055驱逐舰用的什么发动机,为何航行的时候看不到一点黑烟?

天下布武


引进乌克兰的技术完全国产化并进一步改进的中型燃气轮机!它是055服役的基石!



Ownerryu


055舰是冒黑烟的只是没有被拍摄到罢了,根据比较靠谱的消息,055舰使用4台QC-280型燃气轮机组成“全燃联合”动力系统,从理论上来说现代战舰的四种推进主机:蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、核反应堆。前三者都冒烟,核反应堆虽然自身不冒烟,但是其它辅机也要冒烟的。

052D驱逐舰也使用QC-280燃气轮机,再加上两台柴油机,刚刚冷启动时也冒烟。

现代战舰从蒸汽轮机(外燃机)从开始到柴油机和燃气轮机大部分都是以内燃机动力,理论上来说:只要是外燃机和内燃机动力在初始运行时都会出现浓烟,这是内燃机动力装置固有的现象。

因为,不论是锅炉、柴油机、燃气轮机都要先将燃油雾化与空气混合后,经过压缩喷射到锅炉、燃气轮机的燃烧室或者柴油机的气缸内燃烧,带动传动机械,驱动主轴和螺旋桨推动战舰航行这样一个过程。

皇家海军“前卫级”战略核潜艇出港时先要启动柴油机辅机→一是让潜艇慢速自主航行 。二是发电,有了电反应堆的控制系统先进行“自检”,一切正常后才能启动反应堆。由于柴油机也是冷启动,我们才能看到它的烟囱冒烟。

舰船内燃机(外燃机)在“冷启动”过程当中会出现“富油现象”,也就是燃油雾化装置(说白了就是“化油器”)刚刚启动时机械运转不平顺,加之温度低喷射出来的燃油雾化不均匀在与空气混合后燃烧会不充分,也就出现了烟囱冒浓烟现象。

美军“自由级”濒海舰安装的是英国MT-30燃气轮机,这样先进的动力装置照样冒黑烟。

战舰冒烟这种现象与我们开汽车是一个道理,特别在冬季发动机经过一个晚上“冷冻”,启动后先要低转速预热,水温上来、滑油正常、发动机运行平稳后才能开车,而预热的时候排气管都会或多或少的冒出浓废气。

“伊丽莎白女王号”也使用MT-30型燃气轮机,在试航的时候也是黑烟滚滚。

从内燃机(外燃机)工作原理来解释,冷启动过程中燃油雾化不均匀,都会出现“富油燃烧冒烟”现象,当机械运行平稳后燃油喷射雾化均匀、燃烧均匀后浓烟也就消失了,所以动力系统正常的战舰在航行一段时间后是看不到浓烟的。

图片上俄军“现代级”大型制海舰的锅炉应该是不正常的!即便是“冷启动”也不会这样浓烟滚滚,出现这样的情况就是动力系统保养欠佳所致!

俄军战舰,包括“库兹涅佐夫号”航母在内出现黑烟,是整个动力系统故障所致,属于带病工作,锅炉长期得不到精心保养,不定期对管道和锅炉内部清洗、除积碳、更换零部件…出现了“哮喘” 、“肺炎”,冒浓烟也就好理解了!

总得来说,战舰在“冷启动”阶段冒出些许浓烟是正常的,并不是战舰动力系统落后或者是保养不善的问题,不必惊慌,等动力系统运行平稳后也就没烟了。反过来,如果是人为的因素使动力系统状况不佳,那就必然是浓烟滚滚!


皇家橡树1972


055大型导弹驱逐舰作为我国自行设计建造的一款世界先进的大型导弹驱逐舰,在动力系统上率先采用了四台我国自行制造的QC280燃气轮机,也使得055万吨大驱成为了我国自行设计建造的第一款全燃动力军舰。QC280燃气轮机是我国在引进乌克兰UGT25000燃气轮机基础上的国产改进型号,单台输出功率超过3万马力,可以轻松推动满载吨位达到1.2万吨的055大型导弹驱逐舰高速航行。

