怎麽样的条件
。这里是一个示范:要有三个条件,过充(实验中电压
达到19V,正常上限是4.2V)、破损(实验中用十字弓
把电池打一个洞)、火源(实验中故意点火烧电池)。
即使如此,电池仍然没有剧烈燃烧或爆炸。真要在潜舰
上发生类似的情况,用铅酸电池的话硫酸雾和氢气早已
弥漫整艘船。
MythBuster式测试(II):
https://www.youtube.com/watch?v=wkJM8MZkFKU&feature=related
那如果持续强行过充又如何?结果还是没事,一直到拿
吹风机吹热电池才让电池烧起来。这显示了除非同时多
个条件具备,不然锂铁电池要出问题很难。而这样的情
况下,铅酸电池只会更糟而已。
那好了,有人可能会问:这种东西根本没有实际用於潜
舰上的例子,可见它不安全。事实上,已经有了。先看
第一个:
http://tinyurl.com/3unhd6a
这里是说Saft提供VL16P锂离子电池予Tango Bravo计划
第一期之用。Tango Bravo计划的目的在於降低新一代
潜舰的造价,第一期计画包括Virginia block III,而
这一个block的首舰已於2009年起造,目前已下水但还没
成军(因为在它之前的潜舰都还没)。
有人可能会好奇VL16P锂离子电池是什麽。它是一种三元
素锂离子电池:
http://tinyurl.com/3c49ytc
它比较旧(2001年就开始生产),也比较贵。美国海军
选择对它性能比较了解。在上面那个资料里,锂铁电池
被归类为新科技,这很可能是它不被选用的原因。但这
不表示以後不会用锂铁取代。Saft也有做锂铁电池,而
且也提供包括NLOS-C在内的混合动力车用电池,所以说
锂离子电池不能军用其实是错的。
如果觉得这个例子不满意,我们来看德国人现在打算做
什麽:
http://www.prnewswire.co.uk/cgi/news/release?id=152203
这是说ThyssenKrupp和Gaia合作发展潜舰用的锂离子电
池。ThyssenKrupp可能有人不知道,但说它就是209和212
生产商大家就都知道了。那Gaia发展的是那种锂离子电池
呢?我们上它的网页去看:
http://www.gaia-akku.com/en/technology/lfpnca.html
一种是锂镍钴电池。它可以用於小型特战用潜舰上,但相
对不安全,所以应该不太可能;另一种则是锂铁电池。在
图中,它的安全性评价是最高的。
那麽,目前这个计划发展到什麽程度呢?请看这里:
http://www.marinelog.com/DOCS/NEWSMMIX/2010mar00010.html
目前已做出原型,放在太阳能动力船上测试。这还是一年
多前的事。
所以,不是我乱说或YY,而是你们之中一些人根本没有能力
或意愿去区分什麽是工程上安全可用的科技,什麽是太过激
进的科技。在德国那个新闻稿里,很明确地提到锂离子电池
可以延长潜舰的水下航程达三倍,而这也正是我为何也改用
燃气涡轮的原因:因为只有在放弃水下充电、柴油机、一部
分油料和载弹量才有可能延长水下航程到五倍,也就是两千
海里。
好了,相信到了这里,大多数人应该对於 锂离子电池的水下
应用没有问题了,接着来回答一些问题。
有人说柴潜实际上每四十八小时就要充电一次,不可能达到
四百海里的水下航程,而主要的原因是海流。前面的叙述基
本没错,後面的原因则不正确。事实上,这刚好说明了铅酸
电池的缺点。它的缺点之一是:深度充放电(就是充电充到
快饱合,和放电放到快没电)会缩短电池寿命。为了保护电
池,潜舰平时本来就不会在水下待太久。相比之下,锂离子
电池的问题就相对轻得多。
还有人铅酸电池安全可以当压舱,锂离子电池「遇水则发」
所以不能放舱底。先不说这关於锂离子电池安全性的叙述不
正确,事实上这位仁兄连为何铅酸电池在放舱底平面铺开的
理由都没搞懂。这其实是铅酸电池的问题导致的:一来,充
电时铅酸电池会产生氢气,为了避免在电池室累积引发爆炸
,放舱底让氢气扩散可以提高安全性;二来,铅酸电池在高
温下会折寿,而柴潜没有多少电力可供空调(就算居住舱保
持在三十度以上都是正常的),这样的设计可以最大程度地
利用对流来降温。
想了解锂离子电池对铅酸的优势,可以看一个东西:
http://tw.myblog.yahoo.com/jw!MOmm3oyBAAUZNciLUyP_khI2/article?mid=17272&sc=1
不断电系统和潜舰作业很多地方很像。可供参考。
最後,台湾自制潜舰势在必行,就算不是现在,以後也得要
做。考虑到取得的时程和战力缺口(很多资深潜舰官兵都退
了,因为只有两艘,执勤压力太大),取得二手潜舰并以自
制锂离子电池模组改良是最实际的方案。而未来,应该以自
制为主。
我提议的那个潜舰,虽然航程受限,但还可以用;如果装了
不合适的柴油机,一开就被对方潜舰盯上,结果就是到那都
被对方潜舰盯着,无法作战。而用燃气涡轮是最合理的选择
,因为如果要从外部发电,那就要另外准备发电车,太麻烦
,且增加一堆工程问题,且车舰会合作业只会增加困扰。燃
气涡轮不占空间重量,只考虑水上发电是合理的选择。另外
,这样的潜舰会是原型舰,不宜太过复杂(这样的设计其实
很简单);等到日後固体氧化物燃料电池(SOFC)成熟(核
研所和台湾的一些公司都在发展,所以其实是有基础的),
再拿它来取代燃气涡轮就是。
--
