船靠螺旋槳推動前進，這幾乎是常識。但隱藏在水下的潛艇， 如果也是用螺旋槳，那麽發出的雜訊太大， 就完全失去了其作為潛艇的意義。
所以，各國紛紛找尋新的潛艇推進系統。而 中國的無軸泵推技術 ，則將這一領域的發展推升到了一個新的高度。
美國的動力不夠，中國技術領先
在泵噴推進系統中，技術發展也經歷了一系列革新。 比如機械式泵噴推進器， 目前在各國的潛艇上，還屬於主流套用推進系統。
而中國在這一領域的技術，已經又新上一個台階了。根據【焦點訪談】2017年某一期節目的公開報道， 中國在技術上已經在研發新一代的無軸泵噴推進器了。
進行這一技術研發和革新的，是馬偉明所帶領的研究團隊。技術上我們領先於美國，並且美國後來在研發中，也是順著我們的研發路線在進行的。
在上一代的產品中， 各國所使用的主要是機械式泵噴推進系統。 比如美國的海狼級和維珍尼亞級潛艇，英國的特拉法爾加級和機敏級潛艇，用的都是這種推進系統。
相較於傳統的螺旋槳推進系統， 泵噴推進系統在潛艇低速航行的過程中，其產生低頻線譜噪音比常規的推進系統至少小了15分貝 。
在高速航行的狀態下，新的推進系統因為空化性更好，所以降噪的效果相當明顯。這樣一來，潛艇在水下十分適合隱蔽航行，即使在高速行駛的情況下， 也不容易因為噪音而暴露位置。
雖然新的系統有如此大的優勢，可在潛艇上的實際套用中，上一代的泵噴推進系統，依然采用了 機械式的推進器。
這種結構意味著，在潛艇行駛的時候， 依然要靠驅動軸來產生動力。 而只要采取該推進方式，潛艇低譜噪音的產生，就跟傳統的螺旋槳式推進系統有些類似了。
換言之， 它降噪的程度，並沒有達到最完美的效果。 所以要解決這一問題，就需要進行技術革新和升級。圍繞機械式泵噴推進系統的改進，除了中國之外其他國家也一直在推進中。
此前的公開報道中，馬偉明並沒有提及無軸泵噴推進器的具體研發情況，在媒體的報道中，顯示的畫面也是模擬系統而非實物。
但根據透露，中國新一代的核潛艇上，在推進系統中已經運用到了相關的技術。對比之下，美國在這方面的研發還有一些瓶頸要突破。
還在2004年時，美國隸屬於國防部的DARPA機構，發起過全新的研發專案，主要目標就是突破現有的一些技術瓶頸，其中就包括無軸泵噴推進系統的研發。
此後，美國的一些大學在技術套用上完成了概念設計，相關的科研機構則在推動套用化的技術。
但在此後的研發行程中，美國研發的新系統， 單台器材的動力不夠， 實驗中無法完成正常的推進，單台的動力完全抵不上現有的機械式推進系統。
這樣一來，新的推進系統根本無法在潛艇上套用。根據此前的報道， 美國人計劃使用多台推進器， 聯合使用產生推力，進而來實作降噪。
但後來究竟是如何改進的，目前還沒有最新的訊息。而根據美國此前的預估， 新一代的核動力潛艇上，該技術就要套用了。
可如果動力不夠的問題還沒有解決的話，那就相當的尷尬了。
那麽在新的系統革新套用後，它的優點又會有哪些集中體現呢？
無軸的優勢有哪些
首先從系統的整體布局看，升級後的器材， 將原來的軸系驅動變成了泵噴導流管內的電機驅動。
這種布局的改變，系統中就不用使用傳統的驅動軸了。如此一來，凡是因為驅動軸工作而產生的各種噪音， 都能盡可能得到降低甚至是直接消除。
從本質上來看，上一代的技術屬於機械式，也可以說是 有軸的泵噴推進器 。依照推進系統的原理，推進器本身就是加裝在螺旋槳外的一個環狀結構， 它在一定程度上遮蔽了螺旋槳轉子產生的噪音。
可正因為有驅動系統的存在，所以降噪的特性不徹底。無軸式的推進系統，本質上是將系統的布局做了更好的最佳化，降噪的效能進而也得到了增強。
其次從系統的布局上來看，新一代的系統使用了電機驅動， 而非傳統的驅動軸帶動葉輪的模式。
在新的改進布局中，電機驅動裝置不用安裝在潛艇的中心軸線上，它可以更加靈活的被安裝在環狀導管內部。
如此一來，就不存在中心驅動，同時螺旋槳也不再是一個整體了。整套推進系統本身，成為了各自獨立的組成部份， 比如螺旋槳是用單獨的多個葉片來組成的。
