【簡(jiǎn)介:】燃?xì)廨啓C(jī)是目前世界上最先進(jìn)的軍艦發(fā)動(dòng)機(jī),其工作原理和航空發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,二者可以共用核心機(jī)。所以,燃?xì)廨啓C(jī)有著和航空發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的特點(diǎn),體積小,功率密度大,啟動(dòng)快。同時(shí),因?yàn)槿~片需
燃?xì)廨啓C(jī)是目前世界上最先進(jìn)的軍艦發(fā)動(dòng)機(jī),其工作原理和航空發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,二者可以共用核心機(jī)。所以,燃?xì)廨啓C(jī)有著和航空發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的特點(diǎn),體積小,功率密度大,啟動(dòng)快。同時(shí),因?yàn)槿~片需要長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下高速旋轉(zhuǎn),燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)難度也特別大。目前世界上先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī),幾乎都是航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭的產(chǎn)品,比如美國(guó)通用動(dòng)力的LM-2500,英國(guó)羅羅公司的MT30,還有就是烏克蘭機(jī)械設(shè)計(jì)科研生產(chǎn)聯(lián)合體的UGT-25000和我國(guó)多家公司仿制的GT-25000(QC280)燃?xì)廨啓C(jī)。
燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)同根同源,技術(shù)難度相差不大,所以能夠研制燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)家也就是那幾個(gè)能夠研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家。艦用燃?xì)廨啓C(jī)主要供應(yīng)商是英國(guó)羅羅,美國(guó)通用,中國(guó)中船重工和烏克蘭機(jī)械設(shè)計(jì)科研生產(chǎn)聯(lián)合體。民用燃?xì)廨啓C(jī)的話,還可以再加上德國(guó)西門子,中航和日本三菱三個(gè)公司。總得來(lái)說(shuō),能夠研制艦用燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)家如今只有4個(gè)英國(guó),美國(guó),烏克蘭和中國(guó)。
英國(guó)是目前造艦用燃?xì)廨啓C(jī)最強(qiáng)的國(guó)家,伊麗莎白女王級(jí)航空母艦的IFEP綜合全電推進(jìn)系統(tǒng)用的就是英國(guó)自家研制生產(chǎn)的MT30燃?xì)廨啓C(jī)。這款燃?xì)廨啓C(jī)是英國(guó)為伊麗莎白女王級(jí)航空母艦研制的配套燃?xì)廨啓C(jī),目前世界上直面數(shù)據(jù)最強(qiáng)的燃?xì)廨啓C(jī)。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,MT30燃?xì)廨啓C(jī)的額定功率36MW,熱效率達(dá)到40%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開(kāi)世界同類產(chǎn)品。也正因?yàn)槿绱?,英?guó)才可以特立獨(dú)行地把燃?xì)廨啓C(jī)用在巨大的航空母艦之上。
美國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)緊跟英國(guó)之后。美國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)主要得益于航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn),其可靠性和使用壽命都非常出色。美國(guó)最出名的一款燃?xì)廨啓C(jī)是LM2500,外號(hào)“流氓”,瘋狂出口到世界多個(gè)國(guó)家,是目前美國(guó)一票小弟主要水面艦艇的標(biāo)配動(dòng)力系統(tǒng)。LM2500已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品了,在當(dāng)時(shí)其額定功率只有18.6MW,如今改進(jìn)的LM2500+燃?xì)廨啓C(jī)額定功率已經(jīng)達(dá)到29MW,全功率運(yùn)行可以輸出36MW,動(dòng)力澎湃。
在美國(guó)之后就是我國(guó)和烏克蘭了。我國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)來(lái)自烏克蘭,烏克蘭的技術(shù)來(lái)源于前蘇聯(lián)。當(dāng)年前蘇聯(lián)解體,烏克蘭以地利繼承機(jī)械設(shè)計(jì)科研生產(chǎn)聯(lián)合體之后,接手未完成的前蘇聯(lián)DA80第四代燃?xì)廨啓C(jī)。在完成其后續(xù)研制工作之后,命名為UGT-25000燃?xì)廨啓C(jī)。
然而這款東方最優(yōu)秀的燃?xì)廨啓C(jī)生不逢時(shí)。當(dāng)時(shí)的烏克蘭經(jīng)濟(jì)一地雞毛,根本沒(méi)有能力建造使用燃?xì)廨啓C(jī)的大型水面艦艇,于是UGT-25000只能卸甲,干著民用發(fā)電的活。
90年代后期,正處于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速階段,中國(guó)海軍在嘗到美國(guó)LM2500燃?xì)廨啓C(jī)的甜頭之后,迫切的想要給新型水面艦艇換上可靠的燃?xì)廨啓C(jī)。于是為了提升我國(guó)水面艦艇的性能,我國(guó)派出代表團(tuán),帶著滿滿的美元來(lái)到了烏克蘭,將UGT-25000燃?xì)廨啓C(jī)及其生產(chǎn)技術(shù)全部買回了國(guó)。