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◆ From: 74.106.192.59
1F:推 jessti :第一个的电池是锂铁镁 111.185.90.253 05/16 02:35
2F:→ jessti :Lithium Iron Magnesium Phosphate 111.185.90.253 05/16 02:35
手误,改过
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 02:58)
3F:→ kurt1980 :燃气涡轮怎麽可能不占空间重量... 111.81.88.182 05/16 09:45
哦,对了,有人拿某些用燃气涡轮的军舰设计来说明燃气涡轮很占空间
,问题是,他们根本没仔细研究那些设计占空间的理由。如果有仔细研
究的话,就会发现那些占空间的东西其实是热交换器,也就是降低热讯
号和利用废热的装置。如果根本不打算战时於高危险区的水面航行,要
那些东西干嘛?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 10:51)
4F:→ RURILIN :自己不研究还敢说别人没研究? 114.42.10.127 05/16 11:46
5F:→ RURILIN :你的进排气道怎处理还是避而不答. 114.42.10.127 05/16 11:46
不早就说了吗?装在帆罩,前後各开一个洞不就好了吗?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 11:48)
6F:→ RURILIN :用想当然尔的没可行性,说了等於没说 114.42.10.127 05/16 12:08
那您要不要指教一下,说说为什麽不可行?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 12:17)
7F:推 mp44stg44 :潜舰的匿踪无论如何都要保持的吧 59.126.144.56 05/16 12:35
作战期间返港作业时没必要。我前面其实也说了,那个燃气涡轮就是港内
充电和一般安全区域内水面航行用的。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 12:41)
8F:推 mp44stg44 :打到没电的时候怎麽办 59.126.144.56 05/16 12:40
9F:→ mp44stg44 :战区很广的耶。浮上水面充电那你匿踪 59.126.144.56 05/16 12:40
10F:→ mp44stg44 :怎麽办?直接投降吗? 59.126.144.56 05/16 12:41
这就是为什麽要两千海里水下航程的原因。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 12:42)
11F:→ mp44stg44 :依照电池的续航力,以及战区范围 59.126.144.56 05/16 12:42
12F:→ mp44stg44 :你作战期间返港作业也是要啊 59.126.144.56 05/16 12:43
13F:→ mp44stg44 :在制空权制海权只有局部优势的话 59.126.144.56 05/16 12:43
在港口内会发热的东西可多了,能看到热源就打吗?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 12:45)
14F:→ mp44stg44 :你要以潜望镜深度进港吗? 59.126.144.56 05/16 12:44
15F:推 mp44stg44 :你就不怕对方的潜舰埋伏等你回家吗 59.126.144.56 05/16 12:46
16F:推 mp44stg44 :我在思考海上的明显红外线目标是不是 59.126.144.56 05/16 12:50
17F:→ mp44stg44 :更好锁定瞄准。港口有热源,对。 59.126.144.56 05/16 12:50
18F:→ mp44stg44 :不过返港的时候你还在水上,不就 59.126.144.56 05/16 12:51
19F:→ mp44stg44 :万绿丛中一点红? 59.126.144.56 05/16 12:52
如果你担心会有埋伏,你应该尽可能待在水下才对,而不是去检讨水面
红外线讯号的问题。更何况,单看红外线讯号并无法区分民船军船。
20F:→ mp44stg44 :另外我们战时船还有可能返港吗? 59.126.144.56 05/16 12:53
21F:→ mp44stg44 :港口补给设施早就被打烂了吧 59.126.144.56 05/16 12:54
渔港多得是。不管那一种潜舰,都要返港补给,没有例外。这和用不用
燃气涡轮一点关系也没有。
22F:→ mp44stg44 :整个台湾岛附近全是战区,潜舰持久战 59.126.144.56 05/16 12:55
23F:→ mp44stg44 :能打多久?两千海里看似很威。 59.126.144.56 05/16 12:56
24F:→ mp44stg44 :但这是已经包含作战时期的战系耗电吗 59.126.144.56 05/16 12:57
