“太行”核心机发展的几款海军动力,QC185、QC70和QC340

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 23:32:56


航空强国的动力发展经验是进行核心机预研,然后在同一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机。世界著名的舰用燃机LM2500就是核心机预研工程的衍生产品。

LM2500燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9核心机。

GE9核心机衍生出F101大涵道比军用加力涡扇发动机用于B1B超音速战略轰炸机,将GE9的换算流量进一步减小发展出了GE15核心机。GE15核心机衍生出的涡喷型号YJ101参与竞争F-15和轻型战斗机计划(F-16研制计划)但是输给了普惠的F100发动机。

后来竞争YF-17也就是今天的F/A-18舰载机项目时,GE将YJ101的低压压气机放大成为风扇研制出了F404中推涡扇发动机。而将F404的风扇放大并与F101的小涵道比型号结合,就是F-15和F-16的著名动力F110。

在GE9核心机基础上衍生的舰用燃气轮机LM2500是世界上最成功的舰用燃气轮机,装备了美国阿里伯克级等多个國家的军舰。而通用电气与法国斯奈克玛公司联合研制的CMF56大涵道比涡扇发动机也是以GE9核心机为基础的,CMF56发动机装备了空客A320等多种民航发动机,也是第三带民用涡扇发动机的典型代表。

这就是说,GE9一个核心机解决了F-15,F-16,F-18这些世界知名战斗机、以“伯克级”驱逐舰为代表的各类舰艇乃至民航客机所有动力问题,这不得不说是核心机预研的巨大效益。

可以说,一型核心机的研制成功,意味着整个國家从天空到海洋的全面突破。美国从上世纪五十年代末就开始核心机预研计划,而兔子晚了大概30年。

航空强国的动力发展经验是进行核心机预研,然后在同一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机。世界著名的舰用燃机LM2500就是核心机预研工程的衍生产品。

LM2500燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9核心机。

GE9核心机衍生出F101大涵道比军用加力涡扇发动机用于B1B超音速战略轰炸机,将GE9的换算流量进一步减小发展出了GE15核心机。GE15核心机衍生出的涡喷型号YJ101参与竞争F-15和轻型战斗机计划(F-16研制计划)但是输给了普惠的F100发动机。

后来竞争YF-17也就是今天的F/A-18舰载机项目时,GE将YJ101的低压压气机放大成为风扇研制出了F404中推涡扇发动机。而将F404的风扇放大并与F101的小涵道比型号结合,就是F-15和F-16的著名动力F110。

在GE9核心机基础上衍生的舰用燃气轮机LM2500是世界上最成功的舰用燃气轮机,装备了美国阿里伯克级等多个國家的军舰。而通用电气与法国斯奈克玛公司联合研制的CMF56大涵道比涡扇发动机也是以GE9核心机为基础的,CMF56发动机装备了空客A320等多种民航发动机,也是第三带民用涡扇发动机的典型代表。

这就是说,GE9一个核心机解决了F-15,F-16,F-18这些世界知名战斗机、以“伯克级”驱逐舰为代表的各类舰艇乃至民航客机所有动力问题,这不得不说是核心机预研的巨大效益。

可以说,一型核心机的研制成功,意味着整个國家从天空到海洋的全面突破。美国从上世纪五十年代末就开始核心机预研计划,而兔子晚了大概30年。
(1)QC185: 以“太行”发动机为主。额定功率可达17780KW,热效率高达37.2%,即使在世界范围内,这个数字也是非常高的。其涡轮进口温度是1265℃。而空气流量只有58.6kg/s,这个数字甚至小于QD128,足以说明其原型机的水平之高。QC185燃气轮机验证机燃气发生器已经于2004年2月8日正式点火成功。


(2)QD70: 以“太行”核心机为基础,是“具有90年代世界先进水平的燃机”,动力涡轮输出功率7060 kW(峰值可达8000KW),热效率31.2%,燃气发生器总增压比 13.2,空气流量29 kg/s,其工作负荷比在航机上有“大幅度降低”(黎明称比国内外所有的航改燃机下降的幅度都大),这有助于提高机组的工作可靠性和寿命。该机2003年7月在中原油田与下面提到的QD128共同并网发电,投入市场运作。其后发现了一些问题并进行了改进。

QC70: 功率也应在7000KW左右,跟QD70相比做了一定的改进以满足进一步的要求。
(3)“太行”改燃气轮机QC185,输出功率17780千瓦(2.5万马力),曾经于2008年4月通过海军鉴定,由于QC185在效率、体积、重量等指标处于先进水平,其不光采用“太行”技术,其升级方案要优于QC280(乌克兰UT15000改)。

随着“太行”可靠性指标提高,获得了军方认可,日前在QC185基础上“增加零级”并采用“间冷回热”技术的升级型QC340已经交付,其输出功率超过34000千瓦(4.6万马力)。
兔子在发动机问题吃了多年的大亏!

