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中国研制出世界最强斯特林发动机，能用于发电和潜艇推进，厉害了

原创2021-12-24 19:00·

随着歼-20换装国产发动机成功亮相，现在我国航海领域的发动机方面也取得新的突破——《环球时报》报道：中国研制出世界最强斯特林发动机，它能用于发电和潜艇推进。

报道中的斯特林发发动机由中国船舶工业集团公司(CSSC)下属的第711研究所负责研发，这也是我国首台大口径斯特林发动机原型机，最近取得成功的性能测试。其在社交媒体平台上表示： 该原型机额定功率为320千瓦，功率转换效率为40%，是世界上功率最大的斯特林发动机。

斯特林原型样机的成功，成为我国类似发动机关键技术和工艺发展的里程碑，为我国未来生产兆瓦级斯特林发动机奠定了基础。

什么是斯特林发动机？

1816年，英国伦敦的牧师斯特林罗伯特·斯特灵发明了这种机器，因此被命名为：“斯特林发动机”。斯特林发动机是一个 闭循环活塞式热机， 它通过气体吸收热源的内能，热胀冷缩 做功，然后接触冷源，气体压缩，使活塞复位。发动机内的工作气体处于封闭中，因此可以用惰性气体 来作为工质。

斯特林发动机的工作过程可以分为4个阶段：1、 右侧气缸与热源接触，缸内气体受热膨胀，对右侧活塞做功，活塞上升，接近于等温膨胀过程。

2、左侧活塞上升，右侧活塞下降，工作气体进入左侧气缸，接近于等容放热过程。

3、左侧气缸与冷源接触，缸内气体冷却收缩，左侧活塞下降，接近于等温压缩过程。

4、左侧活塞继续下降，工作气体返回右侧气缸，接近于等容吸热过程，完成一个循环。

在将热变成机械功 的转换上，斯特林发动机在真实的热机 中可达最高的热效率 ，至多80%，仅受工作气体 和发动机材料的不理想性质 限制，例如摩擦 、热传导性 、抗张强度、缓慢、熔点 等。

一个兆瓦级的斯特林发动机结构紧凑，系统简单。该发动机可以与任何类型的热源结合，无论是传统能源还是核能中。

自20世纪70年代以来，斯特林发动机已被开发用于各种应用，包括低温制冷、潜艇推进和发电。这意味着斯特林发动机具有军事和民用双重用途。

斯特林发动机的气体永远不会脱离发动机。它会被反复加热和冷却，所以它永远不会以爆炸性排气的形式排出。因为这种再生式发动机可以使用相同的气体多次发电，所以它比内燃机的效率要高得多。值得一提的是，斯特林发动机还很安静。

当斯特林发动机和 钠冷快堆一起使用时，斯特林发动机可以消除钠-水反应的风险，因此它也是一个非常安全的装置。

在各种配置下，发动机可以与任何类型的热源配对，无论是传统的还是核能。兆瓦级的斯特林发动机结构良好，系统简单，可以快速启动和配置模块。从100千瓦到几千瓦,非常适合开发成便携式微型反应堆功率发生器用于特殊环境，例如极地、偏远岛屿和戈壁沙漠地区。斯特林发动机也因在潜艇推进动力上的应用而闻名。

瑞典哥德兰级潜艇采用就是斯特林发动机，它使用了不依赖空气推进(AIP)系统，能够避免到水面上给电池充电，从而将水下续航时间从几天增加到几周。斯特林发动机是安静和无振动的，所以没有振动扩散到船体，使潜艇在水中安静，因此很难被发现。

有军事专家分析：中国在开发不同类型的发动机方面，虽然经历了一些不足，但国产斯特林发动机的突破成为中国近年来发动机快速进步的一个例子

在2021年中国航展上，我国展示了配备国产发动机的歼-20隐形战斗机，并宣布，国内研发的两种发动机正在为运-20大型运输机进行测试。

在发动机开发的许多方面，我国的企业仍然落后于外国传统航空发动机行业的领导者，但由于我国科学家和研究人员的努力，这一差距正在缩小。

近年来，能源成本普遍开始上涨，开始出现能源短缺和全球暖化 之类的环境问题，斯特林发动机的优点愈来愈显著。还有人将斯特林发动机运用在了实验车辆上。

对斯特林发动机科技提高的兴趣，也促进了斯特林装置的研发。其应用涵盖借由不相容于内燃机的丰富能源抽水、太空航行、发电，类似于太阳能、农业废料还有家庭垃圾。