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伯克之殇--中道崩殂的混合动力计划

2020-04-06 17:36 作者:帝国苍穹fw190  | 我要投稿

       不久之前,DDG-179摩耶在横滨造船厂正式举行服役仪式。摩耶对比前辈爱宕级,除了安装了日本版本的基线9——基线J7,并将OPS-28换装为SPQ-9B雷达用以增强低空补盲能力,以及配备了USG-2B CEC(协同接战天线)作为NIFC-CA(海军一体化火控-防空)的一环等重大更新以外。

       最大的变化是换装了COGLAG(燃电燃联合)动力,动力装置由4台LM2500燃气轮机更改为2台LM2500IEC燃气轮机2台推进电机,推进功率从10万马力下降到6.9万马力,最大航速约30节。


现在GE宣传中最菜的LM2500都有25MW的功率

       当然混合动力(一般指油电混合动力)在舰艇上的使用也不是最近才兴起的,大英是这方面的先驱者(军事应用),早在23型护卫舰便使用了CODLAG(柴电燃气混合动力系统)。         23型护卫舰配备了4台1510千瓦(2,025马力)帕克斯曼瓦伦塔柴油发电机,可以用来驱动2台功率为2,980 kW (3,996 hp)的GEC电机,用以在低速等环境的巡航。高速巡航时则开启2台功率为19,500 kW (26,150 hp)劳斯莱斯海斯贝SM1C。

CODLAG(柴电燃气混合动力系统)示意图

       而伯克级则是采用了燃燃联合推进系统,采用全燃联合的伯克级虽然在加速性能、总体推进功率和舰艇的“安静”水平上都具有一定的比较优势。但是由于燃气轮机在低转速情况下的效率和油耗特性,而舰艇绝大多数时候航速较低,对推进功率的需求也极其低。可以说燃气轮机工作区间和舰艇巡航航速区间的适配性较差,这样会带来大量的低速率燃油消耗,提升了运营成本。

伯克级航速区间,绝大多数都在15节以下,而5节更是高达接近百分之20。

       伯克级驱逐舰的动力系统采用2轴,4台通用动力的LM2500燃气轮机连接两台减速齿轮箱从而推动螺旋桨运转。历史上不同时期曾经出现过72MW,75MW,78MW,80/81MW的不同的总推进输出功率。伯克级的推进系统在三种主要模式下运行:尾轴模式分流模式全功率模式。尾轴模式启动时只有连接到其中一轴上的一台燃气轮机被开启,一边的螺旋桨有动力驱动,另外一边的螺旋桨则靠着惯性滑行(一般用于伯克级巡航之时,而不是中文网路上的两台燃气轮机开启用于巡航)。分流模式则是两边各开启一台燃气轮机,全功率模式则是开启四台燃气轮机。

       为了解决伯克级低速巡航时油耗较高的问题,降低运营成本,美国海军曾经计划了伯克级的混合动力计划,被称为高级混合驱动系统。在保留4台LM2500燃气轮机的同时,还增加了2台3MW的推进电机,用以低速巡航,同时保留了原有的高速性能。同期还有更新燃气轮机发电机的计划,即现在伯克3的4MW发电机,进一步解决了伯克2可能出现的在使用推进电机后系统供电不足的窘境(一般来说伯克级3台燃气轮机发电机只开启2台,一台用作紧急情况下。对于6MW的推进电机供电量,旧伯克则需要开启三台才够全舰供电使用)。

       当然最后这个项目不了了之了,后续的伯克级还是继续全燃推进,只能感慨一下,美国真是懒啊,其实最后又只能归咎于建造数量太多了吗。


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