舰艇全电推进的优缺点都有什么?

武器正能量


全电推好是好,就是容易掉链子,如何得了,趴在那动不了,炮发射不出去,舰如死蛇一条,只能等着被动挨打,人云,是发展方向没错,但要解决电力系统防护问题,还要极其稳定的工作才成。英国45型驱逐舰出了事,开膛破肚加装了电机,6艘舰都大伤了元气,还有女王级航母一样使用了全电推,又如何呢?现在很难预料。美国DDG1000使用了全电推,首次航行趴了窝,造价60亿,有号“歼星舰”,如何了得!魂舞大漠所知,也有成功的,法国“西北风”两栖攻击舰一样全电推,已使用多年,基本没出啥事。全电推虽说发展也早,美国第一艘航母“兰利”号即使用了全电推,那时啥技术呀?空间占用巨大,以后多年不再惦记这事,现在啥技术呀?省却机械轴系推进系统,可以节约大量空间,噪音低,方便舰艇模块化设计和建造,也利于隐身,电动机配合变频器工作,动力能快速响应,如果主动机与主螺旋浆整合在一起的话,舰体随时可以360度旋转,所以操控度大为提高,更加机动灵活。好啊!

说说缺点。电力系统有其脆弱性,一旦被击中,整条舰就算废了,二战时期美国的北卡罗来纳号战列舰的发电机被击中后,毫无还手之力,遭到重创。可见还是要谨慎,设计上应该多费心,这不是件小事。另外电力供应系统本就有其脆弱性,现在的技术,在动力与电力之间权衡,动力要求高,成本也大,不是小国所可染指者,工程化运用复杂极了,比如在生活系统与武器系统间要能实现智能化控制与调配,对技术要求很高,似乎现在的技术还未能达到全电推的应用阶段,匆忙上马纷纷争做第一个吃螃蟹者,一旦出现问题就是极闹心的事,如英国45型“勇敢”级驱逐舰,设计的小模样倒是高大尚,前沿至极,即遭遇电推技术瓶颈,现在舷侧底部开洞加装了电机,行不行还得实践说了算。

优点具有革命性。正如世界任何前沿技术发展规律一样,都需要一个成熟过程,全电推一样。全电推对海军舰艇发展具有革命性的意义,没有了那么多占有空间巨大的机械传动设备,腾出的空间即可携带更多的油料和弹药,艇体内部空间设计的自由度大为提高,外形上也会有DDG1000这样的科幻模样,实现了舰艇隐身,不只有助于防提高生存力,更有助于攻突然出现在对手面前,火力通道大为增加,有称无限火力,有称三高,高隐身高航速高火力 ,生存力高有利去编队化,即可节省大量成本,如果使用新概念武器,如电磁炮,电磁导弹,激光炮等,对海洋未来作战,在技术上正有革命性的颠覆式发展,太恐怖,引领未来不是梦,一艘舰即可消灭现在一个航母大编队。

中国式引领。中国电磁之父马伟明院士透露,2020年前要造出全能舰样机,2035年下水,太好了。中国与西方的技术差距至少拉开了十几年,这一回轮到我们领先,一招先,吃遍天,中压直流技术是跨代式的,整套系统涉及到发电、储能、变电、配电、推进、负载和管理等七个技术模块,现在样机已经造出来,正投入工程化应用试验,有意思的是,一度落后的无轴泵推已经研制出来,电磁弹射开始投入应用,这在以前是不可想像之事,现在倒回来,真有一种时光倒流的感觉,厉害了我的马院士,厉害了中国海军,厉害了我的国,做为国人我骄傲。


魂舞大漠


舰艇全电推进并不是什么新鲜的词汇,电力推进船舶很早就有,这里的主要是指舰艇电力综合推进系统,其优缺点,要先看其原理,这样才能有一个更清晰的认识。


最早提出舰船电力推进的是英国,美国。首先应用的也是英,美两国,英国在其45型驱逐舰上采用,后来美国在其DDG-1000上采用,包括其新航母“福特”级,英国的“伊丽莎白女王”级。全电推进其原理就是把动力系统,电力系统合二为一,把发动机(内燃机)通过轴系把机械传动螺旋桨前进改为发动机负责发电,由电动机推动螺旋桨前进。如果只是从机械原理能量转化上来说,这样并不高效。这里就出现了另一个最重要的系统,舰船电力综合分配系统,通过这样的分配,就可以让舰载武器系统,相控阵雷达系统,舰船所有用电系统进行合理有序的分配,达到舰船电力系统的优化利用。从而提高运营效率。而全电推进系统以变频器,推进电机,推进变压器,功率管理系统,操纵控制系统为核心,同时需要可靠的发动机。


