那么启动055型驱逐舰需要多久,蒸汽轮机真的落

作者: 文化公益  发布:2019-11-03

前段时间,海军一口气退役了4艘上世纪80年代主力战舰051型驱逐舰,让我们感慨祖国的进步与强大,很多网友在怀念与兴奋之余,也开始默默倒数现役主力战舰中还有多少“落后”的蒸汽动力军舰即将退出历史的舞台。海军目前现役的战舰中以蒸汽涡轮为主动力的有即将退役的051最后2艘165湛江舰,166珠海舰,前段时间刚刚完成改装交付部队的051B型167深圳舰,051C型115沈阳舰,116石家庄舰,进口的4艘现代级驱逐舰。还有舷号16的辽宁号航母,共计10艘。这些战舰除了2艘051驱逐舰状态老迈,其它都是我海军正值当打之年的主力战舰。更不用说还有即将入役的山东号航母,也是采用传统的蒸汽涡轮作为动力。那就总共有11艘以蒸汽为动力的战舰,不多也不少!那么我们不妨来探讨下蒸汽动力真的“落后”了吗?

问:启动辽宁舰航母需要十几个小时,那么启动055型驱逐舰需要多久?

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  刀口谈兵:冒黑烟和开电槽 正在建造的南北航母都有大动静

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辽宁舰是我国首艘航母,采用的动力系统是4台单机功率达到45000马力的TB-12蒸汽轮机,8台增压锅炉。蒸汽轮机具有单机功率大,结构简单,造价低,寿命长,大修期长,对燃料要求低,不挑食等优点,但是其最大的缺点就是体积大,启动耗时长。

  中国互联网上18日出现多张所谓“国产航母主机试车”的图片。网上的说法称,当天14时许,001A主机点火试车,烟囱冒出不是很浓的黑烟。

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▲夜幕中的辽宁舰

  对于为什么会有黑烟产生,海军老牌的军事专家李杰解释说,这是由001A的动力系统和使用油料的特性决定的。国产航母使用的是8台柴油机,柴油机的排烟会比燃气轮机多一些。在柴油机多时未用再启动以及加大马力时,可能会出现比以往稍浓的烟。

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辽宁舰启动分三步走:第一步点火;第二步,加热锅炉;第三步,蒸汽轮机转动带动螺旋浆,航母启动完成。

第一步,点火。别看就是个点火,也是不容易的,一般舰船(柴油机动力,燃气轮机动力)使用的燃料都是柴油,柴油的闪点只要达到55℃以上就能被点燃。而辽宁舰使用的燃料是重油,由于重油粘稠性能强,闪点高,达到180℃-330℃,是不容易直接被点然的,所以要想先点燃重油,必须先使其达到闪点的温度。如何达到重油闪点温度嗯?辽宁舰首先是通过燃烧柴油来加热重油,使其具备流动性,然后通过管道将重油输送到正在燃烧的柴油当中来引燃重油。整个点火过程需要使用150吨柴油,仅这个点火就需要耗时数个小时,辽宁舰所携带的300吨柴油只够2次点火的。

▲辽宁舰点火

重油点火这么麻烦,为何不用其他燃油呢?主要还是因为重油价格便宜,热值高,安全性好等特点,所以从各方面考虑,常规蒸汽动力航母一般都是用重油作为其燃料,包括俄罗斯的库兹涅佐夫号,印度的维克拉马蒂亚号航母都是如此。

第二步,加热锅炉。重油完成点火后,开始对8台锅炉加热,辽宁舰8台增压锅炉装有近百吨蒸馏水,要想将近百吨蒸馏水烧开并使水蒸气达到400℃以上自然需要时间,同样这个烧水过程耗时需要数个小时以上。

▲辽宁舰的锅炉

第三步,蒸汽轮机转动带动螺旋浆推进。锅炉加热完成,高温高压的水蒸气冲击4台燃气轮机的叶片,使其旋转,然后通过传动装置带动螺旋浆转动,从而推动辽宁舰前进。以上从开始的点火到螺旋浆转动。整个辽宁舰启动过程需要至少十个小时以上,这也是为何我们经常看到002航母在海试前两天烟囱就开始冒烟,其实这是为启航做准备,重油要点火,锅炉要预热都需要时间,可以看得出采用蒸汽动力系统的辽宁舰和002航母的确启动耗时长。

▲002航母还是前1-2天会开始点火加热锅炉

当然,以上所说的启动是完全的冷启动,实际上辽宁舰为了保持战备状态,除了返厂维护升级外,一般是不会完全熄火的,其动力系统会一直保持较低状态运转,使锅炉保持一定温度,虽然会消耗掉部分燃料,但一旦需要出动时可以节省不少时间。

