斯特林发动机在水下用从海水中提取的氧工作的可能性

无论从社会、商业、科学或军事的原因去探索海洋,都需要有效和费效比高的水下运载器。因此要求能用有效的方法在水下运载器上产生动力,以供长久水下运行时所需的推进和生活用电。斯特林发动机是以闭式循环工作的,早已作为水下应用的候选者,现在已在海军潜艇这样的险峻环境应用中证明了它的可靠性和可维修性。 最近斯特林发动机已考虑用于小型的、持久力长的无人水下运载器(UUV)。但是在这些运载器的非常有限的空间中要带氧源,这给设计者带来许多问题。虽然已经探索过用多带几个有效的能量贮存筒的多层UUV方案,而且已显示出吸引人的性能,但是如果这种UUV要从潜艇发射,那么需要对潜艇的设计有较大的改变。因此要寻找一种途径能采用更节省空间的氧源。 海水中含有溶解的氧,如果将它能作为氧源来满足发动机需要的全部氧或部份氧,那么上述的设计问题就可克服。 本文介绍了为以斯特林发动机为动力的DARPA的UUV提供氧。所采用的膜(或人造鳃)技术的初步研究结果,已经发现,提取氧的方案只在某些海区可用于作动力系统用。即使在溶解氧有充足水平的地方,对UUV应用场合,用人造鳃——斯特林发动机系统还只是有限的可利用性,并且还有许多实际问题要解决。