从055大型导弹驱逐舰在试航期间的照片来看,055首舰南昌舰在海况良好的情况下高速航行时,舰艏很明显的出现了涡流,水雾也飘到了前甲板之上,这很明显就是军舰在高速航行时的该有的状态,能看到明显的涡流也代表速度很快。当然军舰的航速高低除了军舰的航行阻力要低外,最重要的还是要有一颗强的动力心脏,而这些都代表了我国自主制造的QC-280燃气轮机的性能表现。

从舰艏往后看我们可以看到南昌舰在高速航行时烟囱几乎看不到任何的烟雾,这也代表我国在军舰红外降噪技术上的突飞猛进。最重要的就是没有一些军舰被诟病烟囱冒黑烟的问题,毕竟此前我们见过以俄罗斯库舰为代表的黑烟大户,让大家调侃飞行员返回时甚至不需要任何导航设备,只需要朝黑烟飞去即可找到母舰。当然调侃归调侃,但是对于军舰冒黑烟的问题的原因有很多,首先看一艘军舰冒黑烟肯定是发动机的问题,而造成这个问题的原因就是,现代军舰使用的动力系统主要以燃气轮机和柴油机为主,当然像航母这类大型军舰还有使用燃油蒸汽锅炉的军舰,但是不管是柴油机还是燃气轮机、燃油锅炉只要燃料燃烧不充分肯定会产生大量的杂质和烟雾,所以我们看到的俄舰黑烟说白了就是燃料燃烧不充分导致的。当然军舰的动力系统维护保养不到位也会产生这个问题,就像汽车开久了会冒黑烟一个道理,也可以锁只要是使用化石燃料的军舰就没有不冒黑烟的可能。


但是造成燃料燃烧不充分的原因有很多,除了因为发动机维护保养不到位导致燃料燃烧不充分外,再就是军舰在大油门急加速时也会产生因为燃料燃烧不充分冒黑烟的问题。而055导弹驱逐舰在试航时高速航行并没有冒黑烟肯定和其使用的燃气轮机有很大的关系,由于舰用燃气轮机很多都是在战斗机使用的喷气发动机基础上改进而来的,使用的也是比柴油机使用的柴油和燃油锅炉使用的重油杂质更少、更洁净的航空煤油等混合燃料,所以在发动机效率更高和燃料燃烧比较充分的情况下,所以转速提升很快,爆发力更强,所以产生黑烟的情况就比较少。当然这话不代表使用全燃动力的军舰就不会产生黑烟,有的使用使用了杂质较多的燃料或者维护保养不到位的时候也会产生黑烟,就像美国的滨海战斗舰虽然使用了全燃动力,但是仍然逃不了冒黑烟的囧况。


魑魅涅磐


根据国防部消息055型驱逐舰使用的是全燃动力

而我国重型燃气轮机只有从乌克兰引进的曙光联合体GT25000型燃气轮机,我国引进技术之后国产化的型号应该叫做QC280型燃气轮机。

根据目前的船只动力划分舰船用动力分为常规动力和核动力,而常规动力之中又细分为蒸汽轮机、柴油机、燃汽轮机、全电推进,而055型驱逐舰使用的就是燃气轮机,因为燃气轮机它的燃烧效率更高所以黑烟少加速性能更好动力更强。

为什么燃气轮机产生黑烟少?在这里说一下几种动力,首先说蒸汽轮机动力这种动力系统利用燃料烧水,水烧开之后产生的大量水蒸气通过管道进入涡轮中推动叶片旋转,这种动力系统体积大加速慢。

柴油机这个就不用细说了,柴油机是一种中小型舰艇的主要动力,它跟车用柴油机原理上是一样的,所以船用柴油机通常非常巨大。

燃气轮机其实就是飞机涡扇发动机的改进,原理上几乎一模一样,空气通过压气机增压之后到达燃烧室,然后燃烧室喷出雾化的燃料跟空气混合然后被点燃,燃烧产生的气体膨胀推动叶片旋转然后产生动力,所以在燃料一样的情况下和工况一样的情况下,燃汽轮机应该是燃烧最充分的所以燃气轮机产生的黑烟应该是最少的。