  此话立即引来网上一干军迷的嘲讽和讥笑,说专家也出漏勺,柴油机带动蒸汽轮机?真是昏倒。应该是重油锅炉带动蒸汽轮机。

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055驱逐舰随走随停

005驱逐舰启动相对于辽宁舰则要快得多了,055使用的是燃气轮机动力系统,所用的燃料是柴油,通过燃烧柴油产生的高温高压气体来推动燃气轮机叶片高速旋转,再来带动螺旋浆转动。其工作方式和辽宁舰上的完全不同,由于柴油燃点低,可迅速燃烧,不需要加热锅炉,所以055级驱逐舰整个启动只需要几分钟,基本可以随停随走。正是由于燃气轮机具备这样的优点,所以英国女王级,印度的国产维克兰特号航母都采用燃气轮机作为其动力系统。

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启动辽宁舰航母需要10个小时,启动055型驱逐舰只需要几分钟就行。辽宁舰和055大型驱逐舰的动力系统完全不同,辽宁舰是使用蒸汽轮机,055大型驱逐舰使用的是燃气轮机。对比辽宁舰和055大型驱逐舰的启动速度,其实可以说就是蒸汽轮机和燃气轮机的性能对比。

辽宁舰装备有4台TB-12型蒸汽轮机,蒸汽轮机的主要工作原理就是通过燃烧重油,将锅炉内的纯水烧开,形成高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机运转,再通过传动轴带动航母螺旋桨旋转,航母才能进行航行。所以,辽宁舰的启动速度主要取决于蒸汽轮机什么时候能够产生足够的高温高压的水蒸气。重油燃烧将纯水烧开的时间就是辽宁舰的启动时间。有资料显示,辽宁舰如果是在完全停航的状态下重新启动蒸汽轮机,要等锅炉的水充分加热,整个系统达到功率峰值时至少需要10个小时。

除了启动时间长、响应迟缓,蒸汽轮机还存在着体积大、管路设备复杂等缺点。不过,蒸汽轮机也是有它独特优点的,那就是蒸汽轮机的功率大、燃油效率高、可以使用重油等比较“粗糙”的燃料,让航母航行成本低。

055大型驱逐舰采用的是燃燃联合动力(COGAG),装备有四台GT25000燃气轮机。燃气轮机的优点非常巧合的一一对应了蒸汽轮机的缺点。例如燃气轮机的体积小,相同功率时燃气轮机的体积只有蒸汽轮机的1/5~1/10。此外,燃气轮机也没有庞大复杂的蒸汽管路,所以日常维修保养工作非常便利,可靠性更高。

更为重要的是,燃气轮机的启动速度非常快,1-2分钟即可达到最高工作功率,舰艇可以随时启动出航,在航行过程中加速响应也非常快,可以应对很多突发情况,启动航行能力完全不是辽宁舰可以相提并论的。

当然,燃气轮机也有缺点,那就是技术复杂、价格昂贵。此前中国一直无法攻克大功率燃气轮机的技术,051系列驱逐舰只能使用蒸汽轮机作为动力系统,后来中国通过引进乌克兰的UGT-25000燃气轮机,再参考借鉴美国的LM2500型燃气轮机,最终研发出性能毫不逊色的GT25000燃气轮机,大量装备到052D、055驱逐舰上。

辽宁号在港启动时间比较慢那是必然的,因为这是一艘采用4台蒸汽轮机作推进动力的6万吨级航母。

所谓的蒸汽轮机,通俗来讲就是将锅炉内的冷水加热以后,能形成水蒸气,水蒸气产生动能转换为涡轮转动的动能,比泰坦尼克号邮轮上单纯烧煤的单级往复式蒸汽机热效率要高出许多。

那么,辽宁号航母锅炉内的水加热,是用柴油作为点火燃料,点燃以后再烧重油,将水烧开产生大量水蒸气。

仅将舰上锅炉内数十上百吨的水烧开,就需要耗费大量的时间和重油,柴油仅是点火用的,倘若纯燃烧柴油,那航母仅消耗燃料的成本就非常高昂,就选择了燃点低、黏度高,且价值低廉的重油作为主要燃料。

所以,要将一艘长304米,宽75米,满载排水量达到了6.万吨采用蒸汽轮机作推进动力的航母启动,最起码要耗费10个小时,正因为辽宁号航母启动不易,平常会将锅炉内的水保持一定的稳度,出航时添油加火,启动时间就会大大缩减。

相比与蒸汽轮机舰艇启动的不易,055型驱逐舰启动就十分方便,估计10分钟内就能搞定了,相比辽宁号航母动辄10余个小时的启动准备时间,是不是太过方便。

因为055型万吨大驱采用了4台UGT 25000燃气轮机,尽管燃气轮机的启动也是一个比较复杂的过程,但相比蒸汽轮机来说,当然是要方便快捷多了。

在机组启动之前,需要一系列准备工作,且要求各种辅助设备处于正常工作状态,启动机带动机组转子,燃料室点火以后,燃烧室喷蒙燃料,被压缩后的空气温度升高与燃料进行更猛烈的化学反应转子开始加速,推动涡轮机械连续做功,就赋予了舰艇强大持续的动力。

