追赶欧美,中国新一代燃气轮机,舰艇标配,到底有多强悍?

追赶欧美,中国新一代燃气轮机,舰艇标配,到底有多强悍?
2024年10月30日 17:48 繁华万里775

在之前的文章中,作者和大家聊了一系列关于我国海军各种主力舰艇发展的故事,例如055型驱逐舰、052D型驱逐舰等等。今天,我们聊聊解放军海军的舰艇燃气轮机。目前,GT25000系列燃气轮机,属于解放军部队各种主力舰艇的标配。但是,与欧美各种燃气轮机相比,还有一定的差距。那么,我国新一代燃气轮机,到底水平如何呢?

首先,我们聊聊舰艇的动力系统。截至目前,舰艇大体上会采用燃气轮机、蒸汽机、柴油机等不同的配置。蒸汽动力存在一系列的问题,目前,已经逐步退出了历史舞台。即便是在解放军舰艇中,也总计只有7艘驱逐舰,采用了蒸汽动力,被戏称为“全蒸七子”。至于燃气轮机和柴油机,各有利弊,属于各种舰艇的主力配置。

其中,燃气轮机拥有体积小、加速性快等优点,各国的大中型舰艇,基本上都会使用燃气轮机。在很长一段时间内,由于我国的科技水平有限,解放军部队的各种主力舰艇,普遍使用蒸汽动力。80年代,我国与欧美各国进入了宝贵的蜜月期。在这一段时间内,我国逐步接触到了各种先进技术、武器和理念,对我国90年代之后的国防现代化,起到了承前启后的作用。

052型驱逐舰,总计只有2艘

80年代,我国从美国进口了LM2500系列燃气轮机。90年代初期,我国建造的052型驱逐舰,就是采用了LM2500系列燃气轮机。LM2500系列燃气轮机,属于性价比非常高的燃气轮机,截至目前,仍在推出各种改进型和升级型号。但是,从90年代开始,我国已经无法从美国继续进口燃气轮机。因此,052型驱逐舰仅仅建造了2艘。

按照后来的资料显示,原计划建造4—6艘。美国停止向我国出口燃气轮机以后,我国只能通过其他渠道进口燃气轮机。90年代末期,我国从乌克兰进口了10台UGT25000型燃气轮机。UGT25000燃气轮机,属于苏联发展的第四代燃气轮机,原计划在90年代定型。1991年,苏联解体以后,UGT25000燃气轮机项目,分给了乌克兰。

在我国的资金帮助下,乌克兰逐步完成了UGT25000燃气轮机项目。但是,请注意,乌克兰为了追求进度,使用了第三代燃气轮机UGT15000的很多成熟技术,造成了UGT25000的早期版本,其实属于半成品。但是,即便是半成品状态下的UGT25000燃气轮机,仍然解决了我国海军的燃眉之急,终于打破了缺乏燃气轮机的局面。

因此,在这一时期,我国发展的051B型驱逐舰,甚至不得不重新使用蒸汽动力。我国进口了10台UGT25000燃气轮机以后,一方面在21世纪初期,陆续建造了2艘052B型驱逐舰、2艘052C型驱逐舰。另一方面,针对UGT25000燃气轮机,迅速开始了国产化工作。

当年的江南四杰

2011年,我国全面国产的GT25000燃气轮机,终于定型,能够批量生产。请注意,这一时期的GT25000燃气轮机,与原版的UGT25000,各方面配置基本相当。按照报道,GT25000的前期版本,额定功率 26.7兆瓦,热效率 36.5%虽然与欧美技术,仍有一定的差距。关键在于,我国完成了国产化,发展各种大中型舰艇,在动力系统上,不会再受制于人。

我们顺便聊聊乌克兰的UGT15000项目,属于苏联的第三代燃气轮机。21世纪以后,乌克兰进一步推出了UGT15000+燃气轮机。俄罗斯22350型护卫舰的前两艘,就是使用了UGT15000+燃气轮机,额定功率只有20兆瓦左右。与我国使用的GT25000燃气轮机,在技术上,整整差了一代。

在GT25000燃气轮机,完成国产化以后,我国迅速开始了全面改进、升级工作,加入了各种新技术、新理念,例如单晶叶片、全权限数字式电子控制系统等等。我国最新展示的GT25000-SS燃气轮机,最大额定功率达到了33兆瓦左右。与早期版本相比,功率已经大大提升。但是,对于GT25000燃气轮机来说,上述改进,几乎已经达到了发展极限。

不得不说,与欧美燃气轮机相比,还有不小的差距。美国最新的LM2500-G5燃气轮机,额定功率36.3兆瓦,净效率38.4%。欧洲联合的MT30燃气轮机,额定功率36兆瓦,最大功率40兆瓦,热效率40%左右。一整套MT30燃气轮机,整个系统全重27吨左右。一整套美制LM2500系列燃气轮机,整个系统全重23吨左右。

与欧美燃气轮机相比,我国的GT25000系列燃气轮机,存在尺寸偏大、功率不足、热效率有限等实际问题。而且继续在GT25000系列燃气轮机的基础上,继续改进,已经无法解决上述问题。因此,对于我国来说,需要适当发展新一代的燃气轮机,进一步追赶欧美先进技术。

我国广瀚燃机公司研制成功CGT40燃气轮机,热效率39.5%,接近40%,额定功率42兆瓦。在各方面的配置上,甚至超过了欧洲的MT30系列燃气轮机。很多人肯定会考虑,我国新一代主力舰艇,可以直接使用CGT40燃气轮机。但是,请大家注意,CGT40燃气轮机属于民用、工业燃气轮机,并不是舰载燃气轮机,根本无法直接套用。

当然,无法直接使用,不代表不能使用。CGT40燃气轮机属于工业民用型,不过,我国可以总结CGT40燃气轮机的各种经验和部分成熟技术,进一步发展,争取推出合适的新一代35——40兆瓦燃气轮机,满足解放军各种主力舰艇的需要。其实,在很长一段时间内,我国各种主力舰艇,都面临动力不足的问题。

052C型、052D型驱逐舰同框

以我国7500吨级的052D型驱逐舰为例,长度与美国9000多吨的阿利伯克级驱逐舰相当。在宽度上,明显不如美国的阿利伯克级。因此,美式舰艇的长宽比“更加丰满”。052D型驱逐舰的长宽比“更加修长”,归根结底,还是因为动力不足,舰艇不得不放大了长宽比。新一代35—40兆瓦燃气轮机,如果能够在最近几年内,迅速定型。

那么,解放军主力舰艇,在发展过程中,肯定也会进一步压缩长宽比,舰艇设计逐步“丰满”。例如我国发展的新一代054B型护卫舰,舰艇设计,整体就非常“丰满”。与同框出现的052B型驱逐舰相比,长度不如052B型长,但宽度上明显更宽,长宽比更加合理。

054B型护卫舰,开始频繁海试

关于解放军海军舰艇发展、建设的一系列故事,还有很多。作者在以后的文章中,和大家慢慢聊。

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