世界能生产舰用燃气轮机的国家有几个?

大利189381456


燃气轮机是目前世界上最先进的军舰发动机,其工作原理和航空发动机一样,二者可以共用核心机。所以,燃气轮机有着和航空发动机一样的特点,体积小,功率密度大,启动快。同时,因为叶片需要长时间在高温环境下高速旋转,燃气轮机的研发难度也特别大。目前世界上先进的燃气轮机,几乎都是航空发动机巨头的产品,比如美国通用动力的LM-2500,英国罗罗公司的MT30,还有就是乌克兰机械设计科研生产联合体的UGT-25000和我国多家公司仿制的GT-25000(QC280)燃气轮机。



燃气轮机和航空发动机同根同源,技术难度相差不大,所以能够研制燃气轮机的国家也就是那几个能够研制航空发动机的国家。舰用燃气轮机主要供应商是英国罗罗,美国通用,中国中船重工和乌克兰机械设计科研生产联合体。民用燃气轮机的话,还可以再加上德国西门子,中航和日本三菱三个公司。总得来说,能够研制舰用燃气轮机的国家如今只有4个英国,美国,乌克兰和中国。

英国是目前造舰用燃气轮机最强的国家,伊丽莎白女王级航空母舰的IFEP综合全电推进系统用的就是英国自家研制生产的MT30燃气轮机。这款燃气轮机是英国为伊丽莎白女王级航空母舰研制的配套燃气轮机,目前世界上直面数据最强的燃气轮机。在一个标准大气压下,MT30燃气轮机的额定功率36MW,热效率达到40%,远远甩开世界同类产品。也正因为如此,英国才可以特立独行地把燃气轮机用在巨大的航空母舰之上。

美国的燃气轮机紧跟英国之后。美国燃气轮机主要得益于航空发动机技术先进,其可靠性和使用寿命都非常出色。美国最出名的一款燃气轮机是LM2500,外号“流氓”,疯狂出口到世界多个国家,是目前美国一票小弟主要水面舰艇的标配动力系统。LM2500已经是几十年前的产品了,在当时其额定功率只有18.6MW,如今改进的LM2500+燃气轮机额定功率已经达到29MW,全功率运行可以输出36MW,动力澎湃。


在美国之后就是我国和乌克兰了。我国的燃气轮机技术来自乌克兰,乌克兰的技术来源于前苏联。当年前苏联解体,乌克兰以地利继承机械设计科研生产联合体之后,接手未完成的前苏联DA80第四代燃气轮机。在完成其后续研制工作之后,命名为UGT-25000燃气轮机。

然而这款东方最优秀的燃气轮机生不逢时。当时的乌克兰经济一地鸡毛,根本没有能力建造使用燃气轮机的大型水面舰艇,于是UGT-25000只能卸甲,干着民用发电的活。


90年代后期,正处于我国经济发展高速阶段,中国海军在尝到美国LM2500燃气轮机的甜头之后,迫切的想要给新型水面舰艇换上可靠的燃气轮机。于是为了提升我国水面舰艇的性能,我国派出代表团,带着满满的美元来到了乌克兰,将UGT-25000燃气轮机及其生产技术全部买回了国。
UGT-25000来到中国后,由中船重工703所负责仿制。703所很快完成了UGT-25000燃气轮机的仿制工作,并迅速国产化推出GT-25000燃气轮机,然后交由中航的430厂和哈尔滨燃气轮机厂进行生产。再后来,430厂和哈尔滨燃气轮机厂又在GT-25000燃气轮机的基础上进一步深化改进,推出了QC280燃气轮机。目前根据网上的说法,最新的QC280燃气轮机的额定功率超过35MW,热效率突破40%,比肩英国MT30。如果这是真的,那将意味着我国燃气轮机将追平世界最高水平。


