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  • 1 # 魑魅涅槃

    大型軍艦要想獲得高航速必須有功率強大的動力系統才行,最早的軍艦採用的蒸汽輪機雖然動力大,但是體積和重量也很大,而且加速性差,所以逐漸被淘汰。其次像柴油機動力由於輸出功率小或者體積大、速度慢等問題也只用在一些對航速要求不高的軍艦上。從上世紀60年代開始,一些工業發達國家就已經將燃氣輪機作為軍艦的動力系統了,就是看中了其功率大、啟動快、體積小重量輕等優點,但是也存在油耗高、成本高的缺點。燃氣輪機雖然有缺點,但是並不能阻擋其作為軍艦最好的動力系統,最早的軍艦開始將燃氣輪機作為軍艦高速航行時的動力來源,搭配經濟性高的柴油機作為低速航行動力,但是這種動力在高速聯合動力時並不佔優勢,所以後來又發展為全燃氣輪機動力系統,這種全燃動力主要有全燃聯合動力和全燃交替動力系統兩種構型,全燃聯合動力就是使用相同型號的燃氣輪機,低速巡航時用一部分燃氣輪機,高速航行時所有燃氣輪機一起工作,所以叫全燃聯合動力。 如果是巡航只用巡航燃氣輪機(功率小),加速時只用加速燃氣輪機(功率大),就是全燃交替動力。目前最著名的艦用燃氣輪機就是美國GE的LM2500燃氣輪機了,這是一款在C-5軍用運輸機的TF39航空發動機基礎上改進而來的艦載版本,這款燃氣輪機功率大,從早期的25000馬力已經升級到現在的47000馬力,直接跨越了兩個功率等級,可以算得上是目前最優秀、最成功的燃氣輪機了。這款燃氣輪機裝備了美國自上世紀60年代以後所有的軍艦,包括斯普魯恩斯級驅逐艦、提康德羅加級巡洋艦、阿利伯克級驅逐艦,同時也是美國4萬噸的兩棲攻擊艦的動力系統。而且這款燃氣輪機也被很多北約國家選為海軍戰艦的動力系統,有近30個國家和地區的海軍軍艦採用了這款燃氣輪機,裝備數量至少超過350艘。中國也曾在上世紀80年代中美蜜月期進口過4臺,裝備在當時的112青島艦上。中國受制於航空發動機領域一直很落後,沒有成熟的技術,所以艦載燃氣輪機方面一直停滯不前。所以早期的軍艦的動力系統比較雜,既有蒸汽鍋爐的、也有護衛艦的柴油的、也有進口的燃氣輪機的,也有柴燃交替的。所以中國也一直在發展我們自己的艦載燃氣輪機,早期在中國產WS-10發動機基礎上衍生而來的QC-185燃氣輪機功率太低,所以只能用於後期的中國產氣墊登陸船上,好在我們已經能夠將烏克蘭的GT25000燃氣輪機中國產化(QC-280),並已經開始應用到我們自己的軍艦上,特別是新建造的055萬噸級大型驅逐艦就是全部採用了QC280燃氣輪機。

  • 2 # 加特林快評

    燃氣輪機,已經成為目前大型水面艦艇的主流動力裝置。

    燃氣輪機在高速運轉時功率大、相對於速度而言耗油不多、加減速靈活、體積小、震動小,因此非常適合作為大型艦艇高速航行的動力。

    唯一的例外是俄羅斯仍在使用蘇聯時代留下的高壓蒸汽輪機動力裝置,但這主要是因為俄羅斯無力研發新型大型戰艦動力裝置。

    燃氣輪機驅動大型艦艇,一般使用混合編排方式,常常由多座燃氣輪機提供動力。部分艦艇也配置燃氣渦輪與柴油複合式動力。

    相關動力系統的主機分開配置,分別裝置在2個獨立且防水的主機艙間內,避免同時受損。

    每個主機艙內包含一座燃氣渦輪主機、一座柴油主機與一個變速箱的一個獨立推進系統,這個推進系統推進一個大直徑的螺旋槳。

    一般這類螺旋槳採用五葉設計,配備可變螺距推進器車葉。

    在使用類似配置時,艦艇在高速航行時常常採用全部燃氣渦輪主機驅動航行,低速巡航時採用部分輪機或者使用柴油機驅動,節省燃油。

    這類使用燃氣輪機的艦艇,最大速度達到每小時28-32節之間,並可以航行幾千公里。

    這類艦為解決燃氣輪機耗油大的問題,加強了在海上快速進行補給的相關設計。例如艦上裝置四座或更多的補給點,可進行多個方向、同時的船用燃油、航空燃油、淡水、各種物資的海上補給。甚至艦艉也加裝向後的燃油補給點。一般還配備多個供直升機吊掛的垂直運補點。

    除此之外,相關燃氣輪機需要先進整體控制系統,發揮其最大功效。相關係統一般基於現有商用科技的軟體與裝備器材,整個控制系統可以以商用電腦及特別設計過的工作站與遠端電腦進行資訊的共用與分享資源,根據實際需要自動化的實時最佳化發動機輸出等指標。

    在系統工作時,許多調節自動完成,甚至可以讓控制人員從岸上的控制中心就能控制艦艇停靠。

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