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中国首套大中型船舶先进电力推进系统研制成功
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-04-28 12:49 点击:119 编辑:admin

    全电推进军舰是大势所趋,这条消息说明中国已经进入实验性应用阶段,但真正实用尚需时日。

  过去的军舰主要是机械动力的,即蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机或它们的相互组合作为主动力直接驱动军舰航行,然后另设较小功率的发电机作为舰上电力供应。这样带来的麻烦,一是较小功率的发动机难以满足军舰日益增长的电力需要,二是较大功率的主动力在军舰低速巡航时比较浪费。
  今后的王道就是全电推进,即动力完全用来发电,然后分别分配给动力和供电系统,这样不仅能轻松满足全舰巨大的电力需要,而且动力大小可调,十分机动灵活。另外还有些其它的好处,比如噪音较低(这当然对反潜作战至关重要),节省舰内空间(你不需要过过长长的传动轴直捅到舰艉)等等。
  

  这次报导中研制成功的,是3兆瓦级的。这是个什么概念呢?举例来说吧,一千多吨的056级轻护的动力是12。2兆瓦的,4000吨的054是22。8兆瓦,7000吨的052C是58兆瓦,万吨的伯克级是80兆瓦,10万吨的尼米兹级是200兆瓦。
  所以3兆瓦的电力推动系统,单台是达不到舰用标准的,通过组合方式用4个可以驱动056轻护。如果是给航速较低的民船,那当然可以推大得多的,比如4000吨级的海监50执法船只需要跑到18节,它用6兆瓦的动力就够了,两个这种3兆瓦级的组合即可满足。所以我认为,我们选择3兆瓦这个大中型船舶入门级的功率来上手,是有一定的实验性应用的意味的,还不能直接装舰。
  

  先进电力推进的船我们不是没有,像前面提到的海监50就是,只不过是进口的。而楼主所提信息的主要看点是“拥有自主知识产权”,而且包括的范围不仅是推进系统本身,还有其核心设备,这是种全面的解决,而非简单地进口外国零部件进行组装。此事标志着近些年被炒得很火的全电推进技术难关,已被中国攻克。
  而且“主要指标达到国际先进水平”这句话,说明我们一上手就技术起点很高,不仅解决有无问题,而且解决了好坏问题。那么下一步,就是大小问题了,只要突破这种技术瓶颈,其基本原理都是一样的,扩大功率就比较简单了,更多是靠资金和人力的投入。而且扩大功率满足大型舰船之用,主要就不是电力推动系统本身的难题,而是供电源的问题,比如大功率的燃气轮机等。
  至于文中提到“只有少数国家掌握”这一技术,主要就是指美、英这两家。

  任何全新的东东在初期都是性价比不高的(你可以查下英国佬的45级驱逐舰都卖到什么价儿了),所以即使我们技术上取得突破,我估计出于性价比考虑也不会迅速做成白菜价,还会需要个逐渐普及的过程。
  但正因为它代表了发展方向,是早晚要大兴于世的,所以必须要掌握它。

  对此事感兴趣的朋友,可以自己去百度王伟明的大名,这方面的消息已经传了N年了,这次只是有所官方印证而已。你会发现中国很早就在钻究这个东东,并且在某些方面有相当独创性的心得。
  我明天开始休假,光闪了。。。

看来写得太短,楼主和群众不大满意啊,那再补充几句吧:

  全电推进本身的门槛并不高,美国早在二战前就造过不少全电推进的航母和战列舰,并如著名的列克星顿级航母和田纳西级战列舰等。有次美国某市大停电,列克星顿号赶过去,把自己的电机接上市电网,居然支撑起这个十万人口的城市一个多月的电力。
  但其后随机械推进系统的改进,需要庞大电力系统的全电推进就销声匿迹了,直到近年来随先进电机技术的兴起及舰上电力需求的增长,全电推进才重新成为新潮和趋势。