“瓦良格号”的KVB-4型锅炉,一共8座,带动4台TB-12蒸汽轮机…“瓦良格号”在我国续建成“辽宁舰”前,整个动力系统经过排查,完妥善率很高所以没有被更换。

舰用蒸气轮机系统虽然有:占地面积较大、管线很多、噪音高、结构比较复杂…等“天生问题”,但是它的功率却很大!是大型常规动力航母的主机的首先…由于科技水平的进步,现代蒸汽轮机系统使用增压装置重油燃烧充分,发热值更高,大大的减少加热锅炉内水的时间,所以“辽宁舰”的启动没有十几个小时那么久,只是让加压水温升高到所需蒸汽量要有个过程,从0~20节经济航速需要2个小时左右的时间,这个时间已经很快了,就连美军“尼米兹级核航母”也差不多这个时间!因为,压水型核反应堆理论上来说也是“锅炉”。罗尔斯.罗伊斯公司的MT-30 燃气轮机,目前应用在“女王级”大型航母上,

bet9九州,随着科技的进步,大型燃气轮机也开始加入到常规航母主动力系统的行列,但燃气轮机目前输出功率还不如蒸汽轮机,所以“伊丽莎白.女王级”航母的最大航速不到30节。

QC-280燃气轮机,是目前我军052C/D型和055型大型防空驱逐舰的推进系统主机。

随着我国的科技进步燃气轮机技术水平的成熟,2000年之后建造的大部分驱逐舰已经使用了国际上流行的燃气轮机。燃气轮机的好处很多,大概其的就是图片上示意的那样:燃油与空气混合高压雾化→进入到燃烧室燃烧,形成高温高压气流→带动传动装置,推进舰船航行。

燃气轮机属于“内燃机”,燃料在机器的内部燃烧形成功率,由于不需要像蒸汽轮机那样,先烧锅炉再形成蒸汽驱动机组做功,所以燃气轮机启动时间非常快,从静止到全工况只需30秒的时间!这样快的速度对于战舰来说极其有利,至少可以迅速的赶赴战场,而且燃气轮机在运行过程中噪音低,对于战舰反潜也很有利。

055型驱逐舰和其我军新一代大型驱逐舰目前都使用QC-280燃气轮机为主机,使用它的原因:第一,燃气轮机的体积很小(不到30立方米),整个系统的重量只有20吨,远比蒸汽轮机上百吨的质量轻了许多,甚至055舰4台燃气轮机加在一起都不如“辽宁舰”一台蒸汽轮机机组的重量,动力系统体积小、重量轻可以节省战舰的大量内部空间,更有利于安装更多的舰载装备。

第二,现代驱逐舰主要使用燃气轮机,虽然单机输出功率不如蒸汽轮机,但是启动非常快加速性能也不是蒸汽轮机可以比拟的,这对于跟踪/打击核潜艇非常有利!著名的英国WR21型全电推系统,使用燃气轮机带动发电机,形成电力后直接推动战舰航行,取消了变速箱甚至螺旋主轴,使得战舰各系统充分电气化,电力分配更合理,消除了很大一部分航行时所产生的机械噪音,是燃气轮机往更高层次发展的方向…我军战舰将来的动力系统也要往这方面发展。

055驱逐舰启动只要几分钟就够了。

一个启动只要几分钟,一个启动需要十几个小时,为什么055驱逐舰的启动速度会比辽宁号航母快上那么多?这主要还是动力系统的差异导致的,辽宁号用的是蒸汽轮机,而055驱逐舰用的是燃气轮机。

  其实这事儿可能是小编讹传,李杰说的柴油机冒黑烟应该没有错,理论上航母要先用柴油机发电。

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蒸汽轮机的工作原理

航母用的蒸汽启动需要这三个步骤:点燃重油、烧开锅炉产生水蒸气、水蒸气推动轮机运转。

现在的蒸气轮机都烧重油,不烧煤油了。因为重油热值高,而且燃点高不易挥发,安全性高利于保存。并且重油的价格比较便宜,性价比高,所以重油大都运用于大型蒸汽轮机锅炉及中大型船舶引擎的燃油,重油故又被叫做燃料油。

话又说回来,启动航母第一步要先烧煤油再点燃重油,因为重油燃点高,不容易直接点燃,所以锅炉点火要用煤油,之后再通过煤油燃烧重油。

点燃重油了这才刚刚开始,之后还要烧开锅炉里的水,产生足够的水蒸气才能过推动轮机运作,才能让航母动起来。据悉,烧开辽宁号的锅炉一共需要烧沸60多吨的水,只有这60多吨的水都烧开了,产生的水蒸气才够让辽宁号跑起来!辽宁号启动要十多个小时,最大的一个原因就是要烧开这60多吨水,要等到水烧开了,辽宁号的动力系统才能正常运作。

  也就是说,“系泊”试验的第一步是先断掉“市电”,然后独立启动航母上的柴油机发电,柴油机发电后,航母要进行独立发电后的一系列用电设备的试用和检查、检验。起码不能黑灯瞎火的干活吧?然后才是启动蒸汽轮机的锅炉(烧水产生蒸汽),再启动蒸汽轮机,再接通变速箱,再等待接通轴系,再带动推进器转动。