赤焰哒哒哒


我是萨沙,我来回答。

目前只有英国、美国、俄罗斯、乌克兰、中国这几个国家拥有技术。

其中,乌克兰和俄罗斯都是继承苏联的技术遗产。而中国的燃气轮机技术也是来自乌克兰。

说来说去,舰用燃气轮机技术就来自英国、美国、苏联这三个国家。

其中英美是传统海军大国,早在四五十年代就开始研究这项技术。

苏联海军实力比较弱,起步较晚,但在六十年代也开始研发。


简单说下我国燃气轮机的历史。

同大家想的不同,我国研究和使用燃气轮机的历史非常长。

很早之前,我国海军就意识到燃气轮机的巨大未来。

早在1959年,我国就根据苏联提供的全部燃气轮机技术,仿造了舰用燃气轮机M-1型。

即便苏联提供了全部图纸和专家指导,由于我国发动机技术过于薄弱,花费了3年时间才仿造成功,上舰又花费了4年时间。

M-1型燃气轮机性能低劣,只能用于小型炮艇,我国引进是作为技术储备。

我国也曾经在六七十年代自己研发大功率舰用燃气轮机,结果全部失败。

燃气轮机对于技术要求非常高,不是什么国家都能够研究的。

当年我国自行设计半自动步枪尚且不能成功,何谈搞这个。

即便世界发达的资本主义国家和苏联,研究工作仍然步履维艰,更别说当时的中国。

中苏决裂以后,苏联这条线就停止了。我们获得的M-1型燃气轮机本来就是入门货,技术援助又断了,导致燃气轮机项目基本瘫痪。

苏联这条线中断以后,我国被迫想其他的办法。

70年代,我国高价购买了英国“斯贝”MK202涡扇发动机,国产化后的型号为涡扇-9,在其基础上研制的燃气轮机为GD-1000。

还是因为技术底子太薄,前后研究了20年,到1993年,GD-1000的样机才通过了性能鉴定,功率为13000马力,远远落后世界水平,不能用于现代化军舰。

80年代,中美蜜月期,我国燃气轮机技术突然突飞猛进。

美国通用电气公司拿出拳头产品LM2500型燃气轮机,出售给中国。

经过严格测试,我国对于LM2500型非常满意,当场花费巨额外汇购买。

中国采购的LM2500被装备到了052型驱逐舰“哈尔滨”号(112舰)和“青岛”号(113舰)上。“哈尔滨”号于1991年8月28日下水,该舰以其优良的动力装置、作战系统和建造水准被称为“中华第1舰”。

然而,89年以后中美关系恶化,美国禁止通用公司继续出售发动机。

由此,我国失去了美国方面的技术支援。不要说仿造LM2500,我们连维持现有LM2500的正常运行都很困难。

事实证明,燃气轮机单靠购买实物和引进部分技术是没有好处的,反而会搞垮自己的。

由于研究工作几乎停滞,我国相关部门焦头烂额,后来的“深圳”号不得不回到了蒸汽轮机的老路上。

就在此时,苏联解体了,我们的运气来了。

根据协议,乌克兰作为苏联大型军舰的主要制造地和研究地,继承了苏联多种舰用燃气轮机技术和工厂。

而随后乌克兰经济几乎崩溃,急需要出卖军事技术赚钱发工资。

西方社会不稀罕乌克兰的技术,第三世界国家则买不起,却让我国占了大便宜。

狂喜之下,1997年4月,中国和乌克兰机械设计联合体签订了购买4台UGT-25000燃气轮机的合同,2000年又进一步取得生产许可证。

由此,我国完全搞到了UGT-25000燃气轮机的全部技术,可以仿造了。

052B和052C两型驱逐舰终于有了动力装置,真是救了命。

2007年,我国在仿造UGT-25000的基础上,借鉴美国LM2500部分技术进行改造,研发了燃气轮机QD280。

燃气轮机QD280性能同原尊有一定进步,但进步不算很大,是目前我国主力舰用燃气轮机。

055大驱就是使用4台QD280燃气轮机。

在QD280大体满足需要的基础上,我国又开始研发“太行”改型小型舰用燃气轮机QC70。另外还有25000马力的QC185燃气轮机,但目前没有使用的消息。


客观来说,目前我国现役的UGT-25000,性能不算先进,同80年代我国引进的美国LM2500发动机还有一定差距,只是解决了有无的根本性问题。

目前我国已经研发多款比较先进的燃气轮机,期待未来吧。


萨沙


比有原子弹的国家还少!

