艦船電力推進和綜合電力系統為何大受追捧 好處有這幾點
文:POP3
船舶電力推進技術很早就發明並實際使用,1860年,一艘以蓄電池為動力,電機驅動的潛艇問世,這是世界上最早採用電力推進技術的艦艇。中國海軍1970年設計的912Ⅲ型消磁船也採用電力推進,912Ⅲ型消磁船是用於為7000噸以下艦船臨時線圈消磁、檢測艦船磁場及消除艦船磁性的艦船,採用2台12VE230ZC-A型柴油機帶動2台ZFH99/40型直流發電機。在作為推進時,單台額定功率1380千瓦;作為消磁時,單台額定脈衝功率2100千瓦,2台發電機再驅動2台ZDH99/50型推進電動機,單台額定功率1250千瓦。當進行消磁作業時船不航行,全部電能供消磁系統使用,而船航行時消磁系統不作業,電能供推進電機和日用電系統使用。
在電力推進的艦船上,發電機將原動機(柴油機、燃氣輪機和蒸汽輪機等)的旋轉機械能量轉換為電能,通過電力傳輸線將電能傳遞到艦船後部的推進電機,從而將電能轉換為螺旋槳旋轉的機械能來推進艦船運動。電力推進系統具有良好的調速特性,無需配置傳統的減速齒輪箱,原動機部分與軸系沒有剛性連接,發電機組安置在彈性基座上,通過電纜與推進電機聯接,這樣可以極大降低艦船的自身雜訊,提高隱蔽性,以提高艦艇反聲導魚雷的效率、增大反潛艦聲納的探測威力和探測距離。
這是採用了綜電推進的英國海軍45型驅逐艦D35號「飛龍」艦
艦船綜合電力系統是在艦船電力推進系統的基礎上發展而來,採用電力推進系統的艦船,可以用一套原動機和發電機組來產生電能,既用於艦船的推進,也用於其它設備對電力的需求,這種系統就稱為綜合電力系統。用獨立的發電機組分別為推進系統和日用系統提供電能的系統稱為電力推進系統和日用電力系統,這種提供電能的方式並非綜合電力系統,只有電力推進系統和日用電力系統合為一體的才稱之為綜合電力系統。
綜合電力系統有著諸多的優點,採用電力推進系統的艦船在總體布局上具有很大的靈活性,發電機組的布置比機械式推進系統更為方便,可以摒棄串聯式布置方式而布置在艦船上其它合適的位置,優化、節省了空間,簡化了動力系統的結構,提高燃料和彈藥的攜帶量。由於只需將推進電機布置在艦船艉部,可用短軸系,減少軸系雜訊和製作成本。由於安裝綜合電力系統的艦船可不再需要龐大的推進動力艙,一些武器如導彈垂直發射裝置的布置可以更為方便和優化。
這是採用了全電推進的美國海軍DDG-1000「朱姆沃爾特」艦
採用綜合電力系統的艦船可根據艦船的航速變化、排水量變化、艦船上電力負荷的變化而任意調整發電機組的運行數量,減少燃料的消耗,故具有較好的經濟性。現代艦船綜合電力系統具有電力實時調節功能,這對於裝備大功率探測裝備、電磁彈射裝置、電磁炮、激光武器等高能耗武器的艦船極其重要。綜合電力系統可以在電力推進系統和高能耗設備之間進行快速切換,如電磁彈射器在需要大量電能時,可以對電力推進系統的電能和其它系統的電能進行短暫限制,將電力推進系統的電能快速全部或部分轉換給電磁彈射系統,當電磁彈射系統工作循環完畢後又快速將電能轉換給電力推進系統。
圖為疑似我國新型艦船用電力推進裝置
美國海軍於1986年提出了「海上革命」計劃,發展艦船綜合全電力推動系統,1988年又啟動了綜合電力推動項目,意圖通過將艦船電力推進系統和日用電力系統進行合併來提高作戰艦艇的性能。2002年,美國海軍提出了「電力海上力量之路」計劃,首先在綜合全電力推進的基礎上,使用更先進的原動機和輔助機械,實現廣泛電氣化的綜合電力系統的「電力艦」,然後在「電力艦」的基礎上實現「電力戰艦」,其最終目標是「電力海上力量之路」。英國海軍在1996年啟動了綜合全電力推進項目的研究,其成果在45型驅逐艦上得到應用。在本世紀初期,中國啟動了艦船綜合電力系統新技術的研究工作並取得了較大的進展,這對於中國海軍電力艦和電力戰艦的發展起到了至關重要的作用,隨著中國艦船綜合電力系統的技術成果的不斷創新,綜合電力系統必將逐步運用到海軍艦船上。


TAG:新軍事網 |