艱難重生的45型驅(qū)逐艦
作為英國皇家海軍進入21世紀(jì)后的第一款主力防空驅(qū)逐艦,45型的誕生英國皇家海軍來說是個不小的挑戰(zhàn)。作為技術(shù)大躍進的產(chǎn)物,45型在服役之初80%的艦上子系統(tǒng)都是全新的,可靠性沒有經(jīng)過實際檢驗。服役十余年后的現(xiàn)在,45型的設(shè)計亮點桑普森AESA(有源相控陣)雷達和紫菀防空導(dǎo)彈都表現(xiàn)出色,性能可圈可點,但原本也是設(shè)計亮點之一的IEP(綜合電力推進)這么多年卻一直故障頻發(fā),從設(shè)計之初的亮點變成了45型的污點


45型的IEP使用2臺21MW的WR-21燃氣輪機作為主原動機,2臺2MW的瓦錫蘭12V200柴油機作為輔助原動機。理論上WR-21的間冷回?zé)嵩O(shè)計應(yīng)該擁有更高的熱效率,可以單獨支撐全艦用電需求,瓦錫蘭12V200則主要在港口停泊期間供電或斷電時恢復(fù)電力時使用
然而實際使用中,WR-21的間冷回?zé)崞骺煽啃圆患?,尤其是在熱帶環(huán)境中發(fā)電功率下降嚴(yán)重,日常使用中經(jīng)常是同時開啟1臺WR-21和1臺瓦錫蘭12V200。在WR-21發(fā)生故障時瓦錫蘭12V200并不能完全填補發(fā)電功率上的損失,加上配電系統(tǒng)智能化程度低不會靈活調(diào)配,最終導(dǎo)致跳閘,全艦斷電并失去動力

同時期設(shè)計的DDG-1000朱姆沃爾特和伊麗莎白女王級動力系統(tǒng)也采用了類似的綜合電力系統(tǒng),也曾出現(xiàn)過動力系統(tǒng)故障,但病根和嚴(yán)重程度卻截然不同
DDG-1000動力系統(tǒng)故障的根源是潤滑油換熱器的耐腐蝕性上存在缺陷,故障在美國海軍2017年改用淡水作為冷卻劑后就已經(jīng)得到根治。伊麗莎白女王級則是推進軸密封不嚴(yán)導(dǎo)致海水滲漏。兩者都沒有類似45型的跳閘,全艦斷電的情況發(fā)生,故障根源也和綜合電力系統(tǒng)沒什么關(guān)系

為了解決45型IEP的問題,英國在2014年緊急提出了內(nèi)皮爾計劃,旨在通過EIP(設(shè)備改進計劃)和PIP(動力改進計劃)兩個階段的改進項目徹底解決45型IEP所存在的問題
EIP通過修改子系統(tǒng)設(shè)計提高IEP各子系統(tǒng)的可靠性,限制跳閘時的影響范圍,同時提高后勤保障和人員訓(xùn)練水平。EIP實施后45型IEP的斷電故障次數(shù)降低了90%,成效顯著

PIP則是為了解決45型用電功率大于發(fā)電功率導(dǎo)致跳閘這一EIP無法解決的頑疾所采取的終極手段。由于替換WR-21難度和花銷太大,因此轉(zhuǎn)而對瓦錫蘭12V200下手,將之替換為3臺新的3MW MTU 4000系列柴油機,并將其定位為主原動機參與日常發(fā)電,避免因WR-21故障導(dǎo)致發(fā)電功率下降進而斷電的故障發(fā)生

PIP升級后,45型的裝艦發(fā)電功率將增加5MW。更高的電力冗余不僅能避免發(fā)生跳閘,還為未來可能上艦的新設(shè)備提供了一定的電力冗余,例如定向能武器。英國皇家海軍就有為45型裝備龍火激光炮,用來對抗無人機和小艇的打算

二號艦D33不屈是首艘進行PIP升級的45型,原計劃2021年完成,不過遇到困難導(dǎo)致進度有所拖沓,目前正在測試新的柴油機,年內(nèi)將進行海試。首艦D32勇敢將緊隨其后在今年進行PIP升級,剩余4艘的PIP升級將會在2025年前完成