燃气轮机作为一种先进的动力装置,在短短几十年,以其卓越的性能得到了迅速的发展,经过几代更新,燃气轮机的增压比从6提到了30以上,涡轮进口温度提到了1200度以上。对于工业燃气轮机的研制和发展,舰用燃气轮机是最为高端的技术,理论上可以将民用燃气轮机(发电使用)和航空发动机直接应用到舰船用燃气轮机。

这主要是因为涉及水平、材料、制造工艺、试验和使用方面技术先进、技术丰富,因为才可以改装成军用水面舰艇使用,实现了舰艇的燃气轮机话。

目前燃气轮机作为最为高尖端的设备,只有美国通用电气,英国的罗罗公司,而美国LM-2500系列燃气轮机是世界上使用最多的舰用燃气轮机,从20世纪70年代就开始使用,目前销售了3000多台,英国罗罗公司生产的额MT-50、MT-30、WR-21燃气轮机也生产了800多台,两国生产的燃气轮机占据了北约所有主要舰艇的动力。

其次可以造燃气轮机的就是乌克兰,乌克兰机器设计”科研生产联合体推出了UGT-25000,并且将技术输送给了中国,这帮助了中国055、052C/D导弹驱逐舰、新型气垫船动力实现国产化。生产UGT-25000,不但可以为中国海军舰艇提供急需的动力系统,还可以对其技术进行消化吸收,提高国产燃气轮机技术。

目前全世界仅有这4个国家生产燃气轮机,相比之下,俄罗斯在遭到乌克兰封锁后,计划生产燃气轮机,特别是土星科学生产联合体公司,但是仍然没有量产化,而日本更是依靠美国生产许可证才生产的燃气轮机。

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军事天地



著名的英国罗尔斯.罗伊斯公司制造的MT-30型大功率舰用燃气轮机以“特伦特800”航空发动机为核心(波音787的发动机),是“女王级”航空母舰和美军“朱姆沃尔特级”驱逐舰的的主推进燃气轮机,美军“自由级”濒海战斗舰也采用它为主推进机。

目前世界可以制造舰用燃气轮机国家理论上是四个:英国(罗.罗公司)、美国(GE公司)、乌克兰(曙光机械设计科研生产联合体)和我国。但是,在较大规模装舰应用当中,乌克兰“舰燃”只有少量的安装到了军舰上,加之目前乌克兰的状况,已经无力制造舰用燃气轮机了…所以,可大规模制造舰用燃气轮机的国家就剩下三个了。


英国著名的“奥林普斯”TM3-B舰用燃气轮机,是42型驱逐舰的主推进机(谢菲尔德级),这个型号的燃气轮机与著名的“斯贝”航空发动机有些渊源,说一句假设的话:它要是1980年代初来的我国,那么我国舰用燃气轮机的使用时间起码会提前十年,因为我军“飞豹”战斗轰炸机早期型就是使用的“斯贝”航发,在技术上是互通的。

英国是很早就开始研制燃气轮机的国家,而且利用的是航空喷气发动机的技术,再加上罗尔斯.罗伊斯公司在航空领域的卓越技术保障,英国的舰用燃气轮机水平在当今世界占有相当高的位置,不但英国自己使用,包括:美国、日本军舰上都在使用!奥林普斯系列、太因系列、斯贝系列,都是非常先进的燃气轮机。


通用电气公司的LM-2500燃气轮机,是目前世界上最畅销的舰用燃气轮机,就连自认为柴油机领域(主要是“皮尔斯蒂克”系列)很牛的髪国人,都在新一代“地平线级”驱逐舰上用上了LM-2500。

美国研制舰用燃气轮机的历史要比英国晚了至少十年,到了1960年代由于苏联核潜艇大量的服役,美国早先使用蒸汽轮机动力的反潜舰在航速和启动加速…等运行环节上已经力不从心了,通过观察英国在燃气轮机发展的成功经验,决定自己研制燃气轮机,好在美国是航空工业大国,又是从第一代喷气机就开始研制/装备的国家,通过对航空发动机的衍生,很快的就在1970年代初利用TF-39涡扇发动机为核心机技术(波音737发动机),研制出了LM-2500燃气轮机…由此美国海军的所有战舰都全面的燃气轮机化!LM-2500系列开始大量装备到战舰上,并且往民用领域发展,目前军用和商用的LM-2500系列估计有5000台在世界各国海军服役或者在电站发电。


