啟動一艘驅逐艦或護衛艦,需要多長時間?

哈米王


這要看用的啥發動機了!軍艦這幾百年一路走來,動力系統從風帆到蒸汽機,到柴油機,到蒸汽輪機和燃氣輪機,再到目前最新銳的綜合全電推進系統,發生了翻天覆地的變化。不同類型的軍艦一般有不同的動力系統,航母這種大型軍艦一般用蒸汽輪機,兩棲攻擊艦,驅逐艦一般用燃氣輪機,而護衛艦一般用柴油機。不過具體用什麼發動機,還取決於設計人員的取捨和國家的技術水平。



下面以我國的驅逐艦和護衛艦為例,來和大家分享一下軍艦發動機的啟動時長和相關知識。我國的驅逐艦和護衛艦的動力系統有蒸汽輪機,柴油機,燃氣輪機和柴燃交替等幾種動力系統。其中056用的柴油機,051,051B,051C(當時還有一艘沒服役)+4艘現代級用的是蒸汽輪機,被親切的稱為“全蒸七子”。052,052B,052C和052D用的柴燃交替動力系統。而最新的055則財大氣粗的用上了4臺GT-25000燃氣輪機,用上了燃燃聯合動力系統。

這裡再多逼逼一下,帶大家區分一下柴燃聯合,柴燃交替,燃燃交替和燃燃聯合四種動力系統。先交代一下,這四種系統都是4臺發動機,兩兩一組。柴燃聯合是低速航行時,柴油機組工作,燃氣輪機組歇著,高速航行時柴油機和燃氣輪機一起工作。柴燃交替是低速航行時柴油機工作,燃氣輪機歇著,高速時燃氣輪機工作,柴油機歇著。燃燃交替是低速時低功率燃氣輪機工作,高功率燃氣輪機歇著,高速時則高功率燃氣輪機工作,低功率燃氣輪機歇著。燃燃聯合則是低速時兩臺燃氣輪機工作,高速時四臺燃氣輪機工作。

那麼回到正題,啟動一艘驅逐艦或者護衛艦究竟要多久呢?如果是用柴油機的護衛艦,那麼十幾分鍾就夠了;如果是用蒸汽輪機的驅逐艦,那麼需要幾個小時;如果是用柴燃交替的驅逐艦,那麼和柴油機一樣,只要十幾分鍾;如果是使用燃燃聯合的大傢伙,它最快,只需要幾分鐘就可以從冷啟動到最高轉速。冷啟動快的軍艦離港時間非常短,能夠更快從停泊狀態全速行駛,進入戰鬥狀態。也正因為如此,那些財大氣粗又技術過硬的國家,都喜歡採用燃燃聯合動力系統。

蒸汽輪機屬於外燃機,是所有發動機中,冷啟動時間最長的一款。蒸汽輪機的主要構件是蒸氣渦輪和鍋爐,燃料為軍艦燃料油,也就是我們常說的重油。啟動過程為:重油與柴油混合加熱,達到閃點後燃燒,對鍋爐內的循環水進行加熱。當水蒸氣的溫度達到300℃之後,再將其導入蒸汽渦輪,推動渦輪葉片旋轉。隨著高溫水蒸氣的壓力增大,渦輪的轉速也越來越快,最後達到最大負荷。一般來說,蒸汽輪機要完成這個過程需要數個小時,是眾多艦用發動機中最慢的一款。
燃氣輪機的原理和航空發動機類似,特點也非常相似,啟動快,功率密度大,是現代軍艦的不二選擇。英國人更是,直接將燃氣輪機搬上了伊麗莎白女王級航空母艦當作發電機使用,為綜合全電推進系統供電。燃氣輪機雖然好用,但同時技術難度非常大,目前世界上掌握其技術的國家只有美國,英國,中國,德國和烏克蘭。其中德國和烏克蘭還已經基本放棄了軍用,研製的燃氣輪機僅僅用在民用領域。柴油機大家都很熟悉,艦用的和普通的區別就是體積更大,氣缸更多,動力澎湃,就不多說了。


