艦艇全電推進的優缺點都有什麼?

武器正能量


全電推好是好,就是容易掉鏈子,如何得了,趴在那動不了,炮發射不出去,艦如死蛇一條,只能等著被動挨打,人云,是發展方向沒錯,但要解決電力系統防護問題,還要極其穩定的工作才成。英國45型驅逐艦出了事,開膛破肚加裝了電機,6艘艦都大傷了元氣,還有女王級航母一樣使用了全電推,又如何呢?現在很難預料。美國DDG1000使用了全電推,首次航行趴了窩,造價60億,有號“殲星艦”,如何了得!魂舞大漠所知,也有成功的,法國“西北風”兩棲攻擊艦一樣全電推,已使用多年,基本沒出啥事。全電推雖說發展也早,美國第一艘航母“蘭利”號即使用了全電推,那時啥技術呀?空間佔用巨大,以後多年不再惦記這事,現在啥技術呀?省卻機械軸系推進系統,可以節約大量空間,噪音低,方便艦艇模塊化設計和建造,也利於隱身,電動機配合變頻器工作,動力能快速響應,如果主動機與主螺旋漿整合在一起的話,艦體隨時可以360度旋轉,所以操控度大為提高,更加機動靈活。好啊!

說說缺點。電力系統有其脆弱性,一旦被擊中,整條艦就算廢了,二戰時期美國的北卡羅來納號戰列艦的發電機被擊中後,毫無還手之力,遭到重創。可見還是要謹慎,設計上應該多費心,這不是件小事。另外電力供應系統本就有其脆弱性,現在的技術,在動力與電力之間權衡,動力要求高,成本也大,不是小國所可染指者,工程化運用複雜極了,比如在生活系統與武器系統間要能實現智能化控制與調配,對技術要求很高,似乎現在的技術還未能達到全電推的應用階段,匆忙上馬紛紛爭做第一個吃螃蟹者,一旦出現問題就是極鬧心的事,如英國45型“勇敢”級驅逐艦,設計的小模樣倒是高大尚,前沿至極,即遭遇電推技術瓶頸,現在舷側底部開洞加裝了電機,行不行還得實踐說了算。

優點具有革命性。正如世界任何前沿技術發展規律一樣,都需要一個成熟過程,全電推一樣。全電推對海軍艦艇發展具有革命性的意義,沒有了那麼多佔有空間巨大的機械傳動設備,騰出的空間即可攜帶更多的油料和彈藥,艇體內部空間設計的自由度大為提高,外形上也會有DDG1000這樣的科幻模樣,實現了艦艇隱身,不只有助於防提高生存力,更有助於攻突然出現在對手面前,火力通道大為增加,有稱無限火力,有稱三高,高隱身高航速高火力 ,生存力高有利去編隊化,即可節省大量成本,如果使用新概念武器,如電磁炮,電磁導彈,激光炮等,對海洋未來作戰,在技術上正有革命性的顛覆式發展,太恐怖,引領未來不是夢,一艘艦即可消滅現在一個航母大編隊。

中國式引領。中國電磁之父馬偉明院士透露,2020年前要造出全能艦樣機,2035年下水,太好了。中國與西方的技術差距至少拉開了十幾年,這一回輪到我們領先,一招先,吃遍天,中壓直流技術是跨代式的,整套系統涉及到發電、儲能、變電、配電、推進、負載和管理等七個技術模塊,現在樣機已經造出來,正投入工程化應用試驗,有意思的是,一度落後的無軸泵推已經研製出來,電磁彈射開始投入應用,這在以前是不可想像之事,現在倒回來,真有一種時光倒流的感覺,厲害了我的馬院士,厲害了中國海軍,厲害了我的國,做為國人我驕傲。


魂舞大漠


艦艇全電推進並不是什麼新鮮的詞彙,電力推進船舶很早就有,這裡的主要是指艦艇電力綜合推進系統,其優缺點,要先看其原理,這樣才能有一個更清晰的認識。


最早提出艦船電力推進的是英國,美國。首先應用的也是英,美兩國,英國在其45型驅逐艦上採用,後來美國在其DDG-1000上採用,包括其新航母“福特”級,英國的“伊麗莎白女王”級。全電推進其原理就是把動力系統,電力系統合二為一,把發動機(內燃機)通過軸系把機械傳動螺旋槳前進改為發動機負責發電,由電動機推動螺旋槳前進。如果只是從機械原理能量轉化上來說,這樣並不高效。這裡就出現了另一個最重要的系統,艦船電力綜合分配系統,通過這樣的分配,就可以讓艦載武器系統,相控陣雷達系統,艦船所有用電系統進行合理有序的分配,達到艦船電力系統的優化利用。從而提高運營效率。而全電推進系統以變頻器,推進電機,推進變壓器,功率管理系統,操縱控制系統為核心,同時需要可靠的發動機。