其优点就是相对于传统的方式来说,电力综合分配系统能够很好的合理利用舰艇发动机的能量,提高燃油的经济性和效费比。全电推进系统具有安装灵活,不受舰体轴系限制,推进电机可进行360°旋转,可以给舰船空出宝贵的空间安置其他设备。


世界上目前舰船电力综合分配系统分直流,和交流两种模式。英,美两国起步较早,采用的是中压交流模式,其优点就是变频,变压比较容易,缺点就是可靠性不好。所以英国的45型驱逐舰和美国的DDG-1000驱逐舰都曾出现过趴窝现象,推进电力系统无法运行。

而中国的采用的是中压直流系统,很好的避免了可靠性不好的交流系统。我们的电磁弹射之父“马伟明院士”在谈到舰船综合电力系统上曾说过“我们全电推进系统是处于世界领先的位置。我们的技术是中压制流,一步到位。美国目前的是中压交流,还处于第一代水平,差我们一代。他们目前才开始做预研中压直流,要赶上我们是十几年以后的事情。一项技术,领不领先,先不先进不是自己说的,需要世界同行的评价,标准是客观存在的。”




短短的内容可以看出来我们的中压直流电力综合系统是远远超过美国的。其克服了很多交流上的缺点,提高了可靠性。中国的电力推进已经开始应用在海军未来的054B护卫舰,055导弹驱逐舰上,不久的将来还会应用在很多军事舰艇上。

整体电力推进的缺点都是发动机断电无法前行。交流电机的可靠性不如机械传动。就是机械传动,发动机无法工作,也是一样的效果。
图片来源于网络


淡然小司


中国全电推进有多厉害

如果有人问这几年中国海军高新装备什么发展最快,我想一定是马明伟院士主持的全电推进吧,中国海军用短短几十年的时间走完了国外几十年走的路,而且,就在中国全电推进正在蓬勃发展的时候,国外的相关领域正处于暂缓状态,这种情况不得不让每个中国人感到自豪!

尤其是十二五以来,中国在在电力系统领域有着重大进展,,海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室提出一二代混合的综合电力系统技术方案,牵头并联合国内船电行业优势单位,构建了中压直流综合电力系统,同时完成全系统联调试验,使我国成为世界上首个实现中压直流综合电力系统的国家。据专家介绍,这项技术至少领先美国十年以上

而且,据了解,中国首套潜艇电推在三亚成功,表明了了当前中国在电推上已经完全领先世界,从此,中国潜艇的噪音将大大降低,根据军事专家的介绍,一旦096核潜艇采用全电推进,那么他的水下噪音将大大降低,而中国海军可以凭借这一优势在世界海军中变得更加靠前。根据军事专家的介绍,一旦096核潜艇采用全电推进,那么他的水下噪音将大大降低,而中国海军可以凭借这一优势在世界海军中变得更加靠前。

其实,我们只是了解了中国全电推进的技术指标,然而,他对于中国人的意义也十分重大,他的团队的负责人马明伟院士更是被喻为国宝级科学家,作为海军工程大学的教授,马伟明院士的这一技术真的是完全抵得过一个师。而且,据我了解,中国的全电推进并非唯一的领先世界的研发项目,比如超高音速导弹等等都处于世界前沿,他对于中国走向世界舞台的中央无疑有着重要意义!