LM-2500 燃气轮机也在我军的两艘052型驱逐舰上服役,它似乎也有机会在我国全面使用,它当时与英国的“奥林普斯TM3-B”之间有过竞争,但最后都没在我国安家落户。

总体来看,LM-2500燃气轮机的整体性能属于上品,这得益于美国领先的航空制造业,在设计、制造和使用材料上都比较先进,而且热效率较高,由于生产数量比较大,LM-2500 的价格相对便宜一些,售后服务也比较完善,加之该燃气轮机结实耐用,在国际市场比较畅销。
乌克兰的UGT25000/DA80燃气轮机,是苏联解体前完成率很高的舰用燃气轮机,苏联是研制燃气轮机很早的国家,在1950年代就紧随英国开始研制,也是借鉴了航空发动机的技术,1958年就将燃气轮机安装在了“卡辛级”驱逐舰上,这要比美国早了10年以上的时间!

由于燃气轮机应用的比较早,可以在前型的基础上进行改进和经验积累,苏联燃气轮机的总体设计与制造工艺与英美产品相比差距很细微…很遗憾的是苏联解体之后,不论是俄罗斯还是乌克兰在燃气轮机的设计与制造上停滞不前,目前两国都已经失去研制功率更大,热效率更高的舰用燃气轮机的能力。

QC280燃气轮机,是目前我军新一代驱逐舰上的主推进机,图片左上角就是乌克兰的UGT25000燃气轮机,也就是说QC280是在它的基础上全面改进而成的,通过十年的运行来看QC280燃气轮机的性能稳定,热效率较高、油耗适中,符合设计要求。

我国燃气轮机研究工作也不算晚,1967年在了解到舰用燃气轮机的发展后,也着手未来我军舰用主机的发展,在“涡喷-8”航空发动机上进行了舰用燃气轮机的改进实验工作,到1974年完成了样机的耐久实验…整体性能与“奥林普斯”早期型相当…但,我国当时航空工业根基尚浅,而舰用燃气轮机却大量的使用了航空发动机的技术,所以涡喷-8“航改舰”出现了各种各样的问题,也就没有继续发展下去。
QC-185燃气轮机,是基于“太行”发动机的核心机衍生而来,属于中型舰用燃气轮机,可以用在大型气垫船上。

进入到2000年代随着我国航空工业的发展和技术积累,我国利用航空发动机技术改进舰用燃气轮机的能力也大为提高,在引进外国先进舰用燃气轮机的基础上对其进行了较深入的改进,比如:将UGT25000由半封闭改成全封闭运行,降低了油耗、提高了功率,并且在降噪、减震等技术方面有了很大的提高,完全可以为我国大型战舰提供性能优良的主机。
美军LM-6000燃气轮机,总体性能比“2500”
系列有了较大的进步。

燃气轮机是现代战舰的主要动力装置,它的体积和重量都很小,比如:英国的MT-30燃气轮机总重量只有20吨,安装在“女王级”航母内占地面积也很小,体积和重量仅相当于美国“小鹰级”航母所用蒸汽轮机的十分之一!并且自动化程度非常高,运行时似乎不需要人去看守,在主控室就能知道它的运行状况,更主要的是燃气轮机启动快,从加速到全功率运行时间很短,并且运行噪音低,这对于反潜来说非常重要。

舰用燃气轮机最好是在航空发动机的基础上进行衍生,因为“航改舰”是由高向低发展,技术等级变低了,而且利用航空发动机的技术可以节省较大的科研投入。

燃气轮机也是非常高级的设备,只有个别国家和个别企业可以制造,完全是高技术装备!就连法国、德国、日本…这样工业强国都不能整体设计和整体制造!它完全是整体工业完善国家的产物。


皇家橡树1972


舰用燃气轮机处在顶端的是英国罗尔斯罗伊斯和美国通用、中国可以大批量生产先进的舰用燃气轮机但,是整体技术层次和技术积累暂时没达到美英的程度,这三个是目前可以做到批量生产的国家;乌克兰手里有舰用燃气轮机技术但是本身已经没有量产的能力了、日本的石川岛播磨授权生产美国的LM2500。如果拓展到民用燃气轮机行列,除了刚才说的罗罗和通用之外还有德国西门子和日本三菱,这几个几乎垄断全球民用燃气轮机市场。恩,数数基本也就是这几个国家了。