蒸汽动力的发展史我就不说了,现在我们一提到蒸汽轮机动力装置,相对于现代先进战舰动不动就来个柴燃组合,燃燃组合,全电输出,核动力来说似乎已经是“落后”的代名词,因为蒸汽轮机动力装置相比于燃气轮机、柴油机动力装置,有体积大,重量大、热效率低下、加减速能力差,战舰启动准备时间长等缺点。纵观人类战舰发展史,蒸汽动力确实开始被其他形式的动力系统逐步替换取代。

燃气轮机的运作原理

055驱逐舰用的是燃气轮机,燃气轮机发展有借鉴了航空发动机,它不需要锅炉来产生工质,而是直接将燃气和空气直接压入涡轮机去燃烧,通过燃烧产生的高温高压气体作为工质带动叶轮高速旋转,将化学能转化为机械能。

(工质:即工作物质,热机或热力设备借以完成热能与机械能相互转换的媒介物质,常见工质有:燃烧气体、水蒸汽等)

相比起蒸汽轮机要烧开大量纯水产生水蒸气作为工质驱动轮机,燃气轮机直接就可以用空气和燃料作为工质,就像汽车启动一般,这样也导致了使用燃气轮机的船舶比使用蒸汽轮机的船舶启动要快得多。

虽说如此,我认为二者没有孰优孰劣之分,各有各的好处。燃气轮机体积小,构造简单,启动快,但是产生的动力逊于蒸汽轮机,而且使用的燃料通常都是航空煤油,较为昂贵。而蒸汽轮机虽然启动很费事,但是动力足马力大,更适合驱动大型船舶,并且蒸汽轮机使用的是重油,重油的价格比较低廉,经济实惠。

  切断“市电”是航母系泊试验独立启动最先要进行的工作,也是系泊试验最早要进行的工作,航母总不能拖着一条厂里的电缆去航行吧?这就像婴儿切断脐带,是诞生的第一步。

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如果让航母用燃气轮机会怎么样?

说了这么多,有不少朋友就会说了,如果让航母不用蒸汽轮机,该用燃气轮机会怎么样,启动速度会快到什么程度。说巧也巧,现实中正好有这么一个例子。

咱们第一艘国产的002航母采用的正式蒸汽轮机,某次出海海试,002航母从启动到驶离港口,只花费了1小时15分钟。这比起辽宁号动辄十几个小时的启动时间,差别可谓是巨大。

不仅如此,航母使用燃气轮机不会像用蒸汽轮机那样产生很大的黑烟。俄罗斯的库兹涅佐夫号航母由于欠缺保养,行驶起来总是伴随着滚滚黑烟,至于我国的辽宁舰,由于得到了较为优秀的保养维护,黑烟并不那么明显。

还有,燃气轮机比起蒸汽轮机占用舰船空间更小,腾出来的空间可以用于安置其他设备。

首先要说的是启动航母是几个小时的说法本身就是错误的。

辽宁号上用的是КВГ-4锅炉。对这个锅炉的结构咱们先说一下:

上图是锅炉的外观,图片左上角的部分是锅炉的水箱,水箱中的水其实没多少。

再看下锅炉的构造:

КВГ-4是一个重油锅炉,水箱内的水经过管路在路体内循环进行预热,通常水箱内的水保持在180度的温度上,这已经算是高温高压了。在需要产生蒸汽的时候,水箱内的高温水会喷淋到锅炉右侧的三个蒸汽发生器鳍片上。这时高温高压的水蒸气就可以从锅炉右边顶部的蒸汽通道输出出来。输出的蒸汽温度大约为350度左右。

在航母冷启动的时候(出厂、更换锅炉、大修完成等状态)需要对整个水箱的水加热,加热时间其实也就是5-8小时。而在平时停泊的时候航母并不会停止锅炉的运作,只是“小火煨着”水箱罢了,这时只要给蒸汽发生器的鳍片生火加热就可以立刻产生蒸汽,整个过程不会超过一个小时。

只要有蒸汽,其实就可以驱动上面的蒸汽轮机将航母开起来了。

航母的动力启动其实就是这么简单并没有很多人所说的十几个小时那么夸张。同时要注意的一点是,航母启动过程中会有不同岗位对航母上不同设施进行启动检查,很多机师要报告 压力好、供电好、导航好……这是一个相对费时间的流程,但也可以在十几分钟内完成。

而055用燃气轮机驱动其实速度会更快。

船用燃气轮机从外观上看其实和喷气发动机区别并不大,也是燃气带动燃气涡轮旋转获取驱动力的装置。

055大驱上用的是QC-280ICR间冷燃气轮机:

船用燃气轮机启动时间其实很短,这点和一般的商用燃气轮机不同,例如西门子最大的商用发电系统SGT5-8000H这种类型的超大输出功率(375MW)的燃气轮机启动也仅仅需要40分钟。对比28MW的QC-280ICR燃气轮机(055D上面的间冷燃气轮机),其实启动时间则更是短到了3-5分钟。

