新鄉(xiāng)宏達(dá)納米技術(shù)在潛艇上的應(yīng)用

美國海軍情報局2009年報告書指出，中國技術(shù)依然很落后。近年來建造的“晉”級潛艇的噪音水平還不及前蘇聯(lián)30年前建造的“德爾塔”-3級潛艇。美國海軍在距離中國數(shù)千公里的關(guān)島便可以捕捉到中國“晉”級潛艇發(fā)出的噪音。美軍新型的“海狼”級核動力潛艇比現(xiàn)役的“洛杉磯”級攻擊潛艇要安靜70倍。有分析認(rèn)為，“海狼”級潛艇以25節(jié)時速巡航，產(chǎn)生的噪音也比“洛杉磯”級停靠在港口時的噪音要小。因為技術(shù)差距大，美國目前依然不把中國潛艇戰(zhàn)斗力的迅速增強視為大的威脅。對美國來說，中國的核動力潛艇差距尤其大。但美國海軍在各類報告書中，多次指出中國的“基洛”級、“宋”級、“元”級等柴電潛艇日益大型化，噪音也不斷降低，比核潛艇的威脅更大。

攻擊航母在內(nèi)大型水上艦船，攻擊性潛艇是肯定的主力戰(zhàn)士。同時，潛艇又是中遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的機動性載具，可以執(zhí)行核打擊任務(wù)的戰(zhàn)略制衡武器之一。當(dāng)今世界，地面和空中目標(biāo)都完全暴露在美國的GPS全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)的監(jiān)控之下，海中的潛艇則是GPS的“盲區(qū)”。如果潛艇的靜音技術(shù)能成功逃避敵人的聲納系統(tǒng)，潛艇無疑將成為海中的“隱形殺手”。據(jù)上述資料，美國海軍在距離中國數(shù)千公里的關(guān)島就能捕捉到中國“晉”級潛艇的噪音，顯然噪音是潛艇的致命傷，如不克服這一致命傷，潛艇將毫無實戰(zhàn)價值。

潛艇的噪音主要來自發(fā)動機、齒輪箱和高速傳動系統(tǒng)，高溫、高速、震動、摩擦、磨粒等因素都是噪音的來源。據(jù)上述資料，美軍新型的“海狼”級核動力潛艇比現(xiàn)役的“洛杉磯”級攻擊潛艇要安靜70倍，“海狼”級潛艇以25節(jié)時速巡航，產(chǎn)生的噪音也比“洛杉磯”級?？吭诟劭跁r的噪音要小。這種潛艇超低音技術(shù)的核心，就是合理應(yīng)用納米潤滑技術(shù)。美國合理應(yīng)用納米潤滑技術(shù)有兩個環(huán)節(jié)，一是在動設(shè)備和部件的先天制造環(huán)節(jié)，利用材料基態(tài)納米潤滑劑進(jìn)行潤滑預(yù)處理；二是在動設(shè)備的后天使用環(huán)節(jié)，使用相應(yīng)的納米潤滑劑在運行中修復(fù)和養(yǎng)護(hù)設(shè)備，使設(shè)備處于理想潤滑狀態(tài)。

首先制造環(huán)節(jié)的納米潤滑預(yù)處理，是在零件加工環(huán)節(jié)把材料基態(tài)納米材料加入加工液中，不同的材料添加的納米材料也不同，然后再進(jìn)行潤滑預(yù)處理。潤滑預(yù)處理是利用材料基態(tài)納米材料，在模擬零件運行的超高低溫、高輻射、重載、高速、真空等極端環(huán)境中磨合，磨合完畢潤滑面上就形成了一層完美的納米潤滑層。零件實際的使用環(huán)境都不會超過磨合時的極端環(huán)境，所以這層先天形成的納米潤滑層終生不會被破壞。這種經(jīng)過納米潤滑預(yù)處理的裝備，美國主要應(yīng)用于航天、核工業(yè)和高端軍工裝備等領(lǐng)域。

這個納米潤滑預(yù)處理，實際上就是提高潤滑件光潔度的表面加工過程。除了在制造環(huán)節(jié)可以使用這一潤滑預(yù)處理，在裝備維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)也可以使用這一處理。國內(nèi)的有關(guān)大學(xué)已對各種不同納米材料的納米潤滑特性進(jìn)行了定性基礎(chǔ)性研究，純國產(chǎn)的材料基態(tài)納米潤滑劑也已研發(fā)成功。我們可以利用國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑劑，對我國的現(xiàn)役裝備進(jìn)行潤滑預(yù)處理。那層先天形成的納米級精度潤滑面，為我們潛艇的靜音技術(shù)提供了最堅實的基礎(chǔ)。

第二個使用環(huán)節(jié)選用適宜的納米潤滑劑，還能使裝備在運行中養(yǎng)護(hù)和修復(fù)，使設(shè)備永遠(yuǎn)處于理想潤滑狀態(tài)下運行。當(dāng)傳統(tǒng)潤滑油膜不能滿足現(xiàn)代設(shè)備實際運行的需要，稱為病態(tài)潤滑；當(dāng)潤滑技術(shù)改進(jìn)能滿足現(xiàn)代設(shè)備實際運行的需要，稱為滿足潤滑；當(dāng)潤滑技術(shù)能使現(xiàn)代設(shè)備在運行中養(yǎng)護(hù)，不斷地自我修復(fù)，稱為理想潤滑。理想潤滑的定義是：潤滑產(chǎn)品中含有與潤滑油或潤滑件同質(zhì)或近質(zhì)的納米潤滑材料，這些納米潤滑材料結(jié)合其他伴隨技術(shù)后，能根據(jù)潤滑工況的實際需要形成一種動態(tài)修復(fù)膜或稱實際運行膜，只要使這層動態(tài)修復(fù)膜的形成環(huán)境一直保持，設(shè)備將能在實際運行中不斷地自我養(yǎng)護(hù)，永遠(yuǎn)都不會毀壞。

這個在運行中動態(tài)修復(fù)和養(yǎng)護(hù)，應(yīng)該這樣理解：如果潤滑件的潤滑面已被磨的坑坑洼洼凹凸不平，只要能運行起來，材料基態(tài)納米潤滑劑能讓工況變的越來越好。舉一個應(yīng)用實例：2005年3月，儀征化纖熱電生產(chǎn)中心的2＃爐乙側(cè)吸風(fēng)機（功率260KW），軸承有異音，溫度27℃，水平振動156μm。近兩個月，車間在做了動平衡和嘗試了各種方法后，振動依然沒有緩解。3月2日換用國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂后，噪音和振動明顯降低，在做了動平衡后，溫度降到25℃，水平振動值降到了14μm，運行2個月后振動降到了5μm，設(shè)備完全恢復(fù)正常運行。潤滑脂更換周期從原來的2～4個月延長到36個月，原每次換脂需要1800g，現(xiàn)6個月補脂160g。

美國的納米潤滑技術(shù)源自其航天領(lǐng)域的阿波羅登月計劃，材料基態(tài)納米潤滑劑在航天、核工業(yè)和軍工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。我國納米技術(shù)的起步時間和發(fā)展速度，與歐美國家基本上能保持同步。在納米潤滑領(lǐng)域，某些納米技術(shù)已處于國際領(lǐng)先（納米潤滑油是我國獨有的），只是中國沒有對各種成熟有效的納米潤滑技術(shù)進(jìn)行規(guī)范整合，同時相應(yīng)的納米潤滑產(chǎn)品也沒有進(jìn)行有效的應(yīng)用和推廣。