- 启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间?
启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间?
升级改造完成,重新入役的136号“杭州舰”,它的主动力仍然是蒸汽轮机。
现代驱护舰所使用的主动力机组仍然是:蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机这三种动力。
蒸汽轮机是外燃机,作为近现代战舰的主动力有150年的历史了,蒸汽轮机相对于柴油机和燃气轮机的优势就是功率大、性能稳定、燃料费用低,舰用蒸汽轮机是水管锅炉对燃料品质不挑剔,就算是“烧劈材”也是产生动力让军舰航行,现在的军用蒸汽轮机使用的是海军专用重油,含杂质、黏滞性和流动性都要比一般重油好一些,因为军舰的油管和燃油喷嘴要保持绝对通畅,杂质多黏滞性高会影响燃油雾化效果,甚至堵塞管道和喷嘴,使军舰的航速严重下降,影响战斗力的发挥。
辽宁舰所用的TB–12蒸汽轮机,我军最早的051型驱逐舰使用的是仿制TB–8蒸汽轮机453型,由于051舰设计时舰体较窄加上453型蒸汽轮机功率强劲,在某一次新舰试航达到了38节的高速。
蒸汽轮机作为百年动力虽然有优点,但它也有不可克服的缺点,就是启动从0~15节的经济航速太慢了!因为军舰驻舶时主机是关闭的,有时候的休整期可能长达三个月,接到任务通通知后开始烧锅炉,这可不是要将锅炉里的水升温到100度,而是在几十个大气压下将水烧到接近300度的高温,再经过管道与常温水混合产生大量的蒸汽驱动蒸汽轮机,冷却水再通过管道回流到锅炉内再次加热...就这样周而复始...而锅炉里的水从常温加热到产生蒸汽的高温水至少需要一个半小时的时间,所以蒸汽轮机现在不太招人待见就是升温太慢、加速太慢是最主要的原因,有可能会贻误战机。
我军在051驱逐舰之后又先进的建成了051B和051C型驱逐舰,再加上4艘引进“现代级驱逐舰”一共有7艘排水量超过6000吨大型驱逐舰,军迷们昵称它们为“全蒸七子”,那么我军新研制的驱逐舰都已经燃气轮机化了,为何还要保留升级它们?这是因为我军在未来15年内必定要建造核动力航母!而核动力与蒸汽轮机动力之间关系就是一个的反应堆、一个锅炉,蒸汽轮机组基本都是一样的...所以保留蒸汽轮机大型战舰,也是要保留这些稳定的技术和培训大量技术骨干,对于现在的常规动力航母和以后的核动力航母都有很大的技术传承性。
法国“皮尔斯蒂克”柴油机,它与德国MTU柴油机并称军用柴油机界的“双雄
”,目前世界上大部分战舰上的柴油主机和辅机都是这两家公司的产品。
军用柴油机大量应用是在一战前,早期的潜艇也是使用蒸汽轮机,但是蒸汽轮机体积太大了而早期的潜艇排水量都在500吨以下,所以蒸汽轮机作为潜艇动力很短时间就被汽油机所替代,但是汽油易燃易爆,失火的概率太高很不安全,而且当时炼油技术也差,只有催化汽油经常噼啪响的爆缸...基于这样的缺点德国人研制了专用的柴油机来替代汽油机。
柴油机是内燃机,体积要比蒸汽轮机小了许多并且启动速度也要比蒸汽轮机快了很多,从0~15节的需要30分钟左右的时间,因为它先要低速运行让润滑油保护各个机械运动部件,同时冷油启动也需要预热时间,经过一段时间后才能均匀雾化、充分燃烧。
总得来说,柴油机要比蒸汽轮机占地面积小了很多,启动和加速性能也强于蒸汽轮机,燃油经济性方面也不错,但是柴油机的热效率偏低、总功率也偏小,不适宜作为排水量5000吨以上的驱护舰当做主机使用,只是适合潜艇和排水量4000吨以下的驱护舰,但即便中小型战舰使用柴油机后最高航速也很少有超过30节的,用到快艇上可以。
奥林普斯TM3B燃气轮机,英国罗尔斯.罗伊斯公司的优秀舰用燃气轮机,也是世界上第一种大规模装舰的燃气轮机,相比较于与皮尔斯蒂克和MTU两型柴油机半个小时的启动加速时间,奥林普斯TM3B从静止到慢工况只需30秒的时间!速度快的惊人,这也是为什么21世纪之后,所有排水量超过5000吨是驱护舰都使用燃气轮机作为主动力的原因,就是因为燃气轮机启动快加速性能好,这对于追踪核潜艇非常有利,同时燃气轮机的运行噪音也很小,有利于声呐探测海下目标。
燃气轮机的工作方式是:先将大量的空气吸进通过过滤与燃油混合雾化,进入到低压机内,雾化油气体进入到高压机内再一次被压缩,进入到燃烧室内点火燃烧产生高温膨胀气体,然后驱动高压涡轮做功,驱动驱护舰的主推进轴带动螺旋桨...由于燃气轮机只要有空气,能与燃油产生雾化燃烧就能做功,所以它的启动速度非常快!