赤焰噠噠噠


升級改造完成,重新入役的136號“杭州艦”,它的主動力仍然是蒸汽輪機。

現代驅護艦所使用的主動力機組仍然是:蒸汽輪機、柴油機、燃氣輪機這三種動力。

蒸汽輪機是外燃機,作為近現代戰艦的主動力有150年的歷史了,蒸汽輪機相對於柴油機和燃氣輪機的優勢就是功率大、性能穩定、燃料費用低,艦用蒸汽輪機是水管鍋爐對燃料品質不挑剔,就算是“燒劈材”也是產生動力讓軍艦航行,現在的軍用蒸汽輪機使用的是海軍專用重油,含雜質、黏滯性和流動性都要比一般重油好一些,因為軍艦的油管和燃油噴嘴要保持絕對通暢,雜質多黏滯性高會影響燃油霧化效果,甚至堵塞管道和噴嘴,使軍艦的航速嚴重下降,影響戰鬥力的發揮。


遼寧艦所用的TB–12蒸汽輪機,我軍最早的051型驅逐艦使用的是仿製TB–8蒸汽輪機453型,由於051艦設計時艦體較窄加上453型蒸汽輪機功率強勁,在某一次新艦試航達到了38節的高速。

蒸汽輪機作為百年動力雖然有優點,但它也有不可克服的缺點,就是啟動從0~15節的經濟航速太慢了!因為軍艦駐舶時主機是關閉的,有時候的休整期可能長達三個月,接到任務通通知後開始燒鍋爐,這可不是要將鍋爐裡的水升溫到100度,而是在幾十個大氣壓下將水燒到接近300度的高溫,再經過管道與常溫水混合產生大量的蒸汽驅動蒸汽輪機,冷卻水再通過管道迴流到鍋爐內再次加熱...就這樣週而復始...而鍋爐裡的水從常溫加熱到產生蒸汽的高溫水至少需要一個半小時的時間,所以蒸汽輪機現在不太招人待見就是升溫太慢、加速太慢是最主要的原因,有可能會貽誤戰機。


我軍在051驅逐艦之後又先進的建成了051B和051C型驅逐艦,再加上4艘引進“現代級驅逐艦”一共有7艘排水量超過6000噸大型驅逐艦,軍迷們暱稱它們為“全蒸七子”,那麼我軍新研製的驅逐艦都已經燃氣輪機化了,為何還要保留升級它們?這是因為我軍在未來15年內必定要建造核動力航母!而核動力與蒸汽輪機動力之間關係就是一個的反應堆、一個鍋爐,蒸汽輪機組基本都是一樣的...所以保留蒸汽輪機大型戰艦,也是要保留這些穩定的技術和培訓大量技術骨幹,對於現在的常規動力航母和以後的核動力航母都有很大的技術傳承性。
法國“皮爾斯蒂克”柴油機,它與德國MTU柴油機並稱軍用柴油機界的“雙雄
”,目前世界上大部分戰艦上的柴油主機和輔機都是這兩家公司的產品。

軍用柴油機大量應用是在一戰前,早期的潛艇也是使用蒸汽輪機,但是蒸汽輪機體積太大了而早期的潛艇排水量都在500噸以下,所以蒸汽輪機作為潛艇動力很短時間就被汽油機所替代,但是汽油易燃易爆,失火的概率太高很不安全,而且當時煉油技術也差,只有催化汽油經常噼啪響的爆缸...基於這樣的缺點德國人研製了專用的柴油機來替代汽油機。


柴油機是內燃機,體積要比蒸汽輪機小了許多並且啟動速度也要比蒸汽輪機快了很多,從0~15節的需要30分鐘左右的時間,因為它先要低速運行讓潤滑油保護各個機械運動部件,同時冷油啟動也需要預熱時間,經過一段時間後才能均勻霧化、充分燃燒。
總得來說,柴油機要比蒸汽輪機佔地面積小了很多,啟動和加速性能也強於蒸汽輪機,燃油經濟性方面也不錯,但是柴油機的熱效率偏低、總功率也偏小,不適宜作為排水量5000噸以上的驅護艦當做主機使用,只是適合潛艇和排水量4000噸以下的驅護艦,但即便中小型戰艦使用柴油機後最高航速也很少有超過30節的,用到快艇上可以。


奧林普斯TM3B燃氣輪機,英國羅爾斯.羅伊斯公司的優秀艦用燃氣輪機,也是世界上第一種大規模裝艦的燃氣輪機,相比較於與皮爾斯蒂克和MTU兩型柴油機半個小時的啟動加速時間,奧林普斯TM3B從靜止到慢工況只需30秒的時間!速度快的驚人,這也是為什麼21世紀之後,所有排水量超過5000噸是驅護艦都使用燃氣輪機作為主動力的原因,就是因為燃氣輪機啟動快加速性能好,這對於追蹤核潛艇非常有利,同時燃氣輪機的運行噪音也很小,有利於聲吶探測海下目標。

燃氣輪機的工作方式是:先將大量的空氣吸進通過過濾與燃油混合霧化,進入到低壓機內,霧化油氣體進入到高壓機內再一次被壓縮,進入到燃燒室內點火燃燒產生高溫膨脹氣體,然後驅動高壓渦輪做功,驅動驅護艦的主推進軸帶動螺旋槳...由於燃氣輪機只要有空氣,能與燃油產生霧化燃燒就能做功,所以它的啟動速度非常快!