而燃料的不同和工况的不同一样会产生黑烟,所以说并不能说有黑烟就一点是发动机不好,毕竟你烧重油肯定比烧柴油在其它条件一样的情况下肯定是重油黑烟多。


李晓伟


055驱逐舰航行时不冒黑烟,主要是因为动力系统比较先进。055驱逐舰的核心动力系统是由4台QC280燃气轮机组成的,QC280燃气轮机是我国在引进的乌克兰的GT25000燃气轮机的基础上,自主研发的一款新型燃气轮机。QC280燃气轮机的发明,在我国海军舰艇发展史上的意义巨大,它改变了我国海军舰艇动力上的缺陷,为我国研制大型战舰,提供了非常有利的条件。



我国装备更新进入高速发展阶段是从20世纪90年代开始的,也就是那个时候,我国从乌克兰引进的GT25000燃气轮机技术。在上世纪五六十年代的时候,苏联同我国的关系交恶撤走了技术设备和专家,之后我国的军事装备发展开始进入独立摸索时期,发展速度相对缓慢。到了上世纪90年代的时候,我国海军和空军的装备水平已经落后于世界一流科技强国一代左右,同时在苏联解体之后,美国开始对我国实行武器禁运政策。


为了能够让军队尽快实现装备现代化,我国只能从之前苏联的加盟国中去购买装备。为了尽快的学习苏联的先进经验,我国在当时制定了“双引工程”。“双引工程”就是从苏联之前的加盟国中引进军事科技,以及聘用专业的技术人才,其中主要的对象就是乌克兰。苏联的主要军舰都是乌克兰建造的,因此在苏联解体的时候,乌克兰分到了苏联大部分的海军舰艇技术。而在苏联解体后,乌克兰的经济情况非常差,甚至到了要主动销毁核弹来换取美国的经济援助的地步。因此在这一时期,我国从乌克兰获得了大量的军事技术,其中就包括GT25000燃气轮机。


在获得GT25000燃气轮机后,我国在原有技术的基础上进行了改进和创新,制造出了我国拥有独立生产技术的QC280燃气轮机。在055驱逐舰下水之前,QC280燃气轮机已经在国内的一些军舰上试用,技术条件已经相当的成熟。QC280燃气轮机的动力效果强劲,用在055驱逐舰这样的大型舰艇上完全绰绰有余。一些消息显示,国产的第二艘航母也会采取QC280燃气轮机作为主要的动力系统。QC280燃气轮机是当前国内最先进的燃气轮机,随着这款燃气轮机的技术逐渐成熟,我国未来建造的大型军舰,都将能够得到强大的动力支撑。


军武小咖


055大型驱逐舰装备是国产GT25000燃气轮机,不是污染排放量比较大的蒸汽轮机,自然不存在冒黑烟的问题。

实际上,并不是说蒸汽轮机冒黑烟问题一定严重,俄罗斯海军的老旧军舰均存在冒黑烟的问题是多种原因造成的。例如它的“库兹涅佐夫”号航母采用八台增压锅炉+四台蒸汽轮机的动力系统组合,加上因为使用时间过长,缺乏严格保养,所以故障频频,特别是每次“库兹涅佐夫”号航母出海航行时,外界都能看出非常壮观的黑烟。相比较之下,中国的辽宁舰和002航母均采用类似的动力系统组合,但由于动力系统比较新,加上保养到位,所以冒黑烟的问题基本不存在。

055大型驱逐舰装备的国产GT25000燃气轮机是基于乌克兰UGT-25000燃气轮机仿制而来的。当初在“中美蜜月期”时,中国曾为国产驱逐舰进口性能优异的LM2500型燃气轮机,但后来由于美国展开军事禁运。国产驱逐舰的建造工作遇阻,中国转而跟乌克兰进行合作,购买10台UGT-25000燃气轮机并引进全套技术资料。

目前GT25000燃气轮机的国产化率已经超过95%,加上借鉴参考一些LM2500型燃气轮机的设计后,它的各项性能较UGT-25000燃气轮机已经有不少提升,工作功率提升到30000千瓦。在国产GT25000燃气轮机性能稳定,开始批量生产后,中国海军开启了新型驱逐舰的造舰狂潮。