燃气轮机和航空发动机其实有很多相似的地方,现在世界上几款性能不错且成熟的舰用燃气轮机基本都是航空发动机的衍生,所以航发比较出色的国家一般燃气轮机也不错,最典型的就是英国和美国这两个国家。既然和航空发动机有渊源,那么他涉及到的相关技术和工业能力自然也是“珠穆朗玛峰”等级的,和航空发动机一样都被誉为“工业皇冠”,不然不可能只有区区这几个国家掌握制造技术。一个小小的叶片差不多就把一个国家工业领域基本交了个底,从材料水平、机加工能力、表面处理能力、装配能力差一点都白瞎。而且能制造出来燃气轮机并不一定就可以定型使用用,还要看热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等等水平。一般制造不精密的或者材料性能不够的燃气轮机大修时间都很短,那个不起眼的轴承要承受转子的几乎全部振动,在这种高温高压的恶劣工作环境中还要承受转子的反复振动破坏,很考验制造水平。如果换轴承那么需要把燃气轮机大卸八块,不仅严重考验装配水平而且非常耗工时。

英国是世界上最早研制实用化舰用燃气轮机的国家,1947年就将以航空发动机为基础的G1型燃气轮机实装在炮艇上进行试验,目前已经形成各个层次的系列燃气轮机。下图为英国的“奥林普斯”TM3B型燃气轮机,他是世界上应用最广泛、成熟度最高的舰用燃气轮机之一,比美国的LM2500成功的还早。TM3B的核心机和早期飞豹上装备的罗罗“斯贝”涡扇发动机是一样的,有技术上的互通,单台功率为18.3兆瓦(2.5万马力)。这种发动机装备在英国21型“女将”级护卫舰、42型“谢菲尔德”级驱逐舰、22型“大刀”级护卫舰、“无敌”级航空母舰、法国“乔治格莱”级驱逐舰、日本“石狩”级护卫舰、日本“夕张”级护卫舰、比利时“维林根”级护卫舰等等。

还有MT30型燃气轮机,他是以罗罗Trent800派生的舰用燃气轮机,有80%的零部件与Trent800通用,单台功率超过40兆瓦,是世界上单台功率最大的船用燃气轮机之一,整机大修时间达到2.5万小时。英国的“伊丽莎白女王”级航空母舰使用的就是4台MT30燃气轮机,美国的DDG-1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰、美国LCS“自由”级濒海战斗舰、韩国FFX-II“大邱”级护卫舰等等都是采用MT30。

美国的LM2500型舰用燃气轮机是世界上应用最广泛的燃气轮机(没有之一),美国几乎所有大中型作战舰艇基本都是LM2500,印度、泰国、意大利、西班牙、日本等国的航空母舰(两栖攻击舰)都是用的LM2500系列,就连法国最新的“地平线”级驱逐舰都是用了LM2500,毫不客气的说LM2500几乎占领了“半个地球的海军”,总装机台数超过3000台!LM2500是以TF39涡扇发动机改进而来,最初的输出功率在18.5兆瓦左右,现在的LM2500+系列已经达到35兆瓦。到目前中国的2艘052型驱逐舰的4台LM2500依旧在运转,也就是下图2。日本的石川岛播磨被授权生产LM2500型燃气轮机并提供给日本海上自卫队舰艇使用。

下图为中国的QC280燃气轮机,应用在052C/D型驱逐舰,中国也有能力批量化生产,毕竟052C/D的总数量将达到32艘以上,055型驱逐舰极概率也是燃气轮机动力。QC280型燃气轮机与乌克兰的UGT25000有很深的渊源,或者说是他的深度改进型,2000年后逐渐开始成熟,目前国产化率已经接近100%,性能在超越UGT25000的前提下已经达到我们的设计指标。其实中国的燃气轮机技术发展可以追溯到60年代,先后使用过“涡喷8”、“涡扇9”改燃气轮机,但是当时的技术和工业能力实在是不行,最后只能不了了之,当时仿制英国“斯贝”发动机时曾经发生过叶片直接断裂飞出的情况。燃气轮机整体技术直到近20年才开始开始完全成熟,但是与美国英国这两个国家相比在整体技术积累和成熟上还是存在一定的差距,各项技术指标和性能仍然有提升的空间。中国在民用领域也引进了不少其他技术,比如2010年代引进过新的LM2500,还有LM6000也已经实现国内组装,这对将来燃气轮机发展也是有一定帮助的。

