軍艦用什麼動力最先進?

宗錡W


目前軍艦動力的種類很多,從古老的帆槳動力,到柴油機,到燃氣輪機再到蒸汽輪機應有盡有。當然帆槳動力是一種早已經淘汰的動力系統,只不過因為有個別國家海軍還保留有古老的軍艦作為紀念。比如愛浪漫的法國人就把當年的“赫敏”號風帆戰艦給復刻了,用於紀念和相關海員的基礎素質訓練。這是“赫敏”號和法國阿基坦級三號艦普羅斯旺號同框的照片▼,18世紀和21世紀軍艦同框,有一種穿越的感覺。


迴歸正題。軍艦動力系統是軍艦的心臟,非常重要。按照不同的體格和用途,再加一些技術和成本因素,護衛艦多使用高速柴油機;驅逐艦窮一點的國家燃氣輪機和柴油機交替使用,而富裕的國家全部用燃氣輪機;體格再網上,兩棲艦多用燃氣輪機,登陸艦也用燃氣輪機,到了航母則用蒸汽輪機。當然,不走尋常路的大英帝國伊麗莎白女王號採用兩臺MT30燃氣輪機的綜合電推系統,最大航速27節。其實根本不夠常規戰鬥機起飛條件,好在它自己有海鷂和從美國買來的F-35B。直接垂直起降,還要什麼甲板風?所以航速慢一點也就無所謂了。


這其中要說最先進的,我覺得還是燃氣輪機。燃氣輪機和航空發動機共用核心機,基本技術原理同宗同源。和蒸汽輪機相比,燃氣輪機主要有兩大優勢。第一,啟動速度快。燃氣輪機的轉速非常高,但由於和航空發動機一樣,轉子輕,所以可以很快達到最高轉速。這樣一來可以使軍艦具備非常優秀的加速性能,提升機動性。第二點,燃氣輪機的功率密度極大。何為功率密度呢?就是設備單位體積能夠輸出的功率。燃氣輪機的功率密度是柴油機和蒸汽輪機的幾倍。同樣輸出功率的燃氣輪機體積僅僅為柴油機的三分之一左右,僅為蒸汽輪機的五到十分之一左右。

目前世界上能夠製造艦用燃氣輪機的國家一個手掌都數的過來。水平最高的應該是美國GE和英國的羅羅公司,代表作分別是LM2500燃氣輪機和MT30燃氣輪機。其中美國的LM2500燃氣輪機以可靠性見長,使用壽命超長,故障率極低。而MT30則靠輸出功率和熱效率聞名世界。MT30燃氣輪機額定功率36MW,熱效率40%,是目前世界上性能數據最好的一款燃氣輪機。

緊跟在英國美國之後的是我國和烏克蘭。我國艦用燃氣輪機的代表作是GT-25000,其技術來源於烏克蘭的UGT-25000燃氣輪機。在技術轉讓給中國之後,中船重工和航空工業分別改進仿製,中船重工有了GT-25000燃氣輪機,而航空工業則叫QC280。但是QC280不能用於軍艦動力,只能轉而去用於工業生產和發電等領域。因而GT-25000才是目前我國最先進的軍艦動力系統,不過在性能數據和可靠性依然與美國英國有著差距。


除此之外,還有兩種比較特殊一點的動力系統,即核動力和綜合全電推進系統。其實核動力軍艦的核反應堆只是能源系統,並不是軍艦的推進裝置。使用核動力的軍艦一般是大型巡洋艦和航空母艦,其工作過程其實是核反應堆產生熱量,然後燒開鍋爐水。高溫高壓的水蒸氣進入蒸汽輪機的渦輪,推動蒸汽輪機旋轉,再帶動螺旋槳旋轉推動軍艦前進。說白了,核反應堆是油箱,蒸汽輪機才是核動力軍艦的發動機。

綜合全電推進則又是另外一種動力模式。目前一般的做法是利用燃氣輪機或者柴油機工作,產生三相電,然後再將電力用於驅動電動機,帶動螺旋槳或者泵噴推進器,推動軍艦前進。和直接使用燃氣輪機推進的區別在於,普通軍艦燃氣輪機直接產生動力,而使用綜合全電推進系統的軍艦燃氣輪機是用來發電的。這種動力系統的好處在於,噪音較低,設備佈置位置更加自由和更為環保。
45型的綜合全電推進系統

看來看去,除了噪音低點,對軍艦來說沒啥提升性能的作用。而且噪音降低了也沒有用,軍艦又不是潛艇,需要隱蔽聲音特徵。而且軍艦更不怕潛艇,噪音大點只不過不太舒服而已,壓根不影響戰鬥力。所以我認為,綜合全電推進用在軍艦上其實用處沒有想象中那麼大,反而用在潛艇上會來帶戰鬥力的巨大提升。總得來說,目前最先進的動力系統就是綜合全電推進系統,但是最好用的依然是燃氣輪機的爆炸動力輸出。