055大型驱逐舰采用的是先进的燃燃联合动力(COGAG)设计,一共装备有四台GT25000燃气轮机,两两并联。在高速航行时,四台GT25000燃气轮机同时工作,低速航行时,只需要开启1~2台GT25000燃气轮机,使用非常灵活。外界预计四台GT25000燃气轮机的总功率超过15万马力,能够让万吨级的055驱逐舰拥有澎湃动力。

055大型驱逐舰的动力系统不仅没有黑烟,而且总体设计非常注重隐身设计。它采用完全内埋的烟囱设计,保持军舰外部的连续整洁性,以往国产驱逐的烟囱都是独立的,没有任何修型设计。

它的排气口和进气口同样考虑到隐身化的需要,排气口设置有百叶窗,可以将排气和冷空气混合后再排放,以降低红外特征,顶部的排气口更是设置了盖板,对应的GT25000燃气轮机不工作时可以将它盖上,进一步减少雷达发射面积,进气口则设置了格栅结构,可以作为雷达反射屏障,总体来看,055大型驱逐舰外部的动力系统非常注意隐身设计,足以见得其性能追求之高。


科罗廖夫


055驱逐舰的动力为4台GT25000燃气轮机,他在航行时也会产生黑烟,至于目前从照片来看,055航行中很少冒出黑烟,这一方面说明055对排气装置进行过处理,降低了排放黑烟的量,属于一种隐身举措,另外一方面也是和航行环境有关系。

图为航行中的055,确实很少看见冒黑烟。

GT25000燃气轮机是乌克兰研发的一款大功率舰用燃气轮机,他在IOS(标准环境)条件下的功率为33MW,使用电动启动的方式,启动性能很快,进入高速性能速度较快,功率最大在27℃空气环境下,从30℃环境温度开始功率就开始下降,但是他功率最低也在26MW以上,这款燃气轮机的热效率为36%。

图为055驱逐舰,从任何角度来看,包括航拍,都很难发现黑烟,说明红外抑制做的很好。

我国从1993年开始,根据中乌《UGT-25000燃气轮机生产许可证及单机销售合同》有关规定开始引进和仿制GT25000燃气轮机,我国第一艘使用该发动机的军舰是052型驱逐舰2号舰113舰,同时052驱逐舰的第一艘112舰则使用了从美国引进的LM2500+30燃气轮机。从以上数据可以简单看出,GT25000燃气轮机的功率很大,但是对环境温度要求较高,而且热效率一般。

上图为GT25000燃气轮机,下图为我国国产的第一台GT25000燃气轮机。

比如说,美国的LM2500燃气轮机虽然一开始的热效率也不高,只有35%,但是几经改进已经达到了39%。如果说美国的LM2500燃气轮机热效率比GT25000高是因为他的功率较小,只有不超过30MW功率的话,那英国的MT30燃气轮机则是在功率达到36MW的情况下,把热效率做到了39.9%,这里体现的主要就是燃气轮机在结构设计和材料应用上的差距。

图为库兹涅佐夫号航母冒黑烟,其实主要是因为顺风航行,黑烟散不开。

我国在引进GT25000燃气轮机后,对其进行了多次改进,第一款改进产品为QC280燃气轮机,在缩小最大功率到28MW的情况下,提高了热效率,并且降低了对环境温度的需求,用在我国首批建造的2艘052C驱逐舰上。此后,我国对这款发动机进一步改进,最新的改进型也叫做GT25000燃气轮机,但是他已经完全适应了我国的气候环境,最大功率出现在30℃,而且在33℃条件下才会出现功率下降。

图为使用MT30燃气轮机的英国海军航母(上图)和美国海军濒海战斗舰(下图),他们也都冒黑烟。

燃气轮机冒黑烟,主要就是燃烧效率的问题。燃烧效率高,那么黑烟就少,燃烧效率低则黑烟就大。另一方面,如果采用了隐身红外抑制设计,那么黑烟就少,如果没有采用任何保护手段,那么黑烟就大。从航行过程来看,军舰在刚刚启动,或者快速加速的时候,燃机冒出的黑烟较大,因为此时大量的燃油注入燃烧室,难免导致燃烧不充分,而军舰在缓慢航行,或者匀速的巡航时,黑烟就会较少,因为此时燃烧效率最高。

