中国舰用燃气轮机是什么水平?
├━中国舰用燃气轮机是什么水平?
曾经英国MT-30功率达到了36兆瓦,是世界第一,美国第二LM2500+G4燃气轮机功率34兆瓦,中国GT25000燃气轮机功率34兆瓦排第三,但是现在qc400燃气轮机己跃居第一。中国从乌克兰引进UGT-25000燃气轮机改进型GT25000一举跃居第三。有了GT25000的中国海军开始了军舰下饺子模式,在连续大量的制造使用过程中不断完善积累现已进化到qc400燃气轮机功率40兆瓦,据说热效率也已达41%,妥妥的全面超越。
≊✎中国舰用燃气轮机是什么水平?
排位错误!如今中国已是世界第一了!
之前舰用燃气轮机之王是英国罗罗公司为其新航母研发的GT一30超级燃轮,热效率为40%,输出功率为36兆瓦!
2019年,由我西飞航发研发并为我003航母配套,利用QC一280燃气轮机(用于055大驱上)的深度改进型QC一400燃气轮机,通过了国家正式定型鉴定,其热效率已达41%,输出功率达40兆瓦,从而荣登了舰用燃机新的世界之冠!
☼ℜ中国舰用燃气轮机是什么水平?
自从购买了乌狗头—25000燃气轮机以后,中国军舰用燃气轮机已经赶超俄罗斯,进入舰用燃气轮机动力第一梯队前列;
1993年,中乌双方签署《UGT-25000燃气轮机生产许可证及单机销售合同》,规定出口10台UGT-25000燃气轮机,并且转让全套技术——该型号研发于1985年开始,到了90年代初,主要研发工作已完成,但是已无资金完全收尾工作,整个项目处于停顿中……1998年,我国正式开始仿制这款燃气轮机,同时利用LM-2500燃气轮机技术、经验对其加以改进;2004年,首台国产化的UGT-25000燃气轮机研制完成,标志着我国基本掌握大型燃气轮机的制造和加工技术,但是,当时生产的UGT-25000燃气轮机的国产化率只有60%左右;随后,我国又加以改进,将GT-25000燃轮机的国产化率提高到了95%,它成为中国海军新型舰只的动力系统;
该机重16吨,单机功率高达26.7兆瓦,3.6万马力,它是6000吨以上大型舰艇的理想动力系统:可是,推动万吨级以上军舰就过剩——055级驱逐舰达到14.4万马力!为了解决这个尴尬难题,中国决定:继续改进QC-280;
QC-282IC间冷循环舰用燃气轮机在QC-282燃气轮机的基础上加装了间冷设备,提高了燃气轮机的燃烧效率,并且进一步优化设计,将QC-280系列燃气轮机的功率从26.7兆瓦提高到单机功率40兆瓦,单台发动机功率折合5.4万马力:伊丽莎白航母只需要2台MT30(还有2台小燃气轮机和2台柴油机)就可以全电推动六万五千吨的巨大舰体达到28海里的时速,单机功率也是5.4万马力!
而且,最大的好处在于:这是中国自主知识产权燃气轮机:可以毫无顾忌安装在中国军舰上!
所以,英国的MT-30位列第一;美国LM-2500系位列第二(装备数量最多);中国燃气轮机位列第三!
QC-280的功率达到26.7兆瓦,英国MT30燃气轮机可以达到36兆瓦的功率,美国最新的LM2500+G4能够达到34兆瓦。
❄┺中国舰用燃气轮机是什么水平?
这个问题老梁来回答。
就这问题,很多小伙伴都能猜出答案来。还成,和美国人比起来还有一截的差距。但好歹咱实现了从无到有的一个过程,这就是一个好的开端,努把子劲的话,追上去也不是不可能的。
至于具体是一个什么样的差距呢?
那么接下来,小编就从这燃气轮机的一个发展过程,给大家伙嚼咕嚼咕,顺便就回答了题主的问题。
首先大家伙先简单的了解一下嘛叫燃气轮机。
这东西,其实就是以空气为媒介,在肚子里头来回的转呀烧呀的,最终弄出一堆高温气体,玩命的推动涡轮机工作的一种热机。
这东西有一个特点,这燃气轮机对外输出的功率,最高的时候可以超过一般动力装置的38%,三分一还强。这也就算了,他还有一个更好的优点,从全冷状态启动到全速工作状态,撑死了也就两分钟。
他这优点还不止这两项,油耗是相同蒸汽轮机的一半,重量呢却只有蒸汽轮机的三分之一。
既经济又实用,这玩意操作还简单,有了毛病维修一下比其他的动力装置还方便。
瞅着基本上就没有啥缺点了,那那都是优点。
所以到了上个世纪六十年代的时候,这燃气轮机就开始在西方发达国家的舰船上推行起来了。
那么燃气轮机发展的最好的是那几家呢?