其優點就是相對於傳統的方式來說,電力綜合分配系統能夠很好的合理利用艦艇發動機的能量,提高燃油的經濟性和效費比。全電推進系統具有安裝靈活,不受艦體軸系限制,推進電機可進行360°旋轉,可以給艦船空出寶貴的空間安置其他設備。


世界上目前艦船電力綜合分配系統分直流,和交流兩種模式。英,美兩國起步較早,採用的是中壓交流模式,其優點就是變頻,變壓比較容易,缺點就是可靠性不好。所以英國的45型驅逐艦和美國的DDG-1000驅逐艦都曾出現過趴窩現象,推進電力系統無法運行。

而中國的採用的是中壓直流系統,很好的避免了可靠性不好的交流系統。我們的電磁彈射之父“馬偉明院士”在談到艦船綜合電力系統上曾說過“我們全電推進系統是處於世界領先的位置。我們的技術是中壓制流,一步到位。美國目前的是中壓交流,還處於第一代水平,差我們一代。他們目前才開始做預研中壓直流,要趕上我們是十幾年以後的事情。一項技術,領不領先,先不先進不是自己說的,需要世界同行的評價,標準是客觀存在的。”




短短的內容可以看出來我們的中壓直流電力綜合系統是遠遠超過美國的。其克服了很多交流上的缺點,提高了可靠性。中國的電力推進已經開始應用在海軍未來的054B護衛艦,055導彈驅逐艦上,不久的將來還會應用在很多軍事艦艇上。

整體電力推進的缺點都是發動機斷電無法前行。交流電機的可靠性不如機械傳動。就是機械傳動,發動機無法工作,也是一樣的效果。
圖片來源於網絡


淡然小司


中國全電推進有多厲害

如果有人問這幾年中國海軍高新裝備什麼發展最快,我想一定是馬明偉院士主持的全電推進吧,中國海軍用短短几十年的時間走完了國外幾十年走的路,而且,就在中國全電推進正在蓬勃發展的時候,國外的相關領域正處於暫緩狀態,這種情況不得不讓每個中國人感到自豪!

尤其是十二五以來,中國在在電力系統領域有著重大進展,,海軍工程大學艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室提出一二代混合的綜合電力系統技術方案,牽頭並聯合國內船電行業優勢單位,構建了中壓直流綜合電力系統,同時完成全系統聯調試驗,使我國成為世界上首個實現中壓直流綜合電力系統的國家。據專家介紹,這項技術至少領先美國十年以上

而且,據瞭解,中國首套潛艇電推在三亞成功,表明了了當前中國在電推上已經完全領先世界,從此,中國潛艇的噪音將大大降低,根據軍事專家的介紹,一旦096核潛艇採用全電推進,那麼他的水下噪音將大大降低,而中國海軍可以憑藉這一優勢在世界海軍中變得更加靠前。根據軍事專家的介紹,一旦096核潛艇採用全電推進,那麼他的水下噪音將大大降低,而中國海軍可以憑藉這一優勢在世界海軍中變得更加靠前。

其實,我們只是瞭解了中國全電推進的技術指標,然而,他對於中國人的意義也十分重大,他的團隊的負責人馬明偉院士更是被喻為國寶級科學家,作為海軍工程大學的教授,馬偉明院士的這一技術真的是完全抵得過一個師。而且,據我瞭解,中國的全電推進並非唯一的領先世界的研發項目,比如超高音速導彈等等都處於世界前沿,他對於中國走向世界舞臺的中央無疑有著重要意義!


