近日有消息說國產(chǎn)新一代CGT30和CGT40艦用燃氣輪機研制成功,國產(chǎn)水面獲得了更加強勁有力的“中國心“,從而國產(chǎn)新一代水面艦艇建造鋪平了道路。
(055萬噸大驅(qū)現(xiàn)在要用4臺GT25000燃氣輪機)
國產(chǎn)燃氣輪機是蘇聯(lián)上世紀80年代設(shè)計
國產(chǎn)水面艦艇現(xiàn)在使用GT25000燃氣輪機,這型發(fā)動機來自烏克蘭,實際上研制工作早在上世紀80年代就開始了。GT25000燃氣輪機原計劃用于蘇聯(lián)90年代水面艦艇,但是研制工作還沒有完成結(jié)束,蘇聯(lián)就解體了,這型燃氣輪機留給了烏克蘭。烏克蘭既無力完成研制工作,也沒有合適的艦船配備這型燃氣輪機。最終我們引進了燃氣輪機,完成了研制工作。GT25000的引進解決了國產(chǎn)驅(qū)逐艦沒有配套發(fā)動機的問題,國產(chǎn)驅(qū)逐艦如052B、052C、052D和055等均采用這型燃氣輪機。
西方新一代燃氣輪機性能明顯優(yōu)于GT25000
(英國MT30燃氣輪機,與人相比,其體積非常“小巧”)
進入新世紀,西方國家新一代燃氣輪機研制成功并裝艦,GT25000燃氣輪機與之相比明顯落后。首先功率相對較低,GT25000燃氣輪機功率為25MW,而西方新一代燃氣輪機例如英國的MT30,功率已經(jīng)超過30MW。還有就是重量較大,GT25000帶箱式安裝重量接近26噸,MT30重量只有22噸。油耗高,GT25000燃氣輪機熱效率為34.5%,而MT30燃氣輪機超過39%,就是美國LM2500燃氣輪機也超過35%。
(朱姆沃爾特級只要2臺MT-30就夠了)
從這里對比我們可以知道,GT25000功率比MT30低,但是體積、重量明顯高于后者,油耗也要比后者多。這樣就相當(dāng)影響艦艇的性能,給艦艇總體設(shè)計帶來諸多不便。國產(chǎn)055型驅(qū)逐艦滿載排水量為12000噸,美國朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦滿載排水量為14000噸。由于發(fā)動機功率差距,055型驅(qū)逐艦需要安裝4臺GT25000燃氣輪機,而朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦只需要2臺MT30燃氣輪機就行了。對于水面艦艇來說,發(fā)動機越少,內(nèi)部結(jié)構(gòu)越簡單,設(shè)計建造起來更加容易。
國產(chǎn)新一代燃氣輪機瞄準MT-30燃氣輪機
前面說過GT25000燃氣輪機是蘇聯(lián)在上世紀80年代研制的,其原型機GT15000更早,早在上世紀70年代就投入使用了。這樣就導(dǎo)致GT25000燃氣輪機技術(shù)起點較低,并且發(fā)展?jié)摿κ艿皆荚O(shè)計限制較大,性能提高越來越困難。MT30來源于羅羅公司的遄達800大涵道渦扇發(fā)動機,后者是波音777客機的發(fā)動機,上世紀90年代才投入運用。因此MT30技術(shù)水平比GT25000要高的多,發(fā)展?jié)摿σ惨蟮亩唷?/p>
(國產(chǎn)AEF3500渦扇發(fā)動機,國產(chǎn)航空發(fā)動機技術(shù)進步促進了國產(chǎn)燃氣輪機的發(fā)展)
現(xiàn)代燃氣輪機多從航空發(fā)動機發(fā)展而來,因此國產(chǎn)燃氣輪機落后實際上就是國產(chǎn)航空發(fā)動機落后的體現(xiàn)。國產(chǎn)航空發(fā)動機一直到2010年之后才取得技術(shù)突破,這樣才為國產(chǎn)燃氣輪機的升級掃清了障礙。國產(chǎn)新一代燃氣輪機瞄準MT30燃氣輪機的水平,著眼于2030年之后國產(chǎn)新一代水面艦艇,縮小體積,降低重量,提高熱效率。同時發(fā)展復(fù)雜循環(huán)技術(shù),就是在燃氣輪機上面加裝間冷器、回?zé)崞鞯仍O(shè)備,進一步提高燃氣輪機的熱效率,從而降低發(fā)動機油耗,提高艦艇航程、自持力,這就是CG-30和CG-40燃氣輪機。
(國產(chǎn)新一代燃氣輪機技術(shù)水平瞄準MT-30)
國產(chǎn)CG-30和CG-40燃氣輪機性能與MT30相當(dāng)或者相近,為國產(chǎn)新一代水面艦艇性能升級打下了堅實的基礎(chǔ)。以055萬噸驅(qū)逐艦為例子,即使考慮艦艇升級,滿載排水量提高到14000噸,動力系統(tǒng)也可以從4臺GT25000減少到2臺CG-30燃氣輪機,而054B型護衛(wèi)艦這個級別的水面艦艇更是只用1臺CG-30燃氣輪機就行了,這樣就簡化艦艇內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加載荷,提高航程和自持力。
因此我們可能會在2030年左右啟動新一代水面艦艇建造,實現(xiàn)國產(chǎn)水面艦艇的升級換代,進一步提高中國海軍的作戰(zhàn)能力。
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