有四个国家发展的不错,他们分成来派系。
这么一说,估计有小伙伴猜出来是那俩派系,一个是美国英国牵头的派系,另一个是苏联牵头的派系。
那四个国家呢?英国,美国,俄罗斯和乌克兰。
英国算是第一个将燃气轮机塞到舰艇上做动力的国家,说道这里您不得不佩服,英国是老牌的列强,对于科技这块还是有底蕴的。
很多新科技他们都愿意尝试,您比方说全电系统的军舰啥的。不过现在比较尴尬,因为二战结束之后,被美国压了一头,成小弟了,各个方面开始有了疲态。最显著的一点就是没有钱,这就显的他们的科技老是差那么点子意思,这也是没有法子的事。
毕竟一说到花钱,英国那议会吵吵的跟进了菜市场似的,很多东西造一半之后,就只能凑活了,东扯一块,西补一块的。
说道这里估计有小伙伴要说了:“难道他们燃气轮机也是这德性?”
那倒不是,毕竟他们在1968年,就开始研制大型水面舰艇,使用的燃气轮机了,这个时间点上英国人还成,口袋有富余,而精神头还成,有那么个走向世界的打算。
再加上,燃气轮机这块的利润还成,就没有这方面的疑虑。
英国人最出名的燃气轮机是奥林巴斯,斯贝等等,现在英国的护卫舰,驱逐舰,甚至于航母上都有自己家生产的燃气轮机。
当初英国的无敌级的航母肚子里头塞的动力装置,就是四台奥林巴斯燃气轮机。
所以英国的也不错。
接着是美国的燃气轮机,咋说呢?美国人的燃气轮机是建立在英国和德国两个国家的基础上发展起来的。
德国就不用说了,二战那会美国人可从他这里搞了不少的科技人才,英国就是美国的小弟,借鉴一二还是木有问题的,相互交流吗?
美国最具代表性的是通用的LM—2500燃气轮机。就这款燃气轮机是英国人的最大挑战者,到现在这LM—2500卖出去有两千五百多台了,哎,这也是没法子的事。
美国是在六十年代初期开始研发,到了1969年之后,他们家海军一多半都装上了燃气轮机,那会美国人的财力也雄厚,想咋弄就咋弄的。
最后就是俄罗斯和乌克兰了。
其实这俩国家,他们的技术就继承至苏联老大哥。
苏联的燃气轮机技术,是世界上第一款采用全燃气轮机动力装置的国家。
咱别的不说,就说前苏联技术上发展出来的GE9核心技术,就被通用电气公司和法国的斯奈克玛公司使用了,他们的CMF56大涵道比涡扇发动机就是在GE9的基础上发展出来的。
所以前苏联的技术,那可不是白给的。
了解了这四家的一个发展过程,接下来咱就看看,在那中国的燃气轮机的的一个发展道路。
首先大家伙都知道,咱不管是海军还是空军,装备的发展一直就被这发动机卡脖子。
你不管是民用的还是军用的,这都一样。
其实哇,咱国家发展燃气轮机可不晚,在1958年制定的《十年规划》当中,在那就有发展燃气轮机的打算。
并且还启动了这个研发项目,所以咱的起步一点都不晚。
那么在这个过程中,咱得到了来自苏联的支持,他们给咱提供了一款M—1的资料。
所以一开始,咱就从仿制和研发两条路一块发展的。
这款M—1的仿制工作,咱用了三年的时间。当然在仿制的过程中,咱也在进行自主研发,所以在仿制成功的同时一时间里,咱设计的燃气轮机也上马了。
因为有之前的技术积累吧,这款研发的燃气轮机,被咱弄出来了。
这算是咱的一个试制产品,所以只进行了小批量的生产。
那么时间拨到1967年的时候,咱看到了英国人弄的奥林巴斯,人家的确实不错。
所以受到奥林巴斯的启发,咱就想在WP—8发动机的基础上,研发出一款舰船使用的燃气轮机。
这款燃气轮机就是WP—8改,前前后后咱就进行了八十多个项目的改进设计,最终在1947年的时候这款WP—8改已经完成了研发,并进入到了生产阶段。
