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兩臺還是四臺LM2500+G4?這是個問題??!

2023-05-21 17:24 作者:帝國蒼穹fw190  | 我要投稿

? ? ? ?根據(jù)此前公開的消息,DDG(X)選中了LM2500+G4作為主燃氣輪機(本質(zhì)上是原動機,這里只是為了方便區(qū)分),可以說是成熟但不算特別先進的東西,當然個人估摸著這只是給所謂的初期批次,用以走一個小步快跑路線。

? ? ? ?雖然目前沒有更多的資料,但既然追求短平快,而IPES(綜合電力和能源系統(tǒng))短時間內(nèi)又難以一蹴而就,那么早期DDG(X)應(yīng)該會基本改進自朱姆沃爾特上那套集成動力系統(tǒng)(IPS)+MVAC(中壓交流) 。

朱姆沃爾特的集成動力系統(tǒng)(IPS)布置

? ? ? ?朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦原動機為兩臺MT30和兩臺RR4500,美國海軍“欽定”的總功率為78MW,當然按美國海軍標準日及廠家數(shù)據(jù)計算應(yīng)該可以達到80.2MW(注:羅羅提供數(shù)據(jù)為80MW)。其中預(yù)留給推進系統(tǒng)的標準功率是69.2MW(注:實際上最少可達78MW+),剩下的則是留給船上用電--約11MW(你要按官方則是8.8MW)。

相關(guān)數(shù)據(jù)

? ? ? ?而現(xiàn)在既然美國海軍決定用LM2500+G4取代MT30燃氣輪機,如果仍然沿用2+2配置,那么兩臺LM2500+G4在美國海軍標準日標準下比MT30少了至少11MW。考慮到通用性和大量采購成本和維護效益,RR4500估計也會被既定大量裝備于伯克Flight III的AG9160RF(功率為4MW)所取代(注:也是所謂改進關(guān)系)。

? ? ? ? 在這種情況下,若是DDG(X)要在“發(fā)電量”方面追平朱姆沃爾特級,不增加“主機”的話,則至少需要在多裝備3臺AG9160RF。

MT30燃氣輪機

? ? ? ?當然,對于DDG(X)來說,“發(fā)電量”追平朱姆沃爾特級恐怕是不夠的,是難以滿足需求的。歷史上擬定基于朱姆沃爾特級船體、同樣采用IPS的CG(X)要求則是88MW,但那時候初衷日常使用和裝備更大陣面的AMDR雷達。這個舊標準是否還能滿足21世紀30年代及未來的需求,如定向能武器的使用等,或許要打個大大的問號。

朱姆沃爾特的新技術(shù)

? ? ? ?而事實上發(fā)電功率為12MW(一般最大可用功率為8MW,一組燃氣輪機發(fā)電機備用)的Flight III已經(jīng)被美國海軍列入了電量冗余不足的行列。如果DDG(X)僅僅是持平亦或是略強于甚至弱于朱姆沃爾特級的11MW船電功率,雖然肯定有儲能系統(tǒng)的加持,但怕是很容易“出生即落后”。

? ? ? 可以說現(xiàn)有的MT30及電力推進系統(tǒng)難以完全滿足未來“高能”武器和未來新型設(shè)備、傳感器等的高用電需求。?

朱姆沃爾特級的發(fā)電能力也并不能大部分抽取給船電任務(wù)用途

? ? ? ?當然很多朋友對于未來定向能或者說電磁炮的用電量的需求可能沒有一個直觀的認識。根據(jù)美國海軍的大致分類,SPY-6雷達對于能耗的需求是“高”(1-5MW),而150KW激光器同樣也達到了能耗需求“高”的標準,而20MJ電磁炮開始對于能耗的需求則是達到了“非常高”(>12MW)。

? ? ? 假如說DDG(X)同時裝備KW甚至MW級激光器、64MJ電磁炮以及更強大傳感器、作戰(zhàn)系統(tǒng)和船電設(shè)備,那供能需求可想而知,就算有儲能設(shè)備,但打鐵還需自身硬,足夠的發(fā)電量必不可少。

相關(guān)需求數(shù)據(jù)

? ? ? ?當然從邏輯上看,如果為了“偷懶”,直接沿用朱姆沃爾特2+2配置是最方便的,同時MT30也作為自由級的“主機”,后勤通用上也說的過去,更何況羅羅號稱MT30還有一定的潛力。當然稍微復(fù)雜一點也可以把MT30換成LM6000PG,這樣總功率也可以達到CG(X)的標準。

? ? ? ?但如果是簡單的把MT30換成LM2500+G4、并不增加數(shù)量和大量增加“輔燃氣輪機”,那就只能說純粹是為了后勤和通用了,也并不能保證與DDG(X)定位匹配的作戰(zhàn)能力。

LM6000PG可以提供更大的功率

? ? ? ?個人認為,可能這一次美國海軍選擇LM2500+G4既有成熟可靠、后勤通用的考慮,或許也含有增加發(fā)電功率的目標。3臺LM2500+G4加上3臺AG9160RF抑或是4臺LM2500+G4加上4臺AG9160RF,可以提供103MW或是約130MW的發(fā)電功率,未嘗不是一種選擇。

? ? ? 同時選用這種配置也或許可以更小改動換裝IPES(綜合電力和能源系統(tǒng))。隨著DDG(X)時間表的延期,其早期批次很可能采用IPS而不是IPES。或許后續(xù)的DDG(X)將一步到位采用新一代25MW燃氣輪機+10-15MW燃氣輪機發(fā)電機以及先進電機組合。

IPES(綜合電力和能源系統(tǒng))

? ? ? ?根據(jù)美海軍海上系統(tǒng)司令部電力艦艇辦公室2019年發(fā)布的《海軍電力與能源路線圖》中提出對配電的研究重點是研發(fā)20-50kV的50MW、100MW和150MW的中壓直流電路保護系統(tǒng),或許也可以從側(cè)面說明未來的大型水面戰(zhàn)艦--DDG(X)發(fā)電功率需要達到100MW或是150MW+。

投票結(jié)果

? ? ? ? ? ?最后看了下投票結(jié)果,覺得選擇4臺LM2500+G4的更多啊。

END


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