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全电推进又被称为船舶综合电力推进系统,该系统会将船舶的动力电站和辅机电站合而为一。

事实上电力推进并不是一个新鲜产物,一百多年前美军的第一艘航空母舰兰利号就是以一艘由蒸汽发电并采用电力推进的舰船为基础改造的。而因为早期舰船没有大功率蒸汽轮机的减速箱,因此有相当数量的美军军舰都采用了蒸汽轮机发电配合电动机推进的这种模式。但受限于当时的技术限制,难以对电机进行调节,并且占用大量空间,在齿轮箱发展成熟之后就被取代了

而随着电气控制技术和固体功率元件等方面的发展,电力驱动的优势开始展现。相较于传统的机械轴系全电推进有着节省空间、易于操控、噪音低等优点。但是也并非没有缺点,电力推进虽然采用线路传输节省了大量的空间,但线路的稳定性可能不及机械轴系,在遭到打击时电力线路的稳定性可能在一段时间内还是不及机械轴系;其次损管的难度也要远高于机械轴系,而且舰艇内部的复杂程度更高意味着对舰员的素质要求也更高;最后就是全电推进一旦电力系统发生故障,很有可能导致全舰的瘫痪等。


不过也许全电推进目前还存在一些问题,但是无可否认的是全电推进是目前舰艇设计的大趋势,在未来绝大多数舰艇可能都采会用全电推进作为驱动方式。


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综合电力系统有着诸多的优点,采用电力推进系统的舰船在总体布局上具有很大的灵活性,发电机组的布置比机械式推进系统更为方便,可以摒弃串联式布置方式而布置在舰船上其它合适的位置,优化、节省了空间,简化了动力系统的结构,提高燃料和弹药的携带量。由于只需将推进电机布置在舰船艉部,可用短轴系,减少轴系噪声和制作成本。由于安装综合电力系统的舰船可不再需要庞大的推进动力舱,一些武器如导弹垂直发射装置的布置可以更为方便和优化。其缺点是柔性电缆的绝缘套管和金属外护套强度不高,即便加上薄钢管,其战时防护能力也相当有限。一但电力系统受损,不但舰艇无法机动,甚至无法进行有效的防御性作战。


采用综合电力系统的舰船可根据舰船的航速变化、排水量变化、舰船上电力负荷的变化而任意调整发电机组的运行数量,减少燃料的消耗,故具有较好的经济性。现代舰船综合电力系统具有电力实时调节功能,这对于装备大功率探测装备、电磁弹射装置、电磁炮、激光武器等高能耗武器的舰船极其重要。综合电力系统可以在电力推进系统和高能耗设备之间进行快速切换,如电磁弹射器在需要大量电能时,可以对电力推进系统的电能和其它系统的电能进行短暂限制,将电力推进系统的电能快速全部或部分转换给电磁弹射系统,当电磁弹射系统工作循环完毕后又快速将电能转换给电力推进系统。

在本世纪初期,中国启动了舰船综合电力系统新技术的研究工作并取得了较大的进展,这对于中国海军电力舰和电力战舰的发展起到了至关重要的作用,随着中国舰船综合电力系统的技术成果的不断创新,综合电力系统必将逐步运用到海军舰船上,首型安装综合电力系统的主战舰艇极有可能是054A的下一代护卫舰--054B型。


鼎盛军事


综合电力推进系统是目前军用舰艇动力的发展趋势,而且美、英两国海军的新一代主战水面舰艇已开始应用。全电推进的主要优点有两个方面:1)隐蔽性;2)机动性
采用综合电力推进大英国“伊丽莎白女王号”航母(远处是2艘23型护卫舰)

1)隐蔽性:舰艇传统推进系统主要包括发动机(燃气轮机、蒸汽轮机或者柴油机等)、齿轮变速箱、传动轴和螺旋桨,其中齿轮变速箱和螺旋桨是主要噪音源。而电力推进系统的组成为发动机、发电机及电动泵喷推进装置(也可以采用螺旋桨),取消了变速箱和传统螺旋桨这两个噪音源,从而使得舰艇的隐蔽性得到提升
英国的45型驱逐舰是第一款采用综合电力推进的大型水面舰艇

2)机动性:传统推进方式如果要改变航速或者前进/后退切换,需要调节主机功率、调整变速箱、改变桨距等一系列操作,费时费力;而综合电力推进系统,设有大型储能装置,可以实现推进泵的无级变速,而且可以在极短时间内实现前进/后退的转换,舰艇机动性能大幅提升
美国DDG1000驱逐舰也采用综合电力推进系统(高速海试中的首舰“朱姆沃尔特号”)

当然,电力推进系统也存在缺点,其中,

最明显的缺点就是可靠性问题,由于全部采用电力操作,对控制系统、驱动设备的可靠性要求很高,一旦局部零部件出现问题,那么整个电力系统都可能瘫痪,“鲁棒性”不如传统动力系统好!