“女王级”装有两台MT–30燃气轮机,低温冷启动时燃油雾化不均匀会产生“富油化”,燃烧不充分也会有浓烟冒出。
总之,目前驱护舰大多使用先进的燃气轮机作为主动力,原因就是前面说的那些好处,而柴油机由于造价相对便宜,对于燃油质量要求略低于燃气轮机,在3000吨以下等级排水量的护卫舰上大量使用;蒸汽轮机由于体积大、启动和加速性能都很慢,已经不在安装在驱护舰上了,但是它作为储备的动力系统,技术等级还在是不能舍弃的。
兔哥回答。驱逐舰、护卫舰作为海军的武器装备,强大的战斗力和快速的机动性能是其重要的标志,而支撑驱护舰高航速的是强大而澎湃的动力。驱护舰的发动机的动力通常具备几千几万马力,如此大的发动机马力自然要消耗大量的燃油,为了提高功率,另外也为了节省费用,舰船的燃油多是重油,而且舰船的发动机都不是一两台。驱护舰的发动机分主机和辅机,而且光是发电机就是多台,这是驱护舰作为军用战斗舰船的性质决定的。驱护舰的动力应该称为动力系统更贴切,那么,要起动这些动力系统是不是很费时费力呢?兔哥谈谈个人的了解。
首先说一个术语,舰船的开机在术语上叫备车,也就是把动力系统从冷机状态到满足满功率状态的情况。驱护舰的动力并不统一,目前有燃气轮机,有以蒸汽为动力源的蒸汽轮机,有大马力的柴油机,也有柴—燃联合为动力;发动机的机型的不同导致了驱护舰的开车时间不同,而影响到时间不同的有两个方面,一是发动机本身的性能特点决定的,第二就是使用的燃料决定的。舰船从冷机到备车成功是一个多机联动的过程,占用时间最多的不是发动力本身,而是前期的预热过程。兔哥分别论述一下;
(一)燃气轮机;这是目前所有动力中备车时间最快最短的一种舰船用发动机,根据功率大小燃气轮机的开机启动时间只有一到两分钟就可以达到高峰值,加上燃油预热时间不超过10~30分钟。军舰通常任务期间的停车燃油预热系统的机组并不会停车,只是主机和辅机停车,这样就保证了燃气轮机始终处于随时快速备车的状态,一但需要1~2分钟就可以转化成开车备航状态,非常高效。燃气轮机靠吸入空气加压然后进入高压燃烧室,泵入燃油点火燃烧产生高温高压燃气推动叶轮转动,起动成功后,燃气轮机就会开始进入稳定的热力学循环过程。这也是燃气轮机能够快速启动的原因。燃气轮机最好的燃料是天燃气,但军舰上是不允许使用天燃气、汽油等高危燃料的,燃气轮机能使用所有液体燃料,舰用最便宜的是重油,也是所有船舶的主要油料,但燃气轮机使用重油备车时间长,对燃气轮机的维护保养也增加强度,通常是轻油为主。
(二)柴油机;柴油机的启动时间短,能够在短时间就获得备航的条件,和燃气轮机比柴油机燃油的预热时间要比燃气轮机长,舰用柴油主机多数都是重油,而备车时需要首先对重油预热,特别是温度低的季节更是如此,舰船的发电机组都是烧轻油,这也是常备动力,就是保证舰船能快速备车。但驱护舰柴油机从冷油冷机到备车成功通常需要12~30分钟时间,热油启动时通常在15分钟左右即可备车成功。舰船用柴油机备航时烧轻油,出港后才可以使用重油。也有的驱护舰只烧轻油,但费用高于重油一半还多。
(三)蒸汽轮机;这个有点麻烦,蒸汽轮机的燃料是蒸汽,因此需要有锅炉烧水,这还不是第一步,燃油预热是第一步,锅炉可以烧任何可以烧的东西,但舰船上通常是柴油重油,而且这个重油可以是渣油,把锅炉中的水变为一定压力和温度的水蒸汽。然后再把这些蒸汽送到汽轮机,让其膨胀做功推动汽轮机转动,然后这些蒸汽经过冷凝器被冷却成水再送回锅炉进行下一个循环。蒸汽轮机的燃油预热,锅炉烧水过程耗时较长,通常需要30~45左右左右,甚至至一个小时以上。护卫舰用蒸汽轮机的不多,多数护卫舰采用柴油机,一部分***用燃气轮机。***用蒸汽轮机的驱逐舰多是老舰船,但通常是备车时就可以用辅机出港,等出港后主机也可以用了,属于边备车边用辅机出港,辅机备车时间短,节省时间。当然,如果不着急慢慢来,安全第一。
总之,舰船的备车时间以燃气轮机最快,柴油机次之,蒸汽轮机最慢。目前蒸汽轮机多用在大型舰船上,驱逐舰多***用柴油,燃气轮机,或是两者联合动力。以上是兔哥个人的观点,欢迎大家探讨评论,指正。欢迎关注兔哥,图片来源网络。