UGT-25000來(lái)到中國(guó)后,由中船重工703所負(fù)責(zé)仿制。703所很快完成了UGT-25000燃?xì)廨啓C(jī)的仿制工作,并迅速國(guó)產(chǎn)化推出GT-25000燃?xì)廨啓C(jī),然后交由中航的430廠和哈爾濱燃?xì)廨啓C(jī)廠進(jìn)行生產(chǎn)。再后來(lái),430廠和哈爾濱燃?xì)廨啓C(jī)廠又在GT-25000燃?xì)廨啓C(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化改進(jìn),推出了QC280燃?xì)廨啓C(jī)。目前根據(jù)網(wǎng)上的說(shuō)法,最新的QC280燃?xì)廨啓C(jī)的額定功率超過(guò)35MW,熱效率突破40%,比肩英國(guó)MT30。如果這是真的,那將意味著我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)將追平世界最高水平。
著名的英國(guó)羅爾斯.羅伊斯公司制造的MT-30型大功率艦用燃?xì)廨啓C(jī)以“特倫特800”航空發(fā)動(dòng)機(jī)為核心(波音787的發(fā)動(dòng)機(jī)),是“女王級(jí)”航空母艦和美軍“朱姆沃爾特級(jí)”驅(qū)逐艦的的主推進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī),美軍“自由級(jí)”瀕海戰(zhàn)斗艦也采用它為主推進(jìn)機(jī)。
目前世界可以制造艦用燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家理論上是四個(gè):英國(guó)(羅.羅公司)、美國(guó)(GE公司)、烏克蘭(曙光機(jī)械設(shè)計(jì)科研生產(chǎn)聯(lián)合體)和我國(guó)。但是,在較大規(guī)模裝艦應(yīng)用當(dāng)中,烏克蘭“艦燃”只有少量的安裝到了軍艦上,加之目前烏克蘭的狀況,已經(jīng)無(wú)力制造艦用燃?xì)廨啓C(jī)了…所以,可大規(guī)模制造艦用燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)家就剩下三個(gè)了。
英國(guó)著名的“奧林普斯”TM3-B艦用燃?xì)廨啓C(jī),是42型驅(qū)逐艦的主推進(jìn)機(jī)(謝菲爾德級(jí)),這個(gè)型號(hào)的燃?xì)廨啓C(jī)與著名的“斯貝”航空發(fā)動(dòng)機(jī)有些淵源,說(shuō)一句假設(shè)的話:它要是1980年代初來(lái)的我國(guó),那么我國(guó)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的使用時(shí)間起碼會(huì)提前十年,因?yàn)槲臆姟帮w豹”戰(zhàn)斗轟炸機(jī)早期型就是使用的“斯貝”航發(fā),在技術(shù)上是互通的。
英國(guó)是很早就開(kāi)始研制燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)家,而且利用的是航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù),再加上羅爾斯.羅伊斯公司在航空領(lǐng)域的卓越技術(shù)保障,英國(guó)的艦用燃?xì)廨啓C(jī)水平在當(dāng)今世界占有相當(dāng)高的位置,不但英國(guó)自己使用,包括:美國(guó)、日本軍艦上都在使用!奧林普斯系列、太因系列、斯貝系列,都是非常先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)。
通用電氣公司的LM-2500燃?xì)廨啓C(jī),是目前世界上最暢銷的艦用燃?xì)廨啓C(jī),就連自認(rèn)為柴油機(jī)領(lǐng)域(主要是“皮爾斯蒂克”系列)很牛的髪國(guó)人,都在新一代“地平線級(jí)”驅(qū)逐艦上用上了LM-2500。
美國(guó)研制艦用燃?xì)廨啓C(jī)的歷史要比英國(guó)晚了至少十年,到了1960年代由于蘇聯(lián)核潛艇大量的服役,美國(guó)早先使用蒸汽輪機(jī)動(dòng)力的反潛艦在航速和啟動(dòng)加速…等運(yùn)行環(huán)節(jié)上已經(jīng)力不從心了,通過(guò)觀察英國(guó)在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn),決定自己研制燃?xì)廨啓C(jī),好在美國(guó)是航空工業(yè)大國(guó),又是從第一代噴氣機(jī)就開(kāi)始研制/裝備的國(guó)家,通過(guò)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的衍生,很快的就在1970年代初利用TF-39渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為核心機(jī)技術(shù)(波音737發(fā)動(dòng)機(jī)),研制出了LM-2500燃?xì)廨啓C(jī)…由此美國(guó)海軍的所有戰(zhàn)艦都全面的燃?xì)廨啓C(jī)化!LM-2500系列開(kāi)始大量裝備到戰(zhàn)艦上,并且往民用領(lǐng)域發(fā)展,目前軍用和商用的LM-2500系列估計(jì)有5000臺(tái)在世界各國(guó)海軍服役或者在電站發(fā)電。
LM-2500 燃?xì)廨啓C(jī)也在我軍的兩艘052型驅(qū)逐艦上服役,它似乎也有機(jī)會(huì)在我國(guó)全面使用,它當(dāng)時(shí)與英國(guó)的“奧林普斯TM3-B”之間有過(guò)競(jìng)爭(zhēng),但最后都沒(méi)在我國(guó)安家落戶。
總體來(lái)看,LM-2500燃?xì)廨啓C(jī)的整體性能屬于上品,這得益于美國(guó)領(lǐng)先的航空制造業(yè),在設(shè)計(jì)、制造和使用材料上都比較先進(jìn),而且熱效率較高,由于生產(chǎn)數(shù)量比較大,LM-2500 的價(jià)格相對(duì)便宜一些,售后服務(wù)也比較完善,加之該燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)實(shí)耐用,在國(guó)際市場(chǎng)比較暢銷。
烏克蘭的UGT25000/DA80燃?xì)廨啓C(jī),是蘇聯(lián)解體前完成率很高的艦用燃?xì)廨啓C(jī),蘇聯(lián)是研制燃?xì)廨啓C(jī)很早的國(guó)家,在1950年代就緊隨英國(guó)開(kāi)始研制,也是借鑒了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù),1958年就將燃?xì)廨啓C(jī)安裝在了“卡辛級(jí)”驅(qū)逐艦上,這要比美國(guó)早了10年以上的時(shí)間!