舰船电力推进系统的一般组成
曾有报道多艘45型驱逐舰同时在港维修,问题就出在电力推进系统上

随着工业制造工艺的不断提升,电力推进系统可靠性差的问题也将会慢慢得到解决,舰艇推进电力化的大趋势不会改变!
也许不久我们自己的综合电力推进舰艇就会面世


威呐解析


对于现代主战舰艇装备的整合式全电力推进系统而言,其优缺点主要集中在如下几个方面:

优点:整合式全电力推进系统可以通过现代化电脑配电输配电控制系统的控制,整合电力推进系统能随时任意调整船舰上所有系统的功率分配;例如某时刻,某些系统不需要全功率运作,便可关闭部分主机或者将动力移转至其他系统。采用整合电力推进系统,能比传统机械系统节省10~25%的燃油消耗,以及降低15~19%的后勤维修成本。采用全电力系统之后,以往船舰上空调功率不足的情况就不再重演,电子系统也可以获得较强的功率;

整合式全电力推进系统可大幅简化整体轮机的结构,它以电缆传递能量,取代了传统系统复杂庞大的齿轮、轴系、液压管路等等,可节省许多体积重量,多出的空间便可用于增加燃油、武器筹载量或人员居住空间;而电缆贯穿舱间的设计也远比机械与液压管路简单,可简化船舶的设计与建造工作。此外,主机的安置也比以往更自由且更紧致,不一定要如同以往设于舰底;例如可将主机放置于烟囱下方,使得维修拆换更加容易,也可减低传至水中的噪音;

整合式全电力推进系统还使得船舰不必拘泥于传统的“螺旋桨─船舵”动力与方向控制配置,而可以采用新型的吊舱式推进器(Podded Propulsor)。吊舱式推进器乃将电动机与螺旋桨的组合安装在一个吊舱里,并将此吊舱以旋转基座“悬吊”在船尾,而舰体只需要提供荚舱内电动机所需的电力即可,直接靠着反作用力的方向来决定船只航向,可以免除传统舵面的种种问题,大幅增加操控的灵活度;


缺点就是就目前的技术水平而言,整合式全电力推进系统将发动机产生的力学能先转换成电能输配、再将电能转换回力学能使用,其间的功率消耗高于以往直接以机械传递的方式;此外,电力推进系统本身的成本也比传统机械推进系统高约25%,不过这可以藉由寿命周期相对较低的操作与维持成本来抵销。采用大量电力系统虽然免除过去许多机械装置的问题,但却面临了电力分配、管理领域的种种技术难题,容易衍生易发生电器/电线走火以及交流马达同步变频器易受谐波干扰等问题。


中外舰闻


如果就是柴油机经过减速带动螺旋桨没必要搞电推,因为必竟电推要经过能量转换,要多一套设备。但是机械传动之间可以使用电磁调速器兼作离合器。如果是传动距离远,传动系又挺复杂、譬如说:潜水艇的动力鳍就可以用电推的。


用户5361292213左撇子


舰艇全电推进是指通过发动机(蒸汽轮机)传动发电机发电,从而得到电力,再使电力传到电动机推动船而行,它的优点有: 减少了减速器,减去了主传动轴,节省了空间,以电线为主,减小了噪声。而发出来的电可以分配到其他用电设备,可调节,其可在不航行的时侯可以进行发电,这是直接减速传动不能的。缺点就是,传换效率低,航速也有点低。不说了 我要去吃饭了 砖家说了算 我还是吃饭去吧


累145615824


优点个人不是很清楚,缺点就是被打击后造成电力系统故障,二战时期金刚偷袭美帝港口 有一条南妮克达级战列舰,就是因为电力系统出问题飘了一整晚。历史上有很多航母和 战列舰是全电的 翻翻他们战史会有所发现的。


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