美英軍艦全電推進技術中國努力追趕方向

作為水面艦船的「心臟」，傳統動力裝置主要有蒸汽動力、柴油機動力、燃氣輪機動力以及核動力等幾種，它們基本上都屬於機械推進裝置。自上世紀80年代，電力推進技術的優勢日益顯現出來，成為各國海軍的重點研究對象。

1986年，美國在一項名叫「海上革命」計劃中，將綜合電力推進列為新一代艦船的推進方式。1994年，美國海軍提出了「綜合電力推進系統」概念，海軍計劃為DD21型驅逐艦配備全電推進系統。

綜合電力推進系統代表著船舶動力發展的方向，主要特點是將推進動力和電站動力合二為一。與早期意義上的電力推進不同，現代船舶的綜合電力推進系統把推進用電和日常用電結合在一個電力系統內。即由共同的發電機組產生大功率電力，滿足船舶的所有負荷需求——推進系統、日用負載、感測系統以及艦載武器等需要。該系統採用的是突出模塊化、集成化和系統化的設計理念，旨在降低總成本，優化船舶的系統及設備構成，體現在以電力形式集中整艘艦船所需能源，對電力進行統一調配與管理。

海軍提出的綜合電力系統主要由七個模塊組成：發電、配電、電力控制、電力變換、平台負載、推進電機以及能量儲存模塊。與常規的機械推進方式相比，電力推進系統主要具備以下幾點優勢：

第一，具備良好的經濟性。裝備電力推進系統的船舶有多台中速柴油機用於發電，可根據用電負荷選擇發電機運行台數，使機組始終運行於高效工作區，實現最大的經濟性。

第二，操縱性好。採用電力推進系統後，操縱控制方便，啟動加速性好，制動快，正反車速度切換快，可推進電機轉速易於調節，在正反轉各種轉速下都能提供恆定轉矩，能得到最佳的工作特性，使船舶取得優良的操縱性。

第三，具有良好的安全性。對採用柴油機推進的船舶來說，一旦主機重要部件或舵機、軸系出現故障往往會導致癱船。而電力推進則使用多台原動機，即使個別機組發生故障也不導致船舶喪失動力。電力推進系統多採用兩套以上互為備用，同步電動機定子有兩組相互獨立的繞組，一組發生故障仍可減載運行。

第四，能夠節省空間。通常情況下，採用傳統推進系統的船舶軸系長度往往佔到船長的40%左右，而採用電力推進系統的船舶則省去了傳動軸系、減速齒輪箱，從而改善機艙布局結構，使動力裝置安排更加合理，節省了大量空間。

第五，噪音低，可提高艦船的安靜性和隱蔽性。採用電力推進後，作為主要振動源的發動機被安裝在彈性底座上，並以恆定轉速運行，它與軸系和船體也無直接連結，從而大大減少振動和雜訊，使工作區變得整潔，提高了乘船的舒適程度。

第六，有利於船舶控制環境污染，降低排放。船舶採用電力推進系統還有利於進行計算機網路管理，有助於實現系統的自動控制，全面提升船舶信息化、智能化、自動化水平。

目前，美國設計建造的DDG-1000驅逐艦和「福特」級航母已經配備了綜合電力推進系統。英國皇家海軍在使用電力推進方面也走在了世界的前列：英國的45型驅逐艦以及在建的「伊麗莎白女王」級航母都配備有綜合電力推進系統。

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