从仿制到创新,中国舰用燃机为何如此艰难,国产“心脏”来之不易

周镜 2021-05-15 15:14:46

现在军舰最主要的动力是蒸汽轮机,燃气轮机和核动力,目前我国的军舰还是采用的常规动力。就蒸汽轮机来说,这种动力系统的发展是相对比较成熟的,并且动力充足,虽然难以避免有一些缺陷。燃气轮机领域,我国受限于航空工业的水平,所以在燃气轮机方面发展得并不理想。就目前来看燃气轮机还只是在仿制阶段,054b型护卫舰上将会采用一台输出功率,23兆瓦的QC280国产燃气轮机。2台输出功率合计为10兆瓦的,16PA 6S TC柴油机,那现在QC280上舰了吗。其实就是现在已知的信息表示,自然燃机还并没有进行装备,而055大驱采用的机组,作为仿制的GT25000就QC280来说。

原就是引入乌克兰UGT25000的技术后,进行消化并仿制的产物,也是第一代应急产品。在上世纪90年代,中船重工703牵头引进了乌克兰UGT25000。在联合哈尔滨汽轮机场和西安航空发动机仿制中,制造了国产GT25000。随后西飞又在原有的图纸上做出了自家的c280,从这里我们可以看出,我国的GT25000,和QC2800都是仿制版本。也因为知识产权的纠纷,目前上线装备的也就GT25000并没有QC280,毕竟都是用一套图纸仿制的乌克兰UGT25000。并且整体水平大约是在美国的90年代水平,而美国是航空强国,在这动力发展上经验颇丰。虽然我国的舰用燃气轮机研发的起步并不算晚,大约是在上世纪50年代末就已经开始计划,但那时候的美国已经开始了核心机预研计划。

整体我国就已经晚了,大概30年,没有对比就没有伤害,这样一看我国的发展起步比美国晚经验没有美国丰富。而且就连工业基础都是落后的,但是因为被封锁,我国在舰用燃气轮机的发展上并不容易,并且阻挠我们没能突破技术瓶颈的原因也有很多。比如航空动力方面的问题,借用燃机工业本身的体制问题,最主要的原因之一就是中国航空动力工业缺乏长期的规划,我国在航空动力工业是从仿制和修理开始的。还在帮助下迅速崛起,已经可以和世界一流水平比肩的航空工业体系。可是我国依旧没有一个航空动力工业,从仿制到自我研制的长远发展计划,还是局限在当前仿制生产以及修理。然而对于我国来说,能够自主研制舰用燃气轮机也是具有极强的意义。

在上世纪70年代,舰用燃气轮机就逐渐成为了各国军舰上的主动力系统,到了现在老牌的海军强国,比如美英日的主力水面作战舰,已经完成了动力燃气轮机化。我们知道在军舰常规动力选择上燃气轮机的主要对手,就是舰用蒸汽轮机和舰用柴油机,随着军舰的更新换代,各国发现,燃气轮机的先天优势和军舰动力系统性能要求更为相配。可是我国很多军舰依旧采用柴油机和蒸汽轮机,在仿制出GT25000后,才开始为海军的军舰提供动力支撑。第二批次生产的052c052d055大驱,使用的是GT25000。而目前我国仿制的,GT25000在世界上已然能够排在第4,额定功率在27兆瓦,最大输出功率为30兆瓦。世界最强的可能就是应该的,MT30最大输出功率可以达到40兆瓦。

可是如果能有自主研制的全国产化的燃气轮机,因为燃气轮机的先天优势,逐渐成为了各国军舰动力系统的主要选择。燃气轮机最主要的优势有三点,一功率密度大,同等功率的燃机体系是柴油机的1/3到1/5,是蒸汽轮机的1/5到1/10左右。可以说是体积小,功率大,非常适合军舰分舱小航速要求高的特点。而启动速度快,燃气轮机的转速相较于柴油机和正喷气机的动力系统中都是最高的。可是整个转子十分轻巧,在起动机的帮助下,一到两分钟就能达到最高的转速。这对于军舰在作战时有着直接的影响,三噪声低频分量低,由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中,产生的噪声更多的是高频啸声。而柴油机的火灾往复产生了大量的低频机械振动噪声,就恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点。这就导致军舰很容易被敌方声纳探测,所以燃气轮机就占了很大的优势。所以当我国能从仿制到自主研制燃气轮机,那将会是又一跨时代,而未来也将会往核动力发展,中国崛起指日可待。

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