燃气轮机|燃气轮机那么耗油,为什么还将其用作大型军舰动力系统?( 三 )


这里需要说明一下 , 军舰首先在航速上要满足28节以上的速度 , 部分跟随航母作战的军舰速度必须达到30节以上才能满足要求 。 而军舰速度和阻力的立方成正比 , 也就是说速度越大 , 所需要的动力就会呈指数级别的速度增长 。 还是上面我们提到的阿利伯克级驱逐舰 , 在18节经济航速航行的时候 , 需要1.25万马力的动力就可以满足巡航要求 , 而一旦要跑31节的高航速 , 那么其需要10万马力以上的动力输出 。
现在柴油机的动力普遍较小 , 一万马力以下 , 所以大型军舰用柴油机做动力的话是跑不了高速的 , 同时还会因为震动大 , 低频噪声等问题成为敌方潜艇的猎物 , 所以4000吨是柴油机的极限 , 超过这个吨位 , 要么采用燃气轮机 , 要么采用蒸汽轮机 。
比如咱们的052 , 052B , 052C以及052D这些排水量在6000吨以上的军舰 , 在巡航的时候勉强可以使用柴油机作为动力 , 但是高速航行就必须使用蒸汽轮机或者燃气轮机了 。 我们目前这些军舰采用的动力总成一般都是柴燃交替动力 , 所谓交替 , 说到是2台柴油机配两台燃气轮机 。 在军舰低速巡航的时候 , 两台柴油机的动力输出就足以满足要求 , 燃气轮机不用开机 。 而高速航行的时候就必须采用燃气轮机启动才行 。 两台燃气轮机可以为7000吨级别的战舰提供7万马力的动力输出 , 已经足够满足使用了!
接下来咱们看一下蒸汽轮机 , 我们的蒸汽轮机军舰主要是051系列的军舰 , 包括八十年代生产的051 , 还有90年代的051B/C.甚至052都采用了燃气动力了 , 051C深圳舰还在其后采用了蒸汽动力 , 原因自然是我们在新世纪前后没有燃气轮机的来源 , 海军出于发展的需要 , 还是需要继续小步快跑的生产军舰的 , 采用蒸汽轮机也是无奈之举!
在我国国产化UGT25000成功之后 , 时间已经来到了2010年代 , 这时候我国军舰才开始军迷口中的下饺子模式 。 但是到了055之后 , 我国军舰又迎来了一种全新的动力模式 , 这就是燃燃联合动力 。 也就是两台燃气轮机一组 , 每台军舰安装四组燃气轮机驱动两个螺旋桨做功 。 在军舰需要高速航行的时候 , 就全部开启四台燃气轮机 , 而需要低速巡航的时候就根据速度关闭一定数量的燃气轮机!
上面的介绍比较混乱 , 我们做一下简单的总结 。 我国现役军舰中 , 采用蒸汽轮机动力的军舰是051系列军舰 , 05是我国驱护舰的代名词 , “1”代表的就是蒸汽轮机 。 而052系列的军舰中无论是052还是后续的052D采用的都是柴燃联合动力 。 到了055 , 后面的数字“5”代表的就是全燃动力 。 以后大家可以根据我国军舰的型号数字来判断我国军舰所采用的动力输出的方式!
除了驱护舰之外 , 我们需要指出的是 , 大型军舰如航空母舰 , 动力输出要求非常高 。 比如辽宁舰 , 蒸汽轮机动力输出在20万马力以上 , 这样的动力输出才保障了航母的高航速 。 蒸汽轮机虽然结构体积巨大 , 但是好在动力输出稳定 , 对燃料要求不高 , 比较经济节省!所以大型军舰如航母类长时间来看还是需要采用蒸汽轮机 。 说明一点 , 航母动力系统有个例外 , 英国的伊丽莎白号采用的是燃气轮机驱动全电推进的动力系统 , 英国是燃气轮机技术最发达的国家 , 两台巨型燃气轮机就可以驱动七万吨的航母跑出25节的速度 , 这点还是让人佩服的 。 不过总体来说 , 英国人的前瞻实现并不成功 , 其动力系统设计存在严重缺陷 , 导致其航母总是出现趴窝的情况!
另外一种船用动力比如低速柴油机 , 是可以输出很大的功率的 , 但是巨大的缺点是体积重量太大了 , 根本就不适合装在军舰上 。 咱们看到的货轮倒是很多采用大型低速柴油机 , 好处是比较节省 , 但是机器重量动辄几千吨 , 关键是还不能像蒸汽轮机那样分开布置动力的各系统 , 所以也只有大型民船可以用 , 军舰根本就装不上去 , 太大了!而现在研发的高速柴油机虽然功率超过1万马力 , 但是对于大型军舰来说依然太小!
小结:军用动力相对于民船 , 追求性能相比较价格而言是第一位的 。 相比于作战性能的提升 , 多费点油所花费的钱相对于海军作战来说根本就不值一提 。 我国深圳舰服役的时候曾经被认为是倒退 , 因为当时采用燃气轮机的052都已经服役了 , 为什么还要装备体积庞大的蒸汽轮机呢?现代大型军舰体积如果没有达到几万吨 , 一般都会优先考虑性能而不是节省开支 。 这是燃气轮机体积小 , 输出高的最大优点的主要体现 。 对于军舰来说 , 省的那点钱相比较军舰内宝贵的空间而言 , 很显然会选择后者 。 这也就是为什么燃气轮机既费油 , 又费钱 , 依然成为大型军舰动力系统当家花旦的根本原因!