而且这个时间是从冷启动到全功率输出状态的时间。

基本上就是这样了,所以055D这样的全燃气轮机军舰从下达出港命令到全部启动起来连一个小时都用不了。

055型驱逐舰用的是燃气轮机为动力,这种动力装置最大的优点就是启动快,可以达到“随时启动随时走”的能力,1小时之内离港是没有问题的。而“辽宁”舰用的是蒸汽轮机动力,他的缺点恰好就是启动时间慢,但是也没有十几个小时那么夸张。下图为某型30MW燃气轮机,被认为是QC280民用版,其实燃气轮机的体积比蒸汽轮机要小很多

先说下“辽宁”舰吧,“辽宁”舰动力系统为燃油锅炉+蒸汽轮机,这种动力组合本身就是舰船动力中最慢的。因为驱动蒸汽轮机的高温蒸汽需要达到一定的压力,这就需要燃油锅炉对水箱进行一段时间的加热。而且“辽宁”舰的锅炉使用的是重油,这种燃料虽然热值比较高且价格便宜,但是低温状态下粘度比较大,“厚重”感比较强,所以使用的时候需要进行预先预热增强流动性。这两个问题加起来就导致蒸汽轮机的舰船冷启动时间会很长,但是现在都采用增压锅炉,冷启动到运行之间的时间也就是8个小时以内,没有十几个小时那么夸张。下图为“库兹涅佐夫”号4具KVG-4型增压锅炉

而且一般只有维护检修的时候才会让锅炉和锅炉上的水箱完全冷却,如果只是正常的停泊一般锅炉都会保持低功率运行保证水箱处于一定的温度,这个时候让“辽宁”舰恢复动力一般也只需要2小时以内。

而055型驱逐舰的动力不一样,它采用的是4台QC280燃气轮机为动力,而燃气轮机的最明显的有点就是启动时间快。就像我们乘坐的飞机那样,飞机发动机从开车到可以滑行只需要几分钟时间。比如美国的LM-2500+燃气轮机,输出功率在30-34MW,他的冷启动时间小于10分钟。

还有民用的PG9171E燃气轮机,他的输出功率达到110MW以上,从完全冷却(停机72小时以上)到启动采用正常启动流程大概在20-22分钟。如果是执行快速启动程序那么启动时间缩短至10分钟,而紧急启动程序只需要5分钟。055的燃气轮机系统可以参考LM2500+的启动时间,大概在10分钟以内,甚至到5分钟左右。即便是算上检查和其他设备的启动时间,055基本上可以做到0.5-1小时内执行离港程序。

  先说说啥叫系泊试验

蒸汽动力系统

首先,辽宁号航母的启动时间没有十多个小时这么长。冷启动也就4-5个小时左右,热启动也就1-2个小时。055驱逐舰使用的则是QC280型燃气轮机,启动时间8分钟左右。

一般说来,民用大型燃气轮机的启动方式分为三种:一,正常启动大概用时27分钟;二,快速启动大概用时9-10分钟;三,紧急启动大概用时5-7分钟。而QC280作为舰用燃气轮机,启动时间肯定比较短,估计应该在10分钟以内。

辽宁号航空母舰使用了国产化TB-12改进型号的蒸汽轮机,冷启动时间为4-5个小时,如果将蒸汽轮机的温度保持在180°左右,启动仅需要1-2个小时而已。由于瓦良格号航母被拖回国内前,就已经拆除了TB-12型燃气轮机,在051驱逐舰上安装的是TB-8蒸汽轮机的国产版453,而现代级驱逐舰上则安装了TB-12的升级版本燃气轮机。

现代级驱逐舰最早是在2000年加入东海舰队的,而辽宁号航母是在2005年开始改装的,2012年服役。将近10年的时间,估计我国早就把TB-12升级版蒸汽轮机的技术吃透了所以说,辽宁号航母则使用的是TB-12的国产化改进型的蒸汽轮机。蒸汽轮机启动的过程极为复杂,首先来说,先让重油在锅炉中燃烧,加热,将水蒸发成水蒸气,水蒸气推动汽轮机,为舰船的航行提供动力。整个过程耗时太长了,近10个小时。而对于辽宁号航母来说,这么长的启动时间是必然不行。

事实上,由于现代级驱逐舰上的TB-12改进型蒸汽轮机使用了增压技术,可以将冷启动时间缩短到4-5小时左右。所以说,辽宁号航空母舰的开机时间也不会长于5个小时,况且一般情况下,也不会让发动机停机的,这么算起来的话,辽宁号航空母舰的启动时间就会更短,能在1-2小时左右。

055驱逐舰安装的QC280的启动时间自然要比蒸汽轮机短太多了。一般来说,燃气轮机的启动过程有启动前的检查,提速,点火, 暖机,加速和自持,全速这几个阶段。据有关资料介绍,而我国舰用燃气轮机的启动过程为电机起动,空气压缩,点火燃烧,涡轮升速等。从起动到慢车用时≤3分钟。

