中國海上大噸位軍艦的心臟——燃氣輪機,自上世紀以來一直採用美國通用電氣公司生產的LM2500和烏克蘭DA-80等多種型號的艦用燃氣輪機,全球各國軍艦的燃氣輪機的製造大多被美蘇烏三國壟斷。中國中國產艦用燃氣輪機的研發也自然迫在眉睫,目前由中船703所自主研發的艦用燃氣輪機GT-25000,有上百臺已經批量交付上艦。而隨著現代化軍艦的不斷髮展,馬偉明院士在各種高能電磁裝備研發的基礎上,提出了一種新型軍艦——全能艦。
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採用高能電磁技術的全能艦燃氣輪機總體功率將達到4萬千瓦
全能艦可承擔對地、防空、反潛以及反艦等多種形式的海上任務。整體排水量可以達到2萬多噸,其核心裝備等效能相對於傳統艦艇要更加全面。全能艦最為顯著的是其採用了獨一無二的高能電磁技術,電磁炮等大功率電磁裝備也將會上艦,其中艦用燃氣輪機的效能自然成為了影響艦艇電磁作用的重要因素。因此全能艦裝備的電力系統將是新一代中壓直流綜合電力系統,中國目前正在研發籌備階段的新型艦用燃氣輪機,總體功率預計將達到4萬千瓦級,以此保障全能艦動力系統的正常執行。
全能艦新型冷迴圈燃氣輪機的預研工作早在10年前就已經展開
全能艦研發製造的兩大核心就是艦載高能武器和艦船綜合電力系統。在綜合電力系統的研發上,中國科研人員在十多年前就展開了研究。全能艦新型燃氣輪機其實是一種冷迴圈燃氣輪機,主要設計理念是通過間冷器降低壓氣機壓縮時所需消耗的能量,如此燃氣輪機的整體功率便會得到提高。其中全能艦汽輪發電機的研發也一直沒有鬆懈,中國船舶704所已經在2018年成功研發出了20兆瓦艦用汽輪發電機,一舉拿下國內艦用汽輪發電機第一,同時該發電機也已經通過了相關技術鑑定,為全能艦的電力系統打下堅實的基礎。
全能艦冷迴圈燃氣輪機的研發任務由中航606所和中船703所承擔
目前在全能艦新型冷迴圈燃氣輪機研發的領頭單位是中航工業606所和中國船舶703,這兩個單位分別具備了發動機配套生產鏈、以GT-25000艦用燃氣輪機技術的基礎優勢。值得一提的是中國船舶703所如果率先將全能艦所需的4萬千瓦級艦用燃氣輪機研發出來,其整體零件將與GT-25000艦用燃氣輪機實現一定的通用化,如此可以降低此後發動機更替的成本。不過就目前進度而言,中航工業606所的進度要更加快速,畢竟其所研製的QC-400技術驗證機的工況試驗都已經順利完成。
中國產艦用發動機的優質效能已經在055萬噸大驅上得到體現
艦用發動機一直是限制中國海上艦艇發展的重要因素,不過中國已經在加快艦用發動機的中國產化程序。055型萬噸大驅的整體效能在全區數一數二,其航運速度高達30節左右。這主要是因為其裝備了四臺中國產GT-25000艦用燃氣輪機,總體輸出功率可以達到90兆瓦。隨著中國產燃氣輪機研發的不斷突破,此前接連服役的052C型、052D型驅逐艦、054A護衛艦以及056輕型護衛艦,也在彰顯著中國不斷強大的海軍裝備研製實力。