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tamoadmin 热门赛事 2024-09-26 5 0

船用燃气轮机能否推动大型***?

燃气轮机是可以供航母使用的,当然大多数航母没有采用它,美国“尼米兹”级和“福特”级都是采用核动力的航母,之前的美国常规动力航母采用的是蒸汽轮机动力,法国“戴高乐”号也是核动力航母,此前的“克莱蒙梭”级是蒸汽轮机动力,俄罗斯和我国航母目前使用的是蒸汽轮机,倒是英国航母,从“无敌”级到新的“伊丽莎白女王”级都是使用燃气轮机为动力的航母。

燃气轮机可谓是现代大型军舰的首选动力,它体积小,能量密度高,动力强,启动速度快,但是常规动力航母采用它的并不多,原因主要有这么两个,一个是其使用燃料贵,燃气轮机是航空发动机改的,使用优质柴油,而蒸汽轮机不挑食,使用重油,也就是炼汽油、柴油、煤油等剩下的重质油,对于航母这种体积超大的船来说,蒸汽轮机启动速度慢、体积大、管路复杂一些也不太敏感,其功率很大,我国“辽宁”号航母4台蒸汽轮机总输出功率达20万马力,能推动6万吨大航母跑30节。换燃气轮机的话,055万吨大驱使用的UGT25000单台3.4万马力,起码得装6台,燃油费用还高很多。

其二,常规动力航母如果装蒸汽弹射器,蒸汽轮机可以提供充足的蒸汽,燃气轮机没法做到。

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英国航母用燃气轮机,一是“无敌”级满载排水量只有20000吨,使用的短距滑跃起飞垂直降落的“海鹞”战机,无需弹射器,所以用燃气轮机做动力没啥问题。而它的新航母,虽然使用了两台罗尔斯·罗伊斯的MT30燃气轮机,但它是全电推进航母,也就是说,它的燃气轮机是用来发电的,另外还有4组柴油发电机组发电,用电力推进,它使用F-35B也不需要弹射器。

“伊丽莎白女王”级是世界上第一种采用全电推进的航母,这是一种发展方向,未来常规动力航母倒是可以考虑这种动力方式,但真正能用得起航母的国家很少,有实力的必然选择核动力,经济实力不足的国家燃气轮机也用不起。L

图片上是“伊丽莎白女王级航母”的二号舰“威尔士亲王号,正在吊装主动力系统的二号燃气轮机,前面白布包裹的和后面吊装的就是赫赫有名的MT–30燃气轮机,“女王级”前后两个主动力室一共安装了两台。

“伊丽莎白女王级航母”排水量超过6万吨,已经是大型航母了,所以现代大型航母可以使用燃气轮机作为主动力的。
MT–30燃气轮机是由波音777早期型号所使用的罗尔斯.罗伊斯公司的“特伦特800”型航空发动机衍生而来,
是目前世界上功率最大、热效率最高和设计最先进的舰用燃气轮机,总体性能略高于美国的LM2500+燃气轮机,美军的“朱姆沃尔特级”驱逐舰和“自由/独立”两型濒海战斗机也使用MT–30为主机。

英国航母使用燃气轮机的历史可以追溯到1970年代末服役的“无敌级轻型航母”,二战后英国皇家海军的实力一落千丈,1970年代就将唯一的一艘“鹰级”大型航母退役,但皇家海军在冷战期间任务繁重不能没有航母,在勉强凑齐经费后研制了三艘“无敌级”轻型航母,在选用主动力系统时选用了“奥普林斯TM3B燃气轮机”(4台),在世界上首开燃气轮机安装上航母的先河,燃气轮机体积小、启动快加速性能好、运行噪音小...等特点,技术上优于传统的蒸汽轮机,特别是体积小重量轻,MT–30重量只有20吨多一点,而“库兹涅佐夫号航母”上的一组蒸汽轮机系统就得140多吨!燃气轮机的好处是显而易见的。
“女王级航母”前后两台MT–30燃气轮机所处的位置,在两个舰岛下面各有一台。

燃气轮机虽好,但“女王级航母”仅仅安装了两台,从舰船设计角度来说它装四台是没有问题的,MT–30单台输出功率是36兆瓦,两台加一块不足80兆瓦,仅能维持“女王级”最高26节的航速,这显然比主流航母30节最高航速差一些!以“库兹涅佐夫号航母”为例,8台蒸汽轮机机组总功率149兆瓦,要大大高于“女王级”。
“瓦良格号航母”是的KVB–4(КВГ–4)型水管锅炉,一共8台。

1950年代后的主流航母最高航速都在30节以上,目的是要摆脱核潜艇的跟踪,因为当时的核潜艇水下航速普遍超过了30节,为了不让核潜艇抢占鱼雷发射阵位(当时攻击核潜艇只有鱼雷),就必须要高航速来摆脱它的跟踪...所以,美军的大型航母从“福莱特斯级”开始就将航母的最高航速设计为30节以上,除了摆脱核潜艇的目的外,较高的航速在逆风航行时还能产生“甲板风”可以提高飞机的升力,也减少蒸汽弹射器的蒸汽压力和使用量,对降低舰载机发动机磨损也有好处。
看来英国摄影师也喜欢用“鱼眼”广角拍摄。

航速慢(要达到30节总功率就得200兆瓦)对于“女王级”来说不算啥问题,因为俄罗斯目前国力贫弱,也没多少像样的核潜艇了还要对抗美军的核潜艇,对皇家海军的关注度限制下降,也掰不开仅有的十几艘核潜艇去跟踪“女王级”,所以它的航速低就低一点吧。

另外,“女王级”搭载的是F–35B短距滑越起飞和垂直起降战斗机,对于“甲板风
”也没啥要求,在经费确实紧张的前提下“女王级”已经简化了原设计,原先设计的电磁弹射器也不安装了(发电量也满足不了需求),在没有太大的水下威胁和“能简则减”的原则下,26节的航速还算够用。

总之,高性能的燃气轮机是可以当做大型航母的主动力来使用,但是它也出现了前面所说弊端!6万吨以上的航母最好还是用核动力,可问题是核动力航母门槛太高;蒸汽轮机由于设计和制造、保养...相对简单、便宜,还能为蒸汽弹射器提供能量,仍然是排在第二位的主动力系统;燃气轮机排目前在第三位,但它确实有替代蒸汽轮机的可能。