30MW级燃机传好消息


 

比054A/B更大的6000吨级护卫舰,比052D更大的8000吨级通用驱逐舰,比055更大的1.5万吨大型驱逐舰,这是很多军迷网友都在设想的下一代人民海军水面舰艇主力舰三级配置,但这一切的基础,就是需要一台功率更大的舰用燃气轮机。

此前有消息说,国产30MW级燃气轮机CGT30系列已完成性能试验与超过5000小时强化考核试验,这表明国产新一代燃气轮机已经研制成功,为国产新一代水面舰艇设计建造铺平了道路。

 

【国产新一代CGT30和CGT40燃气轮机】

 

30MW级是个什么具体概念呢?目前我们熟知的052D和055使用的CGT25燃气轮机主机,都是25MW级别的,换句话说,CGT30相比目前这一代的舰用燃机,功率提升了至少20%。

CGT30系列燃气轮机的研制成功,也表明中国真正拥有了具备自主知识产权的舰船动力系统。

其中CGT30-M型舰用燃气轮机要求原位替代CGT25燃机,这样就为下一代水面舰艇的大型化创造了有利条件。

“一统天下”的CGT25燃气轮机

第三代和第四代国产驱护舰,普遍采用了国产CGT25燃气轮机,而CGT25往上追溯,其实来自乌克兰UGT25000燃气轮机。

UGT25000是苏联在上世纪80年代研制的第四代舰用燃气轮机。苏联解体之后,UGT25000由乌克兰接手,但是乌克兰经济困难,没有建造大舰的能力,UGT25000一直处于搁置状态。

90年代末,以052B和052C为代表的国产第三代水面舰艇发展提上日程,但是国产燃气轮机还处于缓慢发展之中,最终我们决定引进UGT25000,然后进行国产化,最终发展为相当可靠皮实的CGT25燃气轮机。

 

【国产CGT25燃气轮机来源乌克兰UGT25000】

 

CGT25燃气轮机实现国产化之后,解决了国产第三代水面舰艇的动力问题,国产052B、052C、052D、055等三代水面舰艇均采用此型燃气轮机。

为了检验发动机可靠性,中国海军曾经专门派遣新舰到亚丁湾护航,在实际运用环境之中检验发动机性能和可靠性,而CGT25燃气轮机不负众望,以出色的表现通过考核,从而为国产水面舰艇在2010年之后大批量建造扫清了障碍。

随着时间的推移,CGT25燃气轮机的缺点也逐渐暴露出来,这些缺点包括重量和体积偏大。

CGT25重量达到14吨,体积130立方米,接近美国LM2500燃气轮机的3倍,装舰适应性相对较差,功率和热效率与西方新一代燃气轮机相比有明显差距,影响载舰性能。

举一个例子,西方新一代舰艇例如意大利PPA护卫舰、日本最上级护卫舰都是5000吨级水面舰艇,但是只有1台MT30或者LM2500+G4燃气轮机就够了,而国产同类型水面舰艇需要2台CGT25燃气机,同样因此中国海军和舰船工业决定研制新一代燃气轮机,这就是CGT30燃气轮机。

 

【052D型驱逐舰率先装备国产CGT25燃气轮机】

 

CGT30的性能已接近MT30

CGT30燃气轮机与CGT25相比,首先提高了功率,由25MW提高到33.5MW,然后增加了热效率,由37.5%提高到39.3%,这些指标已经接近MT30燃气轮机。根据相关资料,MT30的功率为36MW,热效率为40%,两者差距已经非常小。

对于国产水面舰艇来说,发动机功率增大,意味着尺寸和排水量可以进一步增加,同时发动机也可以提供更多的功率给能源和冷却设备,从而为舰艇性能升级打好动力基础。

2030年之后,激光武器等高能武器将会上舰,这些武器将会对舰上能源供应和冷却系统构成严峻的挑战,需要载舰拥有更加强有力的能源和冷却系统,这些都需要动力系统升级。

 

【CGT30燃气轮机性能接近MT30】

 

更大吨位的驱护舰,也需要CGT30这个级别的燃机来充当主机。比如满载排水量1.2万吨的055大驱,动力配置就是采用4台CGT25M型燃机,最大输出功率超过100兆瓦。

如果新一代大型驱逐舰采用4台CGT30M充当主机,那么满载排水量可以进一步放宽到1.8万吨甚至更高。更大的吨位和尺寸,也能容纳更多的导弹发射单元、更大口径的主炮和尺寸更大的雷达等装备。

发动机功率增加还有助于简化动力系统,系统适装也更加灵活。

 

【英国MT30燃气轮机】

 

前面说过CGT25燃气轮机功率相对不足,国产5000-6000吨级作战舰艇装备1台动力不足够,2台动力系统又太大。

现在有了CGT30燃气轮机,国产新一代护卫舰就可以和PPA、最上级一样,采用1台燃气轮机+两台柴油机的模式,从而简化动力系统,装载更多的弹药、燃料和补给,提高航程、自待力。

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