燃氣輪機那麼耗油,爲什麼還將其用做大型軍艦動力系統?

simon0813


這和耗油不耗油關係不大,一方面燃氣輪機有它的優勢,好東西就得用。噴氣戰鬥機耗油,現在你不可能用螺旋槳飛機去對付噴氣戰鬥機;豪車耗油,大老闆不可能去坐排量1.0。


燃氣輪機結構最簡單,而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、啟動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。燃氣輪機(Gas Turbine)是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械,是一種旋轉葉輪式熱力發動機。


為什麼燃氣輪機會在軍艦上得以應用呢?因為燃機具有以下優點:單機功率大、體積小、重量輕、啟動加速性好、操作維護性好。

舉例:瓦錫蘭公司的14缸RT-FLEX96C船用柴油機,最大持續功率80MW,長27.3m,高13.5m,整機重2300T,熱效率50%;羅羅的MT30最大持續輸出功率36MW,然而長9m,高5m,整機重6.2T,熱效率40%。


這個指標對比相當明顯了……功率相等的情況下柴油機組重量是燃機的百倍左右。體積小、重量輕意味著船隻結構強度高,發動機推重比大,機動性好。

1982年馬島戰爭,英國海軍19艘燃機艦艇航行四個月(包括14天7000海里的緊急連續航行),無一因為主推進裝置故障而退出戰鬥。遠程奔襲還怒草了阿根廷。

跟機動性有關的數據比較敏感,只能定性說燃機的機動性遠高於柴油機。高機動性意味著軍艦可以快速啟動和變向,這在戰爭中的作用不用多說了……


當然,燃機也有一些問題。比如簡單循環的巡航工況熱效率低,但是這個道理就跟豪車油耗一樣,都買得起輝騰了還在乎啥油耗?高機動性意味著生存率的提高,這才是減成本的地方。


複雜循環比如WR21可以基本解決經濟性問題,50%負荷下油耗指標僅增加4.15。然而這個東西因為有回熱裝置,導致結構複雜,體積大,成本高,維護性差。45型驅逐艦好像總趴窩……

綜上,燃機的性能非常優異,得到廣泛使用自然不足為怪。對大驅來說最適合沒有之一。


牡丹花為媒


先進的燃氣輪機的熱效率其實非常高,達到40%以上,遠遠大於蒸汽輪機,和柴油機差不多而且不挑食,最重要的是啟動快,瞬間加速能力強,這在反潛作戰中尤為重要,潛艇主要攻擊武器是魚雷,軍艦瞬間提速和轉彎能力對規避魚雷有著決定性的作用。作為軍艦動力,首先要考慮的是作戰性能,像我們052用2柴2燃其實是妥協的產物,我們燃氣輪機不成熟,2個柴油機作為平時行駛的主動力,需要的時候才用燃氣輪機,像伯克級那樣裝4臺燃氣輪機才是最理想的,老美曾經在蜜月期賣給我們初代LM2500燃氣輪機,當時單機就有2.5萬馬力,現在最新改進型有4.7萬馬力,我們雖然當時拿到了圖紙,但是由於工藝上的原因沒有達到應該有的壽命,2柴2燃勉強達到10萬馬力讓軍艦擁有30節的能力,但是比起最新款伯克級近18萬馬力的動力,還有很長一段路要走,早點吃透LM2500是當務之急,該燃氣輪機改進型還能用在大飛機上,是個寶!


黑山老妖37625003


原因非常簡單,相比蒸氣輪機它起動迅速短時間內就能達到全功率狀態。柴油機雖然經濟起動速度也快但相同體積下最大功率遠小於燃氣輪機。比較經濟的做法是柴燃聯合,低速巡航時用柴油機,高速航行時啟用燃氣輪機。

隨著全電技術的實現,燃氣輪機耗油的問題也可以解決。燃氣輪機只負責發電,巡航時用不了的可以存起來,存滿後機組停工。


小工種


因為燃氣輪機有非常高的動力重量比,說直白一點即是發揮同樣的功率的燃氣輪機要比同樣功率的蒸汽鍋爐佔用船艙內使用面積要少得多,而同樣的重量的燃氣輪機發揮出功率要比同樣重量的蒸汽鍋爐要大得多,而且燃氣輪機啟動時間要比蒸汽鍋爐快得多,燃氣輪機可以在長時間內保持一個恆定的速度值,還有燃氣輪機是艦船動力種類裡除蒸汽鍋爐機外能夠發揮最大功率輸出的動力,其實柴油發動機是最優秀的艦船動力,但是其無法發揮出最大的功率,所以只能作為中小型艦船的動力,而不能為那些上萬噸排水量的大型艦船作為動力來源


溫懷俊2


第一它體積小,是蒸汽輪機1一2倍,兩者的可比性太大輪機,侖本來就小,如果用蒸汽機它所用的面積是然氣輪機的幾倍,功力也不如然氣輪機,軍艦經常出遠洋,多於的部分可以做然料和物資庫。可以保證遠洋作業物資需要。


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戰艦是用來保護國家的資源和財產的,對比起國家的總資源燃氣輪機所消耗的資源只不過是冰山一角,如果為了節約一點燃氣輪機所消耗的資源導致戰爭失敗而丟失了國家的全部資源那不虧大發了嗎?所以在國防層面很難看到“節能”兩個字,高效穩定永遠是排在第一位的。


Chenjinghai


蒸汽輪機功率滿足要求,但是燒鍋爐時間必須半小時以上,緊急出航辦不到。柴油機省油, 但是功率密度低。燃氣輪機體積小功率大, 綜合來說最適合一線戰艦動力。


葉宏2011


軍艦那種東西,可靠性和耐操性是放在首位的。能動,動的快是指標,省油不在考慮範疇。什麼時候見軍隊的東西在乎過成本。包括服裝,在極端環境駐守的官兵,一件馬甲的成本買你一身衣服。高密度蠶絲織物7層左右,零下40℃趴雪堆裡,數小時不浸水。保溫性能巨好,還特別輕。


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