艦船動力:想不到,我國燃氣輪機技術曾經離世界先進水平那麼近!

自1905年,世界上第一臺效率僅為3%的燃氣輪機問世,開創了新的燃氣輪機工業。隨著燃氣輪機技術不斷地發展,到20世紀40年代起,燃氣輪機開始進入工業的各個領域。

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燃氣輪機在發電領域的應用(美國某電站)

我國燃氣輪機的發展

快速發展時期,與當時的世界水平差距不大

我國發展燃氣輪機技術始於20世紀50年代末。60年代至70年代,我國以蘇聯技術為基礎而開展自主研發,迎來了我國燃氣輪機發展的一個高峰期。我國曾以廠-所-校聯合的方式,自主設計、試驗和製造了一系列200~25000 kW燃氣輪機,透平進氣初溫為700℃等級,與當時的世界水平差距不大。典型機型有1MW、1.5MW、3MW、6MW發電機組,2574kW、3310 kW機車用機組,200 kW車載燃氣輪機等等。

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上世紀六十年代的第31列車電站,採用燃氣輪機發電機組

進入低谷時期,自此拉開差距

但好景不長,由於特殊歷史原因,我國能源政策調整,嚴格限制用油發電,幾乎所有燃氣輪機一律停機封存,我國燃氣輪機技術發展轉入低谷時期。20世紀70年代末至80年代初,許多汽輪機廠的燃氣輪機制造項目紛紛下馬,國內高校有關民用燃氣輪機的研究也相繼減弱。自此,我國燃氣輪機研發製造工作停滯不前,全行業進入低潮。而此階段正是世界燃氣輪機技術飛速發展的階段,也正因此,我國的燃氣輪機水平與國際水平迅速拉差距。

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西門子的燃氣輪機

燃氣輪機應用在艦船上

1947年,英國研製的G1燃氣輪機在英國皇家海軍MGB2009高速炮艇上試裝成功,自此揭開了艦船燃氣輪機發展的序幕。20世紀60年代末,英國和美國等國家陸續做出:"艦船以燃氣輪機做動力"的歷史性決策。之後,英國、美國、俄羅斯等國家開始大力發展艦船燃氣輪機,並廣泛應用在各種艦船上。

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採用燃氣輪機動力的英國航母

世界主要艦船燃氣輪機的格局

經過多年的發展,世界主要的艦船燃氣輪機研製生產已經產業化、系列化。在航空母艦、巡詳艦、驅逐艦以及護衛艦中約有3/4的艦船採用了燃氣輪機(包含聯合動力)。在艦船燃氣輪機中有美國的LM2500型、烏克蘭的UGT15000型和英國的SMIC型。其中LM2500應用廣泛,總的裝艦數已超過1000臺,在全球27個國家近400艘艦船上使用。

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我國曾經的明星艦,也採用了美國通用電氣LM2500艦船燃氣輪機

我國的艦船用燃氣輪機

全球軍事強國的艦船動力燃氣輪機化證實,燃氣輪機能為艦船帶來卓越性能。為此,我國也把艦船動力燃氣輪機化,作為我國艦船動力的主要發展方向之一。但因我國曾“自廢武功”,錯過燃氣輪機發展的黃金期,和世界先進水平有巨大差距,所以我國艦船動力燃氣輪機化只是一個夢想。不過得益於上世紀八十年代,外部環境的轉好,我國成功從美國引進4臺LM2500型燃氣輪機,才正式開始了我國艦船動力燃氣輪機化。可惜好景不長,上世紀八十年代末期,外部環境急劇惡化,我們失去了從西方國家引進燃氣輪機的可能。自此,我國竟落得無“機”可用的尷尬境地。到2012年時,我國僅有6艘驅逐艦裝備了燃氣輪機。這一窘境直到從烏克蘭引進的GT25000燃氣輪機國產化成功後,才得以改善。

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我國最新的055型導彈驅逐艦採用全燃動力

感慨

在認識到自身不足後,我國“863“計劃、”973“計劃、”十一五“規劃等重大戰略規劃都相繼聚焦燃氣輪機,給我國燃氣輪機發展提供了一個良好的政治環境,自此,我國燃氣輪機發展也迎來了新的歷史時期。但是錯過了再想追趕,難度是非常大的,專利壁壘、市場認可、技術風險等一系列問題擋在前面。據相關資料披露,我國燃氣輪機自主開發和製造的能力總體水平落後約20年。此時的追趕更像是一場田徑比賽,前面一名運動員和你拉開了20米的距離,你再想追上他,就必須跑的比他更快,所以其中的困難可想而知。

作者:小船人的夢想 2019年4月6號


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