关于燃气轮机相对于传统热机的优越性,想必已不用笔者再多介绍了吧?而就燃气轮在当下先进水面舰艇上的地位,估计大家也不言而喻了吧?但是自1947年燃气轮机被首次被应用在舰船上开始,关于舰船燃气轮机的未来发展路线,即舰用燃气轮机是用航机改型还是重新设计,这两条技术发展道路之间的争论长达40多年。后经过实践、几经反复,最终才走上了航机舰用化改型的道路。也正如此,船用燃气轮机迅速发展起来,才有了今天的“高度”。
水面舰艇
舰船燃气轮机发展思路之争作为燃气轮机舰用化的先驱——英国,自1947年,研制的G1燃气轮机在英国皇家海军MGB2009高速炮艇上试装成功,揭开了舰船燃气轮机发展的序幕。后来英国又在1948年、1951年和1954年分别设计了专门用于舰船使用的燃气轮机G2(2.3MW)、RM—60(3.9MW)和G6(5.52MW),但使用结果都不理想。而在同一时期,由成熟的航空燃气轮机“海神”舰用化改型的舰船用燃气轮机比G6早4年,在勇敢号快艇上试验获得成功,且表现的还不差。也正因此,在英国诞生了舰用燃气轮机是用航机改型还是重新设计的争论。这个争论后来迅速扩撒到了整个舰船燃气轮机领域,且争论长达近半个世纪。
航空发动机
航空燃气轮机舰用化改型的优势航空发动机技术的发展势头强劲,且有很大的潜力可挖掘。长寿命、低油耗、大功率的航空发动机不断涌现,其技术也相继成熟并批量生产和长期使用,这些都为舰用化改装创造了良好的基础。也正因此,航空燃气轮机舰用化改型有着得天独厚的优势。总的来说,航空燃气轮机舰用化改型有以下优势:
航空业的发展,极大的促进了燃气轮机的发展
技术思路符合舰船动力需求:
从分类上来看,其实航空燃气轮机和舰船燃气轮机同属于燃气轮机大家族。但是在整个燃气轮机的大家族中,因为高性能的航空燃气轮机在军事、政治和经济中具有极大的意义,因而,各国都投入大量人力物力优先发展航空工业,因此,航空燃气轮机技术获得了高速发展。航空燃气轮机发展的技术思路,主要以增大功率、提高效率、降低燃油消耗量、简化结构、减轻重量、延长使用寿命长等为主。其实这些技术思路,也是舰船动力所需要的,因为也奠定了航机改型优越性的基础。
航空发动机
研制周期短:
据燃气轮机相关机构估算,航空发动机的舰用化改装设计的周期一般为2~4年,而船舶专门型的研制周期一般长达5~7年。因为舰用化改装可以充分地利用航空发动机现成的科研成果、实验条件和生产设施,因而研制周期短,成功率还高。
大名鼎鼎的LM2500系列既是典型的航改舰发动机
研制经费少:
据燃气轮机相关机构估算,研制舰船型专用机组的投资费用通常是航空发动机舰用化改型投资费用的几倍,甚至十几倍。以普拉特—惠特尼公司的FT9型舰船燃气轮机为例,若从头全新设计研制,需要投资7.5亿美元,而利用JT9D型航空发动机舰用化改型,则仅需要2亿美元的费用。
JT9D-7A航空发动机
总结经过几十年的航空发动机舰用化改型,人们在改型设计上积累了越来越多的成功经验。同时,在“航改舰机”的防腐蚀技术,抗冲击技术、通流清洗技术、进气滤清技术等基本技术上取得了长足的发展,使得航空燃气轮机的舰用化改型可以很好地满足现代舰艇对燃气轮机动力的各项要求。由此,人们普遍认为.航空发动机的舰用化改型,无论是从节约时间上来看,还是从节约经费上来看,再或者是从技术可靠性上来看,都是成熟和切实可行的。 因而,西方工业国家,后来几乎无例外地采用由航空发动机改型的轻型燃气轮机为舰艇动力。
当下大量应用在先进水面舰艇上的MT30型燃气轮机也是航改舰机
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作者:小船人的梦想 2019年5月25号