中船重工广瀚燃机有限公司公开新一代CGT-40燃气轮机,额定功率高达42兆瓦,热效率更是高达39.5%。作为对比,DDG-1000上使用的MT-30 燃气轮机,其额定功率为36兆瓦,热效率40%。二者综合性能处在同一水平线上。
这是中国首次公开40兆瓦级别的燃气轮机。而该型燃气轮机的出现,或许也标志着解放军的水面舰艇部队,特别后续批次的055型驱逐舰即将迎来一场大范围的动力革新。
【广瀚燃机公开新一代CGT-40燃气轮机】
为什么这么说呢?在解释这个问题之前,我们首先要知道解放军现役水面舰艇的动力构成是什么样的。
以055型万吨驱逐舰为例。作为有可能引领世界海军未来发展方向的新时代“无畏舰”,055驱逐舰在诸多设计上都采用了新技术。但在动力系统上,该舰仍然沿用了052D驱逐舰上的CGT-25M燃气轮机,只是将052D上的2台燃机增加到4台。
顾名思义,CGT-25M是一种额定功率可达25兆瓦的燃机。而4台并联布置的设计也让055拥有了总计100兆瓦,约合13.6万马力的澎湃动力。这使得外界普遍猜测055型驱逐舰的最大航速有望突破30节大关,达到更高的水平,对比同级别吨位,使用MT-30燃机的朱姆沃尔特级驱逐舰构成一定的航速优势。
【朱姆沃尔特级驱逐舰】
不过,这样的澎湃动力并非没有代价。作为一型大功率舰用燃气轮机,CGT-25M的体积并不算小。以至于052D这种7000吨级的驱逐舰都只能装下2台。而055驱逐舰在吨位仅为为052D驱逐舰1.7倍的情况下,却装了足足4台的CGT-25M,加上配套的进排气、变速箱和传动系统,整套动力包对于舰体内部空间的占用可想而知。
除此之外,大量燃气轮机并联放置还会增加舰船动力系统的复杂程度,故障率也就不可避免的会提高。即便中国海军的勤务水平已经达到了自称第二无人敢称第一的水平,055型驱逐舰的动力系统维护成本也将较只使用2台燃机的052D出现不止1倍的成本提升。
【航行中的055型驱逐舰】
值得一提的是,多台燃机并联对于后续055型驱逐舰改型的全电推进升级计划也会存在负面影响。因为落实全电推进的前提之一,是舰船拥有一套完善且精密的综合电力管理系统来调配全舰的电力分布。而4台燃机并联的设计,就意味着整套系统将会被同时接入4道输入电流。
这将大幅增加系统对全舰电力调配的难度,而为了确保4台燃机能够稳定输出电流,相关的配套电力设施也少不了。一套流程搞下来,整套动力系统的复杂程度还将更上一层楼。
这也是为什么055驱逐舰有全舰综合电力管理系统,但却没有采用全电推进的理由。因为这么做的话会极大地增加055驱逐舰的工程设计复杂度,一个不小心就容易搞出英国45型驱逐舰那种全电推进心脏病,这去不了,那去不了,一年到头净在船厂里修。
【停在港口里的45型驱逐舰】
好在,随着新一代40兆瓦燃机的出现,这些问题都将得到妥善解决。因为尽管从额定功率来看,2台并联的CGT-40燃机总输出功率仅有80兆瓦,约合10万马力。不如并联4台CGT-25W的13万马力。会导致055驱逐舰的最大航速有所降低。
但需要注意的是,随着现代海战越来越向着超视距、信息化、集群化的方向上发展,航速已经成为了一种够用就行的性能。更高的航速虽然有着一定的战术价值,但考虑到海军往往是以舰队形式活动。除非其他舰船也能拥有相同的航速性能,否则这一价值能有多少发挥空间,还是个值得商榷的问题。
同时,2台40兆瓦燃机意味着服务于动力系统的发电单元从过去的4个缩减为未来的2个。这将大大降低全舰综合电力管理系统的管理压力,让后续批次的055可以更好的用上全电推进设计。
此外,燃油经济性也是055更换40兆瓦燃机的核心动力之一。这个道理,其实有点像很多新一代大型客机的动力,都从之前的4台发动机变成了2台,总出力可能不变,但油耗是实打实的降低了。
而缩减发动机数量的意义嘛,正如前面提到的那样,现代海战越来越需要舰队集群行动,例如以航母战斗群为核心进行活动。而纵使055驱逐舰拥有1.2万吨的身板,面对6万吨的辽宁、山东舰乃至8万余吨的福建舰,二者的自持力也是小巫见大巫。
【演练海上补给的055拉萨舰】
这意味着舰队必须要配备补给舰为护航驱逐舰提供油料与食物的补给。而如果新一批次的055能够在采用新动力后大幅降低油耗。那么留给补给舰的非油料物资空间就会更多,舰队在制定补给计划时也会更具灵活性。
值得一提的是,这套40兆瓦燃机除了可以改善055的使用条件外,也为解放军设计建造更大吨位的大型驱逐舰奠定了基础。
因为许多人可能不知道,055型万吨驱逐舰的最初设计草案中曾是一艘排水量高达2万吨的庞然大物。只是后来技术革新,解放军发现不用造那么大也能满足性能指标后,又重新修改了设计。
【英国83型万吨驱逐舰想象图】
但这并不意味着解放军会从此完全放弃建造更大的“055”。相反,历史经验告诉我们,在上世纪的各国海军因无畏舰的诞生而先后进入“无畏舰时代”后,开创这一时代的英国并没有原地踏步,而是立刻开始着手建造“超无畏”。
同理,055这型新时代的“无畏舰”并不会一直领先,在以美国DDG(X)、英国83型驱逐舰等后来者的追赶下,解放军有必要继续发掘055以及其代表的万吨驱逐舰概念的潜力,建造属于我们自己的新时代“超无畏”。
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