全球五大最强舰用燃气轮机排行榜:英国执掌牛耳,中国后来居上!

来源:?新浪网?作者?科罗廖夫的军事客厅

舰用燃气轮机的工作原理和航空发动机一样,有着和航空发动机一样的特点,体积小,重量轻,功率密度大,启动速度快。由于舰用燃气轮机的系统复杂,叶片需要长时间在高温环境下高速运转,工况条件要求高,所以燃气轮机的研发难度也特别大。目前全世界只有五个国家拥有成熟的军用大功率舰用燃气轮机,分别是英国、美国、中国、乌克兰和俄罗斯。至于法国、日本、德国、意大利等工业强国,也不能整体设计和制造大功率燃气轮机,都只是在小功率民用燃气或个别领域有一点点建树。

英国是舰用燃气轮机最强的国家,也是燃气轮机发展历史最悠久的国家,从最早的G6、奥林普斯、海神等燃气轮机,到之后的WR21燃气轮机的输出功率高达25.2兆瓦。目前世界最大功率燃气轮机,是英国著名的罗尔斯罗伊斯公司制造的MT30燃气轮机,MT30燃气轮机的功率达到了36兆瓦(大约5万马力),最大功率为40MW,这是目前世界上功率最大的船用燃气轮机。MT30燃气轮机的技术基础,来自于罗罗公司的Trent 800型涡扇发动机,也就是为波音777客机配备的航空发动机。

MT30燃气轮机整机重量只有22吨,热效率达到40%,远远高于世界同类产品。特别适合大型战舰使用,配用在英国伊丽莎白女王级航母上,以及美国朱姆沃尔特DDG-1000导弹驱逐舰、LCS自由级濒海战斗舰、韩国FFX-II大邱级护卫舰、日本30FFM护卫舰、意大利“的里雅斯特”级两栖攻击舰上。

相比之下,排名第二的,是目前应用最广泛,产量最大的,是美国LM2500舰用燃气轮机。美国燃气轮机主要得益于航空发动机技术先进,其可靠性和使用寿命都非常出色。LM2500输出功率达到了18.7兆瓦(大约2.55万马力),功率只有MT30燃气轮机的一半。不过,改进型的LM2500+G4燃气轮机的功率已经达到34兆瓦,仅次于MT30燃气轮机。LM2500几乎占领了“半个地球的海军”,装机总台数达到5000台以上,被世界上33个国家海军各类舰艇使用,堪称世界上最成功的燃气轮机。美国的斯普鲁恩斯驱逐舰、佩里级护卫舰、黄峰两栖攻击舰、阿里伯克驱逐舰与提康特罗加巡洋舰都使用了LM2500燃气轮机。

排名第三的是中国的GT25000燃气轮机,是乌克兰UGT-25000燃气轮机的国产化版本,功率提升到30兆瓦(大约4万马力)。综合性能与英国MT30和美国LM2500+G4相比丝毫不落下风,未来装备数量也非常可观。当初中国从美国进口了当时最先进的LM2500型燃气轮机,将它装备在两艘052型驱逐舰——“哈尔滨”舰、“青岛”舰上。后来中国无法获得新的LM2500型燃气轮机。于是转而向乌克兰进口了10台UGT-25000燃气轮机,用于装备在大名鼎鼎的“江南四舰”上,两艘052B、两艘052C一共用去了8台,剩下2台用于备份。随后开展了国产化仿制工作。随着国产仿制的UGT-25000燃气轮机进入批量生产阶段,中国海军正式开始了造舰狂潮,主要水面舰艇都实现了燃气轮机动力。目前,中国在GT-25000燃气轮机的基础上进一步深化改进,推出了QC280燃气轮机。该机由半封闭改成全封闭运行,降低了油耗、提高了功率,并且在降噪、减震等技术方面有了很大的提高,有传闻最新的QC280燃气轮机的额定功率继续增大,很可能超过35兆瓦,热效率接近40%,可以比肩英国MT30。如果这是真的,那将意味着我国燃气轮机后来居上,追平了世界最高水平。

排名第四的是乌克兰。乌克兰的舰用燃气轮机技术来源于前苏联,苏联是研制燃气轮机很早的国家,在1950年代就紧随英国开始研制,也是借鉴了航空发动机的技术,1958年就将燃气轮机安装在了“卡辛级”驱逐舰上,61型卡辛级大型驱逐舰排水量4900吨,是世界首个全燃-燃动力的驱逐舰,卡辛级共建造了25艘,印度在1980年引进了5艘,现仍为主力舰。

苏联解体以后,乌克兰继承了苏联机械设计科研生产联合体,接手未完成的苏联DA80第四代燃气轮机,在完成其后续研制工作之后,命名为UGT-25000燃气轮机。然而这款优秀燃气轮机生不逢时,乌克兰经济一塌糊涂,根本没有能力建造使用燃气轮机的大型水面舰艇,于是UGT-25000只能用于民用发电,直到将技术转让给中国,UGT-25000燃气轮机才得以发扬光大。乌克兰的另一款优秀燃气轮机是曙光-机械设计科研生产联合体生产的M90-F燃气轮机,功率为20兆瓦(大约2.7万马力)。

排名第五的是俄罗斯。俄罗斯比较可怜,苏联解体后,俄罗斯没有获得原苏联的舰用燃气轮机科研体系,只能购买乌克兰的产品,后来因为克里米亚和东乌问题,俄乌关系闹掰了,乌克兰对俄罗斯实施燃气轮机禁运,致使俄罗斯大部分中型水面舰艇的建造陷于停顿,无奈之下,俄罗斯只好另起炉灶,重新研制舰用燃气轮机。目前俄罗斯已经仿制了乌克兰的M90-F燃气轮机,命名为M-90FR燃气轮机,准备配用与22350型导弹护卫舰上面。不过,M-90FR单机功率只有20兆瓦,这一性能指标不仅与西方的MT30和LM-2500相差巨大,和乌克兰的UGT-25000以及我国的QC-280相比也有不小差距。在2018年俄罗斯仿制乌克兰M-90F燃气轮机获得成功后,22350型护卫舰的二号舰终于开始海试了,这算是给了俄罗斯海军的一大惊喜吧。

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