“女王級”裝有兩臺MT–30燃氣輪機,低溫冷啟動時燃油霧化不均勻會產生“富油化”,燃燒不充分也會有濃煙冒出。

總之,目前驅護艦大多使用先進的燃氣輪機作為主動力,原因就是前面說的那些好處,而柴油機由於造價相對便宜,對於燃油質量要求略低於燃氣輪機,在3000噸以下等級排水量的護衛艦上大量使用;蒸汽輪機由於體積大、啟動和加速性能都很慢,已經不在安裝在驅護艦上了,但是它作為儲備的動力系統,技術等級還在是不能捨棄的。


皇家橡樹1972


現代驅逐艦護衛艦基本上都是採用柴油機或燃氣輪機,這兩種動力系統的優點就是啟動速度快,時間用分鐘計算。至於蒸汽輪機系統,他的缺點的確是啟動速度慢,要用小時計算,但是也沒有10個小時那麼誇張。


燃氣輪機

下圖為中國海軍112“哈爾濱”號導彈驅逐艦,是中國第一代使用燃氣輪機作為動力的主力水面艦艇。它採用的是美製LM2500型燃氣輪機,這是世界上裝機量最多、可靠性最好的燃氣輪機系列,從1000噸級護衛艦到4萬噸級中型航空母艦都在使用,總裝機數量達到3000臺以上。

燃氣輪機最大的特點就是啟動速度快。現代成熟的艦用燃氣輪機大都是航空發動機的衍生品,其原理都是逐級壓縮空氣至燃燒室,在燃燒室內與燃油點火燃燒後產生高溫高壓氣體膨脹做功推動渦輪轉動。航空渦扇發動機會向後噴射高速高溫氣體產生推力,而燃氣輪機則通過其他機構帶動主軸和螺旋槳轉動。理論上講,只要有足夠連續流動的空氣並能夠成功點火那麼就能保證連續工作工作,所以他的啟動速度是很快的。我們乘坐的客機,在飛機推出機位後開始以此啟動多臺發動機,正常來說5分鐘內就可以開始滑行。

上面提到的LM2500燃氣輪機核心機是TF39渦扇發動機,改進後的LM2500+G4單機輸出動力達到30-34MW,其完全啟動時間小於10分鐘。即便是110MW重型PG9171E型燃氣輪機(民用),停機超過72小時後再啟動也就是20-22分鐘,如果執行快速啟動程序也是可以壓縮到10分鐘內的。

英國奧林普斯TM3B燃氣輪機,世界上第一種大規模應用於水面艦艇的燃氣輪機,原型機為斯貝SM-1C渦輪風扇發動機,該發動機也應用於我國殲轟-7“飛豹”戰鬥轟炸機。英國MT-30型燃氣輪機,世界上單機功率最大的燃氣輪機,原型機為羅爾斯羅伊斯Trent800型渦輪風扇發動機(應用於波音777),零部件有80%與Trent800通用,單機最大輸出功率達到40MW。英國6.5萬噸的“伊麗莎白女王”號主動力就是2臺MT-30型燃氣輪機。他們的啟動時間都非常迅速,從靜止到完全啟動都是在10分鐘左右時間。


柴油機

柴油機是另一種驅護艦的主要動力,其啟動速度沒有燃氣輪機快,但是相比於蒸汽輪機也是快很多。一般來講,柴油機的啟動速度大概在30分鐘左右,不過啟動初期要低速運轉一段時間進行充分預熱。而且柴油溫度也不宜過低,我們經常看見柴油機貨車冬天要用點燃的茅草甚至直接用噴燈對油箱進行加熱,不然溫度太低柴油機根本啟動不了。

