中国研燃气轮机功率世界第一:两台就能带动7万吨航母

2018-06-14 11:00:15 166

众所周知,燃气轮机特别是大功率燃气轮机在军用船舶动力领域有着极为广泛的运用,小到导弹快艇,大到航空母舰上都能见到燃气轮机装备的身影。我们知道,此类发动机在有着体积小、功率大、启动快、寿命长等优点的同时,也具备了生产难度极大、工艺与设计要求极高等缺陷。如此种种,也造就了燃气轮机在装备制造业中“皇冠上的明珠”的地位,世界上可以独立研发燃气轮机的国家可以说是屈指可数。


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被称为装备制造业中“皇冠上的明珠”的燃气轮机,图为美制LM-2500

而我国由于工业基础薄弱等历史原因,导致军用船舶燃气轮机的研发在相当长的一段时间都严重落后于世界先进水平,直到本世纪初从乌克兰全套引进了UGT-25000系列燃气轮机并在此基础上将其完善和国产化后衍生出了QC-280与CGT-25系列才勉强满足了我国新一代主力驱逐舰的动力需求,虽然25兆瓦级的QC-280/CGT-25系列已经日臻成熟并已经在我国的052C/D和最新的055型驱逐舰上得以运用,但是我国燃气轮机整体上与国外先进水平依旧存在着一定的差距。

不过令人振奋的是,经过多年的努力和攻关,我国在研的一款“世界级”军用船舶用燃气轮机终于有了重大突破。根据相关报道,主要负责我国各行业动力研究的沈阳发动机设计研究所(606所)在近期举行了某燃机整机考核试车“铸心”新长征党员突击队宣誓仪式,并配发了相关的新闻图片。

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某燃机整机考核试车“铸心”新长征党员突击队宣誓仪式,亮点颇多

如果大家略微仔细观察的话,不难发现这次整机考核试车的主角就是刚刚在2014年完成中试的QC-280/CGT-25系列的深度发展型号——具备间冷回热技术的QC-280IC大功率燃气轮机。该型号通过在QC-280/CGT-25系列的基础上使用了先进的间冷回热技术,使燃气轮机的热效率与功力密度有了极大的提升,最大功率从QC-280/CGT-25的25兆瓦提升到了QC-280IC的40兆瓦级,堪称质的飞跃。

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当前投入使用的军用动力燃机中,MT-30以36兆瓦的功率独占鳌头

要知道,当前在世界范围内投入使用的最大功率的军用动力燃气轮机是由英国罗尔斯·罗伊斯公司所研发生产的MT-30舰用燃气轮机,该型号的最大输出功率为36兆瓦,超过了另一款运用广泛的一代经典——美制LM-2500系列燃气轮机。如此滂湃的动力,以至于满排接近7万吨的英国皇家海军伊丽莎白女王二世航母只需要2台MT-30作为主机就能保证其25节的最大航速,而许多排水量数千吨的战舰,则只需要安装一台MT-30就能满足至少30节的最大航速所需的动力需求,可见该款燃气轮机的恐怖之处。

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六万多吨的伊丽莎白女王号仅用两台燃机就能达到25的航速

而我国的这款具备间冷回热功能的QC-280IC大功率燃气轮机,最大输出功率可达40兆瓦级。从功率上讲,已经超越了当前的世界第一——只有36兆瓦的MT-30。可以毫不夸张的讲,如果说2台MT-30就可以带动一艘满排达7万吨级的航空母舰,那么QC-280IC燃气轮机也能毫不逊色的完成这个任务。当然,对于我国而言,新型航母的动力基本上确定是蒸汽轮机动力,未来也是以核动力为发展目标,大功率燃气轮机主要的运用方向还是以两栖型号与驱护舰为主。

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虽然CGT-25000IC不会用于航母,但是在其他船只上的运用前景很广泛

比如在已经开工的075型两栖攻击舰上,只需2台QC-280IC就能为这款满排超过4万吨的军舰提供足够的动力,这个总计80兆瓦的功率已经超过了美国海军最新的美国级两栖攻击舰总功率为60兆瓦的推进功率。而在未来的主力驱护舰上,这款大功率燃气轮机同样可以大有作为。在055型导弹驱逐舰上,同样2台QC-280IC就能满足现在其所使用的4台CGT-25才能满足的功率需求,这样一来可以在保证原定航速指标的前提下,大大提高该舰的运行经济性,极大的减少多台燃气轮机的安装空间和维护工作。至于依旧处于迷雾中的054B护卫舰,这款燃气轮机同样是其动力选择的最优解之一,只需一台主机就能完美的契合其使用的2台功率为20兆瓦级推进电机所需要的功率。

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075和055以及054B等,都是该型燃气轮机的极佳运用对象

总而言之,QC-280IC大功率燃气轮机的重要性不仅仅体现在其未来可能夺取MT-30世界第一的宝座。更重要的是,这款大功率燃气轮机的诞生填补了我国舰用燃机动力领域的一个空白,这对拓展未来我国海军舰船在动力方面的可选择性方面有着很大的意义,同样也有利于整个舰船动力的系列化发展,进一步减少该领域我国与国外先进水平的整体差距,并为将来的全面赶超打下一个夯实的基础。(作者署名:啮花熊)

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