由于燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用的比較早,可以在前型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)積累,蘇聯(lián)燃?xì)廨啓C(jī)的總體設(shè)計(jì)與制造工藝與英美產(chǎn)品相比差距很細(xì)微…很遺憾的是蘇聯(lián)解體之后,不論是俄羅斯還是烏克蘭在燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)與制造上停滯不前,目前兩國(guó)都已經(jīng)失去研制功率更大,熱效率更高的艦用燃?xì)廨啓C(jī)的能力。
QC280燃?xì)廨啓C(jī),是目前我軍新一代驅(qū)逐艦上的主推進(jìn)機(jī),圖片左上角就是烏克蘭的UGT25000燃?xì)廨啓C(jī),也就是說(shuō)QC280是在它的基礎(chǔ)上全面改進(jìn)而成的,通過(guò)十年的運(yùn)行來(lái)看QC280燃?xì)廨啓C(jī)的性能穩(wěn)定,熱效率較高、油耗適中,符合設(shè)計(jì)要求。
我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)研究工作也不算晚,1967年在了解到艦用燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展后,也著手未來(lái)我軍艦用主機(jī)的發(fā)展,在“渦噴-8”航空發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了艦用燃?xì)廨啓C(jī)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)工作,到1974年完成了樣機(jī)的耐久實(shí)驗(yàn)…整體性能與“奧林普斯”早期型相當(dāng)…但,我國(guó)當(dāng)時(shí)航空工業(yè)根基尚淺,而艦用燃?xì)廨啓C(jī)卻大量的使用了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù),所以渦噴-8“航改艦”出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,也就沒(méi)有繼續(xù)發(fā)展下去。
QC-185燃?xì)廨啓C(jī),是基于“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)衍生而來(lái),屬于中型艦用燃?xì)廨啓C(jī),可以用在大型氣墊船上。
進(jìn)入到2000年代隨著我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)積累,我國(guó)利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)改進(jìn)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的能力也大為提高,在引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了較深入的改進(jìn),比如:將UGT25000由半封閉改成全封閉運(yùn)行,降低了油耗、提高了功率,并且在降噪、減震等技術(shù)方面有了很大的提高,完全可以為我國(guó)大型戰(zhàn)艦提供性能優(yōu)良的主機(jī)。
美軍LM-6000燃?xì)廨啓C(jī),總體性能比“2500”
系列有了較大的進(jìn)步。
燃?xì)廨啓C(jī)是現(xiàn)代戰(zhàn)艦的主要?jiǎng)恿ρb置,它的體積和重量都很小,比如:英國(guó)的MT-30燃?xì)廨啓C(jī)總重量只有20噸,安裝在“女王級(jí)”航母內(nèi)占地面積也很小,體積和重量?jī)H相當(dāng)于美國(guó)“小鷹級(jí)”航母所用蒸汽輪機(jī)的十分之一!并且自動(dòng)化程度非常高,運(yùn)行時(shí)似乎不需要人去看守,在主控室就能知道它的運(yùn)行狀況,更主要的是燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)快,從加速到全功率運(yùn)行時(shí)間很短,并且運(yùn)行噪音低,這對(duì)于反潛來(lái)說(shuō)非常重要。
艦用燃?xì)廨啓C(jī)最好是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行衍生,因?yàn)椤昂礁呐灐笔怯筛呦虻桶l(fā)展,技術(shù)等級(jí)變低了,而且利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)可以節(jié)省較大的科研投入。
燃?xì)廨啓C(jī)也是非常高級(jí)的設(shè)備,只有個(gè)別國(guó)家和個(gè)別企業(yè)可以制造,完全是高技術(shù)裝備!就連法國(guó)、德國(guó)、日本…這樣工業(yè)強(qiáng)國(guó)都不能整體設(shè)計(jì)和整體制造!它完全是整體工業(yè)完善國(guó)家的產(chǎn)物。