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5月30日，中央電視臺《焦點訪談》欄目播出了紀(jì)念全國首個科技工作者日的特別節(jié)目“科技強(qiáng)國的追夢人”，介紹了北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點實驗室主任張平教授與中國工程院院士、海軍工程大學(xué)電力電子研究所所長馬偉明。

其中在介紹中國工程院院士、海軍工程大學(xué)電力電子研究所所長馬偉明院士的相關(guān)事跡時，記者獲準(zhǔn)進(jìn)入了海軍工程大學(xué)的一所實驗室，拍攝并采訪了馬偉明院士帶領(lǐng)研發(fā)的一系列科技成果。其中一件帶有展板的展品被馬偉明院士介紹為他所在團(tuán)隊“在世界上第一個領(lǐng)先項目”，而根據(jù)展板上的介紹，這一成果是“潛艇無軸泵噴推進(jìn)器”。

央視《焦點訪談》欄目中馬偉明對無軸泵噴推進(jìn)器的介紹

根據(jù)馬偉明院士介紹，潛艇無軸泵噴推進(jìn)器是下一代核潛艇所用的推進(jìn)系統(tǒng)，并且“現(xiàn)在已經(jīng)在應(yīng)用了”，而在技術(shù)上，他的團(tuán)隊掌握的這一技術(shù)“領(lǐng)先就領(lǐng)先美國”，且“美國也是沿著這條路線走的”。

馬偉明院士所介紹的，正是繼機(jī)械式泵噴推進(jìn)器之后新一代的潛艇推進(jìn)器結(jié)構(gòu)——無軸泵噴推進(jìn)器。

泵噴推進(jìn)器是當(dāng)代潛艇，尤其是核潛艇上應(yīng)用的新型組合式水動力推進(jìn)器。與此前潛艇廣泛使用的七葉大側(cè)斜螺旋槳相比，泵噴推進(jìn)器在推進(jìn)效率高于后者的同時，其輻射噪聲反而低于七葉大側(cè)斜槳。文獻(xiàn)表明，低航速下，泵噴的低頻線譜噪聲比七葉大側(cè)斜槳要小15dB以上，寬帶譜總噪聲級下降10dB以上，高航速下，降噪效果更為明顯。且泵噴空化性能要優(yōu)于七葉大側(cè)斜螺旋槳，使得泵噴臨界航速更高，十分適合水下高速航行的核潛艇使用。

下水前的“弗吉尼亞”級核潛艇，其艇尾的大型物體就是泵噴推進(jìn)器

目前，包括英國“機(jī)敏”級、“特拉法爾加”級、美國“海狼”級、“弗吉尼亞”級等多型西方核潛艇都已經(jīng)采用了泵噴推進(jìn)器。但目前實際應(yīng)用的潛艇泵噴推進(jìn)器都屬于機(jī)械式泵噴推進(jìn)器，這一推進(jìn)系統(tǒng)由于仍然依賴潛艇艇體內(nèi)的驅(qū)動軸提供動力，并沒有根本解決傳統(tǒng)“螺旋槳-軸系-艇體”耦合振動有道的潛艇低譜噪聲。為了進(jìn)一步降低這一噪聲，研制無軸泵噴推進(jìn)器就成了相關(guān)的解決之道。

2004年，美國海軍和國防預(yù)先研究計劃局（DARPA）聯(lián)合發(fā)起了Tango Bravo項目，該項目擬取得的技術(shù)突破中，第一條即是實現(xiàn)無軸推進(jìn)。2011年，麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系完成了潛艇吊艙推進(jìn)的概念設(shè)計，而美國海軍研究署則在著手研究無軸泵噴推進(jìn)器實用化技術(shù)，并計劃在美國下一代戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈核潛艇上率先應(yīng)用無軸泵噴推進(jìn)器。

美國海軍未來規(guī)劃的無軸泵噴推進(jìn)系統(tǒng)

無軸泵噴推進(jìn)器將傳統(tǒng)螺旋槳和機(jī)械式泵噴推進(jìn)器的軸系驅(qū)動轉(zhuǎn)化為布置在泵噴導(dǎo)流管內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動，從而取消了傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的驅(qū)動軸，也從根本上消除了軸系所帶來的各種噪聲，而研制無軸泵噴推進(jìn)器的先決條件就是實現(xiàn)動力系統(tǒng)的綜合全電力推進(jìn)，這也正是馬偉明團(tuán)隊所科研攻關(guān)的重點項目。

央視《焦點訪談》電視畫面截圖，課件黑色的小型無軸泵噴推進(jìn)器樣機(jī)

相比機(jī)械式泵噴推進(jìn)器，無軸泵噴推進(jìn)器的核心技術(shù)優(yōu)勢在于將電機(jī)無軸推進(jìn)技術(shù)與泵噴低噪、高臨界航速的突出優(yōu)點完全集成起來，技能發(fā)揮泵噴本身的聲學(xué)性能優(yōu)勢，又能消除軸系聲源激勵系統(tǒng)。同時，由于無軸泵噴推進(jìn)器需要在泵噴導(dǎo)管上布置電機(jī)，可以大大改善潛艇倉室內(nèi)的有效利用空間。

從央視現(xiàn)場畫面看，實驗室內(nèi)的泵噴體積和尺寸都較小，很可能是用于技術(shù)演示的原理樣機(jī)或者早期的小功率輔助推進(jìn)器。由于技術(shù)水平限制，目前美國的無軸泵噴推進(jìn)器單臺的推力還無法完全替代機(jī)械式泵噴推進(jìn)器，因此美國正在考慮使用兩臺甚至三臺無軸泵噴推進(jìn)器布置在艇尾，實現(xiàn)潛艇推進(jìn)系統(tǒng)的變革，降低潛艇的噪聲。

中國海軍093型核潛艇

根據(jù)馬偉明在采訪中的表態(tài)，我們雖然無法獲知中國無軸泵噴推進(jìn)器的研制進(jìn)度，但可以知道中國的下一代核潛艇已經(jīng)應(yīng)用了這一領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，中國很可能將會和美國成為世界上最早在核潛艇上應(yīng)用這一先進(jìn)技術(shù)的國家。