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航母为什么万博网页版用蒸汽轮机而不用柴油机

来源:未知 作者:ManBetX3.0下载 日期:2018-12-22 15:47

  一看我的标题估计就有小伙伴们很不屑的说:人家美国的航母是核动力的,只有我国这样技术不行的航母才会用汽轮机。在这里我要告诉你,其实核动力的航母还是用的汽轮机,只是烧锅炉的热源不同而已。核发出的热量是无法直接驱动机械的,只能通过烧锅炉,产生蒸汽来驱动汽轮机转化为机械能。(下图为典型的核动力装置原理图,其中的 “steam turbine”就是汽轮机)

  我们印象中的船舶几乎都是用的柴油机作为主机。很多军舰也是用的柴油机(有伙伴说到燃气轮机,这篇暂时不讲),既然那么多船舶选择柴油机,为什么航母还去选择汽轮机做动力呢?

  1、 经济性较高,因为它热效率高,所以燃油消耗率比蒸汽轮机低。这一优点能使柴油机船的续航力大大提高;也就意味着一定续航力下所需燃油贮备量较少,能节省宝贵空间。

  2、 单位功率的重量轻,柴油机动力装置中除主机和传动机组外,不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道等辅助机械设备,所以布置简单,因此单位功率的重量轻。

  3、 具有良好的机动性,备车时间短,操作简单,启停方便,正倒车迅速,一般正常启动到全负荷只需10~30min,紧急时需3~10min。柴油机装置停车只需2~5min,主机本身停机只需几秒钟即可。

  4、传动效率高,大型低速柴油机转速低(能低至每分钟100转左右),能直接驱动螺旋桨,减少了减速齿轮箱,传动效率高,可靠性好。(下图可以看出DWT35000吨散货船的轴系中间是没有齿轮箱的,轴系通过高弹直接连接的主机)

  DWT35000吨散货船(网上找不到好图,我自己的CAD截图大家将就看吧)

  1、 由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快,因此单机组功率受到限制,这使得柴油机的最大功率受到了限制(当今世界最大的柴油机为:芬兰的瓦锡兰公司生产的,型号为RT-flex96C型的船用柴油机,长27.3米,高13.5米,装机总重2446吨(净重2300吨),转速102转/分,约10.9万马力)。

  2、 柴油机工作中的噪声、振动较大。这是一个重要问题,作为作战舰艇较大的震动,万博网页版,对精密武器和设备会有一定的影响,而震动的噪音也很容易让敌人发现。

  3、 柴油机作为往复运动,相较于汽轮机的回转运动,寿命相对较短,大修时间也短,可靠性相对较差。

  4、 柴油机可变工况差,一般航母至少有两个工况,在平时巡航时会采用经济航速航行,需要较低的功率,在战斗工况下需要高速航行。

  1、相比较与内燃机,具有单机功率大,汽轮机基本上以兆瓦为单位,能限制汽轮机功率的只有螺旋桨了(螺旋桨技术限制了船用汽轮机功率)。因为船用汽轮机的最大功率受到螺旋桨的限制,所以单机一般不超过60兆瓦。

  2、因为汽轮机属于回转机械,所以结构简单,造价低,震动小,寿命长,大修期长。

  3、对燃料要求低(不挑食),很多同志回答说锅炉烧重油,其实很多锅炉烧的是渣油,比重油还要便宜。

  2、备车时间长,军舰为减少备车时间,有时靠港一般不关锅炉,造成一定让费。

  4、转速太高,不能直接驱动螺旋桨,需要设置多级减速齿轮箱。(我曾经参观过我国以汽轮机为动力的驱逐舰,该舰的减速齿轮箱和汽轮机一样大了。。。。。万博网页版,。。)

  看了这么多我们感觉貌似还是觉得柴油机的优点多,貌似唯一制约它的问题就是单机功率太小了。其实不然,船舶在动力装置的设计选择上,是需要综合考虑的。

  就拿美国航母来说,采用的是蒸汽弹射,蒸汽弹射需要大量的蒸汽,如果采用柴油机,那就意为着需要单独设置一个大的锅炉,无论从成本考虑还是空间考虑都是不划算的。

  再有咱们船舶人都知道,主机烧重油是省钱,但是重油粘度很高,需要蒸汽盘管加热才能流动,一般船舶会设置一个燃油废弃组合锅炉,而采用汽轮机为动力的船,使用本身动力锅炉的蒸汽就可以了,这样自然方便不少。

  还有航母属于全球部署的舰船,在寒带地区航母开敞的甲板很容易结冰,这样会影响飞机起降,这时候就需要蒸汽除冰,

  最后航母就像个移动的城市,上面有几千船员,就洗漱的热水和冬天的取暖就是一个大问题,而蒸汽就是个很好的热源。

  当然蒸汽在船上还有很多用途,比如海底门吹洗,喷射泵动力源,各种杂用等等(比如最近抖音每天都有人展示的蒸汽洗车,航母上可以来个蒸汽洗飞机啥的,或者来个桑拿啥的。当然这只是说笑而已)。

  综合各种原因,航母选择蒸汽轮机作为动力。但是随着电磁弹射和电磁炮的发展,未来航母很有可能电推化,常规动力航母很有可能采用燃气轮机做原动力,核动力航母。。。。。。。当然依旧用汽轮机,只是汽轮机不再用来驱动螺旋桨,而是用来发电。

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