柴油機的優點除了啟動速度比較快之外,他的造價和維護費用大大低於燃氣輪機,“油耗”也不算高,對於節約成本來說意義很大。很多貨船就用柴油機,畢竟商業公司考慮到運行成本,30萬噸級的油輪可能只有5萬馬力左右。但是柴油機的缺點也很明顯:單位體積功率小,能上艦的整機功率都不大,比如054A使用的Pielstick 16PA6STC 柴油機大約單臺功率7000馬力左右。所以我們很難在5000噸級以上軍艦見到柴油機為主動力,功率的問題就導致他們的航速普遍不高,就像我們的054A護衛艦和056輕型護衛艦最高航速都是在28節左右,無法與蒸汽輪機和燃氣輪機驅動的軍艦比航速。


蒸汽輪機

蒸汽輪機是艦艇動力中應用時間最長的,早在一戰時期就出現了以蒸汽輪機為動力的軍艦。蒸汽輪機優點是單機功率可以做的比較大,美國的航空母艦採用的“威斯汀豪斯”蒸汽輪機單機輸出功率可以達到7.5萬馬力。

但是蒸汽輪機存在一個問題:蒸汽輪機本身不是熱機,在整套蒸汽輪機動力系統中是需要用蒸汽作為能量傳輸介質。而蒸汽則又是需要燃燒鍋爐或者核反應堆加熱水箱中的水產生的,這裡面的蒸汽並不是我們常溫常壓下的100℃,而是超過300℃。如果蒸汽壓力不夠,那麼就無法做到足夠的“衝擊力”衝擊葉片,蒸汽輪機就無法工作。所以蒸汽輪機系統需要花費一定的時間將水變成水蒸氣,這就導致了蒸汽輪機的啟動速度慢。

但是需要10個小時嗎?其實蒸汽輪機系統啟動沒有想象中的那麼慢,民用的OP-380燃煤鍋爐點火後8400秒開始輸出蒸汽,而達到100%功率為13300秒(大概3.7小時)。即便算上所謂的“燃油餘熱”等過程前後也只有幾個小時時間,況且軍艦不是必須要達到滿功率才能航行,只要達到最低蒸汽壓力就可以低速開始航行。

正是因為蒸汽輪機系統啟動慢,所以採用很多措施降低啟動時間。下圖為“瓦良格”號航空母艦使用的KVG-4型鍋爐,這是一種增壓鍋爐,相比於常規鍋爐蒸汽壓力上升的也快。956型“現代”級驅逐艦使用的也是增壓鍋爐,大型高壓鍋爐從點火到達到指定工作壓力需要 45分鐘 - 2.5小時。而且除了長期靠泊或大修之外,軍艦的鍋爐通常不會完全熄火,停泊狀態也保持低功率運行,保證水箱有一定溫度,如果有需要可以大大縮短啟動時間。而核動力航空母艦更快,因為核反應堆通常不會完全關閉。所以我們說網上流傳的所謂“遼寧”艦啟動需要10個小時是非常誇張的。

當時051驅逐艦退役以及956“現代”級改造的時候很多網友高呼直接送給海警,但是海警真的不是什麼東西都往裡收。蒸汽輪機動力的軍艦是最不適合海警的,除了蒸汽輪機保障壓力較大之外,海警講求的是海上反應迅速,像蒸汽輪機幾十分鐘甚至1個多小時的反應時間對方早就跑了。即便是小國家都不喜歡用蒸汽輪機軍艦,根本沒有這個保養能力,對他們來說還不如要柴油機實惠。



雛菊西瓜Peterpan


兔哥回答。驅逐艦、護衛艦作為海軍的武器裝備,強大的戰鬥力和快速的機動性能是其重要的標誌,而支撐驅護艦高航速的是強大而澎湃的動力。驅護艦的發動機的動力通常具備幾千幾萬馬力,如此大的發動機馬力自然要消耗大量的燃油,為了提高功率,另外也為了節省費用,艦船的燃油多是重油,而且艦船的發動機都不是一兩臺。驅護艦的發動機分主機和輔機,而且光是發電機就是多臺,這是驅護艦作為軍用戰鬥艦船的性質決定的。驅護艦的動力應該稱為動力系統更貼切,那麼,要起動這些動力系統是不是很費時費力呢?兔哥談談個人的瞭解。



首先說一個術語,艦船的開機在術語上叫備車,也就是把動力系統從冷機狀態到滿足滿功率狀態的情況。驅護艦的動力並不統一,目前有燃氣輪機,有以蒸汽為動力源的蒸汽輪機,有大馬力的柴油機,也有柴—燃聯合為動力;發動機的機型的不同導致了驅護艦的開車時間不同,而影響到時間不同的有兩個方面,一是發動機本身的性能特點決定的,第二就是使用的燃料決定的。艦船從冷機到備車成功是一個多機聯動的過程,佔用時間最多的不是發動力本身,而是前期的預熱過程。兔哥分別論述一下;



