中国舰用燃气轮机是什么水平?

喜出望外18


燃气轮机作为喷气发动机的一种变形,有着体积小、重量轻、输出功率大、结构简单、可靠性高的优势,所以被应用到很多领域。特别是90年代以后的军舰动力系统出现全燃化热潮后,全球各国新建的大部分水面军舰都采用就燃气轮机作为动力系统。



我国在军舰的动力系统全燃化进程中,受限于国内技术上的空白,一直以来在军舰动力系统上采用的都是燃气轮机和柴油机搭配的柴燃动力系统,这种结构虽然兼具了燃气轮机的大功率输出和柴油机的经济性,但是在整体动力水平上却一直不如全燃动力。而且这些已经装配到国产军舰上的燃气轮机虽然基本实现了国产化,但是从技术水平等方面来说和世界先进舰用燃气轮机还有不少差距。


目前我国新建造的军舰采用全燃动力的只有正在批量建造之中的055大型导弹驱逐舰,装备了四台国产QC-280燃气轮机,而QC280作为目前我国最先进的舰用燃气轮机,其只是乌克兰GT25000的国产化版本,并不是我国自主独立研制的舰用燃气轮机。而且QC-280是在原型上大幅度改进而来的,主要是借鉴目前全球军用燃气轮机最成熟的LM2500的设计和技术。包括在系统完善性、适装性、环境舒适性以及可维护等级强改进了不少。虽然现在QC280燃气轮机已经实现了全面国产,并且在输出功率和热效率、经济性等方面有了一定提升,但是和世界先进舰用燃气轮机还是有不少差距的。




如果要论我国自主设计研发的军用燃气轮机,那可得追随到上世纪60年代末,当时我国在国产涡喷8发动机基础上衍生出了我国自主设计的第一款燃气轮机,不过后来在英国奥林匹斯燃气轮机的引进过程中,将这样一款输出功率不差于当时引进型号的燃气轮机提前下马,和当年的运10是一样的命运。后续我国又在各种航空发动机基础上衍生出了不同输出功率的燃气轮机,但是都因为其技术指标严重落后国际上同类其他型号所以也都下马了。直到90年代末期,我国在国产太行发动机基础上衍生而来的QC70燃气轮机和QC185燃气轮机,这两款燃气轮机的研制成功,也也代表了我国在舰用燃气轮机技术上和先进技术差距已经很小了。特别是QC70燃气轮机已经被应用到国产气垫登陆艇上,后者QC185虽然目前还没有装机对象,但是国产下一代6000吨以下军舰都可以选择QC185燃气轮机作为装机动力。虽然QC70和QD185燃气轮机已经在气垫登陆艇和发电站装机使用,但是这两款燃气轮机最大的缺点就是热效率太低和目前可靠性不佳所以没有装机对象。






目前我国自主研制的舰用燃气轮机最先进的还要属中船重工研制的CGT-15燃气轮机,该燃气轮机虽然输出功率较小,但是热效率高达40%,和目前军用燃气轮机功率最大的罗罗的MT30一样,不过输出功率只有后者的40%。当然输出功率不一样很正常,毕竟使用场景不一样,但是热效率越高也就代表了经济性越好。不过目前该机还处于试验阶段,而且从其15兆瓦的输出功率来看,未来单台可作为我国千吨级军舰的动力系统,当然其后期经过ICR升级后也可作为现有QC185燃气轮机的替代型号,作为5000吨级的军舰主动力系统。




而且随着国产太行发动机在可靠性上的提升,其衍生出来的QD-185燃气轮机虽然只被用于工业发电,但是在QC185C基础上增加零级并采用ICR间冷回热技术是可以发展出40兆瓦级的QD400燃气轮机的,虽然不能直接被应用在现有军舰上,但是随着军舰用综合电力系统的研制成功,改进后的QD400燃气轮机在经过一些上舰改进后可以作为未来国产两栖攻击舰主动力,而且QC185本身37.2%的热效率在增加间冷回热等技术后,其热效率有望达到40%左右。未来也可以作为国产现有QC-280燃气轮机的备选型号装备在现有052/055型导弹驱逐舰上。

总结一下就是我国早期受限于国内工业水平不高和舰用燃气轮机的落后,在舰用燃气轮机的技术上长期处于追赶局面。现在随着我国在航空发动机领域的技术发展和进步,国内燃气轮机的型号和输出功率也越来越多越大。当然总体来说就算是中船重工自主研发的CGT-15燃气轮机,虽然热效率已经追赶上世界先进水平,但是这是以现有的装机动力作为参考,和国外三大航发巨头45%的舰用燃气轮机相比差距还有,而且在低输出功率下的热效率指标、油耗经济性、可靠性、增压比、负荷比、体积、重量等当年还有不少差距。特别是在综合电力系统已经被广泛应用到军舰上以后,对于燃气轮机的基础性能指标和负荷运行时间都提出了更高的要求。


魑魅涅槃


我国的舰用燃气轮机算是比较先进的了,毕竟世界上能够生产这种动力设备的国家本来也就不多。我国的舰用燃气轮机包括33MW功率的GT25000(前QC280),QC185和QC70三种,其中GT25000和QC70都已经服役,QC185虽然研发成功,但是还没有军舰可用,可能会等到新一代护卫舰才会上舰了。


GT25000是我国主力的舰用燃气轮机,技术来源于乌克兰的UGT25000燃气轮机,属于一种航改燃燃气轮机,由于其在乌克兰设计,因此原本对于热带环境温度非常不适应,在南海和印度洋使用的时候功率会下降很多,这种情况在燃气轮机领域非常普遍,美国的LM2500也是如此,G4型甚至更加严重。


但是在我国,由于军舰必须要经常在炎热的海域使用,因此必须让燃气轮机具备强大的耐高温能力,因此对UGT25000进行了许多改进后得到了现在的GT25000燃气轮机,过去叫做QC280,在前2艘052B驱逐舰和2艘052C驱逐舰上使用,此后使用的就是叫做GT25000的新星号了,新的燃气轮机给我国海军第三代驱逐舰带来了大量生产的机会,没有他们就没有052D和055。


QC185属于我国功率中等的一款中等燃气轮机,其工业型号已经投入了发电等领域使用,叫做QD185,这款燃气轮机的功率大约在18MW左右,这一功率级别可以让他适应中型军舰,尤其是新一代导弹护卫舰上大有作为,但是由于我国在054A护卫舰上已经大量使用了柴油机,因此QC185的发挥空间就不大了。也许下一代护卫舰服役的时候,他的用处就大了。


QC70燃气轮机则不同,他属于小功率燃气轮机,大量使用在我国海军的726型气垫登陆艇上,一艘这样的气垫艇使用两台QC70燃气轮机,可以运载两辆中型主战坦克,或者是一辆99A2这样的重型主战坦克,又或者是4辆军用卡车和数百名士兵,因此可以在两栖登陆作战中发挥很大的作用,QC70也正随着726艇的大量量产进入海军服役。


因此,我国的舰用燃气轮机型号非常完整,今后还会有更加先进的型号出现,在世界上也算是先进水平了。


海事先锋


二流,英德比我们强,别说美俄了


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