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舰用蒸汽轮机与燃气轮机相比性能真的相差很大吗?原因在哪里?
发布时间: 2022-07-12 10:03:36 来源:AOA体育登录app 作者:AOA体育登录注册

  时至今日,燃气轮机已经成为了水面舰艇动力的首要选择。曾经舰艇动力系统的主宰蒸汽轮机已经势微,那么蒸汽轮机与燃气轮机相比如何,为何被边缘化?

  当今时代舰艇共有三种动力组,分别是蒸汽轮机动力组,燃气轮机,动力组,柴油机动力组。

  数万马力的柴油机不是没有,但是柴油机的体积庞大,因此高功率柴油机往往出现在民用货船上。蒸汽轮机维护比较复杂,启动过程相对繁琐 。因此即便蒸汽轮机拥有的输出功率更大的优点,反应速度快,功率密度高的燃气轮,也已经成为了当代舰艇动力的首选。

  燃气轮机是一种优点非常明显的动力来源,脱胎于喷气式发动机的舰用燃气轮机体积紧凑,功重比高,启动速度快,不需要像蒸汽轮机一样,将大量的时间用在烧热水上。这样一种体积小功率高舰艇动力来源怎么可能不被各国海军奉为水面舰艇动力的首选呢?

  燃气轮机的缺点也非常明显,首先燃气轮机虽然说它不挑油料,只要是能点着的液体,那么就可以作为燃气轮机的燃料,无论是酒精、香水,汽油,柴油,航空煤油均可(有消息称我国水面舰艇为了统一后勤,水面舰艇全部使用轻质柴油作为舰艇的动力来源)很明显这群燃料都要比重油贵,这也就是说燃气轮机的燃油成本高,但是油料成本与燃气轮机所能带来的动力舱尺寸的缩减而言,不值得一提。

  燃气轮机最大的缺点在于燃气轮机脱胎于航空发动机,喷气式飞机的进气道虽然没多大,但是飞机的飞行速度快,所以说单位时间内吸气量还是非常大的,水面舰艇速度肯定不能和飞机比,所以为了满足燃气轮机巨大的进气量的需要,使用燃气轮机作为动力的水面舰艇,会有非常巨大的进气管道。

  又因为燃气轮机废气排放压力较小,因此为了满足燃气轮机的排气需求,使用燃气轮机作为动力的舰艇,往往会拥有一个相当巨大的排气管道,两相结合燃气轮机拥有一个非常大的进排气系统。为了尽可能的保证进排气管道的效率,使用燃气轮机作为动力的舰艇,会尽可能的缩减进排气管道的长度,也就是说进排气管道尽可能直,最好一个弯儿都没有。

  对于战斗舰艇而言这个问题其实并不是非常清楚,毕竟90%以上的水面舰艇,烟囱的位置往往位于舰艇中轴线、斜对角、两侧平行布置,无非就是需要将烟囱做大点,这也算个问题?

  功率密度高,反应时间快、加减速度快、整体更换相对便捷、所以燃气轮机如何不成为当代舰艇动力的首选?因此当地时的80%以上的水面舰艇采用燃气轮机作为动力来源。仅有少数吨位较小或者说对航速不做太多要求的舰艇使用的柴油机作为动力来源,航空母舰则是坚守着蒸汽轮机。

  对于航空母舰这种以舰载机为核心的水面舰艇而言甲板面积是重中之重,庞大的进排气管会严重挤占航空母舰的飞行甲板面积。其次电磁弹射器之前占据飞行甲板近70年之久的弹射器是蒸汽弹射器。(1950-2020)蒸汽弹射器的工作原理很简单,那就是高压蒸汽,转用燃气轮机的航母,高压蒸汽从哪里来?难不成专门安装一台用于生产高压蒸汽的燃油锅炉吗?因此电磁弹射器使用化之前,大型航母不大可能使用燃气轮机作为动力来源。(伊丽莎白女王不算大型航母,毕竟它没有大型航母最基本的拦阻索的配置。撑死了,是个特大号的轻型航母)

  更何况当今时代,核反应堆是最先进的动力系统,但是核反应如何做功,通过核裂变时释放出的巨大热量烧热水。也就是说核反应堆归根究底就是一种自带热源的蒸汽轮机系统,所以说只要一个国家在将来想要拥有采用核反应堆的航空母舰那么乖乖爬蒸汽轮机的科技树。

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