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两台还是四台LM2500+G4?这是个问题!!

2023-05-21 17:24 作者:帝国苍穹fw190  | 我要投稿

       根据此前公开的消息,DDG(X)选中了LM2500+G4作为主燃气轮机(本质上是原动机,这里只是为了方便区分),可以说是成熟但不算特别先进的东西,当然个人估摸着这只是给所谓的初期批次,用以走一个小步快跑路线。

       虽然目前没有更多的资料,但既然追求短平快,而IPES(综合电力和能源系统)短时间内又难以一蹴而就,那么早期DDG(X)应该会基本改进自朱姆沃尔特上那套集成动力系统(IPS)+MVAC(中压交流) 。

朱姆沃尔特的集成动力系统(IPS)布置

       朱姆沃尔特级驱逐舰原动机为两台MT30和两台RR4500,美国海军“钦定”的总功率为78MW,当然按美国海军标准日及厂家数据计算应该可以达到80.2MW(注:罗罗提供数据为80MW)。其中预留给推进系统的标准功率是69.2MW(注:实际上最少可达78MW+),剩下的则是留给船上用电--约11MW(你要按官方则是8.8MW)。

相关数据

       而现在既然美国海军决定用LM2500+G4取代MT30燃气轮机,如果仍然沿用2+2配置,那么两台LM2500+G4在美国海军标准日标准下比MT30少了至少11MW。考虑到通用性和大量采购成本和维护效益,RR4500估计也会被既定大量装备于伯克Flight III的AG9160RF(功率为4MW)所取代(注:也是所谓改进关系)。

        在这种情况下,若是DDG(X)要在“发电量”方面追平朱姆沃尔特级,不增加“主机”的话,则至少需要在多装备3台AG9160RF。

MT30燃气轮机

       当然,对于DDG(X)来说,“发电量”追平朱姆沃尔特级恐怕是不够的,是难以满足需求的。历史上拟定基于朱姆沃尔特级船体、同样采用IPS的CG(X)要求则是88MW,但那时候初衷日常使用和装备更大阵面的AMDR雷达。这个旧标准是否还能满足21世纪30年代及未来的需求,如定向能武器的使用等,或许要打个大大的问号。

朱姆沃尔特的新技术

       而事实上发电功率为12MW(一般最大可用功率为8MW,一组燃气轮机发电机备用)的Flight III已经被美国海军列入了电量冗余不足的行列。如果DDG(X)仅仅是持平亦或是略强于甚至弱于朱姆沃尔特级的11MW船电功率,虽然肯定有储能系统的加持,但怕是很容易“出生即落后”。

      可以说现有的MT30及电力推进系统难以完全满足未来“高能”武器和未来新型设备、传感器等的高用电需求。 

朱姆沃尔特级的发电能力也并不能大部分抽取给船电任务用途

       当然很多朋友对于未来定向能或者说电磁炮的用电量的需求可能没有一个直观的认识。根据美国海军的大致分类,SPY-6雷达对于能耗的需求是“高”(1-5MW),而150KW激光器同样也达到了能耗需求“高”的标准,而20MJ电磁炮开始对于能耗的需求则是达到了“非常高”(>12MW)。

      假如说DDG(X)同时装备KW甚至MW级激光器、64MJ电磁炮以及更强大传感器、作战系统和船电设备,那供能需求可想而知,就算有储能设备,但打铁还需自身硬,足够的发电量必不可少。

相关需求数据

       当然从逻辑上看,如果为了“偷懒”,直接沿用朱姆沃尔特2+2配置是最方便的,同时MT30也作为自由级的“主机”,后勤通用上也说的过去,更何况罗罗号称MT30还有一定的潜力。当然稍微复杂一点也可以把MT30换成LM6000PG,这样总功率也可以达到CG(X)的标准。

       但如果是简单的把MT30换成LM2500+G4、并不增加数量和大量增加“辅燃气轮机”,那就只能说纯粹是为了后勤和通用了,也并不能保证与DDG(X)定位匹配的作战能力。

LM6000PG可以提供更大的功率

       个人认为,可能这一次美国海军选择LM2500+G4既有成熟可靠、后勤通用的考虑,或许也含有增加发电功率的目标。3台LM2500+G4加上3台AG9160RF抑或是4台LM2500+G4加上4台AG9160RF,可以提供103MW或是约130MW的发电功率,未尝不是一种选择。

      同时选用这种配置也或许可以更小改动换装IPES(综合电力和能源系统)。随着DDG(X)时间表的延期,其早期批次很可能采用IPS而不是IPES。或许后续的DDG(X)将一步到位采用新一代25MW燃气轮机+10-15MW燃气轮机发电机以及先进电机组合。

IPES(综合电力和能源系统)

       根据美海军海上系统司令部电力舰艇办公室2019年发布的《海军电力与能源路线图》中提出对配电的研究重点是研发20-50kV的50MW、100MW和150MW的中压直流电路保护系统,或许也可以从侧面说明未来的大型水面战舰--DDG(X)发电功率需要达到100MW或是150MW+。

投票结果

           最后看了下投票结果,觉得选择4台LM2500+G4的更多啊。

END


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