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遼甯艦動力排名
遼甯艦動力排名
更新时间:2024-10-05 10:25:42

  有這麼種說法:

  “遼甯”艦啟動要10個小時

  其實現代驅逐艦護衛艦基本上都是采用柴油機或燃氣輪機,這兩種動力系統的優點就是啟動速度快,時間用分鐘計算。至于蒸汽輪機系統,他的缺點的确是啟動速度慢,要用小時計算,但是也沒有10個小時那麼誇張。

  燃氣輪機 下圖為中國海軍112“哈爾濱”号導彈驅逐艦,是中國第一代使用燃氣輪機作為動力的主力水面艦艇。它采用的是美制LM2500型燃氣輪機,這是世界上裝機量最多、可靠性最好的燃氣輪機系列,從1000噸級護衛艦到4萬噸級中型航空母艦都在使用,總裝機數量達到3000台以上。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(1)

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(2)

  燃氣輪機最大的特點就是啟動速度快。現代成熟的艦用燃氣輪機大都是航空發動機的衍生品,其原理都是逐級壓縮空氣至燃燒室,在燃燒室内與燃油點火燃燒後産生高溫高壓氣體膨脹做功推動渦輪轉動。航空渦扇發動機會向後噴射高速高溫氣體産生推力,而燃氣輪機則通過其他機構帶動主軸和螺旋槳轉動。理論上講,隻要有足夠連續流動的空氣并能夠成功點火那麼就能保證連續工作工作,所以他的啟動速度是很快的。我們乘坐的客機,在飛機推出機位後開始以此啟動多台發動機,正常來說5分鐘内就可以開始滑行。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(3)

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(4)

  上面提到的LM2500燃氣輪機核心機是TF39渦扇發動機,改進後的LM2500 G4單機輸出動力達到30-34MW,其完全啟動時間小于10分鐘。即便是110MW重型PG9171E型燃氣輪機(民用),停機超過72小時後再啟動也就是20-22分鐘,如果執行快速啟動程序也是可以壓縮到10分鐘内的。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(5)

  英國奧林普斯TM3B燃氣輪機,世界上第一種大規模應用于水面艦艇的燃氣輪機,原型機為斯貝SM-1C渦輪風扇發動機,該發動機也應用于我國殲轟-7“飛豹”戰鬥轟炸機。英國MT-30型燃氣輪機,世界上單機功率最大的燃氣輪機,原型機為羅爾斯羅伊斯Trent800型渦輪風扇發動機(應用于波音777),零部件有80%與Trent800通用,單機最大輸出功率達到40MW。英國6.5萬噸的“伊麗莎白女王”号主動力就是2台MT-30型燃氣輪機。他們的啟動時間都非常迅速,從靜止到完全啟動都是在10分鐘左右時間。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(6)

  奧林普斯TM3B燃氣輪機

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(7)

  MT-30型燃氣輪機

  柴油機 柴油機是另一種驅護艦的主要動力,其啟動速度沒有燃氣輪機快,但是相比于蒸汽輪機也是快很多。一般來講,柴油機的啟動速度大概在30分鐘左右,不過啟動初期要低速運轉一段時間進行充分預熱。而且柴油溫度也不宜過低,我們經常看見柴油機貨車冬天要用點燃的茅草甚至直接用噴燈對油箱進行加熱,不然溫度太低柴油機根本啟動不了。

  柴油機的優點除了啟動速度比較快之外,他的造價和維護費用大大低于燃氣輪機,“油耗”也不算高,對于節約成本來說意義很大。很多貨船就用柴油機,畢竟商業公司考慮到運行成本,30萬噸級的油輪可能隻有5萬馬力左右。但是柴油機的缺點也很明顯:單位體積功率小,能上艦的整機功率都不大,比如054A使用的Pielstick 16PA6STC 柴油機大約單台功率7000馬力左右。所以我們很難在5000噸級以上軍艦見到柴油機為主動力,功率的問題就導緻他們的航速普遍不高,就像我們的054A護衛艦和056輕型護衛艦最高航速都是在28節左右,無法與蒸汽輪機和燃氣輪機驅動的軍艦比航速。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(8)

  俄羅斯16D49型柴油機

  蒸汽輪機 蒸汽輪機是艦艇動力中應用時間最長的,早在一戰時期就出現了以蒸汽輪機為動力的軍艦。蒸汽輪機優點是單機功率可以做的比較大,美國的航空母艦采用的“威斯汀豪斯”蒸汽輪機單機輸出功率可以達到7.5萬馬力。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(9)

  但是蒸汽輪機存在一個問題:蒸汽輪機本身不是熱機,在整套蒸汽輪機動力系統中是需要用蒸汽作為能量傳輸介質。而蒸汽則又是需要燃燒鍋爐或者核反應堆加熱水箱中的水産生的,這裡面的蒸汽并不是我們常溫常壓下的100℃,而是超過300℃。如果蒸汽壓力不夠,那麼就無法做到足夠的“沖擊力”沖擊葉片,蒸汽輪機就無法工作。所以蒸汽輪機系統需要花費一定的時間将水變成水蒸氣,這就導緻了蒸汽輪機的啟動速度慢。

  

  但是需要10個小時嗎?其實蒸汽輪機系統啟動沒有想象中的那麼慢,民用的OP-380燃煤鍋爐點火後8400秒開始輸出蒸汽,而達到100%功率為13300秒(大概3.7小時)。即便算上所謂的“燃油餘熱”等過程前後也隻有幾個小時時間,況且軍艦不是必須要達到滿功率才能航行,隻要達到最低蒸汽壓力就可以低速開始航行。

  

  正是因為蒸汽輪機系統啟動慢,所以采用很多措施降低啟動時間。下圖為“瓦良格”号航空母艦使用的KVG-4型鍋爐,這是一種增壓鍋爐,相比于常規鍋爐蒸汽壓力上升的也快。956型“現代”級驅逐艦使用的也是增壓鍋爐,大型高壓鍋爐從點火到達到指定工作壓力需要 45分鐘 - 2.5小時。而且除了長期靠泊或大修之外,軍艦的鍋爐通常不會完全熄火,停泊狀态也保持低功率運行,保證水箱有一定溫度,如果有需要可以大大縮短啟動時間。而核動力航空母艦更快,因為核反應堆通常不會完全關閉。所以我們說網上流傳的所謂“遼甯”艦啟動需要10個小時是非常誇張的。

  遼甯艦動力排名(艦動力啟動需要10個小時)(12)

  KVG-4型增壓鍋爐

  當時051驅逐艦退役以及956“現代”級改造的時候很多網友高呼直接送給海警,但是海警真的不是什麼東西都往裡收。蒸汽輪機動力的軍艦是最不适合海警的,除了蒸汽輪機保障壓力較大之外,海警講求的是海上反應迅速,像蒸汽輪機幾十分鐘甚至1個多小時的反應時間對方早就跑了。即便是小國家都不喜歡用蒸汽輪機軍艦,根本沒有這個保養能力,對他們來說還不如要柴油機實惠。

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