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普惠提高发动机效率,电推进发动机都哪些

来源:整理 时间:2022-04-28 17:06:45 编辑:科技知识 手机版

霍尔电推进系统以上是目前两种主流的空间发动机原理。霍尔电力推进系统属于离子发动机。霍尔电推进系统是普通离子发动机电离级和加速级的结合。全电推进系统战舰的发动机仍然是燃气轮机等传统发动机,只是取消了传动轴。燃气轮机和其他发动机带动发电机发电,给电动机供电,电动机直接带动军舰的螺旋桨转动。全电推进确实是目前世界上最先进的军舰推进方式,但目前还没有完全成熟,性能优势也不是很明显。大规模普及还需要时间。

军舰用什么动力最先进?

军舰用什么动力最先进

目前军舰动力的种类很多,从古老的帆桨动力,到柴油机,到燃气轮机再到蒸汽轮机应有尽有。当然帆桨动力是一种早已经淘汰的动力系统,只不过因为有个别国家海军还保留有古老的军舰作为纪念。比如爱浪漫的法国人就把当年的“赫敏”号风帆战舰给复刻了,用于纪念和相关海员的基础素质训练。这是“赫敏”号和法国阿基坦级三号舰普罗斯旺号同框的照片▼,18世纪和21世纪军舰同框,有一种穿越的感觉。

回归正题。军舰动力系统是军舰的心脏,非常重要。按照不同的体格和用途,再加一些技术和成本因素,护卫舰多使用高速柴油机;驱逐舰穷一点的国家燃气轮机和柴油机交替使用,而富裕的国家全部用燃气轮机;体格再网上,两栖舰多用燃气轮机,登陆舰也用燃气轮机,到了航母则用蒸汽轮机。当然,不走寻常路的大英帝国伊丽莎白女王号采用两台MT30燃气轮机的综合电推系统,最大航速27节。

其实根本不够常规战斗机起飞条件,好在它自己有海鹞和从美国买来的F-35B。直接垂直起降,还要什么甲板风?所以航速慢一点也就无所谓了。这其中要说最先进的,我觉得还是燃气轮机。燃气轮机和航空发动机共用核心机,基本技术原理同宗同源。和蒸汽轮机相比,燃气轮机主要有两大优势。第一,启动速度快。燃气轮机的转速非常高,但由于和航空发动机一样,转子轻,所以可以很快达到最高转速。

这样一来可以使军舰具备非常优秀的加速性能,提升机动性。第二点,燃气轮机的功率密度极大。何为功率密度呢?就是设备单位体积能够输出的功率。燃气轮机的功率密度是柴油机和蒸汽轮机的几倍。同样输出功率的燃气轮机体积仅仅为柴油机的三分之一左右,仅为蒸汽轮机的五到十分之一左右。目前世界上能够制造舰用燃气轮机的国家一个手掌都数的过来。

水平最高的应该是美国GE和英国的罗罗公司,代表作分别是LM2500燃气轮机和MT30燃气轮机。其中美国的LM2500燃气轮机以可靠性见长,使用寿命超长,故障率极低。而MT30则靠输出功率和热效率闻名世界。MT30燃气轮机额定功率36MW,热效率40%,是目前世界上性能数据最好的一款燃气轮机。紧跟在英国美国之后的是我国和乌克兰。

我国舰用燃气轮机的代表作是GT-25000,其技术来源于乌克兰的UGT-25000燃气轮机。在技术转让给中国之后,中船重工和航空工业分别改进仿制,中船重工有了GT-25000燃气轮机,而航空工业则叫QC280。但是QC280不能用于军舰动力,只能转而去用于工业生产和发电等领域。因而GT-25000才是目前我国最先进的军舰动力系统,不过在性能数据和可靠性依然与美国英国有着差距。

除此之外,还有两种比较特殊一点的动力系统,即核动力和综合全电推进系统。其实核动力军舰的核反应堆只是能源系统,并不是军舰的推进装置。使用核动力的军舰一般是大型巡洋舰和航空母舰,其工作过程其实是核反应堆产生热量,然后烧开锅炉水。高温高压的水蒸气进入蒸汽轮机的涡轮,推动蒸汽轮机旋转,再带动螺旋桨旋转推动军舰前进。

说白了,核反应堆是油箱,蒸汽轮机才是核动力军舰的发动机。综合全电推进则又是另外一种动力模式。目前一般的做法是利用燃气轮机或者柴油机工作,产生三相电,然后再将电力用于驱动电动机,带动螺旋桨或者泵喷推进器,推动军舰前进。和直接使用燃气轮机推进的区别在于,普通军舰燃气轮机直接产生动力,而使用综合全电推进系统的军舰燃气轮机是用来发电的。

这种动力系统的好处在于,噪音较低,设备布置位置更加自由和更为环保。45型的综合全电推进系统看来看去,除了噪音低点,对军舰来说没啥提升性能的作用。而且噪音降低了也没有用,军舰又不是潜艇,需要隐蔽声音特征。而且军舰更不怕潜艇,噪音大点只不过不太舒服而已,压根不影响战斗力。所以我认为,综合全电推进用在军舰上其实用处没有想象中那么大,反而用在潜艇上会来带战斗力的巨大提升。

文章TAG:发动机普惠效率

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