美国海军水面舰队的动力革新

6月26日，美国海军释出了其最新的海军动力和能源系统技术发展路线图，由于预计未来舰载武器、传感器和C4I（指挥、控制、通讯、计算机和情报）系统将是耗电大户，会对舰艇的动力和电力系统是个不小的设计挑战，因此在路线图中详细规划了未来美国海军动力和电力系统的发展

美国海军将同时发展MVAC（中压交流）和MVDC（中压直流）电力分配系统；前者着重在为4160V的MVAC加装储能装置，使其可以使用定向能武器，以及使用先进材料制造13800V的MVAC的电力转换器；后者则会在DDG-1000朱姆沃尔特的1000V的LVDC（低压直流）的基础上发展，美国海军的目标是研发出12000V的 MVDC供未来的舰艇使用，并将其命名为IPES（综合电力和能源系统）

作为重要的配套设备，原动机和推进电机方面也会有相当大的革新；美国海军已经在为IPES筹划发展新的25MW燃气轮机直流发电机，而大约10年后将开始研发10~15MW的新型燃气轮机发电机；最大功率达到40MW的推进电机也被提及，截止现在美国海军已经对该功率级的永磁和高温超导推进电机进行了十几年的发展和测试，技术相当成熟，只需投入不多的科研经费即可实装上舰，不过这批推进电机并不能很好地满足未来的需求，因此美国海军在2030年代以后会开始进行功率密度更高，阻力更低的超导电机的研制工作

根据海军动力和能源系统技术发展路线图所体现的进度，IPES的仿真模拟将在2019年完结，随后进入第一阶段的整合测试，2025年开始进行第二阶段的整合测试，完成后IPES的第一个型号MK I将从2028年开始进入LRIP（低速率初始生产）阶段，紧随其后有所改良的IPES MK II则会从2031年开始进行整合测试，2035年进入LRIP，同年开始进行IPES MK III的整合测试

由于下一代LSC/提康代舰预计将在2025年开始采购，2030年代初开始服役，5年为一批次，每批次都将进行螺旋升级，因此不出意外，首批下一代LSC将会使用IPES MK I替换掉DDG-1000上使用MVAC和LVDC的IPS（综合推进系统），2030年代中期服役的第二批次开始装备IPES MK II，第三批次则装备IPES MK III，一直这么延续下去

而根据相关子系统的发展来看，首批下一代LSC无疑将会装备现在已经逐步铺开的储能装置，发电机组则有望更换为25MW的燃气轮机直流发电机和4MW的AG9160的组合，功率只有20MW的AIM（先进感应电机）应该会被最高功率达到40MW的推进电机所取代；第二批下一代LSC则有望将AG9160换成更先进的10~15MW发电机，并换用性能更佳的新型超导推进电机，第三批下一代LSC则可能会在电缆中使用碳纳米管或石墨烯这类先进导体，或者引入高温超导技术以减少输电过程中的损失

转贴吧--L大