  所以硬搞一种低水平的全电推进并不难,难的是搞一种高水平的能胜过已经相当成熟的机械推进系统的全电推进系统。
  这包括先进的发电系统、电力分配系统、电动机以及为发挥其优势而可能用到的吊舱式推进装置等,这都涉及高压大容量的电力技术,哪个环节都不容易。如非要挑个关键难点,我觉得其一应该是高效永磁电动机,毕竟机械推进系统是一次能量转换,而全电推进是两次能量转换,后者的电动机是多出来的缀重,笨重了不行,效率低了也不行。
  其二是交流变频技术,这跟你家的变频空调比普通的更省电也更舒适是一个道理,要没这个全电推进的好处就大打折扣了。

  这种所谓高水平的全电推进技术,牛牛比较前卫,除了45级驱逐舰是全电推进的,在建的伊莉莎白女王级航母更是目前最大的全电推进军舰。
  美国功底其实也很深,除了万吨级的DDG1000朱姆沃尔特大驱,还有4万吨级的LHD8马金岛级两栖攻击舰。美国在研发福特级航母时,原来也打算搞成全电的,但后来为了节省经费放弃了。不过福特级的发电能力扩大到尼米兹级的3倍,以便满足电磁弹射的需要,其实这个电力供应水平几乎都能满足推进需要了,只不过它的推进方式仍是由反应堆产生蒸汽直接推进的,而非全发成电再由电动机推进,所以其发电量再强大也不能算是真正的全电推进航母。
  毕竟福特级的动力将近伊莉莎白的三倍,这个台阶美国人不是攻不下来,只是觉得有一定风险且不太值当,这方面美国人比较务实。我们亦应如此,有了现在良好的开端,今后会一步步做大做好。

那我也说说! 清风8月初能回来! 我打酱油着就走! 不给分! 清风不来!

  2、3楼莫不是想给清风挖坑吧!

玩笑了,每周来此地一两次,吸引我的还真是清风等几位高人,文如其人,清风徐徐,咱也冒个泡,算是为清风披荆斩棘吧

电力推进并不是完全摒除传动部分中的机械元素,同理机械传动也不是不能掺杂电力传输的成分,没有必要做泾渭分明的完全切割,比如一些传统的大中型舰艇的应急动力或用于港口靠泊的横向推进系统,还是有电力驱动成分的,而即使最先进的电力推进舰艇也无法完全抛弃机械变速部分

电力传动难点不少,主要的还是效率和功率密度的问题,这两个问题其实彼此关联,提高效率难免就要付出体积和重量的成本,从而降低整个系统的实用性。
  

效率容易理解,能量形式多少次变来变去总是有损耗的,粗看是变两次,实际还有隐匿的电-磁转变,总的算下来损耗是可观的,在没有超导技术做支撑的情况下很难实现大型舰船的全电力驱动,用不计效率的核动力也无法弥补效率低下带来的麻烦,损耗的能量最终都转化为热能,动辄上万千瓦的所发出的热量足以让人头疼,这还真不像欣赏电动车那样轻松

没有完全抛弃机械传动部分的“电力推进系统”,主动力和发电机、驱动电机和螺旋桨之间均需要匹配,发电机和电机均有一个特点,就是相同功率下转速越低则体积越大,别看潜艇上实现了电机与螺旋桨的直连,而大型水面舰艇要做起来并不容易

电力推进系统的控制也非易事,需要开发相应的软件硬件,优点是便于舱室布置、可模块化生产和减少舰员便于维护、可遥控和自控操作,是大国海军未来的发展方向,但对于小国海军并没有什么实质的裨益。
  

电力推进其实就是电力传动,热机的动力用来发电,再驱动电动机和推进器。

一般来说,电力传动效率低于机械传动的效率,因为发电机和电动机都会损失能量,这是其缺点。

电力推进的优点在于便于智能化的控制,同时可以省掉复杂和占空间的变速器和传动系统,特别是那个长长的传动轴。

另一优点是发出的电力可以供应舰上的大量用电设备,如雷达等电子设备、电磁炮、电磁弹射器等。

所以,不在乎能量消耗的核动力舰艇比较适合用电力推进。

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