燃气轮机非常耗油为何全球中很多大型军舰动力系统都还采用呢?
战舰对我们而言非常的熟悉,作为军事类影视剧中的常客,无论是威力还是机动性都是非常强悍的,但很多人不知道的是,几乎所有的大型军舰都是采用的燃气轮机,而这种轮机系统非常的耗油,那么为何在科技如此发达的今天,海军依然采用如此耗油的燃气轮机呢?今天我们就来聊一聊这个话题。
其实燃气轮机几乎是目前所有5000吨级以上军舰的标配,而且燃气轮机也是航母的主要动力来源,别看美国的核动力航母多么的强悍,也依然离不开燃气轮机。虽然燃气轮机耗油,但人家也不是不思进取,也在不断地提升与改良,例如英国的两艘伊丽莎白级航母,也采用了目前世界上最先进的MT30燃气轮机,这款轮机的马力能达到惊人的40兆瓦,大约为5.3万马力,而伊丽莎白级航母有两台这种燃气轮机,也就是说伊丽莎白级航母的动力能够达到11万马力,而我国的辽宁舰的4台TB12蒸汽轮机的总动力也不过18万马力,虽然在动力方面伊丽莎白级航母与我国的辽宁舰存在差距,但如果单看轮机动力的话,那么还是燃气轮机更胜一筹。
首先,燃气轮机的体积较小,例如上文提到的MT30燃气轮机,它的直径约为3米,总长为8.5米,甚至净重也仅有6.2吨,这个重量甚至比一辆客车还有轻便。而反观蒸汽轮机,它的体积是燃气轮机的五倍还要多,而且设备内的涡轮传动轴和回路也很复杂,而且蒸汽轮机由于自身的工作原理很复杂,也导致大家都认为它仅仅是一个大号的锅炉。
其实蒸汽轮机也是非常好的动力系统,例如美军的核动力航母中,将核动力转化为能源的就是蒸汽轮机,只不过人家核动力航母的内部比较宽敞,放置几个蒸汽轮机都没问题,但如果是1万吨左右的军舰的话,那么很明显蒸汽轮机就没有燃气轮机有优势了。
要知道现代军舰都在往“小型化”发展,例如二战时期的战列舰逐渐转变为驱逐舰,而对于现代海军而言,体积越小其实越有优势,毕竟反舰导弹打击战舰慢慢的变成了了所有军舰的噩梦,所以小型化也是很重要的升级方向。而燃气轮机也正好在自身的优势上为万吨军舰提供动力。然后将剩下的空间来储存更多的补给品或者弹药。
燃气轮机的工作原理也格外的简单,在启动燃气轮机之后,压气机会将大量的空气吸入燃烧室,然后在对燃烧室诸如燃料,当空气与燃料进行混合之后,就会形成高温燃气。在完成这一步骤之后,燃气轮机的增压出口就会向内喷射,进而推动叶片旋转。
如果从这个方面来看燃气轮机的运行过程,其实非常的简单,相较于蒸汽轮机的那种烧热水,等待出现大量蒸汽之后,才能推动涡轮旋转的机制,无论是速度上还是机制上都更加的省心。更重要的是燃气轮机的启动速度很快,像蒸汽轮机的启动速度需要一个小时,而燃气轮机从冷机到满功率运行仅仅需要半个小时,这个速度可是蒸汽轮机望尘莫及的。
更重要的是,燃气轮机要是燃烧的机制特性,军舰的操控性更好,还可以实现螺旋桨反转,瞬间就能让军舰实现倒车,而蒸汽轮机在这方面则非常的笨拙,需要在动力输出的过程中进行能量转换,而且在控制与操控方面也不容易把控,而且燃气轮机的爆发性更好,可以在极短的时间内提高速度,而在低速运行的时候,也可以直接运行油耗更低的柴油机,这样不仅降低的油耗,同时也避免的燃气轮机的过分损耗,可见燃气轮机对于常规军舰而言才是最好的动力系统。返回搜狐,查看更加多