还有以“太行”发动机衍生而来的QC-185 燃气轮机也已经成熟,输出功率也已经达到17兆瓦。还有QD128、QD70,不过他们不是用于舰船上的。

俄罗斯这个国家比较特殊,他的燃气轮机技术还不如中国,是否批量化生产也不得而知。其实苏联时期的燃气轮机技术还是很不错的,在鼎盛时期苏联的舰船燃气轮机总功率一度达到全球的三分之一,1958年生产的“卡辛”级驱逐舰是世界上第一种全燃动力的水面作战舰艇。然而苏联的燃气轮机主要在“曙光”机械设计局,然而这个设计局在苏联解体时划归乌克兰所有,所以俄罗斯实际掌握的燃气轮机技术是很少的。目前乌克兰手中掌握的最著名的还是UGT25000型燃气轮机,但是因为苏联解体后乌克兰的停滞不前,目前已经没有能力继续研制全新的燃气轮机,也没有能力批量化生产UGT25000,实在是非常可惜。

至于民用领域,德国西门子、日本三菱也是很厉害的燃气轮机企业,西门子的SGT5-8000H是世界上单台输出功率最大的燃气轮机,单台输出功率为374兆瓦,相当于1.9艘“尼米兹”级核动力航空母舰总输出功率。燃气轮机这种东西本身就是高端中的高端,无论在技术上还是制造上都是处于金字塔顶峰,普通国家根本没有这个实力去生产燃气轮机。


雏菊西瓜Peterpan


说到燃气轮机,那必须要说到一个国家的工业体系的问题,世界上最牛逼的燃气轮机核心叶轮轴就是德国西门子公司生产的,无敌的存在,德国的工业体系就不用说了,虽然算不上最完整,但是在掌握的最主要的技术方面,德国的工业科技真的是最顶级的。


燃气轮机是一种利用流动气流带动燃料变成动力的内燃动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机,说到燃气轮机的历史,就要追溯到18世纪的英国,而那个时候只是有了这个概念,直到1872年的时候,德国人才真正设计出第一台燃气轮机,1900年到1904年才正式测试第一台燃气轮机,但是最后失败了。

后来不久后的法国人才真正的成功测试了一台燃气轮机,但是由于效率太低所以并没有真正的能够使用,1920年德国测试了一台小型燃气轮机,但是燃烧效率只有13%缺点太明显,所以被大家抛弃,在后面的几十年时间里面科技的发展,燃气轮机的缺点被慢慢的弥补,燃气轮机技术开始成熟,1947年英国的使用燃气轮机为动力的潜艇下水使用,这成为了燃气轮机首次运用在军事上面。



燃气轮机在后来的几十年时间到进入21世纪,市场一直都是被欧美国家垄断,全世界能够设计研究制造的国家不多,全世界的燃气轮机使用约50000台左右,燃气轮机的主要用途是大型设备动力使用,航空航天以及船舶工业动力,还有大型电站,这些都是使用燃气轮机的主要方面。


我国从上个世纪50年代开始进行了燃气轮机的研究的这是建立在苏联提供的工业基础上面,在五六十年代,国内进行了工业方面的热潮,燃气轮机成为了动力方面的主要对象,我国在这上面进行的了大量的研发投入,取得了不小的收获,让我们的燃气轮机动力方面有了一定的市场竞争力。

燃气轮机在军舰动力上面取代了蒸汽机和柴油动力装置,燃气轮机在各类军舰上面获得了大量的使用,护卫舰,驱逐舰,巡洋舰,直升机航母这些都大量的使用燃气轮机做为动力装置,世界上军事强国的水面作战舰艇基本上都是使用了燃气轮机作为动力,燃气轮机已经成为了现代军事方面动力的新宠。




世界上真正能够独立设计研发和生产制造的国家不超过一掌之数,其中就有美国还有英国乌克兰以及我们中国,足以说明了这个设备的难度,这是属于一整套体系工业来的,德国在核心部件的确无敌,但是德国不能独立完成燃气轮机的生产制造,但是由于乌克兰的经济环境的原因,已经没有能力生产燃气轮机,所以只剩下了美国英国和我们中国。


无法超越的足迹


作为舰船动力装置的后起之秀,舰用燃气轮机以其体积小、功率密度大、启动速度快等特性迅速成为驱逐舰、护卫舰以及直升机航母等舰船的主要动力装置,大有“一统江湖”之势!