在此过程中,低压压气机的转速达到3000转/分钟。高压压气机转速达到6000转/分钟。涡轮转速则达到1000转/分钟。从点火到慢车状态时,所用时间≤1.5分钟,温度上升到500°。而我国的舰用燃气轮机就是QC280,所以说,055的起动时间也是极短的。保守估计在8分钟以内,在红点在6分钟左右。不过我国的燃气轮机技术并不是最先进的,美国的LM2500-G4,英国的MT30都比QC280先进。(图片来自网络)

额,辽宁舰和055驱逐舰使用的动力装置是不同的好吧,前者使用的是蒸汽轮机,是一种典型的外燃机,而后者055驱逐舰使用的则是燃气轮机,属于内燃机的一种,可以直接将燃料的能量转变为输出动力,其实我们平时所说的航空发动机,严格来讲也是属于燃气轮机的范畴,至于船用燃气轮机,通常也叫做航改型燃气轮机,嗯,就是通过改进航空燃气轮机得来的,下面是船用燃气轮机的结构原理图:

▲船用燃气轮机简图

其工作原理大概是这样的,空气从进气道进入:被压缩机压缩成高压空气后,再送入燃烧室,与燃料混合燃烧后产生高温高压燃气,然后这些高温高压燃气会进入涡轮机室,冲击在涡轮机的叶片上,带动涡轮机的转动,最后涡轮机的转动又会通过传动装置来带动螺旋桨,从而给船舶提供行进的动力。下图为重型船用燃气轮机的涡轮叶片:

▲燃气轮机涡轮叶片

所以,燃气轮机的启动是很快的,引入空气、压缩、点火、涡轮机工作等一系列动作完成后基本上就有动力产生了,而蒸汽轮机则不同,这玩意说白了就是个烧开水的东西(不管是核动力还是常规动力,本质上就是烧开水产生蒸汽,主要区别只在于用来烧开水的能量不同),下图就是一个蒸汽动力的原理简图,从图中分析一下就可以得到蒸汽动力的大概原理:首先是燃料燃烧,把锅炉的水烧开(核动力则是利用核反应产生的热量来烧锅炉),使其产生足够的水蒸气用来带动汽轮机的工作,汽轮机再通过传动装置带动螺旋桨的转动,从而给船舶提供行进的动力!

▲蒸汽动力原理图

还有一点,对于烧重油的常规动力航母来说,烧锅炉之前还有一个步骤就是需要对重油进行加热,因为常温下的重油是很粘稠的,流动性很差,所以需要先烧柴油,把重油先加热到可流动的状态,然后才是通过导管流进燃烧室燃烧,因此,这就是为什么辽宁舰启动的时间较长的原因(其实航母的启动分为冷启动和热启动,冷启动是完全关闭船上的所有能源设备再重新启动航母,需要是时间是很长的;热启动并没有完全关闭所有设备,启动时间会短很多),对于使用燃气轮机的军舰来说,则不会存在这样的问题,所以,启动时间会很快!

为什么辽宁舰启动十几小时,因为它是蒸汽轮机,055启动是按分钟算,他们的启动有数量级,因为055是燃气轮机。

蒸汽轮机的特点是功率大,启动慢,占用体积大,结实耐用,但效率并不高。你知道瓦特发明蒸汽机吗?原料是煤。加热蒸汽,蒸汽驱动轮机,轮机带动跑起来。二者原理是一样的,只不过原料有所不同,把煤换成了重油,这是石油比较底层的产品。从汽油,煤油,柴油,重油,沥青,然后可以算上煤,从流动到不流动。重油最大特点就是便宜,有劲。可以大致算一算,一吨煤多少钱?一吨汽油多少钱?当然启动就不一样了。

蒸汽轮机,体积大,而且多了一道工序,加热蒸汽,化学能转化为热能然后转化成动能。燃气轮机就不一样了,化学能直接转化为动能。在做一个形象的比喻,开汽车打火就走,点煤球炉子,最少需要一小时吧?这就是差距,其实也不能说差距,最好是说各有特点。

燃气轮机还有一个特点,燃料种类比较多,好多种油可以烧,只要是轻质油,容易燃烧即可,也可以混合燃烧。国际上有多种燃气轮机,最著名的是美国的LM2500,占到世界市场的70%左右,中国用的是乌克兰的GT25,000的仿制型号QC280,性能也挺好,但赶不上美国产品,这一点是必须承认的。中国不会妄自尊大,但也没必要妄自菲薄,能够仿制成功的,仅中国一家,俄罗斯航空动力很强,但燃气轮机依然磕磕绊绊,否则,俄罗斯也不会只生产4000吨的护卫舰来当家了。

中国的动力的水平军用和民用差不多,已经能用或者即将能用,精品说不上,只能说不再受制于人,能用,包括芯片也是这样,所以中国正在努力着,向精品发展。有了精品就站在了高端,这一点是美国不愿意看到的,也是对中国千方百计打压的方面和原因。但是中国有个特点,越压迫越有反抗,其实最怕的是温水,母青蛙,更厉害的是捧杀,所以中国既一定要注意棒杀,更注意捧杀。

