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和燃气轮机联合动力|以英国海军为例，浅析水面战舰主动力装置的常见类型及发展趋势

主动力装置是战舰的核心组成部分之一，其技术水平的高低，对战舰的性能和战斗力有直接影响。在过去几十年里，现代化水面战舰的主动力装置有了很大发展，出现了很多新装备和新技术。英国是老牌海军大国，在战舰的建造技术方面，始终走在世界前列。对于战舰主动力装置的研究，英国也有很多创新之处。二战之后，英国海军建造了多种水面战舰，包括护卫舰、驱逐舰以及航母等，它们的主动力装置各有特色，从某种程度上反映出了战舰主动力装置的发展趋势。本文将以英国海军为例，简要分析一下现代化水面战舰主动力装置的常见类型，同时探讨一下其发展趋势。水面战舰常见的主动力装置包括蒸汽动力、柴油机动力、燃气轮机动力、核动力、联合动力和综合电力推进系统等。其中联合动力装置又分为CODAD（柴油机和柴油机联合动力）、CODOD（柴油机和柴油机交替动力）、CODAG（柴油机和燃气轮机联合动力）、CODOG（柴油机和燃气轮机交替动力）、COGAG（燃气轮机和燃气轮机联合动力）、COGOG（燃气轮机和燃气轮机交替动力）、COSAG（蒸汽轮机和燃气轮机联合动力）、COSOG（蒸汽轮机和燃气轮机交替动力）、CODLAG（柴油机电力和燃气轮机联合动力）、CODLOG（柴油机电力和燃气轮机交替动力）、CODEG（柴油机电力和燃气轮机发电联合动力）等。 和燃气轮机联合动力|以英国海军为例，浅析水面战舰主动力装置的常见类型及发展趋势
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燃气轮机动力装置工作原理图传统的蒸汽动力装置存在体积较大、启动时间长、经济性差等缺点，因此除了少数大型战舰如航母等使用外，已慢慢的被主流战舰所淘汰。柴油机动力装置尽管诞生时间已久，但经济性很高，随着降噪技术的不断发展，噪音问题也得到了基本解决，因此很多中小型舰艇仍选择该动力装置。核动力的技术水平和安全性要求都很高，造价也很昂贵，因此主要用于大型航母及潜艇等。燃气轮机具有体积小、重量轻、功率大、效率高、故障率低等优点，因此在过去一段时期发展较快，被很多水面战舰所采用。联合动力装置使用柴油机或燃气轮机作为原动力，通过扬长避短，最大化的发挥了动力系统的优势，因此被现代化水面战舰广泛使用。综合电力推进系统则是随着先进电机的发展而产生的一种全新动力系统，具有传统动力装置无法比拟的优点，代表了未来水面战舰主动力装置的一个发展趋势。下面将结合英国海军在过去几十年里建造的战舰，介绍一下常见的水面战舰主动力装置及其特点。COSAG动力装置COSAG动力装置采用蒸汽轮机和燃气轮机并列联合动力，简称蒸-燃联合动力装置，是联合动力装置的早期型号。搭载该装置的战舰在巡航时由蒸汽轮机提供动力，加速或高速行驶时燃气轮机也一起并入，共同驱动推进轴，可以提供更大的功率和推力。COSAG动力装置产生的背景是舰用燃气轮机刚刚应用于水面舰艇，技术尚不够成熟，所以暂时充当加速用动力组。由于蒸汽轮机的技术已经过时，能效比低，体积也很大，所以COSAG动力装置已很少使用，被柴-燃联合动力装置所取代。不过在刚刚诞生时，这种动力装置还是具有一定开创意义的。 和燃气轮机联合动力|以英国海军为例，浅析水面战舰主动力装置的常见类型及发展趋势
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“郡”级驱逐舰采用COSAG动力装置英国海军第一种导弹驱逐舰——“郡”级驱逐舰，采用的就是COSAG动力装置，该级驱逐舰也由此成为英国第一种使用燃气涡轮机的大型水面舰艇。“郡”级驱逐舰的首舰于1959年开建，1962年服役，其动力系统包括两座Babcock & Wilcox锅炉、两台齿轮蒸汽轮机和四台Metrovick G6燃气涡轮机，蒸汽轮机与燃气涡轮的总输出功率都是30000轴马力。“郡”级驱逐舰采用双轴推进，最大航速31.5节，续航力为3080海里/28节。 和燃气轮机联合动力|以英国海军为例，浅析水面战舰主动力装置的常见类型及发展趋势
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82型驱逐舰采用COSAG动力装置在“郡”级驱逐舰之后，英国还建造了82型驱逐舰，也称“布里斯托”级，采用的也是COSAG动力装置，不过只建成了一艘。82型驱逐舰的动力系统和“郡”级驱逐舰相似，也采用双轴推进，安装了两座锅炉和两台齿轮式蒸汽轮机。不过82型驱逐舰搭载两台Bristol Siddeley Olympus TM1A燃气轮机，输出功率均为30000轴马力。该级驱逐舰的最大航速为30节，续航力为5000海里/18节。82型是英国海军最后一种采用COSAG动力装置的战舰。COGOG动力装置COGOG动力装置是指燃气轮机和燃气轮机交替动力装置，也叫燃-燃交替装置，与之相对应的还有另外一种COGAG动力装置，也就是燃气轮机和燃气轮机联合动力。使用该装置的战舰搭载多台燃气轮机，在巡航时采用小功率的燃气轮机，在加速或高速时改用大功率燃气轮机。COGOG动力装置是在舰用燃气轮机的技术比较成熟的情况下诞生的，此时燃气轮机的优点逐渐显现出来，更轻的重量、更高的能耗比和更快的启动速度，比之前的COSAG动力装置有很大进步，所以被广泛使用。 和燃气轮机联合动力|以英国海军为例，浅析水面战舰主动力装置的常见类型及发展趋势
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21型驱逐舰采用COGOG动力装置21型护卫舰是英国海军第一种采用全燃气轮机的水面战舰，该级舰的第一艘从1969年开建，1974年服役，先后建造了8艘。21型护卫舰使用COGOG动力装置，搭载两台Rolls Royce Tyne RM-1A燃气涡轮机，总功率为8500马力，用于战舰巡航；还搭载了两台Rolls Royce Olympus TM-3B燃气轮机，总功率50000马力，用于加速或高速行驶。21型护卫舰采用双轴推进，安装了两个可变距螺旋桨，最大航速30节，巡航速度18节，续航力为3500海里/18节，4000海里/17节，1200海里/30节。


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