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在東亞地區,中日韓都擁有強大的海軍艦隊,在這其中各自護衛艦也有著不同的任務。
隨著中、韓、日三國海軍最新主力護衛艦即將服役。
中國海軍054B護衛艦,南韓海軍忠南級、日海自最上級,三級護衛艦動力系統有何特點。
中國海軍054B新護的動力水平在其中水平如何,為何只有中國海軍護衛艦選擇了柴油機動力呢。
艦船用燃氣輪機動力系統
當今護衛艦主流動力分類:
01.柴油機動力裝置
以柴油機為主機的推進裝置,軍艦用主柴油機一般為中、高速柴油機。
柴油機動力裝置優點是經濟性好,重量和尺寸小,機動性高,操縱管理方便。缺點是噪音高,振動大,單機功率小。
02.燃氣輪機動力裝置
以燃氣輪機為主機的推進裝置。
燃氣輪機為主機的推進裝置優點是,單機功率、經濟性和壽命等效能指標較高,已被大、中型水面艦艇和特種艇廣為采用。
03.聯合動力裝置
由幾種不同類別或型號的主機聯合組成的推進系統。
為提高航速,艦艇須裝大功率的動力系統。
但艦艇以高速航行的時間比較少,大部份時間都是以巡航或經濟航速航行。
因此,一種類別的主機很難滿足艦艇對主動力裝置的全工況要求,聯合動力裝置能較好地滿足上述要求。
中國海軍054B護衛艦
054B護衛艦的詳細參數如下:
長度約為148米,寬度約為18米,排水量估計在5500到6000噸之間。
武器系統方面,054B型護衛艦擁有與054A相同的H/AKJ-16型熱垂發系統,總計垂發數量為32個,可以發射海紅旗16防空導彈,艦體中部傾斜式發射架,用於發射鷹擊系列反艦導彈。
054B護衛艦動力系統:
從054B型護衛艦的曝光照片來看,它的煙囪布局仍然是典型的全柴動力系統,沒有進排氣裝置尺寸巨大的煙囪,所以它並沒有配備國產新一代的燃氣輪機。
所以054B護衛艦很有可能使用新一代的高速艦用柴油機。
CS16V27中高速柴油機:
此型號柴油機是中國自主研發的新一代中高速艦船用柴油機。
該柴油機是中國對標國際同類別先進機型,自主開發的新一代中高速艦船用柴油機。
該型柴油機燃燒效率高、雜訊低、采用模組化等先進技術,具有功率密度高、低油耗、低排放、高可靠性等許多優點,技術指標在某些專案上達到了國際同類產品的先進水平。
從單機功率來說,CS16V27型高速柴油機,比054A護衛艦用的16PA6V-280STC柴油機高出了40%左右。
054B護衛艦動力結構圖
054B型護衛艦最有可能使用的動力系統,估計是4台CS16V27型中高速柴油機兩台為一組,組合的柴-柴聯合動力系統。
柴-柴聯合動力系統 CODAD:
CODAD動力系統,用2台同型柴油機透過離合器、減速器共同驅動同一個螺旋槳,巡航時使用一台,加速和全速時使用兩台。
優點:
CODAD動力系統較省油,結構簡單,造價較低,適合大批次快速建造。
缺點:
但柴油機重量大、震動大、雜訊大, 整個動力系統有一定的振動,不利於反潛作戰時對潛艇的搜尋,而且功率相對較低,所以054B護衛艦的會航速受到一些限制。
054B護衛艦動力主機參數:
CS16V27柴油機單台推進功率達到了7280kW,等於7.28MW,約等於為9893馬力。
四台CS16V27柴油機總推進功率達到了29.13MW,總輸出約等於為3.95萬馬力。
以4台CS16V油機為動力系統,能夠確保054B型護衛艦的最大航速,基本剛剛達到30節航速。
雖然航速不高,但對於054B型護衛艦來說,需要承擔航母編隊外圍各種繁雜工作,可靠性和出動頻率是首先要考慮的因素。
韓海軍忠南級護衛艦
忠南級護衛艦詳細參數如下:
忠南級護衛艦長129米、寬14.8米、高38.9米,標準排水量3500噸,滿載排水量4300噸,是南韓海軍最大的護衛艦。
忠南級護衛艦艦艏配備一門美制127毫米主炮,主炮後布置兩座8單元K-VLS垂直發射裝置,可發射天弓艦空導彈,具備攔截短程彈道導彈能力,也使該艦擁有區域反導攔截能力。
艦上還有2組4聯裝SSM-700K海星反艦導彈、2組3聯裝324毫米反潛魚雷發射裝置,以及1座密集陣近防系統。
忠南級護衛艦搭載一面新型雙波段有源相控陣雷達,其探測距離達450千米。
忠南級護衛艦動力系統:
忠南級護衛艦的動力系統為柴電-燃交替動力系統,最高航速30節。
忠南級護衛艦動力結構圖
柴電-燃交替動力系統 CODLOG:
CODLOG動力系統,柴油機不直接透過機械傳動系統驅動螺旋槳,而是發電,透過電力帶動電動機,再透過離合器-減速器來驅動螺旋槳,柴電為巡航動力,加速和全速時燃氣輪機直接全力帶動艦船動力系統。
