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致敬八一节 | 氢能广泛应用在这些军事领域
作者:官方 来源:氢启未来网 所属栏目:业界专家 发布时间:2021-08-03 09:33
[ 导读 ]今年是中国人民解放军建军94周年,多年来,中国军人一直是人们心中最可爱的人,是最美的逆行者,人民军队更是守卫国门的钢铁长城...

今年是中国人民解放军建军94周年,多年来,中国军人一直是人们心中最可爱的人,是最美的逆行者,人民军队更是守卫国门的钢铁长城。在科技发展日新月异的今天,大量高科技成果已经广泛应用在军事领域,其中就有被誉为“21世纪终极能源”的氢能,它在海陆空天潜等诸多领域的应用,大大推动了我国军力的提升。

一、氢燃料电池技术备受潜艇青睐

氢燃料电池的原理是氢气与氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应,氢气被分解成氢离子和电子,并在多层膜的作用下分离,电子的运动形成了电流。氢燃料电池的产物只有水,同时生产所需的材料也不会对环境造成大的压力,因此被认为是一种终极环保的技术。

氢燃料电池在军事上应用有三个优点,一是静噪;二是可产生持续电流;三是能量转换率高(超过80%,普通仅为30%左右)。这些优势正式潜艇实现“隐身”的重要条件。目前最成功的氢电池推进武器是德国的212和214型潜艇。

传统常规潜艇在水下采用电动机推进,电力由蓄电池提供,但它的续航里程较短,一般在400海里左右,就需要上浮用柴油发动机给蓄电池充电,这样就容易暴露,因此常规潜艇一个重要的发展方向就是研制不依赖空气的推进系统-AIP系统。

目前世界上前景使用的AIP技术主要有3种,分别是闭式循环柴油机、斯特林发动机和燃料电池。这3种技术中,闭式循环柴油机的工作效率较低,而且柴油机本身的噪音和空气噪音较大。而斯特林发动机的可靠性较低,工作效率也仅为35%,也有一定的噪音。而燃料电池则有最高的效率,最高可以达到60%,同时不产生废气和污染物,噪声也是最小的。

我国的氢燃料电池技术也获得了巨大突破,早在2019年中国船舶第712研究所就发布了拥有自主知识产权的首款500千瓦级,船用氢燃料电池系统。

整套系统不会有任何的污染和排放,而且有相当高的制氢效率。携带的每一公升有机液体,可以制造50~80克的氢,此外还拥有非常良好的可靠性和补给便捷性。

与国外先进的产品相比,该机型的功率提高了117%,领先世界。虽然这款氢燃料电池的设计初衷是为了民用,但是不可否认的是,它具有相当强的军事应用背景,一旦应用,可以使中国潜艇事业再上一个台阶。

二、氢能无人驾驶飞行器再创飞行纪录

由电池供电的无人驾驶飞行器,已经广泛应用于军事领域,一般只能持续30分钟就需要充电。氢燃料电池可以将无人机空气时间增加到大约8小时,并且在着陆后,可以在不到15分钟内加油。此外,它还有更少的维护和零润滑剂的优势。因此,氢电池比其它电池具有更高的军事价值。

由新研创能联合首航国翼开发的六旋翼无人机的核心是一块氢燃料电池,搭载了一个高压储氢瓶为氢燃料电池提供发电所需的氢气。这款无人机,实现了长达331分钟的不间断室外飞行,打破了270分钟的世界纪录。

三、氢氧发动机应用于东风导弹

氢氧发动机是指采用液氢、液氧作为燃料的发动机,它具有重量轻、推力大、五毒无污染等优势。氢氧发动机是世界火箭发动机技术发展的趋势之一,掌握氢氧发动机技术是一个国家成为航天强国的标志之一。我国的长征五号使用的便是氢氧发动机技术。此外,相比于中短程固体燃料导弹,液态氢氧燃料发动机更适合应用在远程导弹上。

我国的东风-5A洲际导弹使用的便是液态氢氧发动机技术,它是中国射程最远的洲际弹道导弹,能够达到13000公里,采用陆基发射井发射、陀螺仪惯性制导系统和可储存式液氢燃料,能攻击到全球任何目标,可携带6枚分导式多弹头。

今年是中国共产党建党一百周年,奋斗百年路,启航新征程,这个八月显得格外红火,人民军队为人民,有了更多高科技的武器,中国军人的形象也变得更加高大伟岸,致敬中国军人。

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