航母用重油作为燃料的前提,先把重油加热成气体才成,正像人们说的,这一时间需要十个小时,甚至更长,有人嫌启动过程较慢,其实核动力就没有问题吗?废料处理也是比较头疼的事。但核动力几乎可以有无限动力,越用起来越好,只要船体寿命允许。我国核动力技术也已经成熟,正在展开应用。在核动力应用之前,先搞蒸汽动轮机,当年刘华清将军指示东北蒸汽轮机厂不能停产,这就是原因呀,才使我国航母有了现成的动力可用。刘将军知道动力的重要,可以说目光如炬。务于实,不可敌,将军的应对才是解决问题的办法。回到题主的问题,055需要多久?055用得是燃气机,打着了火就能跑起来,不存在这一问题。

英国女王级。使用的两台36MW(兆瓦)的MT30,确保最大航速达到27节,我国055使用的QC280燃气轮机,现在只有28MW,升级改进以后,也能达到30MW,只是没有在航母使用,当时我们的QC280,还没有完成技术突破。装备重在可靠,而英国MT30已经使用多年,早就成熟起来。据公开消息,现在可能用在003航母上,我们也有了一条燃气轮机航母。燃气轮机的好处在于,启动快。

(燃气轮机构造)

动力是个大事。有了可靠的动力,才会有可靠的军舰,我国航母发展,在走过一段蒸气轮机之路后,终于迎来了属于自己的燃气轮机时代。包括核动力,也是,004才是我们的目标型航母。与其它舰只一样,一口吃不了个胖子,发展是一个徐徐渐进的过程。动力是个大事,我国发展慢了一些,不过也已经赶将上来,不用再为这一问题纠结。蒸气轮机虽原始,启动慢,但也高可靠的优点,不能说核动力只有优点,就没有缺点。

  系泊试验时,应当主要抓住“四机一炉”(即主机、辅机、锚机、舵机和锅炉),因为它们是船舶生命力的所在。对其他的各种设备也必须逐一进行试验,因为它们是密切相关、有机联系的。例如,在试验主机时,要求所有泵、管路的工作可靠,畅通无阻。又如,在倾斜试验时,要求船体设备的安装基本完成。

但也不是说蒸汽动力就要退出历史的舞台,现代大型战舰仍然依赖蒸汽轮机的改进来实现更高效的作战能力,比如常规动力航母。那么蒸汽轮机相比其他动力方式又有自己的哪些优势呢?蒸汽轮机动力装置也有它自己的优势,比如单机功率可以做到很大、七八万KW的都不算什么,润滑油消耗量小、运行平稳、噪声和振动相对较小、可以反转倒车等。正是因为单机功率可以做到很大,因此蒸汽轮机动力装置适用于大型军舰,如巡洋舰、航母等。

  (一)主机码头试车

就目前公开的资料来看,我国已经完全掌握了大中型战舰用的常规蒸汽轮机动力装置的设计、制造、使用和保养。在没有引进大功率燃气轮机之前,蒸汽涡轮动力是我国唯一能为水面大中型主战舰艇装备的动力来源,国产435型蒸汽轮机就是这样一款老当益壮的动力系统,它的原型是早年从苏联老大哥引进的TB-8型蒸汽轮机,经过国内的不断改进,435型蒸汽轮机在可靠性和勤务性上已经相当成熟。在051B/C三艘驱逐舰上装备的改进型435B型蒸汽轮机,更是我国“八五规划”中的重大装备项目,435B使用高热负荷炉膛和内置式过热器,不但减轻了435型原本的体积重量,而且提升了蒸汽的初始温度,大大提高了蒸汽利用效率。从167深圳舰开始,435B型蒸汽轮机就开始使用自动化动力监控调控系统,优化了动力工况。因此在深圳舰装机初试的时候,正是435B的出色表现,不同于现代级等俄制动力系统,出烟量较少,一度被认为是燃气动力。

  (二)发电机试验

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  (三)空压系统试验

现代级使用的俄制GTZA-674型蒸汽轮机和辽宁舰装备的TB-12型蒸汽轮机类似,也是源自TB-8的

  (四)起锚设备试验

从公开资料看,中国海军第1艘航母辽宁舰上面的动力系统仍旧是苏联制造,采用四台TB-12涡轮蒸汽轮机,总输出功率为14.9万千瓦。中国专家对它进行一些改进和完善,TB-12蒸汽轮机其实就是TB-8改进型,而我们对TB-8的改进生产已经是轻车熟路,水平甚至比苏联的继任者俄罗斯还高。所以在首艘国产航母中,我们用国产的435改进型替换了TB-12,性能比辽宁舰又有所提升。国产航母目前采用的是燃烧重油的435改进型蒸汽轮机,点火启动时间比较长,而且还要配备体积庞大的烟道和烟囱,占用了舰体的空间,从外形上看上层岛式建筑确实比较庞大,这一点确实不如核动力航母。不过在目前,常规动力的大型航母依然是以蒸汽动力为主,英国的伊丽莎白女王级那样采用燃气轮机动力还是有点力不从心,燃气轮机的空气流量非常大,排气温度也达到三百多度,进气道和排烟管道所占用的舰体空间就更大了,这也是它采用独特的双舰岛的原因,而且目前最大航速仅有27节。相比蒸汽动力与核动力航母,持续高速抢占有利战位能力明显不如。