優點:
多個小型柴油機分散發電,CODLOG的動力布置靈活,還增加冗余備份。
而且柴油發電機不必布置在同一個主機艙,抗損能力較為強大,在綜合配電的控制下,電力可以在驅動系統之間合理分配。
缺點:
燃氣輪機造價高,油耗較高,而且維護也比柴油機要復雜,而且主機只能單向旋轉,因此艦艇要另外加裝換向裝置或者調距槳,但也是當今護衛艦動力的一個發展方向。
南忠級動力主機參數:
該艦配備有1台羅羅MT30燃氣輪機。
同時擁有2台MTU 12V1163 TB83柴油機。
以及2部李安納度DRS永磁低速推進電動機。
羅.羅公司的MT30燃氣輪機,最大功率為40MW,熱效率40%左右,目前是世界上功率最大的船用燃氣輪機。
在加力全速推進情況下,1台羅羅MT30燃氣輪機,單台推進功率約36MW,約等於4.89萬馬力。
加之其排水量不大,可以輕松的跑到最大30節以上的航速。
日海自最上級護衛艦
最上級護衛艦詳細參數:
最上級護衛艦艦長133米,寬16.3米,標準排水量3900噸,滿載排水量5500噸。
其采用緊湊型船體,采用了隱身設計,並裝備了一體化綜合桅桿,外觀非常簡潔。
具有多模組作戰功能與拓展能力,該級艦除了傳統護衛艦功能外,還可以執行獵踩地雷任務。
最上級護衛艦的武器配置為:海拉姆近程防空系統、127毫米艦炮、四聯裝反艦導彈發射系統、SH-60K反潛直升機和三聯裝魚雷發射器。
艦艏一套16單元MK41型垂直發射系統,可搭載改進型海麻雀、標準-2Block3B防空導彈等。
該艦的反潛、防空作戰各方面能力比較均衡。
最上級護衛艦動力系統:
最上級護衛艦采用柴-燃聯合動力系統。
最上級護衛艦動力結構圖
柴-燃聯合動力系統CODAG:
CODAG動力系統,柴油機和燃氣輪機透過離合器、同步器、減速器等,可以只用柴油機巡航,也可以在加速和全速時柴燃共同出力,最大限度地利用了全部的裝機功率。
優點:
柴-燃聯合動力系統CODAG,最大限度地利用了裝機功率,可以提供更好的艦船加速能力。
缺點:
燃氣輪機和柴油機的轉速、扭力和工作特性差別很大,兩種不同動力裝置的耦合很復雜。
系統復雜性也使得其可靠性相應降低,維護會比較復雜。
最上級護衛艦的動力主機參數:
兩台曼恩柴油機公司12V28/33D STC柴油發動機,單台推進功率約為9.4MW,約等於1.28萬馬力 。
羅.羅MT30燃氣渦輪機單台推進功率約36MW,約等於4.89萬馬力。
在加力全速推進情況下,燃氣輪機和柴油機共可以輸出54.8MW,約等於7萬馬力,可以讓最上級航速輕松達到30節以上。
綜上所述三級護衛艦動力對比為:
中國海軍054B護衛艦:
排水量估計在5500到6000噸。
四台CS16V27柴油機總推進功率達到了29.13MW,總輸出約等於為3.95萬馬力。
054B型護衛艦的最大航速,基本剛剛達到30節航速。
南韓海軍忠南級護衛艦:
標準排水量3500噸,滿載排水量4300噸。
在加力全速推進情況下,1台羅羅MT30燃氣輪機,單台推進功率約36MW,約等於4.89萬馬力。
可以輕松的跑到30節以上的航速。
日海自最上級護衛艦:
標準排水量3900噸,滿載排水量5500噸。
在加力全速推進情況下,燃氣輪機和柴油機共可以輸出54.8MW,約等於7萬馬力。
可以讓最上級航速輕松達到30節以上。
當今世界海軍護衛艦動力發展趨勢:
可以看到,燃氣輪機體積小,可靠性更強,操作和保養快捷方便,動力輸出無時滯,而且噪音明顯低於柴油機動力。
聯合動力裝置為當前各國海軍水面戰艦主動力裝置的發展方向。
由於單一的柴油機和燃氣輪機存在各自固有的缺點,同時也都有其所擅長之處,於是將它們聯合起來運用,為當今軍艦動力系統的發展方向。
聯合動力系統能夠按照戰艦的實際作戰需求,采用不同的動力方式組合,最大地發揮出各種動力主機的強項。
透過分析發現,在東亞地區中日韓三國的新一代護衛艦中,只有中國海軍采用了單純的柴油機為主動力,054B護衛艦在這些新艦艇中速度,加速能力也比較慢。
在伴隨航母編隊共同行動的時候,054B護衛艦可能會有些跟不上航母編隊,反潛時也會有些跟不上攻擊型核潛艇。
那麽為何中國海軍新護054B為什麽不裝備國產新一代燃氣輪機作為主機,與柴油機組合為聯合動力系統呢。
此問題將在下一篇文章裏繼續詳細的探討。
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