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我国大型燃气轮机的发展对于海军建设至关重要。2023年10月以来,国产新一代CGT40燃气轮机亮相,最大额定功率40到42兆瓦之间,热效率达到了39.5%。CGT40燃气轮机可以更好地满足舰艇的动力需求,为后续舰艇上的全电推进系统奠定基础,提升大型主力舰艇的综合性能。
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在之前的文章中,作者和大家聊了一系列关于我国海军发展建设的故事,例如075型两栖攻击舰、003型航母等等。今天,我们聊聊我国大型燃气轮机的发展。不得不说,燃气轮机的发展,对于我国海军的建设至关重要。2023年10月以来,国产新一代CGT40燃气轮机亮相。那么,这种燃气轮机的性能到底如何呢?今天,我们就聊聊这个问题。

首先,我们聊聊我国海军舰艇的动力脉络。在很长一段时间内,由于国内技术水平有限,再加上国外长期的技术封锁,我国海军各种主力舰艇的动力系统,基本上以蒸汽轮机为主,而且属于相对落后的型号,功率偏低。80年代,我国与欧美各国进入了宝贵的蜜月期,我国从欧美各国学到了一系列的先进技术,以及部分先进设备。

例如我国从法国、德国等国家,引进了几个型号的柴油轮机,并且开始了国产化工作。目前,我国054A型护卫舰等舰艇,采用的柴油轮机,基本上都有法国或者德国的技术血缘。除了柴油轮机之外,我国还从美国进口了几台LM2500燃气轮机。请注意,蒸汽轮机、燃气轮机、柴油轮机之间,没有绝对的好、坏,各有千秋,各有特点。

关键在于,需要搭载的船舶类型,以军用舰艇为例,基本上燃气轮机、柴燃联合居多。我国从美国进口了几台LM2500燃气轮机之后,迅速开始了052型驱逐舰的建造工作。不得不说,LM2500燃气轮机属于燃气轮机家族中的经典设计,直到目前,仍是很多国家海军舰艇的标准配置。

进入90年代以后,由于美国断绝出口LM2500燃气轮机,我国建造052型驱逐舰的工作,不得不中途搁置。到了90年代后期的051B型驱逐舰,又重新使用了传统的蒸汽轮机,这也是90年代的无奈之举。科技强国,真的非常重要。

山重水复疑无路,柳暗花明又一村。90年代末期,我国从乌克兰进口了4台DA80燃气轮机。DA80燃气轮机是苏联在80年代发展的新一代燃气轮机,曾经计划在各种主力舰艇上使用。我国获得DA80燃气轮机之后,在21世纪初期,迅速开工建造了2艘052B型、2艘052C型驱逐舰,4艘主力驱逐舰被称为江南四杰。

但是,一个问题出现了,依靠进口燃气轮机存在很大的风险,非常容易被卡脖子,重现LM2500的问题。因此,早在进口DA80燃气轮机的初期,我国就开始了仿制改进工作,而且动员了各个科研机构的力量。截止2004年,国产燃气轮机被命名为GT25000燃气轮机。GT25000燃气轮机并不仅仅是乌克兰DA80的仿制品,而是进一步完善的版本。

从可靠性和功率来说,都超过了原版。2011年,GT25000燃气轮机全面定型。请注意这个时间点,正是在2011年之后,我国海军进入了快速发展阶段,052D型驱逐舰和052C型驱逐舰的后续型号,开始了批量建造。052D型驱逐舰采用了两台GT25000燃气轮机、两台MTU-20 V956 TB92柴油机,属于柴燃联合动力。

至于13000吨级的055型驱逐舰,安装了4台GT25000燃气轮机,属于全燃动力。依靠4台燃气轮机提供的充足动力和电力,保障了055型驱逐舰的航速和电力供应。但是,GT25000燃气轮机,仅仅是解决了我国大型燃气轮机的有无问题,解决了我国海军主力舰艇发展的燃眉之急。

从综合性能来说,GT25000燃气轮机的原型,仍然是苏联80年代的技术。按照公开报道,GT25000燃气轮机额定功率达到 26.7兆瓦,效率达 36.5%,单机最大功率大约3.6万马力。因此,在GT25000定型以后,发展国产新一代燃气轮机的任务,迅速开始。

以美国LM2500发动机的最新型号为例,美国LM2500G4燃气轮机,额定功率35.2兆瓦,单台极限输出高达4.73万匹马力。英国罗尔斯.罗伊斯公司制造的MT30燃气轮机,MT30燃气轮机的功率达到了36兆瓦,单机最大输出大约5万马力,最大功率为40MW,热效率40%左右,目前是世界上功率最大的船用燃气轮机。

例如日本的最上级护卫舰、意大利里雅斯特级两栖攻击舰等等,都采用了英国MT30燃气轮机。由此可见,我国GT25000燃气轮机,在功率等方面,与美英先进水平相比,还有一定的差距,毕竟我国在90年代末期才开始发展自己的燃气轮机。

2023年10月,国产CGT40燃气轮机亮相,按照报道,CGT40燃气轮机属于国产新一代大型燃气轮机,最大额定功率40到42兆瓦之间,热效率达到了39.5%。由此可见,在舰艇大型燃气轮机方面,我国基本上达到了美英先进燃气轮机的水平。那么,一个问题出现了,CGT40燃气轮机,能够安装在哪些舰艇上呢?

目前,CGT40燃气轮机的具体尺寸还没有公布,因此,护卫舰级别的舰艇能否安装很难推测。作者认为,随着国产新一代大型燃气轮机的出现,076型两栖攻击舰、055型驱逐舰的后续改进型、052D系列驱逐舰的后期改进型,或者其他国产新一代大型舰艇。

目前,我国4万吨级的901型综合补给舰、075型两栖攻击舰,都安装了4台16PC2-6B型柴油机,单台功率12兆瓦,总功率48兆瓦(6.5万轴马力左右)。我国054A型护卫舰属于4000吨级的护卫舰,采用了4台16PA6V280STC型中速柴油机。其实,柴油轮机和燃气轮机,互有千秋,以英国最新的31型护卫舰、法国最新的FDI型护卫舰为例,都安装了4台德制MTU16V8000系列柴油机。

从目前的情况来说,新一代的CGT40燃气轮机,拥有更大的功率输出,可以更好地满足舰艇的动力需求。解决了舰艇动力不足的问题,CGT40型燃气轮机为后续舰艇上的全电推进系统,奠定了坚实的基础。尤其是各种大型主力舰艇,综合性能会有很大的提升。

关于解放军海军发展建设的一系列故事,还有很多。作者在以后的文章中,和大家慢慢聊。

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