辽宁舰启动发动机需10小时 为何055驱逐舰只要1分钟?
网友提问:据说“辽宁”舰启动发动机耗时10个小时 , 055驱逐舰只要1分钟 , 为什么差别这么大?专家解答:这是因为动力装置不同 , 前者采用的是蒸汽轮机 。 目前 , 海军舰船主要使用的动力装置主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机 , 以及混合动力等 , 各有千秋 。 水面舰艇采用何种动力方式 , 取决于技术能力、舰船的吨位、对机动性的要求等等 。20世纪七八十年代以前 , 国外海军除了一些航母和巡洋舰以外 , 大型水面舰船大多采用蒸汽轮机动力装置 。 锅炉把重油燃烧的热能传递给水 , 将其烧成高压蒸汽 , 然后蒸汽轮机将水蒸汽的动能转换为动能 。 舰船起航前首先要启动锅炉烧水 , 所以需要的时间较长 。 蒸汽轮机的特点是:技术成熟 , 可靠性好;单机功率大、振动小噪声低 , 但启动时间长 , 热效率较低 。
▲ “库兹涅佐夫”号航母“浓烟滚滚” , 其原因正是蒸汽轮机动力系统中 , 锅炉内的燃料燃烧不充分 “辽宁”舰原设计就是使用蒸汽动力 , 所以复建时保留原来的动力方式 。 就我国的实际情况而言 , 采用蒸汽动力是合理的选择 。 另外 , 舰船在处于战备值班期间 , 锅炉是不熄火的 , 这时出航并不需要花费“10个小时” 。
▲ 远航归来的“辽宁”舰 , 动力来源为舰上的蒸汽轮机相比蒸汽轮机 , 燃气轮机的启动速度快很多 。 它的基本结构和工作原理与航空发动机接近:涡轮压气机连续地将空气送入燃烧室 , 与喷入的燃料混合后燃烧 , 形成高温燃气;燃气进入燃气涡轮做功 , 带动涡轮叶片旋转的同时 , 也带动旋转轴 , 把动力传递给齿轮箱、螺旋桨 。 因此它一旦点火 , 立刻就能产生动力 , 装备燃气轮机的舰船启动非常快 。 燃气轮机体积小、重量轻、功率大、机动性好、运行平稳、操作简单 。
▲ 美国“提康德罗加”级巡洋舰上的水手维护LM-2500型燃气轮机目前国外大中型舰船 , 约80%装备燃气轮机 。 它的缺点是制造工艺要求高、油耗高 , 制造和运行成本都比较高 , 使用寿命比蒸汽轮机短 。 柴油机 , 启动速度也比蒸汽轮机快 , 最大功率不如蒸汽轮机、燃气轮机 , 但油耗则比燃气轮机低 , 经济性最好 。 为了节省使用成本 , 现在国外新服役的一些驱逐舰不再使用全燃动力方式 , 而是柴-燃或燃-电联合:巡航时使用柴油机或推进电机 , 需要高速航行时开启燃气轮机 , 或两种动力装置一起使用 。侯建军:原海军装备研究院某研究所研究员 。 长期从事外国海军装备发展研究 , 曾获国家科技进步二等奖1项、军队科技进步二等奖4项 , 国防科技信息研究成果一、二等奖多项 , 被评为国防科技信息事业50周年优秀工作者 。 曾参与《军事百科全书·海军装备分册》的编撰 , 著有《未来美国海军》《航空母舰的“天灾人祸”》等30余部科普和专业著作 。作者:侯建军策划:金赫监制:光明网科普事业部来源: 科普中国-军事科技前沿
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