那么就在这个时间点上,WP—8改被下马了,他的命运和咱运十一样了。
为什么会出现这样的局面呢?这原因和运十也差不多,因为有一个发达国家,答应向咱出口舰船使用的燃气轮机。
造不如买,买不如租,于是咱这款已经成型了燃气轮机就这么被束之高阁了。
买的真好吗?时间走到现在,大家伙都知道,这就是套路。
咱买他们的,他们得到资金,就可以研发更好的东西,然后一步步的将这个燃气轮机推高到更好的一个层次。
一开始也许是一百块买的东西,再到后来也许是一万甚至是百万才能够买到。
而咱需要,那个时候就得低头认了,毕竟东西在人家手上,人家说了算。
到时候就算是你掏了钱,人家想要卡脖子,拿了钱不发货都是有可能的。
说到这里估计有小伙伴要问了:“咱当时为嘛要下马这燃气轮机呢?要是持续研发下去,也不会有现在这样的局势。”
这也是没有法子的事,那会咱不管是哪里都是需要钱的,上个世纪咱七八十年代的时候,咱别的不说,就拿吃饭问题来说事,就是能吃饱而已,连吃好都算不上。
而燃气轮机属于要资金,要技术,还要人才的领域,这也就算了,他的研发周期还特别的长。
再有一个使用的还不多,您要知道一款产品是否能持续下去,那必须有一个庞大的市场去给他提供养分,或者赔本也要进行投资这才能够维持下去。
再有就是,咱的技术毕竟是薄弱的,没有西方燃气轮机的那种技术的厚实程度。
所以下马就成了一种选择,这也是没有法子的事,这事要是搁到现在,不就是钱吗?压根就不是个事,此一时彼一时吗?
后来咱也发现了这一个问题,咱必须研发自己的燃气轮机,这个时间到了1996年的时候,咱和美国惠普公司进行合作,准备研发一款属于咱的燃气轮机。
这个时间点上,咱和西方的关系有一个蜜月期吗?
最终生产出了FT—8这款燃气轮机,最大功率达到了24.8兆瓦,热效率到了38.7%,好东西啊!
东西是好东西,但美国人可不白给,根据协议核心的技术和生产要求啥的,都是被美国人严格保密起来。
这也就算了,他们还规定这款燃气轮机是不能够装到咱的军用舰艇上的。
这军用舰艇想要用的话,就只能高价购买美国的LM—2500燃气轮机。
所以不管是购买还是引进合作,这对咱的燃气轮机的发展没有一点的帮助。
说道这里估计有小伙伴要说了:“至少咱知道了流程啥的?”
您可拉倒吧!咱之前又不是没有研制成功过,所以这流程啥的,真心用不着。
那么最终,咱下定决心要摆脱这种引进仿制,再引进再仿制的过程,这种过程会扼杀咱的创新能力,一辈子都被人卡着脖子,牵着鼻子走。
于是在2010年以后,咱的昆仑,太行相继就出现了,而燃气轮机也一步步的走上了正规。
别的不说QD128燃气轮机,就是打昆仑发动机上发展出来的,而这个时间是1998年开始执行的。
到了2002年QD128就正式定型生产了,他在2011年八月份进入到了伊拉克的市场上,给他们发电,所以这可以说明咱的燃气轮机还是可以的。
那么咱在太行发动机的基础上又发展出了QD185燃气轮机,这一款是在2004年研发成功的。
就这款发动机在当时,属于同档功率燃气轮机中的先进行列了。
当然,生命不止研发不止,在往后,咱就设计出了QD260以及QD280。
QD260的水平和美国的LM—2500持平了,而QD280经过实践证明,他完全可以装到咱军舰当中,充当心脏的工作。
好了,今天就写到这里,喜欢的朋友加个关注,顺手点个赞呦!
╄↰中国舰用燃气轮机是什么水平?
