無論是我國最新的"055型驅逐艦"，還是美國的"朱姆沃爾特級驅逐艦"(DDG1000)，再或者英國的“伊麗莎白女王級航空母艦”都不約而同的選擇了“燃氣輪機“作為主要動力。
055型驅逐艦
那麼這種始於航空燃氣輪機的新型艦船發動機，是如何在短短几十年的時間裡成為當下大型水面艦艇的主流動力？
航空渦扇發動機
我總結了一下，無非有以下幾個原因：
第一點，啟動迅速，加速性能好，其從冷態到全功率只需2~3min，在緊急狀態下，還能更快。這對於軍艦的快速性來說，是個很重要的指標。
高速航行的航母編隊
第二點，單機功率比較大。現在艦船用的燃氣輪機功率已達29400~36750kW（甚至更高）。咱們以英國“伊麗莎白女王級航空母艦”的綜合電力推進系統來看，其採用2臺單機功率36兆瓦級的MT30燃氣渦輪機，加2臺單機功率11兆瓦級的16V38B柴油機和2臺單機功率9兆瓦級的12V38B柴油機為動力，其推進總功率108兆瓦以上，而兩臺燃氣輪機其功率就能達到72MW。
英國“伊麗莎白女王級航空母艦”
第三點，重量體積非常輕巧，單位功率重量小。比如羅羅的MT30燃氣輪機，最大持續輸出功率36MW，其尺寸只有：長9m，高5m，整機重6.2T；而相同功率的8K90MC-C型船用柴油機，其尺寸達到了驚人的：長15.6米，高12.4米，自重達1253噸，僅機內的一根曲軸就重211噸。這樣能大大節省艦船的空間，增加燃油裝載量、擴大通信和武器裝備的總容量，又能提高生命力和續航力。
8K90MC-C型船用柴油機
第四點，近年來燃氣輪機的可靠性取得重大進步，其大修壽命已經能達到10000h以上，這能大大提高艦船的服役率。
第五點，整合程度高，輔助設備少，所以操作簡便，容易實現自動化。
燃氣輪機的整合程度高
第六點，燃氣輪機屬於迴轉機械，震動小，機械噪音小，軍艦的隱藏性能有所提高。
第七點，因為燃氣輪機體積小，整合程度高，能輕易實現自動化監控和遠程控制，所以可以把機組置於密閉的機罩裡，這樣能實現隔音、隔熱、並且大大簡化主機安裝，從而改善機艙的工作條件。
燃氣輪機箱裝體
第八點，滑油消耗量少。
最後還要單獨列出一個非常重要的原因，燃氣輪機有個很大的缺點，就是熱效率相對較低，油耗高。就拿美國最先進的”GE LM2500+G4燃氣輪機“為列，在採用了熱力循環後，其熱效率才達到40%，燃油消耗率達到240g/kW·h（我們要知道現在的大型低速柴油機，熱效率能達到55%，其燃油消耗率能低於170g/kW·h，咱們以36MW主機為列，燃氣輪機每小時要比低速柴油機多燒2.52噸燃油），尤其是在低工況運行時，燃油消耗量更是大大增加，曾經某國的燃氣輪機坦克在戰場上就發生過在怠速狀態下把油燒光的故事。但是近年來綜合電推的應用，讓作為發電機組原動機的燃氣輪機能一直在額定工況下運行，這樣能大大發揮燃氣輪機的效率，降低燃油消耗量。
郵輪的綜合電力推進示意圖
綜合上述優點，所以燃氣輪機能成為當下大型水面艦艇的主流動力。
採用燃氣輪機加綜合電推方案的DDG1000
作者：小船人的夢想 2018年9月23號
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