  (五)操舵设备的检查与试验

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  (六)辅助锅炉

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  (七)船舶救生设备试验

辽宁号

  (八)消防系统的检验

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  (九)起货设备试验

伊丽莎白女王级

  (十)倾斜试验

而且我们还要考虑舰艇的技术需求,这才是决定舰用动力系统方式的主因。中国海军拥有多年的蒸汽轮机的使用经验,国产新型航空母舰使用蒸汽轮机配上锅炉是理所当然的,当就蒸汽轮机及其锅炉的使用总结与技术发展研究就不能停,世界最先进的福特级航空母舰,依然离不开锅炉,锅炉通过核能发生器产生的热量把水烧开生产蒸汽,通过蒸汽驱动4台蒸汽涡轮机,这个涡轮机才是驱动航空母舰螺旋桨的设备。另外锅炉产生的蒸汽另一个大的用途就是甲板上的蒸汽弹射器,依靠这个弹射器,尼米兹级航空母舰在半天之内就可以弹射120架次的飞机进行作战任务。所以别小看蒸汽轮机系统,需求是王道,没有理由去放弃发展任何能提升兵器战术性能的技术装备。我们是一个大国,在当今形式下,自主自强就显得更为重要。

  (十一)其他

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  所以李杰说是柴油机冒的黑烟应该没毛病,确切的说是柴油发电机冒的黑烟,这有毛病吗?切!

首艘国产航母

  航母包括核动力航母上都是有柴油机带动的发电机的,常规动力的航母更是要有柴油机带动的发电机,这是从执行任务的多样性和可靠性上考虑的,万一主动力的蒸汽轮机和燃气轮机出了毛病,全舰用电不能停,这时候就必须依靠柴油机发电了。当然,也有专门用于发电的燃气轮机,而且一般都是好几型和好几台。

因此在就目前来说,在大型战舰如航母、驱逐舰上用蒸汽轮机动力装置,是完全符合我们海军发展且实际应用的需求。蒸汽轮机系统我们不能轻言“落后”。

  比如英国的伊丽莎白级航母,满载排水量8万吨,柴油发电机还是主动力之一。

  伊丽莎白女王级采用IFEP整合式,电力推进系统以两具单机功率36MW级(48000马力)的罗尔斯·罗伊斯MT-30燃气轮机、两具单机功率11MW级(15000马力)的Wartsila16V38B柴油机以及两具单机功率9MW级(12000马力)的Wartsila12V38B柴油机作为发电机动力来源,总输出功率在108MW(约145000马力)以上,其中80MW用于驱动四具法国Converteam生产的先进感应电动机(单机功率20MW),带动双轴螺旋桨(桨叶直径6.7m);每轴由两个电动机驱动,两机可单独分割操作,需要高功率输出时则串联使用。

  先前皇家海军45型驱逐舰与美国朱姆沃尔特级驱逐舰的电力推进系统,也都采用。

  太神秘了,001A航母的发动机究竟是什么?

  李杰说是8台柴油机,这显然是口误,但是李杰显然是“狡猾狡猾的”,他就是没说001A的主机究竟是蒸汽轮机还是燃气轮机,李杰显然用一个谁都知道的错误避开说出真相,那就是,001A航母的主机究竟是蒸汽轮机还是燃气轮机,狡猾的李杰将小编骗的好苦,笑死,李杰不愧是老牌的国嘴,玩弄小编与股掌之间。

  不过001A不是核动力是肯定的了,我们在舰岛上看见的大烟囱就能证明001A肯定不是核动力的,核动力的尼米兹和福特号上的舰岛上就没烟囱。

  001A的主机为什么要保密?因为这牵扯到航母的战斗力水平,所以军方不说,厂家不说,知情者三缄其口,最好没人问没人提起这件事儿。民间的军坛大V们更是为了保自己的声誉,在这个题材上不敢胡诌八扯。

  军用装备和民用装备最大的不同就是军用装备追求最大的可靠性,一件大型军用装备做的可靠本身就含有先进性,在战场环境下,军用装备不可避免要遭到“粗暴”使用,所以做的要结实、耐造,特殊条件下还能不坏,这是军用装备的追求。具体到001A的主动力当然也是这个要求,这也是一般的理解。

  哪001A的主动力究竟是蒸汽轮机呢还是燃气轮机呢?

  蒸汽轮机说

  001A使用蒸汽轮机的说法比较普遍,主要根据是001A是辽宁号的同级舰,辽宁舰用什么动力001A就会用什么动力,轻车熟路不用费周折,风险也小,这是普遍看法。中国海军辽宁号航空母舰,即原瓦良格号采用了4台TB-12蒸汽轮机,TB-12的前身是TB-8,而TB—8正好是国产051型驱逐舰的主机,国产型号为453型蒸汽轮机。

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