现代大型军舰用燃气轮机,但是燃气轮机需要大量空气,军舰的进气道是怎么设计的?

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现代军舰有部分采用了燃气轮机,由于空气需求量与气体质量要求的不同,这些战舰的进气系统有别于非燃气轮机的战舰。

图为衣阿华级战列舰的烟囱后部,烟囱中部的百叶窗就是改舰21.2万匹主机的进气道


首先是进气道面积的加大。在一般人的眼中,战舰进气道远远没有排气道如此显眼,许多人甚至对进气道的位置都不甚了解。而且由于早期蒸汽轮机对空气量要求不大,各战舰为了保证海上恶劣环境下正常进气,往往将小小的进气道“藏”在隐蔽的角落,以避免海水影响,所以很多人的脑海中并没有直观印象用作对比。而燃气轮机军舰由于进气量激增,往往“大大方方”地将进气道放在战舰轮机舱顶部,其面积可以达到数十平方米,相对于蒸汽轮机军舰的数平方米,显得格外巨大。

红色箭头为最上级的进气道,可以从下图看到进气道的窄小


其次就是内部结构,一般燃气轮机战舰的进气百叶窗内还安装有除雾器,进气消声器,也有部分小型战舰,仅在管道内壁使用隔音材料。为了保证战舰的水分离系统(包括百叶窗与除雾器)在吸入严寒空气时凝固结冰,战舰还需要装备防冰设备,该设备通常在压气机中引出部分高温气体,通到进气口前端与气流混合,以防止结冰。

红圈处为052d的进气道,其大小与上图对比一目了然


同时,由于进气量的激增,吸入舰艇自身排出废气的问题变得严重起来,进气道的布置要避免废气再次吸入,所以进气道通常远离排气道或者低于排气道,还有布置于排气道的上风处。此外,由于进气道的下端与进气室相连,而进气室通常作为箱装体的一部分与燃气轮机前端相连,所以吊装更换燃气轮机需经过进气道进行,所有进气道的截面积还要考虑引擎截面积。


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军舰的进气道通常跟烟囱设计在一起。

如上图所示在鹰击83导弹发射架之后,那些百叶窗就是发动机进气口。


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