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( 三 )
文章图片
“海神之子”级船坞登陆舰开创性地采用了综合电力推进系统“海神之子”级船坞登陆舰是英国海军首款采用综合电力推进系统的水面舰艇，该级舰仅建造两艘，第一艘于1998年开工，2003年服役；第二艘于2000年开工，2004年交付。“海神之子”级船坞登陆舰采用双轴推进，搭载四台柴油发电机和两台低速推进电机，以及一台艏推进器。该级舰的四台柴油机包括两台功率12.5兆瓦的瓦特西拉·瓦萨16V32LNE柴油发电机和两台功率3.1兆瓦的瓦特西拉·瓦萨4R32LNE柴油发电机，两台低速推进电机的总功率为16736马力，舰艏推进器的功率为865千瓦。“海神之子”级船坞登陆舰的最大航速为18节，巡航速度为15节，续航力为8000海里/15节。
文章图片
45型驱逐舰进一步验证了综合电力推进系统45型驱逐舰是英国海军进入新世纪之后建造的一种新型导弹驱逐舰，共完工了6艘，第一艘于2003年开建，2009年服役；第6艘于2007年开工，2013年交付使用。45型驱逐舰采用的也是最新的综合电力推进系统，搭载两台Rolls Royce WR-21燃气轮机，最大输出功率高达40兆瓦。WR-21船舶中段冷却回热式燃气轮机，能够平稳消耗燃料，改进燃气轮机的效率，非常适合用于电力推进。中间冷却器位于低压压气机和高压压气机之间，能够冷却低压压气机出口的空气，降低高压压气机进气温度，从而减少了高压压气机的功耗，提高了发动机的功率。每台WR-21燃气轮机驱动一台瓦锡兰12V200发电机组，配置两台19兆瓦级先进感应推进电机。
文章图片
“伊丽莎白女王”号航母是世界上第一艘采用综合电力推进系统的航母“伊丽莎白女王”级航母在动力系统方面进行了大胆创新，不仅首次在大型航母上安装燃气轮机，而且还是全球第一种采用综合电力推进系统的航母，这也反映出了英国海军的创新意识。该级航母的第一艘“伊丽莎白女王”号已于2017年服役。“伊丽莎白女王”级航母的动力装置包括两台功率36兆瓦的MT30燃气轮机、两台单机功率11兆瓦的16V38B柴油机组、两台单机功率9兆瓦的12V38B柴油发电机组和四台先进感应电动机等。其中，两台MT-30燃气轮机作为主发电机组，总功率72兆瓦；四台柴油机发电机组作为辅发电机组，总功率40兆瓦。“伊丽莎白女王”级航母采用双轴推进，每个推进轴由两台20兆瓦的先进感应电动机驱动，总推进功率为80兆瓦。水面战舰主动力装置的发展趋势
文章图片
1、柴油机动力装置由于重量轻、功率大、经济性好，有很大的应用前景。过去柴油机的运行噪音很大，甚至会使整个动力系统产生较大的振动。对此现代化的柴油机动力装置进行了多方面的改进，一方面对柴油机本身进行升级，另一方面在动力舱大量使用隔振技术和箱装体技术，有效降低了动力系统运行时的噪音分贝。新型的柴油机动力装置开始使用先进的电子控制技术，能够提高运行时的功率和效率。对于中小型水面舰艇来说，启动快、加速快、转向性能好的柴油机动力装置仍是一个非常不错的选择，因此该装置仍将继续使用和发展下去。
文章图片
LM2500燃气轮机2、燃气轮机动力装置也将会得到进一步的发展和改进。燃气轮机利用燃料在燃烧室内燃烧所产生的燃气来推动叶轮运转，比汽轮机加热锅炉内的水产生水蒸气的运作方式有了很大进步。燃气轮机有着较高的重量和功率比，体积更小，可靠性也更强，操作和保养都比较方便，在运行时负载变化几乎不存在时滞，机动性好，而且噪音明显要低于柴油机动力。不过燃气轮机动力装置的油耗较高，主机没有反转性，只能单向旋转，因此要加装专门的换向装置或者使用调距桨。此外，燃气轮机运行时会产生高温燃气，对叶片的质量要求很高。所以燃气轮机动力装置仍需要进一步的改进，将配备数字化控制系统，换装新型材料打造的耐高温叶片，仍将会应用在中大型水面战舰上。
文章图片
3、联合动力装置代表了当前水面战舰主动力装置的发展方向。由于单一的蒸汽机、柴油机和燃气轮机存在固有的缺点，同时还有各自的长处，所以将它们联合起来使用成为战舰动力系统的发展方向，于是联合动力装置应运而生。该装置能够按照战舰的设计需求，采用不同的动力组合方式，最大程度的发挥出各种动力的优势，同时还能有效减少缺点。不过联合动力装置需要配备复杂的减速装置，因此要研制先进的倒车及传动系统，突破调距螺旋桨的局限性，提高推进效率和机动性能。这是联合动力装置需要解决的主要难题之一。英国海军23型护卫舰采用了CODLAG动力装置，最新的26型护卫舰采用了CODLO
推荐阅读
- 不放过|零容忍！青岛三部门联合“暗访”调查 一辆隐患车都不放过
- 中小|惠普联合北京大学发布《中国创业型中小微企业创新指数》
- |央视联合拼多多凉山开启扶贫直播，百万网友围观副州长做彝族炖鸡
- 注册会计师|青岛首个注册会计师、税务师行业联合党委在城阳区成立
- 医疗|浙江移动：大力探索5G+智慧医疗 为医疗改革注入新动力
- chain|io chain联合创始人Rober.B发文 IO chain 即将发布
- 河北任丘：联合雄安新区检方办理公益诉讼案件
- 「新浪科技」华为联合南非运营商rain发布非洲首个5G独立组网商用网络新浪科技2020-07-20 16:57:400阅
- 「证券时报网」南非移动数据运营商rain联合华为发布非洲首个5G独立商用网络证券时报网2020-07-20 16:34:170阅
- Tesla|特斯拉Model 3越野版曝光：车身升高+四驱 动力远超丰田陆巡