图为45型驱逐舰,他的红外抑制就做的很好,因此不会冒黑烟。

但是即便是燃烧效率很高的英国MT30燃气轮机,搭载他的军舰也一样会经常冒黑烟,这就说明英国在红外抑制这一块做的并不好,起码没有我们做的用心。055在加速、启动的时候也会有黑烟,但是绝对没有那么大。另外,军舰航行中,如果是逆风那么黑烟较少,可以散开,如果是顺凤航行,则黑烟散不开,看上去就会比较多。所以黑烟的多少也和航行的环境有很大的关系。

图为GT25000燃气轮机,及其在055上的搭载位置。

经过海事先锋的科普,您应该清楚为什么055照片黑烟少了吧?因为他使用了红外抑制手段,也提高了燃气轮机的热效率,同时很多照片也都是在军舰逆风航行时拍摄,因此黑烟就会比较少了。


海事先锋


055驱逐舰作为国产大型先进导弹驱逐舰,他的排水量达到了1.2万吨。055大驱的动力系统是由四台国产QC280燃气轮机提供,总功率可以超过12万马力,这可以使055驱逐舰的最高航速达到33节左右,其动力系统可谓十分强劲,完全能够满足055大型驱逐舰的作战需要。

(建造中的055型驱逐舰)

(QC280燃气轮机)

QC280燃气轮机是我国在乌克兰UGT25000燃气轮机的基础上,自行设计改进的一款发动机,可以说是UGT25000燃气轮机的国产升级版。UGT25000燃气轮机广泛应用在了我国海军舰艇之上,比如052C和052D都装备了这款燃气轮机或者它的国产升级版。该型燃气轮机采用电动气动,具有启动性能好、功率大的优点,适合于大型水面舰艇的使用,总热效率可以达到37%,与采用回热技术的LM-2500R燃气轮机的热效率相当。LM-2500R燃气轮机是美国伯克级导弹驱逐舰的主要动力系统,美国宙斯盾舰使用的就是这套动力系统。我国于1993年引进了UGT25000型发动机,经多年技术消化后,才有了现在被广泛使用的QC280燃气轮机,进而为我国船用燃气轮机的发展提供了一个绝佳的机会。

(乌克兰UGT25000燃气轮机)

军舰在航行过程中,由于燃料很难充分燃烧,所以排出的废气中通常会夹杂着大量的杂质和烟雾,这是一种正常现象。除非是采用核动力的军舰,否则或多或少都冒一些黑烟,但通常情况下并不会太浓。除了燃油质量、全马力高速航行以及大马力急转加速等原因产生的烟雾外,很多情况下,军舰冒黑烟都是由于发动机故障或者维护保养不到位所引起的,俄罗斯的库兹聂佐夫号航母就是这一问题的典型代表。受苏联解体的影响,库兹聂佐夫号上的很多设备还没有完成测试便匆匆投入了使用,这让库兹聂佐夫号本身就遗留着诸多小毛病。再加上当年俄罗斯国力大减,军舰维护极差,这就导致航母在航行中出现了“冒浓烟”的情况。

(052B/052C型驱逐舰航行过程中也会有少量黑烟产生)

(美军舰航行中也存在正常的冒烟现象)

(库兹涅佐夫号航母的黑烟)

(库兹涅佐夫航母内部保养惨不忍睹)

(央视军事报道中辽宁舰内部画面)

军舰发动机稍微有一点黑烟是正常现象,不必大惊小怪,但是像库兹聂佐夫号这种情况就不是什么小问题了,毕竟冒黑烟的问题也可以从侧面反映出这艘军舰的发动机性能以及日常保养水平。从055驱逐舰的海试情况来看,国产大驱的表现还是不错的,这至少说明我们的发动机已经达到了比较高的水平,所以才不会在航行的时候看到一点黑烟。

(海试中的055驱逐舰)


战情解码


俄罗斯海军唯一的那艘库兹涅佐夫号航母,在被倒下来的起重机砸出了一个数十平方米大洞彻底趴窝到现在以前,曾经非常拉风地到大西洋溜达了一圈,英国皇家海军舰载机从空中拍下了冒着浓浓黑烟的照片,被放到了互联网上时(迄今为止依然能从网络上搜索到),引来了西方媒体和全球军迷的一片冷嘲热讽,被说成是“烧煤船”。

