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葡京娱乐场388 海军仅剩051和现代级使用蒸汽轮机:燃气轮机真香,但为何不用?

2020-01-11 12:45:22

葡京娱乐场388 海军仅剩051和现代级使用蒸汽轮机:燃气轮机真香,但为何不用?

葡京娱乐场388,【每点新防务(935期)·11月7日】:在当今现代化海军中,大型军舰主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。启动主机,即可驱动传动设备和轴系,使推进器工作。当推进器(通常是螺旋桨)在水中旋转时,就能使船舶前进或后退。在船舶主动力装置中,主机是最重要的组成部分,所以主动力装置以主机类型命名,主要有蒸汽机、蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等五类。

但其中因为蒸汽机因为时代久远,早已被现代化海军舰艇所淘汰,所以现在各国海军大型舰艇的主要动力装置采用的都是蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力等四大类。但由于大型舰艇的吨位都在数千吨至数万吨,如果单靠柴油机驱动,将会出现“小马拉大车”的动力不足问题,也将导致大型军舰的“刚需”——航速难以达到要求。所以现在各国的大型军舰都不是单独使用柴油机,而是将其与蒸汽轮机、燃气轮机与核动力系统进行搭配使用,作为以上三种主动力的辅助动力源。

而蒸汽轮机动力装置优点是单机功率大、寿命长、可靠性高、可使用劣质燃油。缺点是重量和体积大、机动性差、经济性低、操纵管理复杂。所以自20世纪70年代以来,以西方国家为主流的世界海军强国,都纷纷将新建的大、中型水面舰艇都转向了采用燃气轮机动力装置,以及和各种联合动力装置为主的技术路线。

燃气轮机动力装置是以燃气轮机为主机的推进装置,优点是单机功率、经济性和寿命等性能指标已达到较高的水平。缺点是在低负荷——即舰艇以低速航行时——热效率低,须用结构较复杂的变向传动装置或变螺距螺旋桨,进排气装置尺寸大,而且还对制造材料和工艺要求高,造价自然也是水涨船高,是一种小国难以从技术和资金上“驾驭”的高端动力源。

除了以上三种当今世界主流军舰采用的动力系统外,还有一种使用不普遍、技术门槛高、只有少数国家掌握的极端危险动力系统,这就是核动力。虽然核动力装置工作时不需要空气,核燃料的贮存能量极大,是潜艇和航母的理想动力装置。可是核动力装置的重量和体积大,整体结构包括核反应堆、蒸汽发生器、主蒸汽轮机、主冷凝器、主传动装置、传动轴系统、推进器、有关辅机和管路系统等,而且核动力系统建造周期长、费用昂贵、技术难度异常复杂,并且还具有放射性物质泄露的风险。

而在回顾我国海军主力舰发展脉络时,就会发现我国不论是自行建造的第一型导弹驱逐舰——051型;还是从俄罗斯引进的导弹驱逐舰——现代级,采用的都是蒸汽轮机。但这两型大型军舰开工和服役的上世纪70年代中后期,西方大国海军的主力舰艇已经令燃气轮机成为了主流。虽然苏联曾首先建造出了世界上第一种采用燃气轮机的61型大型反潜舰,但“现代级”建造时却因为苏联燃气轮机产量无法满足、并且负责建造的北方造船厂因为精研蒸汽动力技术而不愿放弃这个“祖传手艺”,所以“现代级”依旧选用了苏联技术成熟的蒸汽轮机。

而我国因为“师承”苏联技术体系,所以在建造051型驱逐舰时,动力系统自然而然选择了成熟度很高的苏联tb-8型蒸汽轮机进行仿制,这就是后来在051上采用的2台453型蒸汽轮机。这种453型蒸汽轮机单机可达3.6万马力,主要系统有高压汽轮机、低压汽轮机、倒车汽轮机、主冷凝器、主齿轮减速器等组成,是我国当时最为复杂的船用动力系统。其主要特点是体积小、重量轻、精度高等。该型动力系统在051系列多个改型上都得到了应用,充分证明了其可靠性。

虽然蒸汽轮机基于安全的原因,蒸汽压力较低(60~80千克/平方厘米),整个装置热效率很低,一般只有25%左右,而且动力装置体积庞大,需要较多的操作岗位和值班人员。而且蒸汽轮机因为的蒸汽需要锅炉产生,所以每次军舰如果在熄火时间较长后再次启动,就需要经过较长时间的锅炉生火、攒压力阶段。可既然蒸汽轮机动力系统已经落后于我国之后建造的052c、052d、055等采用燃气涡轮动力的主力舰,那么为何还不将这批军舰更换动力系统或者退役呢?

虽然蒸汽轮机有着冷启动缓慢、噪音大、工作环境恶劣、热效率低、全系统管线复杂的缺点。但是其依旧有着价格便宜、维护经济型好、技术成熟度高、在低速巡航行驶时经济型好的优点。而我国目前大多数时候海军舰艇并没有作战或需要快速反应的任务需求,所以采用蒸汽轮机的军舰多数都是执行低速巡逻任务。而且使用蒸汽轮机军舰最多的051系列目前已经退役了15艘,只剩下2艘还在现役;4艘“现代级”这些年也陆续进入了升级改装阶段。但这几艘军舰都没有改换动力系统的计划,毕竟一来这些军舰技术已经落后;而且执行的都是低烈度任务。这样一来也就没有必要为其更换燃气轮机了!

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