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這種船機(jī)單臺(tái)功率超過10萬馬力,為何不上航母?

2020-08-14 09:52 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



在“凡是美國人的東西就一定是全球最先進(jìn)的”先入為主的印象之下,部分人自然而然就認(rèn)為核動(dòng)力和燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)代表著先進(jìn)。而蘇聯(lián)海軍的老艦大部分都是傻大黑粗的蒸汽動(dòng)力。其實(shí)幾乎所有的大功率船舶核動(dòng)力也都是蒸汽動(dòng)力。于是這幾年又認(rèn)為燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力比較先進(jìn),英國的女王級(jí)航母就用的燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)混合的全電動(dòng)力。于是認(rèn)為新航母都應(yīng)該上燃?xì)廨啓C(jī)。實(shí)際上燃?xì)廨啓C(jī)是出了名的油老虎。用在驅(qū)護(hù)艦上尚可。用在6萬噸級(jí)以上的航母上基本都是小馬拉大車,油耗高效率低。女王級(jí)其實(shí)90%的時(shí)間都是用柴油機(jī)發(fā)電。但是因?yàn)榭偣β试O(shè)計(jì)的過小導(dǎo),致三天兩頭的斷電。實(shí)際上全球90%以上的船舶。包括從30噸的小漁船到50萬噸的超級(jí)巨輪,也包括很多現(xiàn)代化的軍艦,他們的主機(jī)大部分都是船用柴油機(jī)。就是核動(dòng)力航母上也一定有柴油輔機(jī)隨時(shí)備用。因此柴油機(jī)才是真正的船機(jī)之王。


船用柴油機(jī)又分為高速機(jī)、中速機(jī)和2沖程的低速機(jī)。中高速機(jī)相對(duì)功率小些,可以作為大型船舶的輔機(jī)和中小型船舶的主機(jī)。其實(shí)所謂的功率小,最大的也超過了1.5萬千瓦。而低速2沖程船用柴油機(jī)功率驚人,最大的從6.2萬千瓦一直到8萬千瓦以上。也就是相當(dāng)于單臺(tái)輸出功率8萬馬力以上到接近11萬馬力。這種超級(jí)柴油機(jī)由于是低速轉(zhuǎn)動(dòng),可以直接和船舶的大軸連接旋轉(zhuǎn),不需要中高速機(jī)和大軸之間,還有復(fù)雜龐大的變速齒輪系統(tǒng)。11萬馬力的單軸單槳。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過截止目前功率最大的小鷹級(jí)的單軸7萬馬力。因此核蒸汽動(dòng)力并非想象的那樣天下無敵。這種全球最大的WXL14RT960柴油機(jī),安裝在15000箱的集裝箱班輪上,可以以26節(jié)的高巡航速度穩(wěn)定環(huán)球快速運(yùn)輸。這個(gè)能力其實(shí)已經(jīng)在女王級(jí)航母和戴高樂級(jí)航母的動(dòng)力系統(tǒng)之上。


那么如此強(qiáng)勁的柴油動(dòng)力,能否可直接用在10萬噸級(jí)的超級(jí)航母上呢?目前看來還是不行的。瀚海狼山(匈奴狼山)認(rèn)為有3大限制:第一,這種低速柴油機(jī)可以讓大型船舶穩(wěn)定巡航到26節(jié),但是距離大型航母的30節(jié)以上高速還差距不小。別看僅僅4節(jié)的差距,低速旋轉(zhuǎn)的柴油機(jī)還真不好再往上提速。第二,10萬噸級(jí)別的航母都是4軸4槳。低速柴油機(jī)只能一臺(tái)帶一軸,如果用4臺(tái)功率就超標(biāo)了。第三個(gè)限制是最主要的;就是這種柴油機(jī)重量和體積太大。一臺(tái)有23米長,16米高,自重超過2200噸,幾乎等于一艘輕型護(hù)衛(wèi)艦的全部自重。重量大點(diǎn)還是其次,因?yàn)楹藙?dòng)力加上防護(hù)裝置的自重也不小。一臺(tái)機(jī)器只帶一根大軸的矛盾,也可以在將來通過全電無軸方式解決。最大的問題是體積太大。航母從龍骨到飛行甲板一共才30米高。這一臺(tái)機(jī)器的高度就占據(jù)了16米,顯然目前所有的航母動(dòng)力艙都安裝不下,只適合內(nèi)部空間更寬大的大型民船安裝。


最近這20年,全球?qū)Νh(huán)保的要求越來越高。因此集裝箱班輪實(shí)際上都是普遍降速了。從過去的25節(jié)以上普遍降低到22節(jié)左右。因此對(duì)2沖程巨型柴油機(jī)的功率要求反倒是下降了的;從過去的單機(jī)超過10萬馬力,降低到8萬馬力;從過去可以直接燒原油,提高要求到燒天然氣。過去能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)這種超級(jí)柴油機(jī)的公司全球有兩家半。芬蘭的WXL,德國的MAN,和幾乎可以忽略的三LING重工的UEC?,F(xiàn)在最大的一家已經(jīng)被Z船完全控股。而這些超級(jí)柴油船機(jī)的生產(chǎn)也基本都在東亞3大造船大國國內(nèi)進(jìn)行。超級(jí)大國20多年沒造一艘民船,因此在這方面連說話的資格都沒有。其實(shí)中大型柴油船機(jī)雖然無法用到正規(guī)航母上,但是用到大型補(bǔ)給艦和兩攻上還是非常節(jié)油,航速也合適的。未來用到6萬噸級(jí)的076上也可以期待。到時(shí)全球就知道大功率柴油機(jī)的好處了。


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