目前各国的舰用燃气轮机大多是有航空发动机发展而来,想要研制出性能先进的舰用燃气轮机必须要有雄厚的航空工业基础,所以目前能生产舰用燃气轮机的企业几乎都是航空发动机制造商(乌克兰除外)。全球只有美国的GE/通用、英国的罗尔斯·罗伊斯、乌克兰的曙光以及中国的黎明能够独立生产制造!

英国是最早研制舰用燃气轮机的国家,上世纪40年代就开始航空发动机该舰用燃气轮机的研制,目前已经发展出“太因”、“奥林普斯”以及“斯贝”等非常完备覆盖各个层次的舰用燃气轮机系列型号!其中,“奥林普斯”的TM3B是全球使用最广泛的的舰用燃气轮机之一,单台功率18兆瓦,曾经差点来到中国!

▲MT30舰用燃气轮机

另外,罗罗后来研制的MT30舰用燃气轮机,功率达到了36兆瓦,包括动力涡轮在内的重量仅有9.6吨,箱装体重量26吨,相比美国的LM2500重量减轻了51%,但功率提升了61%,可谓是相当强悍!而“伊丽莎白女王级”航母紧靠两台该型燃气轮机就能达到27节的航速!

▲“伊丽莎白女王”航母

之后,罗罗最新研制的MT50舰用燃气轮机,是目前全球单台功率最大(50兆瓦),效率最高(42%)的舰用燃气轮机!

▲LM-2500舰用燃气轮机

美国在研制舰用燃气轮机方面比英国起步晚,但依靠TF39涡扇发动机的核心技术也研发出来LM-2500舰用燃气轮机(18兆瓦-35兆瓦),虽然在功率上不如英国的MT30,但其使用寿命确是其他舰用燃气轮机所无法企及的,目前该燃气轮机广泛应用于多种舰艇,也是全球生产数量最多的一款舰用燃气轮机!

▲国产舰用燃气轮机

中国在舰用燃气轮机的发展上不算太晚,但受限于航空发动机的限制进展较慢,在上世纪60年代就曾利用涡喷-8、涡扇-9进行舰用燃气轮机的研制。直到上世纪90年代,从乌克兰购买了UGT-25000燃气轮机及相关技术后,国产化开发出了QC/QD-280舰用燃气轮机(30兆瓦级别),成功挤入世界四大舰用燃气轮机制造国,目前052D以及055型驱逐舰全部采用该型燃气轮机!

▲QC/QD-280舰用燃气轮机

UGT-25000舰用燃气轮机属于苏联的遗留品,但好在它在苏联解体之前就完成了研发,苏联解体之后被分到了乌克兰,所以乌克兰也就具备了生产舰用燃气轮机额能力,而俄罗斯也无能为力后来全靠从乌克兰购买UGT-25000装到新舰上,所以即便是如今的俄罗斯也不具备生产舰用燃气轮机的能力,而且乌克兰也正在丧失舰用燃气轮机的研发生产能力!

总的来说,舰用燃气轮机的研制难度之高,被誉为“工业皇冠”,称其比研制核武器更难都不为过!


天下布武


现代舰用动力系统主要有燃气轮机、蒸汽轮机、柴油机、核动力四种,其中燃气轮机的技术水平最高,研发难度最大,现在全球也只有不到十个国家掌握了舰用燃气轮机技术。


燃气轮机分为燃烧室、压气机、燃气透平三大组件构成,通过吸收空气,进行内部压缩,送入燃烧室和燃料混合爆燃,形成高温高压气体,涡轮高速旋转,产生机械能,带动螺旋桨推进。燃气轮机的特点在于启动快、功率很高、体积小,相同功率的燃气轮机只有柴油机的三分之一,所以受到现代海军的高度青睐,被誉为现代制造业“皇冠上的明珠”。