燃气轮机作为喷气发动机的一种变形,有着体积小、重量轻、输出功率大、结构简单、可靠性高的优势,所以被应用到很多领域。特别是90年代以后的军舰动力系统出现全燃化热潮后,全球各国新建的大部分水面军舰都采用就燃气轮机作为动力系统。
我国在军舰的动力系统全燃化进程中,受限于国内技术上的空白,一直以来在军舰动力系统上采用的都是燃气轮机和柴油机搭配的柴燃动力系统,这种结构虽然兼具了燃气轮机的大功率输出和柴油机的经济性,但是在整体动力水平上却一直不如全燃动力。而且这些已经装配到国产军舰上的燃气轮机虽然基本实现了国产化,但是从技术水平等方面来说和世界先进舰用燃气轮机还有不少差距。
目前我国新建造的军舰采用全燃动力的只有正在批量建造之中的055大型导弹驱逐舰,装备了四台国产QC-280燃气轮机,而QC280作为目前我国最先进的舰用燃气轮机,其只是乌克兰GT25000的国产化版本,并不是我国自主独立研制的舰用燃气轮机。而且QC-280是在原型上大幅度改进而来的,主要是借鉴目前全球军用燃气轮机最成熟的LM2500的设计和技术。包括在系统完善性、适装性、环境舒适性以及可维护等级强改进了不少。虽然现在QC280燃气轮机已经实现了全面国产,并且在输出功率和热效率、经济性等方面有了一定提升,但是和世界先进舰用燃气轮机还是有不少差距的。
如果要论我国自主设计研发的军用燃气轮机,那可得追随到上世纪60年代末,当时我国在国产涡喷8发动机基础上衍生出了我国自主设计的第一款燃气轮机,不过后来在英国奥林匹斯燃气轮机的引进过程中,将这样一款输出功率不差于当时引进型号的燃气轮机提前下马,和当年的运10是一样的命运。后续我国又在各种航空发动机基础上衍生出了不同输出功率的燃气轮机,但是都因为其技术指标严重落后国际上同类其他型号所以也都下马了。直到90年代末期,我国在国产太行发动机基础上衍生而来的QC70燃气轮机和QC185燃气轮机,这两款燃气轮机的研制成功,也也代表了我国在舰用燃气轮机技术上和先进技术差距已经很小了。特别是QC70燃气轮机已经被应用到国产气垫登陆艇上,后者QC185虽然目前还没有装机对象,但是国产下一代6000吨以下军舰都可以选择QC185燃气轮机作为装机动力。虽然QC70和QD185燃气轮机已经在气垫登陆艇和发电站装机使用,但是这两款燃气轮机最大的缺点就是热效率太低和目前可靠性不佳所以没有装机对象。
目前我国自主研制的舰用燃气轮机最先进的还要属中船重工研制的CGT-15燃气轮机,该燃气轮机虽然输出功率较小,但是热效率高达40%,和目前军用燃气轮机功率最大的罗罗的MT30一样,不过输出功率只有后者的40%。当然输出功率不一样很正常,毕竟使用场景不一样,但是热效率越高也就代表了经济性越好。不过目前该机还处于试验阶段,而且从其15兆瓦的输出功率来看,未来单台可作为我国千吨级军舰的动力系统,当然其后期经过ICR升级后也可作为现有QC185燃气轮机的替代型号,作为5000吨级的军舰主动力系统。
而且随着国产太行发动机在可靠性上的提升,其衍生出来的QD-185燃气轮机虽然只被用于工业发电,但是在QC185C基础上增加零级并采用ICR间冷回热技术是可以发展出40兆瓦级的QD400燃气轮机的,虽然不能直接被应用在现有军舰上,但是随着军舰用综合电力系统的研制成功,改进后的QD400燃气轮机在经过一些上舰改进后可以作为未来国产两栖攻击舰主动力,而且QC185本身37.2%的热效率在增加间冷回热等技术后,其热效率有望达到40%左右。未来也可以作为国产现有QC-280燃气轮机的备选型号装备在现有052/055型导弹驱逐舰上。
总结一下就是我国早期受限于国内工业水平不高和舰用燃气轮机的落后,在舰用燃气轮机的技术上长期处于追赶局面。现在随着我国在航空发动机领域的技术发展和进步,国内燃气轮机的型号和输出功率也越来越多越大。当然总体来说就算是中船重工自主研发的CGT-15燃气轮机,虽然热效率已经追赶上世界先进水平,但是这是以现有的装机动力作为参考,和国外三大航发巨头45%的舰用燃气轮机相比差距还有,而且在低输出功率下的热效率指标、油耗经济性、可靠性、增压比、负荷比、体积、重量等当年还有不少差距。特别是在综合电力系统已经被广泛应用到军舰上以后,对于燃气轮机的基础性能指标和负荷运行时间都提出了更高的要求。
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