赤焰噠噠噠


軍艦作為各國海軍核心的軍事武器,而軍艦的動力系統更是人們的關注重點。傳統的動力系統使用獨立的發動機來推進整艘軍艦的運行,並且供應軍艦所需要的一切電力資源。

1,一些普通軍艦往往耗能很大,所以傳統的動力系統需要時時刻刻出於高負荷高強度的工作狀態,然而在很多情況下卻又會做許多的無用功。這樣一來,動力系統的壓力一直很大,效率卻始終高不起來。

2,(科技不分國界)👉近期美國🇺🇸推出的一款電推系統,讓軍艦的動力系統有了可觀的發展。這個電推系統是通過發電機來工作的,先把能源轉化為電力,繼而提供到各個需要用電的設施上,最後為整艘軍艦提供不竭的電力。

(一),雖然電推系統和傳統的動力系統的功能是相似的,但是作為新型的系統,其優勢在於其技術的先進,解決了之前的高負荷高強度運轉,同時有效地降低了無用功,甚至還能夠做到低噪音微震動。

(二),但是,畢竟作為新技術,還是有些不足之處和缺陷存在。因為系統中一個感應線圈的小故障,導致了美國這款電推系統暫時停止使用。又進入到了新一輪的改進修整,只為打造出更適合軍艦運行的動力系統。

(三),其實,不止是美國🇺🇸在做這一新型動力系統,中國🇨🇳也在不斷地努力研製中。美國的這一經驗同樣也為我們提供了前車之鑑,在我們的研發道路上可以提前優化感應線圈,避免類似的問題出現,繼而打造出世界領先的動力系統。👈

3,傳統的軍艦設計上,不論是採用蒸汽輪機(包括很多核動力艦艇)、燃氣輪機,還是柴油機作為主要動力形式;都必須由這些原動機經過很複雜的大型傳動減速設備(定位上類似於汽車變速箱),經過傳動軸帶動螺旋槳的旋轉,推動船舶前進。這類設計存在三個方面的問題。

(一),齒輪箱是軍艦重要的噪音和振動源頭,也是動力損失的重要環節。第一是複雜的大型減速設備造價非常高昂,而且在它內部齒輪等部件齧合旋轉的過程中,形成的振動和噪音佔了整艘艦船的主要部分。這不僅僅是成員的生活和工作舒適性問題,更重要的是,振動和噪音是非常強烈的信號特徵——潛艇在水下搜索水面上的軍艦,主要就是依靠聲納來探測軍艦在水中傳遞的振動和噪音信號。

(二),福特號航母的螺旋槳與傳動軸。福特號由於總功率需求太大,超出現在技術能力所及,因此仍然採用了傳統動力設計。第二是由於要通過傳動軸來帶動螺旋槳,軍艦裡原動機和傳動機構的位置就沒有什麼選擇餘地,而且軸本身也佔據了大量的重量和空間。這對於軍艦內部空間利用、艙室安排等總體設計上的優化,非常不利。第三是目前的原動機一般都只能單向旋轉;因此為了滿足低速穩定性和操縱性要求,只能採用維修困難、動力效率很低的可調距螺旋槳。

(三),變距螺旋槳,它通過調整槳葉的角度來實現反向的推力等控制功能

而在採用綜合電力推進的軍艦上,由於原動機直接帶動發電機,發電機和最終的推進電機之間只需要用電纜連接,因此原動機可以根據需要安置在艦船的任意位置。在取消減速和傳動軸以後,軍艦的噪音和振動大大減小,而且相同的噸位下能獲得更大的內部空間和載重能力。

(四),大幅度消除了機械傳動帶來的動力損耗以後,綜合電力推進的軍艦能獲得16%以上甚至更高的油耗降低。這不僅是使用成本上的顯著優化,最重要的是它大幅增加了軍艦的航程和自持力。而且電力推進可以通過轉換電源的極性或相位,快速實現螺旋槳的全功率反向旋轉,對於艦船的操縱性和靈活性提升極大。

總之,美國🇺🇸推出的更新電推系統是目前可能世界上軍艦最先進的動力系統之一了。





軍靈天下


什麼動力先進?

這個,按照噸位和排水量來劃分,航母這樣的大傢伙,一般能能用蒸汽輪機,(英國的女王,用的是燃氣輪機,目前不知道效果具體怎麼樣),大軍艦,追求速度噸位,比如驅逐艦,護衛艦,用燃氣輪機最好,小軍艦,比如1000-2000+以及1000往下,最好用柴油機,效費比也高,速度也夠,柴油機相比燃氣輪機也採購省錢。