浩漢防務論壇


全電推進又被稱為船舶綜合電力推進系統,該系統會將船舶的動力電站和輔機電站合而為一。

事實上電力推進並不是一個新鮮產物,一百多年前美軍的第一艘航空母艦蘭利號就是以一艘由蒸汽發電並採用電力推進的艦船為基礎改造的。而因為早期艦船沒有大功率蒸汽輪機的減速箱,因此有相當數量的美軍軍艦都採用了蒸汽輪機發電配合電動機推進的這種模式。但受限於當時的技術限制,難以對電機進行調節,並且佔用大量空間,在齒輪箱發展成熟之後就被取代了

而隨著電氣控制技術和固體功率元件等方面的發展,電力驅動的優勢開始展現。相較於傳統的機械軸系全電推進有著節省空間、易於操控、噪音低等優點。但是也並非沒有缺點,電力推進雖然採用線路傳輸節省了大量的空間,但線路的穩定性可能不及機械軸系,在遭到打擊時電力線路的穩定性可能在一段時間內還是不及機械軸系;其次損管的難度也要遠高於機械軸系,而且艦艇內部的複雜程度更高意味著對艦員的素質要求也更高;最後就是全電推進一旦電力系統發生故障,很有可能導致全艦的癱瘓等。


不過也許全電推進目前還存在一些問題,但是無可否認的是全電推進是目前艦艇設計的大趨勢,在未來絕大多數艦艇可能都採會用全電推進作為驅動方式。


利刃軍事


綜合電力系統有著諸多的優點,採用電力推進系統的艦船在總體佈局上具有很大的靈活性,發電機組的佈置比機械式推進系統更為方便,可以摒棄串聯式佈置方式而佈置在艦船上其它合適的位置,優化、節省了空間,簡化了動力系統的結構,提高燃料和彈藥的攜帶量。由於只需將推進電機佈置在艦船艉部,可用短軸系,減少軸系噪聲和製作成本。由於安裝綜合電力系統的艦船可不再需要龐大的推進動力艙,一些武器如導彈垂直髮射裝置的佈置可以更為方便和優化。其缺點是柔性電纜的絕緣套管和金屬外護套強度不高,即便加上薄鋼管,其戰時防護能力也相當有限。一但電力系統受損,不但艦艇無法機動,甚至無法進行有效的防禦性作戰。


採用綜合電力系統的艦船可根據艦船的航速變化、排水量變化、艦船上電力負荷的變化而任意調整發電機組的運行數量,減少燃料的消耗,故具有較好的經濟性。現代艦船綜合電力系統具有電力實時調節功能,這對於裝備大功率探測裝備、電磁彈射裝置、電磁炮、激光武器等高能耗武器的艦船極其重要。綜合電力系統可以在電力推進系統和高能耗設備之間進行快速切換,如電磁彈射器在需要大量電能時,可以對電力推進系統的電能和其它系統的電能進行短暫限制,將電力推進系統的電能快速全部或部分轉換給電磁彈射系統,當電磁彈射系統工作循環完畢後又快速將電能轉換給電力推進系統。

在本世紀初期,中國啟動了艦船綜合電力系統新技術的研究工作並取得了較大的進展,這對於中國海軍電力艦和電力戰艦的發展起到了至關重要的作用,隨著中國艦船綜合電力系統的技術成果的不斷創新,綜合電力系統必將逐步運用到海軍艦船上,首型安裝綜合電力系統的主戰艦艇極有可能是054A的下一代護衛艦--054B型。


鼎盛軍事


綜合電力推進系統是目前軍用艦艇動力的發展趨勢,而且美、英兩國海軍的新一代主戰水面艦艇已開始應用。全電推進的主要優點有兩個方面:1)隱蔽性;2)機動性
採用綜合電力推進大英國“伊麗莎白女王號”航母(遠處是2艘23型護衛艦)

1)隱蔽性:艦艇傳統推進系統主要包括髮動機(燃氣輪機、蒸汽輪機或者柴油機等)、齒輪變速箱、傳動軸和螺旋槳,其中齒輪變速箱和螺旋槳是主要噪音源。而電力推進系統的組成為發動機、發電機及電動泵噴推進裝置(也可以採用螺旋槳),取消了變速箱和傳統螺旋槳這兩個噪音源,從而使得艦艇的隱蔽性得到提升
英國的45型驅逐艦是第一款採用綜合電力推進的大型水面艦艇

2)機動性:傳統推進方式如果要改變航速或者前進/後退切換,需要調節主機功率、調整變速箱、改變槳距等一系列操作,費時費力;而綜合電力推進系統,設有大型儲能裝置,可以實現推進泵的無級變速,而且可以在極短時間內實現前進/後退的轉換,艦艇機動性能大幅提升
美國DDG1000驅逐艦也採用綜合電力推進系統(高速海試中的首艦“朱姆沃爾特號”)

當然,電力推進系統也存在缺點,其中,

最明顯的缺點就是可靠性問題,由於全部採用電力操作,對控制系統、驅動設備的可靠性要求很高,一旦局部零部件出現問題,那麼整個電力系統都可能癱瘓,“魯棒性”不如傳統動力系統好!

