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潜艇内的氧气是从哪里来的?潜艇探秘04

2016-07-06 张召忠 局座召忠

氧气是人赖以生存的基本条件,没有氧气,人就会窒息而死。生活在大气中的人们,谁也不会为没有足够的氧气而发愁。不过,假如你跑到了外太空,或许就能切身地体会到氧气的重要了。




同样,在水下数百米长期潜航的潜艇艇员也视氧气为生命,潜艇上要是没有足够的氧气,人员就无法生存。在这种情况下,还谈什么战斗力?





潜艇作战图


大家都知道潜艇很厉害,隐蔽在海洋深处,出其不意地对舰艇发起进攻,二战时期的德国潜艇就曾威风一时,特别是在狼群战术大行其道的1940年,德国可以用损失一艘潜艇的代价击沉敌方22艘舰艇,厉害吧!





u505潜艇剖面图


大多数人提起武器装备,都兴致勃勃地论述这个如何厉害,那个如何厉害,有多少人会去关注这些武器装备是如何被制造进而被用于战争中呢?就像潜艇这个东西,它是一种被耐压壳体和非耐压壳体密闭的水下舰艇,它在水下潜航的时候是如何获得充足的氧气呢?





潜艇肺呼吸器训练


潜艇艇员呼吸的氧气主要来自四个方面:通气管装置、空气再生装置、空气净化装置和空调装置。二战的时候,盟军为应对德国潜艇加紧了反潜武器的研制,水面舰艇大都装了声呐,战机上也装了雷达,随着盟军反潜的深入,德国潜艇损失也开始加重。那个时候,如果潜艇要充电的话,就需要浮出水面,用潜艇上的柴油机给蓄电池充电,充电耗费的时间还特别长,大约需要四个小时左右。试想如果德军潜艇充电的时候被盟军的护航战机或者是水面舰艇发现了,那不就等着挨打了吗?为了更好地提升潜艇的隐蔽性,1943年的时候,德国研制出了潜艇通气管装置。



纳粹德国海军U-58号通气管


通气管装置是一种可以升降的管子,在近海海域或夜间航行时,潜艇有时上浮至潜望镜深度,在距水面几米或十几米深的地方伸出潜望镜观察水面及空中敌情,如条件允许,可将通气管升出水面,空气经管子进入潜艇舱室,舱内污浊空气可通过设在指挥台围壳后部的排气管装置排出,从而使艇内空气对流,可以保持新鲜空气。潜望镜深度在战术术语中称作危险深度,为了隐蔽起见,潜艇一般都不敢使用这种工作状态,因为它极易被敌方反潜兵力发现,在近海还容易发生撞击等事故。



潜艇通气管示意图

 

说完了通气管装置,咱们再来看看空气再生装置,空气再生装置是一种可以生成氧气的装置,它由再生风机、制氧装置、二氧化碳吸收装置等组成。工作时,风机将舱内污浊的空气经风管抽至二氧化碳吸收装置,消除二氧化碳,再在处理过的空气中加进由制氧装置产生的氧气,然后经风管送到各舱室供艇员呼吸,如此循环,以达空气再生的目的。这种空气再生装置通常还可用电解水来制氧,它分解出的氧气可供 70~100人呼吸数小时,但由于耗电过多,不适于常规潜艇。



电解水制氧原理


此外,还有一些预储氧气的方法,如再生药板、氧气瓶、液态氧和氧烛等。再生药板是一种由各种化学物质及填料制成的多孔板,空气流过时,就能产生化学反应,生成氧气。一般潜艇上带的再生药板,可使用500~1500小时。氧气瓶是将氧气储存起来的一种高压容器,使用时打开阀门即可放气,主要供潜水钟、深潜器等使用。液态氧也是一种与氧气瓶类似的高压容器,它可供70-100名艇员使用90天。氧烛是一种由化学材料等制成的烛状可燃物,点燃后即可造氧。一根1尺长、直径3寸的氧烛所放出的氧气,可供40人呼吸1小时。




另外还有个空气净化装置,空气净化装置是将艇内空气中的有害气体和杂质控制在允许标准值以下的一种处理装置,常用的有以下四种:一是消氢燃烧装置,它主要是用电加热器将流过的空气加温,然后在催化 燃烧床的催化作用下使氢、氧发生化学反应而生成水蒸气,氢就被燃烧掉了。二是有害气体燃烧装置,其工作方式与第一种基本相同,只不过它所燃烧掉的是有害气体。三是二氧化碳净化装置,它通过一种特殊药液来吸收二氧化碳。四是活性炭过滤器,它是用活性炭作滤料,是由特制的炭组成的多孔性吸附剂来吸收各种有害气体,进而达到净化空气的目的。




剩下的还有空调装置,空调装置主要是保持艇内的温度、湿度等,使艇员有一个舒适的生活环境和工作条件,同时保证电子设备的正常工作,它本身并不能产生氧气。我们今天所谈到的这些东西,看起来都很简单,但对于潜艇生活来说,却是至关重要。



2003年4月16日,中国海军361号潜艇失事,艇上70名官兵全部遇难,事后调查发现事故原因是充电的时候进气阀因故障未打开,充电消耗的氧气量是非常大的,这个时候特别需要空气的进入。事后相关数据显示,差不多两分钟时间,艇内的氧气就基本被消耗完了。




“潜艇探秘”系列文章:

潜艇是怎样发展起来的?——潜艇探秘01

一艘潜艇干掉236艘舰船,当时的潜艇为什么这么能战斗?潜艇探秘02

潜艇暴打舰船,一艘不够上两艘!潜艇探秘03


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