都什么年代了,航母在海上行驶时,竟然大冒浓浓的黑烟,污染大气事小,事关海军的荣誉才是真的,被外界认为是俄水兵对航母动力系统保养不当,以及操控不当所引发;事实上此舰采用了蒸汽轮机作为动力,重油燃烧不充分,才是库舰冒浓烟的罪魁祸首,作为军迷本文推送者这么认为。

4月23日,055型万吨大驱首舰101号南昌舰,以驱逐舰领衔舰的态势劈波斩浪而来,公开亮相人民海军成立70周年国际阅舰式上,成了本次阅舰式最耀眼的明星舰。

包括此前网络上公开流露出的101舰在海上高速驰骋的视频和照片中,都看不到此舰冒黑烟,甚至就连青烟都极少,不仔细辩别真的看不到,自然与俄罗斯海军库兹涅佐夫号航母在海上行驶时冒滚滚浓烟形成了鲜明的对比。

055型驱逐舰采用了4台UGT25000燃气涡轮机双轴双舵,能输出非常强劲的动力,赋予满载排水量高达1.25万吨大驱30节以上的高航速,有别于蒸汽轮机和柴油机动力的舰艇,采用燃气轮机作动力的舰艇,燃料与空气燃烧比较充分,只要设备保养到位,极少会发生冒黑烟的现象,顶多舰船上空飘浮着一层淡淡的似有似无的青烟。

作为军迷个人判断,当然只是判断而已,055型驱逐舰动力系统可能采用了非常先进的用海水以及空气冷却废气的方式,与整合式舰岛连成一体稍后顶部的排气口排出,所以只能从上方才能观测到排烟口,减少了对手对此舰的红外观测。

此外,055型驱逐舰其他用来降低热辐射的装备,还有海水喷雾冷却系统,能抽取海水冲洗刷舰体的热源,来降低全舰的红外特征,因此具备非常好的隐形性能。


国平军史


055型导弹驱逐舰是二战之后亚洲建造的除了航母、两栖攻击舰、补给舰之外的最大的水面作战舰艇,标志着我国拥有自主建造万吨驱逐舰的能力。优秀的舰艇必定有优秀的动力系统,055型导弹驱逐舰的动力系统是十分优秀的,采用全燃动力的055型导弹驱逐舰上配备有4台QC-280燃气轮机,这也就055型导弹驱逐舰在航行时我们没有看见像柴燃联合或柴燃交替动力方式有太多的黑烟从烟囱冒出。

QC-280燃气轮机是我国在引进二毛的UGT-25000燃气轮机的基础上改进而来的;单台输出功率达到了28MW,4台总功率112MW,驱动1.2万吨的055型导弹驱逐舰达到30节的最高航速不是问题。

我们回来说说冒黑烟的事,除了核动力之外,其他的动力方式都需要燃烧油或气,也不可能说充分燃烧,或多或少的会冒黑烟。055型导弹驱逐舰之所以不冒黑烟,主要有一下几个原因:

  1. 燃气轮机能烧的东西太多,据不完全统计有50种以上的燃料可以作为燃气轮机的燃料,不论是固体燃料、液体燃料还是气体燃料。单一的燃烧固体或液体会存在接触面积小的原因,导致燃烧不充分,但充进气体和两者搅拌之后,预混燃烧势必会使燃料烧得更加充分,也就实现了低排的效果。

  2. 055型导弹驱逐舰是一艘刚刚出炉的新舰,新货用起来自然没什么太大的问题,燃料燃烧自然也更加充分;由于我们的战士的经常性维修和保养,即使用久了以后也不会出现冒浓浓的黑烟的现象。不像俄罗斯的库舰那样年久失修,事故频频还满世界冒黑烟。

也正是由于采用的燃气轮机作为动力装置而没有太多的黑烟,所以055型导弹驱逐舰的烟囱采用了内埋式设计,外加烟囱装有百叶窗,闭合时能够降低红外效果,隐身效果更强。


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