目前燃气轮机的技术依然高度复杂,不是一般国家可以掌握的,虽然我国已经研制出了国产的舰用燃气轮机,但是和英国、美国等老牌国家相比仍有不少的差距,对于世界上更多国家来说,更是只能依赖进口,自主研发燃气轮机完全无从下手。



西凉宣抚使


国际上能打造发电用重用燃气轮机的国家不少,中美德日英法意,但能造舰用重型燃气轮机的国家则少而又少,只有4个,中美英乌,下一步可能要加上俄罗斯,2017年功率达20MW的M90FP已生产出样机,正在试验当中。乌克兰由于政局动荡,其在前苏联继承基础上而生产的UGT-25000,目前处于停滞状态。目前能生产大型舰用燃气轮机的国家,只有中美英三家。可见,发电用燃气轮机与舰用型号,技术跨度还是蛮大的,舰用型在使用温度、湿度、振动、重量和体积等有着近乎苛刻的标准和要求,把大多数生产燃气轮机的国家都挡在了外面,如德国西门子,日本三菱,法国阿尔斯通,意大利安莎尔多等。仔细看看英国MT30的指标可知道,重量轻,体积小,启动快,噪音低,自动化程度高,几乎不用值守,作为舰用燃气轮机的王者,正在热销中,大有盖过美国LM2500的势头呢。

中国的进步

我们起步不算晚,师承苏联,1959年即引进苏联技术,仿制出一款M-1,在七十年代航改燃实验,也有斩获,在涡扇-9的基础上打造出GD-1000,其技术与日本SM-1同源,都来自英国斯贝MK202。只是功率不足,在上世纪末打造新型驱逐舰052C的时候,因为没有国产燃气轮机可用,只得从美国引进的LM2500,引进即要受制,随中美蜜月期的结束,052C的发展在七年间陷入停滞。西方不亮东方亮,我们引进了乌克兰的UGT-25000,多所借鉴参考,研制出自己的型号QC280,才有了可靠的舰用燃气轮机,功率可达30MW,燃气效率达到了40%,具有相当不错的性能和指标,经过多年装载实验,现在用于055大驱上,表现已非常可靠。不进不止,好者愈好,40MW的舰用燃气轮机,也在实验当中。

强者愈强

LM-2500有号装机王,也是航改燃,是在C-5运输机动力TF-39基础上研制的,研制时已落后了苏联十多年。后来者居上,到今天装舰运营高达3000台以上。精益求精,原版的功率只有18.7MW,到今天的LM2500+G4,已至34.1MW,几乎动力输出翻了倍。英国罗罗动力王MT30,高达40MW,改自Trent800。我们知道英国是最早使用燃气轮机的国家,借助于强大的科技实力,一直在努力,MT30不只动力越来越高,其大修时间居然到了逆天的2.5万小时,燃气效率也到了40%,正是强者愈强,是好东西没人认不出,它装机的对象不只女王级航母,还有美国DDG1000和濒海战斗舰上。我们与美英相比,在技术性能上,还有不小距离,不过,你追我赶,正是今天科技发展的事实,我们发展得不算慢,只要足够努力,一切皆有可能呀。


魂舞大漠


如果只说“生产”的话

1.美国,自不必说,技术水平肯定是世界最前列,LM2500系列是世界上生产数量最多的舰用燃气轮机之一

2.英国,很NB,罗·罗的一票燃机很不错

3.乌克兰,这个大家也都说了,狗腿两万五及国产仿制型还是我国052B/C/D系列驱逐舰的动力

4.我国,这里要说明,很多人认为我国研制生产舰用燃机要从引进狗腿两万五开始,实际上上世纪60年代我国就能自行研发生产船用燃气轮机,只不那时候的国产舰用燃机性能不太能看而已

5.日本,川崎重工与罗罗有合作,生产SM1C系列燃气轮机,装在秋月级和朝日级上面;石川岛播磨重工、三菱重工都和GE合作生产LM2500燃机

6.俄罗斯,很多人认为苏联解体了以后俄罗斯没办法研制生产舰用燃机,其实不然,2006年俄罗斯第一部国产舰用燃气轮机M75RU就交付测试了,俄海军最新的22350护卫舰装备的就是国产的M90FR舰用燃气轮机


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