现在发动机发展计划都是两套以上方案,由不同单位研制。

确保成功一套,就可以不被发动机拖后腿了!

过去很多装备的研发,都被发动机的进度滞后给拖惨了~~
所以,兔子还同步有些指标不太先进的海军发动机项目,作为保险之用。出了引进“野牛”的动力系统和GT2500之外,还有:

QD128: 以“昆仑”发动机为主。燃气发生器来源于昆仑(去掉加力部件),动力涡轮是以斯贝SK15HE型为原准机修改而成。输出功率11500KW(峰值功率为13200KW),热效率28%,燃气发生器总增压比12,空气流量60kg/s。动力涡轮温度1028摄氏度。其技术性能据称处于世界中等偏上水平。“昆仑”发动机于2002年5月20日通过设计定型,但QD-128燃气轮机的首台机组于2000年就已完成制造。可见“昆仑”发动机产业化的思路早就制定下来了。

QC260: 以“昆仑”发动机为主,是采用先进的间冷回热技术发展的新一代舰用燃机。目前所知不详。但是按照命名法,估计可达26000KW,已经达到了著名的美国LM2500燃气轮机的功率。

QD168和168A: 按照黎明的说法,这两型燃机均为“在俄罗斯最先进战斗机发动机的基础上改型研制而成”。QD168A的研制工作,从1999年10月份开始设计方案前期研究; 2000年~2001年底进行了该项目的总体方案设计, 2001年7月份开始结构设计。2002年6月完成了验证机的全部结构设计工作并开始研制,首台验证机研制于2003年底完成验证机的调试、试车工作,2004年初将首台配SPEY动力涡轮的燃气发生器运抵试验电厂进行试验。空气流量: 64.8kg/s,涡轮前温度: 1142℃(比航机降了250℃),输出功率16800KW,热效率35%。


在军舰动力方案选择上,燃气轮机的主要竞争对手是舰用柴油机和舰用蒸汽轮机,但是由于燃气轮机先天优势与军舰动力系统性能要求更为吻合,燃气轮机成为了各国军舰动力系统发展的最佳选择。老牌海军强国如美国海军、英国海军、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。

燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下,同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一,是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的,体积小、功率大,非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。

燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的,但是由于整个转子十分轻巧,在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到最高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复,加速较慢,蒸汽轮机更是“反应迟钝”,整个系统达到最高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度,对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。

燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中,产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声,恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点,导致军舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。

燃机轮机动力系统.jpg



在军舰动力方案选择上,燃气轮机的主要竞争对手是舰用柴油机和舰用蒸汽轮机,但是由于燃气轮机先天优势与军舰动力系统性能要求更为吻合,燃气轮机成为了各国军舰动力系统发展的最佳选择。老牌海军强国如美国海军、英国海军、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。

燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下,同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一,是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的,体积小、功率大,非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。

燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的,但是由于整个转子十分轻巧,在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到最高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复,加速较慢,蒸汽轮机更是“反应迟钝”,整个系统达到最高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度,对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。

燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中,产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声,恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点,导致军舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。

燃机轮机动力系统.jpg

请问,都啥时候能用呢?


054可以使用两台QC185

056可以使用两台QC70

055可以用两台QC340

726.jpg

054可以使用两台QC185

056可以使用两台QC70

055可以用两台QC340

726.jpg
国产野牛,可以用5台QC70

wj769 发表于 2013-6-16 02:13
请问,都啥时候能用呢?


观察吧!

QC70已经用在国产726气垫船上了,056的改型可以用。

QC185可以用在054B上,速度可以超过30节,目前054A速度太慢。

QC340还没有装舰试验,偶的看法可以用“现代级”实验,装两台9.3万马力。


wj769 发表于 2013-6-16 02:13
请问,都啥时候能用呢?


观察吧!

QC70已经用在国产726气垫船上了,056的改型可以用。

QC185可以用在054B上,速度可以超过30节,目前054A速度太慢。

QC340还没有装舰试验,偶的看法可以用“现代级”实验,装两台9.3万马力。

貌似现在真正投入现役的只有QC70?


没有采用“间冷回热”技术的燃气轮机,效率还达不到柴油机水平,可能上不了056和054。

QC185.jpg

没有采用“间冷回热”技术的燃气轮机,效率还达不到柴油机水平,可能上不了056和054。

QC185.jpg
唐寅伯虎 发表于 2013-6-16 02:00
(3)“太行”改燃气轮机QC185,输出功率17780千瓦(2.5万马力),曾经于2008年4月通过海军鉴定,由于QC185 ...
QC340什么时候交付的?
盲公饼 发表于 2013-6-16 02:29
貌似现在真正投入现役的只有QC70?

