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  1. 启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间?

启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间

升级改造完成,重新入役的136号“杭州舰”,它的主动力仍然是蒸汽轮机

现代驱护舰所使用的主动力机组仍然是:蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机这三种动力。

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(图片来源网络,侵删)

蒸汽轮机是外燃机,作为近现代战舰的主动力有150年的历史了,蒸汽轮机相对于柴油机和燃气轮机的优势就是功率大、性能稳定、燃料费用低,舰用蒸汽轮机是水管锅炉对燃料品质不挑剔,就算是“烧劈材”也是产生动力让军舰航行,现在的军用蒸汽轮机使用的是海军专用重油,含杂质、黏滞性和流动性都要比一般重油好一些,因为军舰的油管和燃油喷嘴要保持绝对通畅,杂质多黏滞性高会影响燃油雾化效果,甚至堵塞管道和喷嘴,使军舰的航速严重下降,影响战斗力的发挥。
辽宁舰所用的TB–12蒸汽轮机,我军最早的051型驱逐舰使用的是仿制TB–8蒸汽轮机453型,由于051舰设计时舰体较窄加上453型蒸汽轮机功率强劲,在某一次新舰试航达到了38节的高速。

蒸汽轮机作为百年动力虽然有优点,但它也有不可克服的缺点,就是启动从0~15节的经济航速太慢了!因为军舰驻舶时主机是关闭的,有时候的休整期可能长达三个月,接到任务通通知后开始烧锅炉,这可不是要将锅炉里的水升温到100度,而是在几十个大气压下将水烧到接近300度的高温,再经过管道与常温水混合产生大量的蒸汽驱动蒸汽轮机,冷却水再通过管道回流到锅炉内再次加热...就这样周而复始...而锅炉里的水从常温加热到产生蒸汽的高温水至少需要一个半小时的时间,所以蒸汽轮机现在不太招人待见就是升温太慢、加速太慢是最主要的原因,有可能会贻误战机。
我军在051驱逐舰之后先进的建成了051B和051C型驱逐舰,再加上4艘引进“现代级驱逐舰”一共有7艘排水量超过6000吨大型驱逐舰,军迷们昵称它们为“全蒸七子”,那么我军新研制的驱逐舰都已经燃气轮机化了,为何还要保留升级它们?这是因为我军在未来15年内必定要建造核动力航母!而核动力与蒸汽轮机动力之间关系就是一个的反应堆、一个锅炉,蒸汽轮机组基本都是一样的...所以保留蒸汽轮机大型战舰,也是要保留这些稳定的技术培训大量技术骨干,对于现在的常规动力航母和以后的核动力航母都有很大的技术传承性。
法国“皮尔斯蒂克”柴油机,它与德国MTU柴油机并称军用柴油机界的“双雄
”,目前世界上大部分战舰上的柴油主机和辅机都是这两家公司产品

军用柴油机大量应用是在一战前,早期的潜艇也是使用蒸汽轮机,但是蒸汽轮机体积太大了而早期的潜艇排水量都在500吨以下,所以蒸汽轮机作为潜艇动力很短时间就被汽油机所替代,但是汽油易燃易爆,失火的概率太高很不安全,而且当时炼油技术也差,只有催化汽油经常噼啪响的爆缸...基于这样的缺点德国人研制了专用的柴油机来替代汽油机。
柴油机是内燃机,体积要比蒸汽轮机小了许多并且启动速度也要比蒸汽轮机快了很多,从0~15节的需要30分钟左右的时间,因为它先要低速运行让润滑油保护各个机械运动部件,同时冷油启动也需要预热时间,经过一段时间后才能均匀雾化、充分燃烧。
总得来说,柴油机要比蒸汽轮机占地面积小了很多,启动和加速性能也强于蒸汽轮机,燃油经济性方面也不错,但是柴油机的热效率偏低、总功率也偏小,不适宜作为排水量5000吨以上的驱护舰当做主机使用,只是适合潜艇和排水量4000吨以下的驱护舰,但即便中小型战舰使用柴油机后最高航速也很少有超过30节的,用到快艇上可以

奥林普斯TM3B燃气轮机,英国罗尔斯.罗伊斯公司的优秀舰用燃气轮机,也是世界上第一种大规模装舰的燃气轮机,相比较于与皮尔斯蒂克和MTU两型柴油机半个小时的启动加速时间,奥林普斯TM3B从静止到慢工况只需30秒的时间!速度快的惊人,这也是为什么21世纪之后,所有排水量超过5000吨是驱护舰都使用燃气轮机作为主动力的原因,就是因为燃气轮机启动快加速性能好,这对于追踪核潜艇非常有利,同时燃气轮机的运行噪音也很小,有利于声呐探测海下目标。

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燃气轮机的工作方式是:先将大量的空气吸进通过过滤与燃油混合雾化,进入到低压机内,雾化油气体进入到高压机内再一次被压缩,进入到燃烧室内点火燃烧产生高温膨胀气体,然后驱动高压涡轮做功,驱动驱护舰的主推进轴带动螺旋桨...由于燃气轮机只要有空气,能与燃油产生雾化燃烧就能做功,所以它的启动速度非常快!
“女王级”装有两台MT–30燃气轮机,低温冷启动时燃油雾化不均匀会产生“富油化”,燃烧不充分也会有浓烟冒出。

总之,目前驱护舰大多使用先进的燃气轮机作为主动力,原因就是前面说的那些好处,而柴油机由于造价相对便宜,对于燃油质量要求略低于燃气轮机,在3000吨以下等级排水量的护卫舰上大量使用;蒸汽轮机由于体积大、启动和加速性能都很慢,已经不在安装在驱护舰上了,但是它作为储备的动力系统,技术等级还在是不能舍弃的。

启动一艘驱逐舰或护卫舰,比启动一艘航母快多了,启动辽宁舰确实需要十几个小时的时间,但启动一艘055这样的驱逐舰,半个小时足够了,驱逐舰和航母的启动时间之所以差距如此大,是因为两者的动力系统不同导致的

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我们可以把常规航空母舰的动力系统看做是一个小型发电厂。常规航母使用的燃料是重油,但重油的燃点非常高,没有个一两百度燃烧不起来,因此想要点燃重要,需要先用柴油作为助燃燃料对重油进行加热,等重油燃烧起来,下一步就是烧锅炉。

航母锅炉里面放的是什么?当然是水,航母的重油燃烧后对锅炉内的水进行加热,水沸腾产生蒸汽,但这个蒸汽不是普通的蒸汽,而是400度以上压力达到十几兆帕的高温高压蒸汽,蒸汽在这个温度和压力下用肉眼很难观察到,当然蒸汽一直在管道中本来也无法观察。

高温高压蒸汽产生后会进入汽轮机,如此大的能量会推动十几吨的汽轮机转子转动,汽轮机的主轴后面连接的是航母螺旋桨,汽轮机转子带动螺旋桨转动,航母自然就可以移动了。为什么说航母的动力系统犹如一个小型火力发电厂呢?因为两者的工作原理基本一致,不同的地方是火力发电厂一般***用煤炭作为燃料,航母使用的则是重油,火力发电厂汽轮机主轴带动的是发电机转动,航母带动的则是螺旋桨。

通过上述可以看到,辽宁舰这样的常规航母启动,需要先用柴油加热重油,再用重油加热锅炉内的水,使其产生高温高压的水蒸气,再利用水蒸气推动汽轮机和螺旋桨转动,从而为航母带来动力,这个过程没有十几个小时完成不了。相比之下,驱逐舰的启动时间要短了很多。

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