追趕世界第一,中國的新一代艦艇柴油機,到底什麽水平?

轉瞬繁華萬裏 2024-04-13 16:24:43

在之前的文章中,作者和大家聊了一系列關于我國艦艇發展的故事,例如055型驅逐艦、054B型護衛艦等等。無論是什麽艦艇,都離不開動力系統,例如柴油機、燃氣輪機等等。從目前的情況來看,054B型護衛艦,極有可能采用了柴油動力系統或者柴電聯合系統。那麽,中國新一代艦艇柴油機,到底是什麽水平呢?

054A型護衛艦動力系統

首先,我們聊聊現階段艦艇的幾個主要動力模式,基本上包括了核動力、燃氣動力、蒸汽動力、柴油動力。其中,核動力系統擁有自己的優勢,但是對艦艇的要求非常高。因此,基本上只有航母或者大型艦艇,才會考慮使用核動力。目前,對于非常強調出動率的軍用艦艇來說,使用蒸汽動力的比例越來越少。例如在解放軍主力艦艇中,只有7艘使用蒸汽動力。

分別是:1艘051B型、2艘051C型、4艘現代級驅逐艦,被稱爲“全蒸七子”。目前,世界各國主力艦艇,基本上以燃氣輪機、柴油機或者柴燃聯合爲主。請注意一個問題,燃氣動力和柴油動力,各有優劣,並不是使用柴油動力就一定性能滯後。我們以歐洲新一代主力艦艇爲例,英國31型護衛艦、德國F125型護衛艦、法國FDI級等新一代艦艇,都使用了柴油動力系統。

解放軍海軍053H3型護衛艦

總體來說,燃氣輪機擁有幾個優點:單機功率較大,起動和加速性能好,重量輕、體積小,機組獨立運作能力強、生命力好,振動和噪音小。對于加速性有很高要求的艦艇來說,一般會使用燃氣輪機。但是,燃氣輪機也有幾個缺點:對環境條件較爲敏感,無法實現直接反轉、需要配置專門的倒車裝置,經濟性較差,進排氣通道截面積大。

使用燃氣輪機的艦艇,無論哪國艦艇,都需要粗壯的排氣煙囪、巨大的獨立進氣口,這兩個特點是燃氣輪機艦艇的標配。與燃氣輪機相比,柴油機也有自己的優點:能直接進行反轉,經濟性高,抗沖擊、振動的能力較好,進排氣通道所占用的空間較小,便于機組在艙內進行布置等等。也有幾個缺點:單機效率小,振動噪音大。

052D系列驅逐艦,屬于柴燃聯合動力

對于要求瞬間加速性非常強或者以反潛爲主的艦艇來說,不適合使用柴油動力。在解放軍海軍艦艇中,052C、052D系列驅逐艦,采用了柴燃聯合動力系統。055型驅逐艦采用了4台GT25000燃氣輪機,屬于全燃動力艦艇。至于我國各種護衛艦,053H3型、054型、054A型都采用了柴油動力系統。

至于2023年剛剛下水的054B型護衛艦,從排氣煙囪和整體布局來看,作者認爲,054B型護衛艦采用了柴油動力系統或者柴電聯合動力系統。按照國外媒體的報道,054B型護衛艦原計劃使用全電動力系統。由于我國全電動力系統尚不成熟,暫時使用了柴油動力。054B型護衛艦的後續改進型號,肯定會采用全電動力系統。

055型驅逐艦采用了全燃動力

那麽,054B型護衛艦會采用什麽型號的柴油機呢?我國054型、054A型護衛艦,都采用了4台16PA6V280STC型中速柴油機。額定功率5184千瓦,采用了16缸的配置,全重30.5噸,使用可降低空蝕效應的五葉片大側傾螺旋槳。請注意,16PA6V280STC型中速柴油機是90年代末期,我國在法國SEMTPielstick技術轉讓、授權生産的。

法國血緣濃厚,擁有可靠性好、維護成本低等特點。對于這一系列柴油動力機,解放軍海軍的評價非常高。按照一些退役官兵們的描述,這種柴油機極少出現故障,幾乎能夠全勤出動。不過,16PA6V280STC型中速柴油機,存在功率偏小的問題。4台柴油機能夠支撐4000噸級的054A型護衛艦,對于6000噸級的054B型護衛艦,明顯小馬拉大車,非常不合適。

中國海軍054B型護衛艦

從現階段,國內各種主力柴油機來說,中國船舶集團第711研究所推出的CS16V27中高速柴油機,可能性非常大。按照公開報道,CS16V27中高速柴油機,推進額定功率7280千瓦、發電額定功率6400千瓦。額定轉速:1066rpm(推進)/1000rpm(發電)油耗:≤197g/kWh(推進)/195g/kWh(發電)。 CS16V27中高速柴油機也是16缸的配置,從各方面來說,對于054B型護衛艦非常合適。

在很長一段時間內,與德國、法國等歐洲國家的先進柴油機相比,我國的各種柴油機,一直存在功率不足、可靠性低、油耗偏高等實際問題。不過,近年來,這一差距正在逐步縮小。英國正在建造的31型護衛艦,屬于5700噸級護衛艦,在噸位上與054B型護衛艦基本相當。31型采用了4台德國MTU 20V 8000M71四沖程船用柴油機,屬于20缸柴油機。

德國海軍F125型護衛艦

MTU 20V 8000M71四沖程船用柴油機屬于德國最先進的柴油動力系統之一,采用了20缸的設計,整機全重48噸。額定功率9100~10010千瓦之間,屬于8000千瓦到10000千瓦的級別柴油動力系統的標配。我國海軍護衛艦采用了柴油動力,基本上以16缸柴油機爲主。

最後,我們聊聊引以爲傲的全電推進系統。目前,在世界各國主力艦艇中,英國的45型驅逐艦,采用了全電推進系統。但是,曾經出現了6艘45型驅逐艦全部趴窩的情況。全電推進系統擁有自己的優勢,例如節省空間、操作性好、噪音和震動小。與此同時,也有幾個繞不開的缺點,例如系統脆弱、結構非常複雜、可靠性無法保障。

法國海軍FDI型護衛艦

目前,各國對全電推進系統,都在進一步的改進和完善。例如我國建造的3萬噸級“遠望8號”遠洋測量船,就已經采用了全電推進動力。不過,對于主力艦艇采用全電推進,目前還需要經過各方面的測試、改進。

英國海軍45型驅逐艦

關于我國海軍艦艇建設發展的一系列故事,還有很多。作者在以後的文章中,和大家慢慢聊。

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评论列表
  • 2024-04-14 10:57

    054B至少采用4台12M柴油機發電,才能達到33節!否則4台7M,航速還是和054A一樣27節,根本跟不上航母[吃瓜]