25F:→ mp44stg44 :这种潜舰的持续作战能力能打多久 59.126.144.56 05/16 12:57
为什麽不包括?难道一般潜舰水下航程的数据是不包括战系耗电的数据?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 13:03)
26F:→ mp44stg44 :作战持续时间。以及作战失败紧急脱离 59.126.144.56 05/16 12:59
27F:→ mp44stg44 :两千海里,电池在多种作战状况耗电 59.126.144.56 05/16 13:00
28F:→ mp44stg44 :耗电程度不一,那最後整个潜舰的作战 59.126.144.56 05/16 13:01
29F:→ mp44stg44 :持续时间能坚持多久?你总是要撤离再 59.126.144.56 05/16 13:02
30F:→ mp44stg44 :充电。而且再补给不可能在西岸进行 59.126.144.56 05/16 13:02
31F:→ mp44stg44 :脱离广大的战区,那麽,还要保持多 59.126.144.56 05/16 13:04
两千海里是包含了那些就会用完的航程吗?你要不要实际拿张地图来看一下?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 13:06)
32F:→ mp44stg44 :少电力应对脱离时遭遇的敌军? 59.126.144.56 05/16 13:05
33F:→ mp44stg44 :我想知道一件事,假设潜舰的两千海里 59.126.144.56 05/16 13:10
34F:推 mp44stg44 :在纯电池动力系统维持作战 潜舰体积? 59.126.144.56 05/16 13:13
35F:推 OpenGoodHate:有想过油弹补给舰该如何进行整补吗220.135.120.103 05/16 13:21
36F:推 mp44stg44 :我还是很想知道他在水下可以待多久.. 59.126.144.56 05/16 13:24
37F:→ mp44stg44 :我教官跟我说过,武夷要到太平洋才可 59.126.144.56 05/16 13:24
38F:→ mp44stg44 :以整补。不过现在阿共有航母... 59.126.144.56 05/16 13:25
39F:→ mp44stg44 :这样潜舰本身的持续作战能力到底能 59.126.144.56 05/16 13:26
40F:→ mp44stg44 :持续作战多久?水下作战时间? 59.126.144.56 05/16 13:26
41F:→ mp44stg44 :有没有72小时以上呢? 59.126.144.56 05/16 13:27
两千海里都三个星期左右了吧,够用了
42F:→ jessti :我到是觉得 一直攻击成品的性能 140.112.55.85 05/16 13:30
43F:→ jessti :不如仔细去检视达成这东西的所必要 140.112.55.85 05/16 13:32
44F:→ jessti :的环节是不是都存在了 这东西本来就 140.112.55.85 05/16 13:33
45F:→ jessti :不是什麽常规的舰艇 140.112.55.85 05/16 13:34
46F:推 mp44stg44 :也是 59.126.144.56 05/16 13:35
47F:→ jessti :上面的测试都缺乏碰到水会怎样 140.112.55.85 05/16 13:35
48F:→ jessti :在钝气跟有适当吸收剂中 Li跟HF不是 140.112.55.85 05/16 13:37
49F:→ jessti :太大麻烦 小船吃发鱼雷也完了 用不到 140.112.55.85 05/16 13:41
50F:→ jessti :太复杂的设备 问题在整个东西装不装 140.112.55.85 05/16 13:42
51F:→ jessti :的起来 会不会到後来整合到後面问题 140.112.55.85 05/16 13:43
52F:→ jessti :复杂度已经超出一开始的需求了 140.112.55.85 05/16 13:44
53F:→ jessti :做出一艄只能打带跑的怪兽 远远就被 140.112.55.85 05/16 13:46
54F:→ jessti :target 140.112.55.85 05/16 13:46
55F:→ jessti :这种系统除了电池还要许多电容 140.112.55.85 05/16 13:49
56F:→ jessti :不知道现在超级电容的技术够不够这边 140.112.55.85 05/16 13:50
57F:→ jessti :的需求了? 不靠这个大输出很麻烦 140.112.55.85 05/16 13:51
应该还用不到超级电容的地步。电池的输出功率已经够高了
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 14:29)
58F:→ RURILIN :指教?别人对你指教你只会华丽的无视. 114.42.10.127 05/16 15:07
那我就不懂了,华丽的无视的到底是什麽?避重就轻是轻什麽重什麽?