(一)燃氣輪機;這是目前所有動力中備車時間最快最短的一種艦船用發動機,根據功率大小燃氣輪機的開機啟動時間只有一到兩分鐘就可以達到高峰值,加上燃油預熱時間不超過10~30分鐘。軍艦通常任務期間的停車燃油預熱系統的機組並不會停車,只是主機和輔機停車,這樣就保證了燃氣輪機始終處於隨時快速備車的狀態,一但需要1~2分鐘就可以轉化成開車備航狀態,非常高效。燃氣輪機靠吸入空氣加壓然後進入高壓燃燒室,泵入燃油點火燃燒產生高溫高壓燃氣推動葉輪轉動,起動成功後,燃氣輪機就會開始進入穩定的熱力學循環過程。這也是燃氣輪機能夠快速啟動的原因。燃氣輪機最好的燃料是天燃氣,但軍艦上是不允許使用天燃氣、汽油等高危燃料的,燃氣輪機能使用所有液體燃料,艦用最便宜的是重油,也是所有船舶的主要油料,但燃氣輪機使用重油備車時間長,對燃氣輪機的維護保養也增加強度,通常是輕油為主。



(二)柴油機;柴油機的啟動時間短,能夠在短時間就獲得備航的條件,和燃氣輪機比柴油機燃油的預熱時間要比燃氣輪機長,艦用柴油主機多數都是重油,而備車時需要首先對重油預熱,特別是溫度低的季節更是如此,艦船的發電機組都是燒輕油,這也是常備動力,就是保證艦船能快速備車。但驅護艦柴油機從冷油冷機到備車成功通常需要12~30分鐘時間,熱油啟動時通常在15分鐘左右即可備車成功。艦船用柴油機備航時燒輕油,出港後才可以使用重油。也有的驅護艦隻燒輕油,但費用高於重油一半還多。



(三)蒸汽輪機;這個有點麻煩,蒸汽輪機的燃料是蒸汽,因此需要有鍋爐燒水,這還不是第一步,燃油預熱是第一步,鍋爐可以燒任何可以燒的東西,但艦船上通常是柴油重油,而且這個重油可以是渣油,把鍋爐中的水變為一定壓力和溫度的水蒸汽。然後再把這些蒸汽送到汽輪機,讓其膨脹做功推動汽輪機轉動,然後這些蒸汽經過冷凝器被冷卻成水再送回鍋爐進行下一個循環。蒸汽輪機的燃油預熱,鍋爐燒水過程耗時較長,通常需要30~45左右左右,甚至至一個小時以上。護衛艦用蒸汽輪機的不多,多數護衛艦採用柴油機,一部分採用燃氣輪機。採用蒸汽輪機的驅逐艦多是老艦船,但通常是備車時就可以用輔機出港,等出港後主機也可以用了,屬於邊備車邊用輔機出港,輔機備車時間短,節省時間。當然,如果不著急慢慢來,安全第一。



總之,艦船的備車時間以燃氣輪機最快,柴油機次之,蒸汽輪機最慢。目前蒸汽輪機多用在大型艦船上,驅逐艦多采用柴油,燃氣輪機,或是兩者聯合動力。以上是兔哥個人的觀點,歡迎大家探討評論,指正。歡迎關注兔哥,圖片來源網絡。


兔哥42928


重油鍋爐可能得兩個小時,主機才能用車,以燃氣輪機為主機10分鐘可以出發。


用戶4088002885


這個要看主機類型。蒸汽輪機的要差不多十個小時以上才能從完全靜止狀態把鍋爐冷水燒開到足夠的壓力升上來。柴油機動力則要看大小也要以小時記慢慢提高轉速以免拉缸損壞主機。如果是燃氣輪機就可以非常暴力的加速在一分鐘內就可以得到動力前進,甚至如果直航魚雷在1公里外打過來只要馬上發現並啟動主機都打不到!


危笑刺容


小編,這種問題有洩密之嫌哦!你想當漢奸嗎?!當年朱老總在計算步兵發起突擊時,連繫鞋帶的時間都統計在內哦。


半江紅T


最慢16小時,最快25秒,沒有型號無法給出具體數據。


星星墜落的小鎮


插上搖把子順時針使勁搖就啟動了


十步噴一人


美軍的核動力航母 核反應堆一直工作 隨時可以啟動


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