芬蘭瓦錫蘭公司開發十萬馬力柴油機,卻不能裝上大型戰艦,為何?

目前,各國海軍的大型水面艦艇均採用燃氣輪機或蒸汽輪機作為動力。近年來隨著民用柴油機技術的大額提升,動力性能和軍用的也相差無幾。

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因為在超級油輪中,還是柴油機作為其遠航的動力系統。其中,芬蘭瓦錫蘭公司開發的14缸RT-FLEX96C二衝程柴油機是專門為大型高速集裝箱船設計的,擁有10萬馬力,遠遠超過大型戰艦的動力性能。然而,從艦船動力系統的研究和發展趨勢來看,柴油機即使具有很大的動力優勢,也不能作為大型艦船的主發動機。因為,在艦船的佈局結構、使用壽命和傳動系統的匹配等方面,柴油機都有其固有的缺點。

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柴油機是一種非常典型的內燃機。一方面,由於其運行後熱效率高,燃油消耗率普遍低於汽輪機,自然受到商用船舶的青睞。特別是裝有柴油機的大型集裝箱船,只需少量燃料就可以支持遠距離航行。

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同時,柴油機的功率與其體積和重量成正比,這意味著功率越大,柴油機本身就越大。芬蘭瓦錫拉公司生產的RT-FLEX96C船用柴油機,長27.3米,高13.5米,淨重2300噸。發動機安裝後的總重量為2446噸。雖然它的轉速為102轉/分,擁有10萬馬力,足以滿足美國海軍“伯克”級驅逐艦等大型戰艦的動力要求,但它仍然不適合水面艦艇的動力主機。

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為了容納2400多噸RT-FLEX96C船用柴油機,除了對機艙空間的巨大需求外,還將進一步加大艦船的重量壓力。在這樣的前提下,為了保證艦船在安全的吃水線下航行,有必要深入機艙甲板空間,減少相關武器和電子設備的安裝。如果這樣做軍艦明顯削弱了它們的作戰性能。

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對於需要遠程作戰的大型水面艦艇來說,柴油機的可變工況非常差,不可能實現正常巡航和戰鬥的自由切換。此外,柴油機往復運動的工作方式一般導致使用壽命較低,而大型艦船上使用的汽輪機採用旋轉運動,不僅降低了日常磨損消耗,而且節約了維修費用。

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由於這些原因,除了商用船舶的柴油機外,軍用柴油機主要用於中小型船舶。值得一提的是,我國目前在大功率軍用柴油機研發領域處於世界一流水平。除滿足自身需求外,中國還將向俄羅斯出口新型CHD622V20柴油機,成為俄羅斯海軍輕型護衛艦的主發動機。同時,隨著國內艦載混合動力技術的不斷完善,中國海軍最新的054B護衛艦不僅採用柴油動力為主,還採用電力推進,航速也提高到32節,這也為今後中小型艦船柴油機混合動力系統的發展提供經驗。


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