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船用中國心我們如何追趕世界先進腳步

改革開放後,兔子開始試圖引進當時最先進的燃氣輪機來解決繼續的艦艇動力問題,包括計劃引進當時的英國斯貝SM1A燃氣輪機和美國通用動力LM2500燃氣輪機,這兩個功率都超過了20000馬力,性能優秀,自動化水平高。因此就誕生了現在是獨苗的112,113兩艘驅逐艦同時,其他燃氣輪機的聯合研發也開始走上正軌1,986年8月,中國航空技術進出口公司、成都發動機(集團)有限公司和美國聯合技術公司渦輪動力部、普惠公司簽署了共同開發FT8燃氣輪機項目的合同。FT8的首台樣機於1988年開始試驗,這款中美聯合研製的FT8燃氣輪機,最大功率為24.8兆瓦,熱效率達38.7%,可用於發電、機械驅動和艦船動力。FT8燃氣輪機技術的引進,不僅填補了中國大功率航改燃機製造業的空白,也使我國跨入世界航改燃機製造的先進行列。但是一切變化很快,一系列事件發生後,中美蜜月期結束,美國為首的西方各國有一次開始了對我們禁運,中國的造船人可能又得再一次面臨用鍋爐和柴油機打天下的尷尬情景。

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90 年代末期,隨著美國及西方對我國實行武器禁運後,我國已無法繼續引進LM-2500燃氣輪機,052型驅逐艦的後續建造也面臨著因無合適的動力系統而停頓的局面。所以在1993年,與烏克蘭簽署了DA80(UGT25000)艦用燃氣輪機的銷售及生產許可合同。烏方在向我國出售10台UGT- 25000/DA80燃氣輪機的同時,轉讓相關技術由我國進行國產化。而正是這次技術轉移,拯救了中國造船業為我國海軍水面艦艇提供了急需的動力系統,助力了我海軍遠海作戰能力的提升。只不過較於LM-2500,UGT-25000性能上有著強烈的蘇式裝備特色,片面強調著人員適應裝備。

UGT-25000燃氣輪機只是採用了比較簡單的罩體,並沒有將燃氣輪機完全罩住,壓氣機部分還暴露在外,以致機艙雜訊較大,同時也使機艙溫度升高,工作環境變差。罩體設計上也沒有隔熱、隔音措施。燃機工作時的強烈雜訊可達110分貝,機體鄰近高溫可達100℃,這對輪機兵的身心健康危害很大,降低了輪機兵持續作戰的能力。而之前用過好東西的中國軍工人怎麼可能不會解決這個問題?在UGT25000國產化中,第一階段的改進就是解決適用性的問題,比如說,採用LM2500的箱體式罩體,將燃氣輪機完全罩住,從而降低機艙溫度雜訊,改善輪機兵的工作環境;加裝觀察窗、照明、加溫、導軌,使得燃氣輪機的日常維護、故障排查更為便利,在加上我們在材料,技術上面的不斷公關,第一階段改進型就已經達到了百分之60以上的國產化率,並一鼓作氣在2011年完成百分之95以上的國產化率,基本上這款燃氣輪機我們算是吃透了。之後我們對國產化後的UGT25000,也就是QD280進行記憶了不少的技術改造,例如把我們從70年代就掌握的中間冷卻會熱技術運用到QD280燃氣輪機上,將燃氣輪機的瑪麗從40000馬力提高到5萬馬力,並且把熱效率提高到百分之40以上。

當然了,完全自主研發的燃氣輪機當然也沒有放下,我成功搞定了QC185新型船用燃氣輪機,輸出功率17780千瓦,熱效率36%,空氣流量58千克/秒,動力渦輪轉速5500轉/分,重量5800千克,綜合性能已經達到世界先進水平。同時我們又研發了第一個重型燃氣輪機,那就是R0110 重型燃氣輪機。該型機在ISO條件下,輸出功率114500千瓦,熱效率為36%,主要用途為發電、管道增壓和大型艦船的動力裝置,而這個大傢伙也已經在油田開始辛苦的發電工作。而從QC185縮小而來的QC70燃氣輪機,配合了FADEC數字電子控制系統之後,也已經廣泛應用於我國新一代氣墊登陸艇等全新使用場景。而以QC185艦用燃氣輪機為基礎,搭配間冷循環技術的40兆瓦級艦船用先進間冷循環燃氣輪機,在機上緊湊型高效低損失間冷系統、高性能壓氣機與動力渦輪、高溫高效燃燒室、全許可權數字式控制系統等關鍵技術得通力配合下,實現了ISO條件下百分之42.2的熱效率,綜合性能全面碾壓羅羅的驕傲,MT30燃氣輪機。兔子的心臟病,早晚有完全根治的一天,而這一天明顯離得很近嘛。

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