艦船電力推進系統的一般組成
曾有報道多艘45型驅逐艦同時在港維修,問題就出在電力推進系統上

隨著工業製造工藝的不斷提升,電力推進系統可靠性差的問題也將會慢慢得到解決,艦艇推進電力化的大趨勢不會改變!
也許不久我們自己的綜合電力推進艦艇就會面世


威吶解析


對於現代主戰艦艇裝備的整合式全電力推進系統而言,其優缺點主要集中在如下幾個方面:

優點:整合式全電力推進系統可以通過現代化電腦配電輸配電控制系統的控制,整合電力推進系統能隨時任意調整船艦上所有系統的功率分配;例如某時刻,某些系統不需要全功率運作,便可關閉部分主機或者將動力移轉至其他系統。採用整合電力推進系統,能比傳統機械系統節省10~25%的燃油消耗,以及降低15~19%的後勤維修成本。採用全電力系統之後,以往船艦上空調功率不足的情況就不再重演,電子系統也可以獲得較強的功率;

整合式全電力推進系統可大幅簡化整體輪機的結構,它以電纜傳遞能量,取代了傳統系統複雜龐大的齒輪、軸系、液壓管路等等,可節省許多體積重量,多出的空間便可用於增加燃油、武器籌載量或人員居住空間;而電纜貫穿艙間的設計也遠比機械與液壓管路簡單,可簡化船舶的設計與建造工作。此外,主機的安置也比以往更自由且更緊緻,不一定要如同以往設於艦底;例如可將主機放置於煙囪下方,使得維修拆換更加容易,也可減低傳至水中的噪音;

整合式全電力推進系統還使得船艦不必拘泥於傳統的“螺旋槳─船舵”動力與方向控制配置,而可以採用新型的吊艙式推進器(Podded Propulsor)。吊艙式推進器乃將電動機與螺旋槳的組合安裝在一個吊艙裡,並將此吊艙以旋轉基座“懸吊”在船尾,而艦體只需要提供莢艙內電動機所需的電力即可,直接靠著反作用力的方向來決定船隻航向,可以免除傳統舵面的種種問題,大幅增加操控的靈活度;


缺點就是就目前的技術水平而言,整合式全電力推進系統將發動機產生的力學能先轉換成電能輸配、再將電能轉換回力學能使用,其間的功率消耗高於以往直接以機械傳遞的方式;此外,電力推進系統本身的成本也比傳統機械推進系統高約25%,不過這可以藉由壽命週期相對較低的操作與維持成本來抵銷。採用大量電力系統雖然免除過去許多機械裝置的問題,但卻面臨了電力分配、管理領域的種種技術難題,容易衍生易發生電器/電線走火以及交流馬達同步變頻器易受諧波干擾等問題。


中外艦聞


如果就是柴油機經過減速帶動螺旋槳沒必要搞電推,因為必竟電推要經過能量轉換,要多一套設備。但是機械傳動之間可以使用電磁調速器兼作離合器。如果是傳動距離遠,傳動系又挺複雜、譬如說:潛水艇的動力鰭就可以用電推的。


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艦艇全電推進是指通過發動機(蒸汽輪機)傳動發電機發電,從而得到電力,再使電力傳到電動機推動船而行,它的優點有: 減少了減速器,減去了主傳動軸,節省了空間,以電線為主,減小了噪聲。而發出來的電可以分配到其他用電設備,可調節,其可在不航行的時侯可以進行發電,這是直接減速傳動不能的。缺點就是,傳換效率低,航速也有點低。不說了 我要去吃飯了 磚家說了算 我還是吃飯去吧


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優點個人不是很清楚,缺點就是被打擊後造成電力系統故障,二戰時期金剛偷襲美帝港口 有一條南妮克達級戰列艦,就是因為電力系統出問題飄了一整晚。歷史上有很多航母和 戰列艦是全電的 翻翻他們戰史會有所發現的。


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