没有任何具体内容,我的确无法反驳。
59F:→ Mystiera :水桶里面集气一个星期还是避重就轻 219.70.19.138 05/16 15:19
60F:→ mp44stg44 :我看了很久也觉得这是艘打带跑的船 59.126.144.56 05/16 19:51
61F:推 leptoneta :你都用锂离子电池 燃气涡轮要干嘛?140.116.113.173 05/16 20:01
62F:→ leptoneta :反正不上浮 不充电 燃气涡轮做啥140.116.113.173 05/16 20:03
63F:→ dasfriedrich:我就讲嘛,拆换式电瓶比较合用。 61.60.54.29 05/16 20:44
64F:→ dasfriedrich:既然锂离子电池可以上船,电瓶可拆换 61.60.54.29 05/16 20:46
65F:→ dasfriedrich:也属可行之替代方案......(茶 61.60.54.29 05/16 20:46
66F:→ dasfriedrich:要不要改成可潜式鱼雷艇? 61.60.54.29 05/16 20:51
我那时也说了:上百吨的电池要怎麽拆换?不可行。
至於可潜式鱼雷艇…任何作战用的潜舰都是可潜式鱼雷艇。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 22:31)
67F:→ ishiki :要一艘只能打带跑,一回港就变棺材的 61.217.60.120 05/16 22:35
68F:→ ishiki :潜艇来干嘛? 消耗预算吗? 61.217.60.120 05/16 22:35
请问潜舰作战那个不是打带跑的?至於一回港就变棺材这种事还麻烦
您好好回一篇分析一下。这样一堆人回一堆没头没脑的东西,我还真
不知道如何回起。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/16 22:57)
69F:→ ishiki :别人回就没头没脑,你讲就头头是道? 61.217.60.120 05/16 23:43
70F:→ Timbug :很有出国进修的fu118.171.253.252 05/16 23:58
您说的是。那可以烦请您好好回一篇了吗?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/17 00:04)
71F:→ ishiki :为什麽我就一定要回你一篇呢?(菸 61.217.60.120 05/17 00:12
那很抱歉,我帮不了您
72F:推 leptoneta :我的问题被忽略了~140.116.113.173 05/17 00:39
因为您的问题让人很无言。没有不充电啊,只是不水下充电而已。
如果要回到岸上用外部电源充电,第一就要碰上的问题是电源车和潜舰会合
的作业耗时(加油相对容易得多,因为油罐车便宜可以大量采购,而且潜舰
还可以直接用民间加油设施),第二个是电缆可能漏电(例如绝缘不佳或断
裂),战时这种问题太危险,第三是外部电源得和潜舰保持联结一段时间以
充满电池,这段时间动都不能动,易被攻击。燃气涡轮没有多大多重,与其
付出那些代价,不如老老实实地装一个上船算了。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/17 00:58)
73F:推 leptoneta :你的理由还真独特 不错不错~140.116.113.173 05/17 01:25
74F:嘘 ishiki :用不着你帮(菸 你只是另一个橘子罢了 61.217.60.120 05/17 02:41
75F:嘘 douge :依照自己心中的想法去google的伪专家128.104.180.241 05/17 03:38
嗯,我是伪专家没错,因为我的确不敢自称专家;按心中的想法去google
也没错,因为我需要验证自己的想法是否正确。不过我也依自己的想法
上Youtube找资料,所以您应该叫我「依照自己心中的想法去google和Youtube
的伪专家」才比较正确。
76F:推 abc0 :那我们平日买的手机相机电池是哪种? 128.138.65.243 05/17 04:10
大多是锂钴吧…
77F:→ Jetboy :电池可以设计成艇外模组式的。 114.39.69.8 05/17 06:32
78F:→ Jetboy :最大潜深就限制在50公尺好了。 114.39.69.8 05/17 06:33
79F:→ Jetboy :前後开洞的帆罩? 直接退图不审!!! 114.39.69.8 05/17 06:37
我很好奇,为什麽你会想要一个作战限制更大的设计?前後开洞不等於
潜航时不能关起来,有那麽严重吗?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/17 08:09)
80F:→ RURILIN :前後开大洞还要能潜航抗压, 114.42.6.159 05/17 08:16
81F:→ RURILIN :你的帆罩还得是压力壳,你要做双筒? 114.42.6.159 05/17 08:17
82F:→ RURILIN :这艘船到底要大到几千吨?还小潜艇? 114.42.6.159 05/17 08:18
所谓压力壳也只要能罩住燃气涡轮而已,能大到那里?
而所谓大洞也不过一平方公尺上下,这本来就有前例。如果觉得这样太大
,改成开几个小洞就是。
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/17 08:36)
83F:→ mp44stg44 :那这样子多开几个洞,结构强度够吗 59.126.144.56 05/17 10:58
鱼雷管洞更多,装卸鱼雷用的门更大(可不是所有潜舰的鱼雷都是鱼雷管
装进舰内的),还不是一样没事?
※ 编辑: ryannieh 来自: 74.106.192.59 (05/17 11:54)