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1 # 叉車修理工
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2 # 科羅廖夫
軍艦可以採用的發動機種類、發動機組合模式是很多的,用什麼發動機、採用什麼發動機組合模式和軍艦的噸位大小、對航速的要求、主要作戰任務有直接關係。
一般來說,如今的軍艦動力系統主要分為蒸汽動力、柴蒸交替動力(CODOS)、柴燃動力、燃燃動力(COGAG)、全電推進系統等這幾種。
其中蒸汽動力系統使用的發動機當然就是蒸汽輪機。以中國的051型驅逐艦為例,它就是採用蒸汽動力系統,裝備四臺鍋爐和兩臺453型蒸汽輪機,總功率約為7萬2千馬力,某艘051型驅逐艦曾經在試航中飆出過38節的高航速。和其他動力系統相比,蒸汽動力存在體積重量大、管路裝置複雜、備航時間長、動力響應遲緩等缺點,所以逐步被其他動力系統取代了。
柴蒸交替動力(CODOS)顧名思義就是同時裝備蒸汽輪機和柴油機,兩者交替使用。鑑於兩種發動機的特性不同,採用柴蒸交替動力的軍艦在巡航時使用省油、響應快的柴油機,在需要高速航行時則啟動功率更大的蒸汽輪機,保證軍艦能達到最高航速,柴蒸交替動力是比較少見的。
柴燃動力則是指軍艦同時裝備了柴油機和燃氣輪機。其中燃氣輪機是如今最為常見、最為優秀的一種艦艇動力系統,它的優點恰恰對應了蒸汽輪機的缺點。憑藉著體積小、重量輕、功率大、啟動響應快、維修便利、可靠性高等優點,燃氣輪機成為了現代艦艇最青睞的動力系統。
不過,燃氣輪機的研發,製造技術難度很高、價格高昂、油耗較高、燃油經濟性較差,所以一般國家、一般軍艦都不會全部採用燃氣輪機。為了經濟實惠,很多軍艦都增加柴油機。軍艦在低速巡航航行時,使用經濟性好、耗油較少的柴油機,高速航行時則啟動功率強大的燃氣輪機來快速增加動力,實現了較長續航力能力和高航速要求的完美結合。
燃燃動力(COGAG)是指軍艦全部採用燃氣輪機,上面已經說了,燃氣輪機固然非常先進,但是也存在著價格高昂、油耗大等問題,所以能夠採用燃燃聯合動力(COGAG)的軍艦往往不是等閒之輩,一般是大型主力作戰艦艇才能享受到這種待遇。
全電推進系統的軍艦裝備的發動機仍然是燃氣輪機等傳統發動機,只不過是取消了傳動軸,由燃氣輪機等發動機帶動發電機發電,供應電力給電動機,電動機直接帶動艦艇螺旋槳旋轉,全電推進的確是目前全球最先進的艦艇推進方式,不過目前它還沒有完全成熟,效能優勢不是非常明顯,大規模推廣仍尚需時日。
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3 # 在十字路口等等你
軍艦發動機歸根結底主要有兩種,第一種是外燃機,也就是第一次工業革命時的成果,由於煤炭的利用催生出改良的蒸汽機,並且隨著時代的發展由最初的蒸汽機改良為蒸汽輪機。第二種是內燃機,這是第二次工業革命時期的產物,由於這時開始利用石油,而提煉石油時由於純淨度不同分離成純淨度最高的汽油、次之的航空煤油、再次的柴油、最後剩下的殘渣就是重油了,所以俺按時間順序出現的發動機也就是汽油機、柴油機、燃氣輪機。這些都是屬於內燃機,但軍艦一般不會使用汽油機做發動機。
所以現在的軍艦要麼是使用蒸汽輪機,要麼就是使用柴油機和燃氣輪機這三種,而發展到今天內燃機已經成為1萬噸級左右的軍艦的動力首選,如果窮一點的就使用柴油機,而且這兩種發動機是可以組合搭配的使用的。而燃氣輪機的優點在於體積小、啟動速度快噪音低,但是油耗大,而相比之下柴油機的優勢在於油耗沒那麼大,有利於遠端經濟巡航,而且對惡劣環境的適應強,就算輪機艙進水,發動機泡在水裡發動機依然會不停的工作,而燃起輪機是不可能的。
而像2萬噸級一下的軍艦一般不會使用蒸汽輪機這種外燃機,因為它的鍋爐和氣缸是分開,而且體積非常大,而且啟動速度慢,因為把幾百噸的鍋爐水燒開至少也得半個小時以上,而且噪音非常大,所以一般只有航母這種大體積的軍艦才會使用。現在4萬噸級以上的航母,除了英國用燃氣輪機和柴油機的組合外無一例外是使用蒸汽輪機,因為它的輸出功率大呀,能讓10萬噸級的航母跑到30節以上。而且發動機也不挑食,無論是煤、汽油、柴油、煤油、重油、豆油、花生油等,只要是能燒的著的東西它都可以用。
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軍艦因為空間較大,對於動力裝置都有備份,使用的都是機輪組,所以沒什麼幾部發動機的問題。目前有軍艦使用的動力主要有三種聯合動力裝置:汽輪機+加速燃氣輪機(COSOG或COSAG),柴油機+加速燃氣輪機(CODOG或CODAG),燃氣輪機+加速燃氣輪機(COGAG或COGOG)。三種動力方式的特點及優劣如下:燃氣輪機體積小,質量輕,功率大,但是油耗相對較高,尤其是低速時效率很低,對於進氣排氣有嚴格的要求。柴油機功率密度相對較低,轉速低,高轉速時振動噪聲都很大,體積也偏大,但是油耗低,進氣排氣設計簡單。為了一定程度上綜合兩者的優點,在滿足使用功率的情況下,出現了柴燃交替和柴燃聯合動力的形勢。交替就是柴油機負責軍艦低速時的動力,高速航行必須啟動大功率的燃氣輪機,此時柴油機是不參與驅動工作的。而聯合低速航行時也用柴油機,高速時加入燃氣輪機,柴油機繼續工作。