舰艇动力系统,目前大致经历风帆、蒸汽机、蒸汽轮机、汽柴油机、燃气轮机和核动力

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舰艇动力系统,目前大致经历了风帆、蒸汽机、蒸汽轮机、汽柴油机、燃气轮机和核动力。

风帆时代我们就不多说了,先从蒸汽轮机谈起。蒸汽机由锅炉+往复式蒸汽机组成,这种机器成熟于18世纪末期,19世纪前期开始应用于舰船、火车,到20世纪初开始逐步被蒸汽轮机取代。这种机器以煤为燃料,功率有限,启动时间确实很长。

蒸汽轮机出现在20世纪初,由锅炉+透平机组成,尽管锅炉与蒸汽机使用的锅炉原理一样,但却用透平机取代了往复式蒸汽机。蒸汽轮机先后使用煤、煤油混合、重油为燃料,性能稳定,单位功率大,至今仍是大型舰船、火力发电厂的动力系统。我国航母都采用蒸汽轮机,但要说启动需要48小时,也未免有过于夸大,因为蒸汽动力战时快速启动办法很多,比如出动拖轮协助移动位置、采用辅机动力先行出港等,此外军用蒸汽动力装置也有快速暖炉升温系统,能确保舰艇在很短时间内启动机组等。现在台湾有人对蒸汽动力系统缺乏了解,一提“蒸汽”就“自认而然”想到黑乎乎的蒸汽火车头,其实现代蒸汽轮机并不落后,目前仍广泛应用于核动力航母、核潜艇以及核电站。

汽、柴油机出现在20世纪初,以汽油或柴油为燃料,主要应用于汽车、舰艇。在舰艇上有单独使用的,如全柴系统;也有采用蒸柴、柴燃联合动力系统,即蒸汽轮机+柴油机、燃机轮机+柴油机。柴油机的缺点是冷车启动困难,且冷车启动后提速需要一定的时间,运行噪音、震动较大,不利于隐蔽,但这些不足也在不断改进。

燃气轮机诞生在20世纪50年代,是在涡轮喷气发动机基础上发展而来,最初也是先用于轻型舰艇,以后出现了柴燃动力系统,即柴油机+燃气轮机。世界上最早全部采用全燃气轮机动力的是苏61型驱逐舰,此后英国也开始在大中型驱逐舰上采用全燃气轮机,最近服役的两艘航空母舰也采用全燃动力。美国上世纪70年代后开始采用全燃动力。燃气轮机的最大特点是启动迅速并很快达到全速状态,且体积小,噪音低,尽管早期机型耗油量大,但随着科技进步,经济性也在不断提高。

核动力出现在20世纪50年代,由核反应堆+蒸汽轮机组成,即用核反应堆取代了锅炉。多用于大型水面舰艇如巡洋舰、航空母舰和潜艇,优点较多,航程自称无限制,运行噪音也较小,但造价昂贵,维护量也较大,对舰员素质要求很高。

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