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国产燃汽轮机有多大威力 能让055大驱达到32节高航速
 
http://www.tyueo.com  发布时间:2017-09-30 12:53  来源:新浪军事
 
 

  055大驱成功下水,是继17号首艘国产航母下水之后又一令人震撼人心的史诗,但055究竟采用何种主机动力,一直是军迷们关注的热点,在此次北京航展上,中航发集团就向公众展示了其旗下的多款燃气轮机,即轻型的QD11、QD70、QD128、中型的QD185和QD400,及重型的RO110。而其中的QD185和QD400更是引起了大家的关注,因为他们的功率分别达到了18兆瓦和40兆瓦,并且QD400更是在太行涡扇发动机的基础上增加了间冷循环技术,将功率推高到极致。而巧合的是QD185与 美国的LM2500燃气轮机基本型功率相一致,达到25000马力,而美国的阿利伯克级驱逐舰和提康德罗加级万吨巡洋舰恰好采用的是四台基本型的LM2500燃气轮机,总功率达到了10万马力,而基于大家对QD185型燃气轮机的了解,其发电型之外另有一款舰船用燃气轮机QC185,其功率也在25000马力,那055是否会采用QC185四台主机配置的格局来安排其主动力呢?笔者认为其改进增功型有可以换装055大驱的可能,但更为可能的是采用从乌克兰曙光机械设计局引进的QD280燃气轮机,其也是052B、C、D的动力,功率相比QC185更大,而四台联合循环的工作方式,足以使13000排水量的055大驱,傲视群雄,其增功版也足以满足今后全电推进的需要。

  我们先来了解下燃气轮机,燃气轮机是采用布雷顿循环,采用压气机和涡轮轴传动的内燃机形式,即压气机在前压缩空气,空气经燃烧室喷油燃烧后,驱动其后的涡轮和动力涡轮,涡轮转动,通过轴传动前面的压气机连续不断压缩空气,提高燃烧室进口的空气流量,而动力涡轮则传动船用主轴驱动发电机或者螺旋桨做功,其构成由压气机、燃烧室、涡轮、动力涡轮组成,一般来说燃气轮机有两种技术来源,一是采用航空燃气轮机改型加动力涡轮级而来,这种改型一般要对原航空燃气轮机进行切尖处理,一般是将原来的双轴航空发动机加动力涡轮级后成为三轴;第二种是研制专用的燃气轮机,这种燃气轮机一般更适合船舶和发电配套,匹配性比较好,燃油利用率也高,缺点是相比航空改型燃气轮机,重量重、涡前温度低,流量较高,由于没有采用更加先进的材料,成本也较低,另一个优点是可采用双轴结构,试车和匹配相对简单。美国的LM2500燃气轮机和中国的QD185&QD400燃气轮机均是航空改燃气轮机,流量相对较低,但涡前温度高,质量轻,采用的材料也相对稀有,昂贵。而QD280采用的是专用的船用燃气轮机,其原型是乌克兰的UGT25000燃气轮机,该燃气轮机来自于乌克兰的UGT15000燃气轮机,也被称为DA90系列燃气轮机,UGT15000燃气轮机的改型用于俄罗斯的22350型戈尔什科夫级驱逐舰,在俄国,该型号被命名为M90FR2,属于DA90的改型DA91,其功率达到20兆瓦,22350型戈尔什科夫级驱逐舰也正因为凭借M90FR2,才得以获得强劲澎湃的动力源泉。

  回到UGT25000燃气轮机,该燃气轮机是乌克兰曙光设计局最子女的GTE-80系列燃气轮机,又被称为DA80,该燃气轮机与DA90的区别是在该燃机基础上增加零级压气机,将燃气轮机的涡前温度提高到1500K,该燃气轮机于1995年开始研制,2002年投入天然气输送增压用途。而船用型号上,该燃机功率已经达到29兆瓦,如果采用被称为宝瓶座的的间冷回热系统,其功率更可达到40兆瓦,中国在上世纪90年代中期参与DA80项目,并成功将其引进,经过消化吸收,成为船舶系统和航空系统所共同拥有的型号,船舶系统称为GT25000,并已经发展出其30-40兆瓦的增大功率版,而航空系统则称为QC280,两款名字各异的燃气轮机的燃气发生器均由西安航空发动机集团研制,之所以选定西航,也得益于西航在斯贝燃气轮机改进改型上的丰富经验,而其低压及动力涡轮则由航空部门和船用动力部门分头研制。

  QC280采用高低压各9级压气机,高低压各以及涡轮,采用四级动力涡轮结构,输出功率达到28兆瓦,空气流量相比航空发动机改型的QC185系列有所升高,达到85公斤/秒,总压比也有所降低,压比的降低也降低了涡轮的压力负荷,提高了燃气轮机的寿命,而动力涡轮采用四级结构也增加了单级动力涡轮的可靠性,涡前温度比QC185略有降低,但其工作寿命也更长。而船用动力部门也发展了同款的GT25000燃气轮机。目前QD280的市场价格在7500万元左右。相对也比较合理。

  基于QC280的大功率,四台QC280联合工作的功率已经超过11兆瓦,而其马力也达到了15万马力以上,足以推动13000吨排水量的055型大驱以32节以上的高航速奔驰如飞,而QC280四台主机或者两台主机的配置也可以用于四万吨的两栖攻击舰和四万吨以上的大型快速补给舰。考虑到今后采用全电推进,需要燃气轮机功率冗余相对较高的因素,如果055型大驱换装全电推进,QC280今后的发展型也一定能够满足全电推进的055型大驱的需要!(作者署名:浩汉防务)


 
 
 
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汪河
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