就具體說軍艦什麼動力最先進?動力先進性與類型還不是一回事,有人直觀認為核動力就先進,其實不然,核動力美國人應用最多,從企業號,到尼米茲級別,再到現在的福特,那技術含量是一直上漲。燃氣輪機也是戰艦主流動力選擇,這個玩家其實也是不少,但是能自己造的玩家,真不多,目前就三家,美國,烏克蘭,以及引進,吸收,再創新的中國,其中美國艦用燃氣輪機,搞得最好,中國QC280,雖然比烏克蘭原版的強了不少,而且,動力數據也很不錯,但是,它的體積比起美國的那是確實有點大,其實柴油機也不是說技術就落後,能造好這玩意兒的確實也不多,軍艦用的小型高速柴油機的和商船用的大型低速柴油機技術特點還不一樣,比如瓦錫蘭這樣的玩家,厲害得很。的但是現代的戰艦,動力已經不單是發動機的事情了,總得來說,大的比小的更難一點,現代戰艦的動力系統,更多的是一個電力分配問題,特別是現代戰艦,大部分噸位動力不是光用來航行,相當多噸位電力,會被電子設備消耗,特別是盾艦的雷達系統,那是燒電大戶!所以目前大家都要再電力綜合分配系統上見高低,這一塊,目前還是咱們的可靠,美國人的朱姆沃爾特,和英國的45型,那都是動力系統剛剛的,電力系統搞不好,經常趴窩啊。所以不要小看綜合電力系統這個東西,以後的軍艦,那是全電,電推,發動機是承擔發電機的角色,艦艇各部門用電,那是統一綜合管理調配,這個系統大大的關乎戰艦的戰力和生命。我認為目前技術最高噸位,必須首推這個東西


強我國防愛我中華


軍艦目前最靠譜,應用最廣泛的技術是船用燃氣渦輪機技術,其中最先進的主要以美國LM2500、烏克蘭UGT25000發動機為主,它們被大量應用在巡洋艦、驅逐艦、兩棲攻擊艦等各種艦船上。



除此之外,航母的核動力系統無疑是相當先進的技術,但是我們需要注意,所謂“核動力”其實只是個反應堆能源系統,並非航母的推進動力,美軍核動力航母靠的是蒸汽輪機驅動(甚至還混了應急柴油機),這個技術並不先進。

比較特殊的是這幾年流行的“綜合電力推進系統”,比如“福特號”航母就採用了這種技術,從而可以使全艦能源集合成電網,由計算機進行整體控制。

說起來這個技術並不高端,與電站管控是同一個道理,但涉及到軍艦軍事運用,可靠性方面仍有很長的路要走。

可以這樣說,目前世界技術含量最高的仍舊是渦輪機技術,能做出實用化船用渦輪機的國家屈指可數。能做到LM2500和UGT25000那種程度的更是一抹黑。



在技術可靠性、泛用性、綜合性能上,LM2500已經取得了相當高的成就,可不要看它的技術研發時間早,實際上自70年代實用化以來,LM2500及其改型已經成為當今最具代表性的艦用發動機。不僅美國人自己離不開,連歐洲、日韓等國的軍艦也離不開這種發動機,可謂是西方陣營傳家寶。

從目前的世界形勢來看,能全面挑戰新型LM2500地位的機型還不存在,全球寥寥無幾的幾家船用發動機研發企業根本不足以撼動通用電氣在LM2500上的研發地位,美國人也一直在通過高密度的研發節奏以及巨量的資金投入,牢牢穩固著此款發動機的技術優勢。



幾十年間的發展,LM2500從最早的25500馬力提升到47370馬力,可靠性也不降反升,始終維持著領先。

當前美軍“阿利伯克級”驅逐艦、“提康德羅加級”巡洋艦,韓國“世宗大王”驅逐艦、日本“金剛”、“愛宕”,歐洲“地平線級”等等都不例外。基本來說,隨便扒一艘主力軍艦,有一大半的機會能找到LM2500。



連我軍的052型驅逐艦都安裝了LM2500,不過中美關係決裂後,美國中斷了LM2500的技術轉讓,我國不得不依靠引進的5部LM2500整機維持兩艘052的運轉。

雖然之後改用了引進的UGT25000發動機,但這款機型最高馬力為35600馬力,低於LM2500,更別說體積、重量都大於後者,以至於我國在斷供“辣妹”後,後續052不得不通過改型來容納碩大的“烏狗頭”。

但“烏狗頭”不可小視,這是當今LM2500最大的競爭者。按照烏克蘭的說法,最新型號的UGT25000採用了間冷循環技術,熱效率提升後能達到50000馬力,超過了LM2500。

總而言之,當前船用發動機基本只用看UGT25000和LM2500這兩大巨頭,它們代表了蘇聯和美國的船用發動機領域的實用化最高成就。其餘發動機要麼技術指標不夠格,要麼只是這兩種機型的衍生物,比如我國的QC280。

當然,也不是沒有攪局者,比如勞斯萊斯的MT30就是個極具競爭力的發動機型,它是目前功率最大、熱效最高的發動機,由Trent 800航空發動機改造(波音777所用),2004年推出。DDG1000、瀕海戰鬥艦、伊麗莎白女王級航母都裝備了這型發動機。


王司徒軍武百科


核動力毋庸置疑,燃氣輪機排第二


該頭像太帥無法顯示


看具體需求,像十萬噸的航空母艦必須的用核動力,而像普通軍艦,常規動力就可以,比如燃氣輪機,或者蒸汽輪機


醉臥沙場君臥笑


這個問題要分兩個層面,一個是能源,一個是機械,

能源方面,核能,核電比核熱先進,

燃油,燃氣輪機,燃油電力,

機械方面,無軸泵噴,扁平無軸貼腮,射流,磁流體,


星輝650


常規動力,核動力都一樣!不存在優劣之分,只是需求不一樣而已!


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