非一體化的組成模式，系統工作起來也就不再是中心驅動， 而是變成了四周驅動 。這樣的布局方式更加靈活，推進系統的整體效能優勢也能更好的發揮出來。
至於它為何能最大程度的消除噪音， 關鍵在於泵噴推進系統本身就是低噪音的， 而全新的電機推進模式，又進一步增強了它的整體降噪優勢。
兩者相結合的情況下，當潛艇處於高速行駛的狀態下，降噪的良好效能就能被進一步放大。這樣一來，推進系統本身的優勢就已經在發揮了， 而軸系的噪音也能更進一步被消除。
最後，從結構布置上來看，新系統的電極布置在了潛艇外部的環形導管區域，潛艇內部的空間得到了進一步節省，整體的結構布局更加靈活。
就目前的情況看，新系統采用全電推進技術，對於潛艇上的電能分配將提出更高的要求。 如何精準、合理有效率的分配電能， 將是技術下一步研究的關鍵領域。
另一方面， 驅動電機的功率問題 ，也就是美國在研發中遇到的動力不夠的情況，未來也是關註的重點。
如何讓驅動電機在體積小的情況下，發揮出更大的功率優勢，這在下一步的技術研發中，也將成為攻克的難點。
泵噴技術的發展歷程
從整體上來看，不管是現代主流套用的機械式的，還是在研發並逐步投入使用的無軸式的，兩者都屬於泵噴技術。
兩種技術是遞進和革新關系，而相對於螺旋槳推進系統，又屬於最佳化效能的關系。
從推進系統的執行角度看，螺旋槳在工作的時候，尤其是高速旋轉中，因為水流加快導致壓力變小的原因， 周圍的水域就會產生大量的空泡。
這些水泡在海水的擠壓下會迅速破裂，而破裂的過程就會產生噪音。螺旋槳工作是連續不斷的，水泡的產生和破裂同樣也是連續不斷的，所以潛艇在水下行駛的時候，產生的噪音就會很大。
這種情況直到上世紀80年代才得到了徹底改善。 最先的泵噴推進器，是由英國人研發並裝在潛艇上的。
它其實也不是獨立的推進系統，而是和螺旋槳的結合使用。早期的技術中，系統的外部安裝了漸擴式的導管。
這種導管能夠讓流入的水流速降低，這樣水泡產生的時間間隔變大， 整體上就減少了水泡的數量。
水泡少了， 破裂的數量也就少了，最終產生的噪音自然也就小了 。所以從效能上來看，技術本身是對推進系統的效能最佳化。
因為依舊使用了驅動軸來帶動螺旋槳旋轉，所以這種最佳化本身並不徹底。從上世紀80年代以來，在使用這種技術後，各國也都在對其進行不斷革新和升級。
但總體來看，原先的技術升級，都是在原有的理念下進行的，而無軸泵噴推進系統，則是徹底跳出了此前的技術範疇，運用全新的理念和技術， 把降噪的優勢發揮到了最大。
那麽未來在這一技術領域，還有革新升級的空間嗎？
推進技術會向著什麽方向發展
你或許會以為，像泵噴推進這種理念更先進的技術，應該是近來才有的產物。可實際上，螺旋槳技術什麽時候發明出現的，泵噴推進的理念也出現了。
不同的地方在於，在相當長的一段時間裏，這一技術大都停留在理念層面，實際套用中並沒有它的身影。
直到上世紀50年代以後 ，相關的理論研究得到了進一步的最佳化，這一早就存在的技術，才真正的從書本中走到現實世界。
就推進技術的本質來看， 動力系統要達標，降噪效能要更好 ，這兩條永遠是技術發展的關鍵。所以，不管未來的推進系統會向著哪個方向發展，本質上永遠是降低噪音和增加速度。
結語
根據此前的公開報道顯示， 中國的無軸泵噴推進系統， 在降噪方面相比於此前的推進系統優秀很多， 可以讓潛艇整體的噪音降低到只有90分貝 左右。
這是什麽概念呢？在海洋環境中，自然噪音也在90分貝左右。也就是說，隨著潛艇行駛聲音的進一步降低， 這個水下的龐然大物，可以完全隱身於周圍的環境中。
至於這一技術目前套用在了哪一類別的潛艇上，此前有人猜測是095型。但也有觀點認為，新技術的套用需要經過大量的驗證，這套系統目前應該是在實驗型潛艇上使用的。
只有 相關的技術參數和效能得到檢驗和不斷最佳化， 最終才能將技術套用到最新的潛艇上。
不管怎麽樣，技術的進步是本質，只要這個基礎前提一直存在，接下來怎麽使用反倒是細枝末節了。
參考資料：
【中國無軸泵推技術已領先美國 將套用於下一代核潛艇】 央視新聞 2017年5月31日
【無軸泵噴推進器——下一代核潛艇的推進系統】 中國國防報 2017年7月21日
