【存档】改换动力系统的055(X)...
- 勤劳朴实罗素历
- 2025-01-17 22:16:58
【存档】
改换动力系统的055(X)
根据701所发布的专利
网页链接,相关院所已大致完成国产柴电-燃联合推进系统(CODLAG) 的研制工作。根据专利文件的描述
网页链接,701所或将利用该系统取代现有的燃-燃联合推进系统(COGAG),而目前装备COGAG的海军主力舰船,仅有055一型。因此存在一种可能——即055的改进型号将放弃COGAG系统,改用新研发的CODLAG系统
055现有动力-电力机组的构成可见图2,由4台GT25000燃气轮机和一套大型跨接齿轮箱组,共同组成COGAG系统。哈工程的研究论文显示 (见图3),055仅需启用2套燃机,即可获得28节的高航速,仅需启用3套燃机,即可获得30节的高航速,4套燃机若全部启用,预计将提供32节及以上的超高航速
GT25000在海军条件下(大气温度27摄氏度,有进排气损失)的输出功率约为24.3兆瓦。据此可以推算出,055想实现28节、30节和32节+的航速,所需机组功率分别为48.6兆瓦、73兆瓦和97.3兆瓦
国产CODLAG的动力-电力机组构成可见
网页链接,图4为模拟示意图。该系统中的推进机组为2台大功率燃气轮机和2台轴带电动机。考虑到055所需的推进功率较为庞大,而燃机数量减少到了此前的一半,因此在改用CODLAG以后,需要为其装备更高输出功率的燃机,目前符合这一条件的燃机仅有CGT40一款,其在海军条件下的机械输出功率不低于38兆瓦。据此估算,055改型——也就是标题中的055(X),其CODLAG系统由2台CGT40燃气轮机、2套齿轮箱组和2台4兆瓦轴带电动机组成。系统可用输出功率达到84兆瓦
接下来将展示055-COGAG和055(X)-CODLAG的模拟对比,将涉及到两型舰船在机组满负荷输出、纯机械机组82.5%负荷输出的功率比较。考虑到055(X)的舰体或许会与055有所变化,因此选取了排水量更大的日向级DDH和出云级DDH,作为本次模拟比对的参照物:日向级和出云级均采用COGAG系统,前者满负荷可用功率达74-75兆瓦,后者满负荷可用功率达83-84兆瓦,两者额定最高航速均为30节,都曾实现过30节以上的超高航速,将这两型舰加入对比,具有更贴切真实的参考意义
模拟对比的结果可见图7-9,结果显示:
1. 在动力机组满负荷输出状态下,055、055(X)、日向级和出云级的可用输出功率均高于73兆瓦——也就是055在30节航速状态下的所需功率理论值。其中,055(X)的输出功率达到84兆瓦,相当于73兆瓦的115%,预计可以满足055(X)跑出30-31节的超高航速
2. 在动力机组仅启用机械机组推进,并稳定至82.5%负荷输出时,机组处于非满负荷状态,输出更加稳定,能让舰船在相当长的时间内持续保持高航速。在此状态下,055的可用功率约80兆瓦,055(X)的可用功率为62-63兆瓦,均高于48.6兆瓦——也就是055在航速28节状态下的所需功率理论值。预计055在纯机械推进+82.5%负荷输出时,仍可以保持30-30.5节的航速,055(X)则可以保持29节及以上的航速,两者相差约1-1.5节,差距相对不大
3. 055的水线长宽比系数预计高于/等于8.1,而出云级的、系数低于/等于7.9,日向级甚至低于7。在排水量上,日向级的标准排水量超过13000吨,而055即使是满载排水量也不及14000吨。日向级和出云级在轻载状态下的排水量依然大于055,且长宽比系数明显更小,但仍然在现实中实现过30-31节的超高航速。由此看来,只要在船型设计上下足功夫,055(X)既可以拥有比055更大更宽的舰体,同时也能保持优异的高速航行能力
另外,目前官方尚未公布CGT40的机械输出功率数值,文中所列举的"不低于38兆瓦"是基于目前公开资料所作出的谨慎估计,实际功率或许会更高一些
改换动力系统的055(X)
根据701所发布的专利


055现有动力-电力机组的构成可见图2,由4台GT25000燃气轮机和一套大型跨接齿轮箱组,共同组成COGAG系统。哈工程的研究论文显示 (见图3),055仅需启用2套燃机,即可获得28节的高航速,仅需启用3套燃机,即可获得30节的高航速,4套燃机若全部启用,预计将提供32节及以上的超高航速
GT25000在海军条件下(大气温度27摄氏度,有进排气损失)的输出功率约为24.3兆瓦。据此可以推算出,055想实现28节、30节和32节+的航速,所需机组功率分别为48.6兆瓦、73兆瓦和97.3兆瓦
国产CODLAG的动力-电力机组构成可见

接下来将展示055-COGAG和055(X)-CODLAG的模拟对比,将涉及到两型舰船在机组满负荷输出、纯机械机组82.5%负荷输出的功率比较。考虑到055(X)的舰体或许会与055有所变化,因此选取了排水量更大的日向级DDH和出云级DDH,作为本次模拟比对的参照物:日向级和出云级均采用COGAG系统,前者满负荷可用功率达74-75兆瓦,后者满负荷可用功率达83-84兆瓦,两者额定最高航速均为30节,都曾实现过30节以上的超高航速,将这两型舰加入对比,具有更贴切真实的参考意义
模拟对比的结果可见图7-9,结果显示:
1. 在动力机组满负荷输出状态下,055、055(X)、日向级和出云级的可用输出功率均高于73兆瓦——也就是055在30节航速状态下的所需功率理论值。其中,055(X)的输出功率达到84兆瓦,相当于73兆瓦的115%,预计可以满足055(X)跑出30-31节的超高航速
2. 在动力机组仅启用机械机组推进,并稳定至82.5%负荷输出时,机组处于非满负荷状态,输出更加稳定,能让舰船在相当长的时间内持续保持高航速。在此状态下,055的可用功率约80兆瓦,055(X)的可用功率为62-63兆瓦,均高于48.6兆瓦——也就是055在航速28节状态下的所需功率理论值。预计055在纯机械推进+82.5%负荷输出时,仍可以保持30-30.5节的航速,055(X)则可以保持29节及以上的航速,两者相差约1-1.5节,差距相对不大
3. 055的水线长宽比系数预计高于/等于8.1,而出云级的、系数低于/等于7.9,日向级甚至低于7。在排水量上,日向级的标准排水量超过13000吨,而055即使是满载排水量也不及14000吨。日向级和出云级在轻载状态下的排水量依然大于055,且长宽比系数明显更小,但仍然在现实中实现过30-31节的超高航速。由此看来,只要在船型设计上下足功夫,055(X)既可以拥有比055更大更宽的舰体,同时也能保持优异的高速航行能力
另外,目前官方尚未公布CGT40的机械输出功率数值,文中所列举的"不低于38兆瓦"是基于目前公开资料所作出的谨慎估计,实际功率或许会更高一些