还有歼11B,这个核心机可是海军和空军通用的,~~

红旗舞东风 发表于 2013-6-16 02:35
QC340什么时候交付的?
2010年,三年了!
054换了燃气轮机后,速度上去了,战术性能才能和日本“高波”级大致接近。

2010年,三年了!
别闹了,有的没的全扯一块。
guoxing1987 发表于 2013-6-16 02:52
别闹了,有的没的全扯一块。
什么是没的?

此贴留证,几年后检验。
什么是没的?

此贴留证,几年后检验。

没啥好验的。目前在研的动力就那么几个。
为航母准备的,使用增压锅炉技术的蒸汽轮机。
为大准备的4*25兆瓦全燃,及配套的qc280降推版。
还有一个舰载二十兆瓦燃气轮机发电组。
guoxing1987 发表于 2013-6-16 03:01
没啥好验的。目前在研的动力就那么几个。
为航母准备的,使用增压锅炉技术的蒸汽轮机。
为大准备的4* ...

因该说,你知道的很有限,~~

下面的R0110A就不在你的视野里吧~~

R0110.jpg
因该说,你知道的很有限,~~

下面的R0110A就不在你的视野里吧~~
中型以上水面舰艇在研的动力系统就这几个。
其他的你想再多也是白想。
我会告诉你ro110是烧气的嘛。
054换了燃气轮机后,速度上去了,战术性能才能和日本“高波”级大致接近。
不用换燃机防空也完虐
TG有这么多的动力是好事,但是这些动力的可靠性,可维护性以及成本,怎么样?lz了不了解?
动力装置需要大量耐心
delta_king 发表于 2013-6-16 03:32
TG有这么多的动力是好事,但是这些动力的可靠性,可维护性以及成本,怎么样?lz了不了解?
发展方向是好的,需要耐心,~~

guoxing1987 发表于 2013-6-16 03:17
中型以上水面舰艇在研的动力系统就这几个。
其他的你想再多也是白想。
我会告诉你ro110是烧气的嘛。
烧天然气只是为了长期试验比较便宜。

他的功率就是为航空母舰定制的,15万马力。

R0110发展型用于电厂发电,技术成熟后,就会上舰。

R0110A就是船舶动力了!
我看这贴有种亩产万斤的感觉
340是lz做梦得来的?
goddamnit 发表于 2013-6-16 05:51
我看这贴有种亩产万斤的感觉
186时代引进英国“斯贝”发动机,486时代才基本国产化。

耐心等待,亩产会慢慢提高~~

razon1911 发表于 2013-6-16 06:42
340是lz做梦得来的?


黎明的信息,偶从无虚言之习惯。

在“昆仑”发动机基础上,结合国内航空发动机的新成果,研制的采用“间冷回热”技术的新一代舰用燃气轮机叫QC260。
razon1911 发表于 2013-6-16 06:42
340是lz做梦得来的?


黎明的信息,偶从无虚言之习惯。

在“昆仑”发动机基础上,结合国内航空发动机的新成果,研制的采用“间冷回热”技术的新一代舰用燃气轮机叫QC260。
不管是天上的,还是水里的,发动机一直不敢HKC了。
理想很丰满,现实很骨感。
同意楼上的,理想和现实。。。。
在1993年引进乌克兰的UGT-25000之后,由中航工业致力于国产化工作。有关方面介绍,在UGT-25000舰船用燃气轮机基础上改型的工业用燃气轮机名叫QD280,2007年由西安航空发动机(集团)公司开始研制,2008年底完成燃气发生器研制工作。

其主要用途为发电、管道增压,在ISO条件下,输出功率为28670千瓦,热效率为37%。当然,我国引进原本作为舰船动力的UGT-25000,绝非仅仅用于工业领域,鉴于国内驱护舰缺乏国产燃气轮机的事实,国内势必加快在其基础上改进的QC280舰船用燃气轮机的国产化工作。

其中,燃气发生器的国产化由西安航空发动机(集团)有限公司负责,动力涡轮由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司负责制造,中船重工703所负责成套。UGT-25000的国产化工作不仅包括提高其可靠性、可维护性,还包括:

将进气罩壳改为整体箱式结构,隔热隔声效果得到明显改善;
排气蜗壳由烟斗型改为矩形,并与燃气轮机安装在同一个底座上,彻底解决了排气管橡胶减震器过早老化的问题。

据称,该型燃气轮机已经在169舰上进行了装船试验。
核心机都还要修修补补,衍生的,才刚上路呢。
看起来挺不错的,希望早日堪用!
希望尽快成熟形成系列,海军着急呀
055上两台QC340动力够用吗?倒是052的后续型号采用两台QC340还不错。
有进展就是好事,况且国家已经抓为重点,期待开花结果的那一天。
唐寅伯虎 发表于 2013-6-16 04:38
烧天然气只是为了长期试验比较便宜。

他的功率就是为航空母舰定制的,15万马力。
那家航母装igcc还烧中低热值合成气?
http://www.doc88.com/p-693135598917.html
R0110A合成气重型燃机放气系统设计