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手机下载入口鸿丰娱乐 - 全电动力航母展望离中国海军有多远?

时间:2020-01-11 17:16:49 点击:4617次

手机下载入口鸿丰娱乐 - 全电动力航母展望离中国海军有多远?

手机下载入口鸿丰娱乐,舰艇综合电力系统,是近年世界军用舰艇发展的最新趋势。现代军舰上从来也离不开电力,而且由于电子装备的增加,用电量更迅速增加。但传统的军舰推进系统和电力系统是两个相对独立的系统。动力的大部分能量用于推进舰艇前进,小部分带动舰载的发电设备来提供电能。

而航母这样的庞然大物应用舰艇综合电力系统,首先带来的是舰艇内部推进设备的巨大变化。每一个到过辽宁舰底部的人都会被航母巨大的蒸汽轮机、齿轮传动装置和轴系所震惊。美军的尼米兹级航母也是同样如此。由于航母动力要通过减速齿轮和长轴来推动螺旋桨,因此无论是核反应堆还是燃气轮机、蒸汽锅炉以及传动装置,都会集中安装在舰艇的最底部,而且要装配在一条直线上,占据了航母大量的空间和重量。而使用舰艇综合电力系统,则意味着航母动力可以抛弃减速齿轮箱,缩短轴系,转而用电动机直接带动螺旋桨前进。航母的核心动力则不用必须安装在底层甲板,可以更灵活地选择安装位置,一根电缆就可以运转电机推动航母前进,从而避免水下鱼雷攻击对舰艇动力的致命打击。舰艇综合电力系统改变了航母的结构布局,意味着航母有更多空间装载武器弹药或改进舰员的生活空间。有些设想中更为激进的吊舱式电力推进装置,连轴系全都不要,而是把电动机和螺旋桨直接整合在一起,安装在航母的尾部来推动船体前进。

综合电力系统除了改善了航母的内部结构布局,还提升了舰艇燃料能量的利用率。传统舰艇的电力,不过是整体推进能量“匀出”固定一部分来进行发电,即便舰艇不是全速运行,也不会增加电能。而综合电力系统则是将航母动力机械能源,全部转化为电力,然后根据实际需要灵活分配。如果不需要航母全速运行,就可以把大部分电力用于舰载的大耗电量系统,例如我们上面提到的电磁弹射器甚至电磁炮,从而能节省燃料,油耗降低,即使对于核动力航母,也可以延缓核反应堆的使用寿命。

“伊丽莎白”号航母将是应用综合电力系统最典型的航母平台。

目前英国海军正在建造的“伊丽莎白”级是应用综合电力系统最典型的航母平台,在其服役后也将会成为世界上第一艘全电力推进航母。英国在水面舰艇乃至航母上发展综合电力系统,完全是基于本国经济实力和海军规模。英国清楚地认识到,英国不是美国,而且相比金砖四国后起之秀,英国的军费早晚都捉襟见肘。因此英国很早思考如何在减少支出的情况下,维持一支海军,特别是航母力量。而电力推进在燃油的经济型上,在减少维护成本上,在未来的扩充性上都有着明显的优势。英国在将综合电力推进应用在航母之前,已经积累了丰富的经验。英国在综合电力系统应用方面创造了四个第一:第一个在现代护卫舰上采用部分电力推进;第一个在军辅船上采用吊舱电力推进;第一个在试验船上试验综合电力推进;第一个在现代驱逐舰上应用综合电力推进。此外,一个不容忽视的原因是,英国以wr-21、wt-30等型号为代表,拥有世界舰用燃气轮机最尖端技术。

美国在“杰拉德·福特”号航母上使用的是所谓的“区域电力分配系统”(zonal electrical distribution system)。和英国相比,美国在经济性上着眼不多,而更多关注综合电力系统对使用高耗电能设备的意义,即如何在航母上应用电磁弹射、电磁炮、激光武器等高能系统。相比上一代航母,这些新型武器和设备将加大改变航母的能量供需结构。和英国相比,美国航母核动力没有燃气动力上油料的限制,因此美国在“福特”号航母上推进综合电力系统是提升核动力能量的利用率。例如“福特”号的设计指标是在航母反应堆基本指标不变的情况下,输出原有航母2.5-3倍以上的电力。

无论是从经济性还是高能武器设备的应用上,中国都有充分的理由将综合电力系统应用在国产航母上。据马伟明院士2010年在《海军工程大学学报》发表一篇文章显示,中国对舰船综合电力系统的研究从“九五”预研开始起步,经过“十五”和“十一五”的刻苦攻关,取得了一系列科研成果,在大功率燃气轮机、高速柴油机、高功率密度集成化发电、中压交流发电机、高转矩密度先进感应推进电机、中压大容量变频调速装置、中压配电装置、中压交流和直流断路器以及系统监控与能量管理等方面均实现了关键技术的突破。从技术层面上讲,与美、英、法等发达国家海军基本保持同步,在集成化发电领域还处于国际领先地位,这些都为综合电力系统整体集成技术的发展奠定了良好基础。舰艇平台管理系统如动力监控系统、电力监控系统、损管监控系统、全舰装备保障管理系统、驾控系统等已实现了集中管理,但智能化水平较低,还不是真正意义上的“信息化”综合平台管理系统。

在实船应用方面,由708研究所设计,江南造船(集团)有限责任公司建造的排水量接近4000吨的综合海洋监测船“中国海监83”号是首艘由我国自行设计的采用紧凑型吊舱装置的全电力推进系统船舶。但“中国海监83”号使用是柴油机发电,和燃气轮机动力、核动力有很大差距,尚不能应用于航母等大型军用舰艇领域。