【转载】奔腾向海的心 回望我海军燃气轮机的发展历程

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　　据俄罗斯卫星网3日报道，俄副总理罗戈津表示，由于乌克兰中断供应燃气涡轮发动机，俄罗斯目前无法为海军建造新型水上舰艇。伴随着苏-27家族的入华，以及在歼-10、“枭龙”、歼-31上采用的俄制航空发动机，一直以来在大家印象中俄罗斯的发动机技术上是全面领先于我国的，但事实却是在舰艇发动机，特别是燃气轮机上，俄罗斯海军面对的“心脏病”远比我国严重。

　　新闻中这种“无米之炊”的窘境随着乌克兰的战时而起。在去年的3月乌克兰国防工业公司宣布了禁止向俄罗斯联邦出口所有的武器和军事装备，其中就包括燃气轮机。年底时德国MTU公司又停止了向俄提供舰用柴油发动机。由此便有了今日俄海军“心脏病”的发作，以及俄海军造船企业的积极寻求同类替代机型。

　　所以，就有了今年3月份时，俄罗斯媒体报道的，俄“三角旗”船厂建造的导弹快艇选用了河南柴油机重工公司生产的柴油机。颇为耐人寻味的是，作为目前我国唯一的轻型高速大功率柴油机的研制生产基地的“河柴重工”是国家“一五”期间156项重点工程之一，也就是当年的156个苏联援华项目之一。

　　昔日的苏联建立了完善的国防工业体系，但在苏联解体之后而分崩离析。虽然俄获得了近9成的国防企业，但恰巧有几个尤为重要的企业被乌克兰接手，其中就包括苏联时期最重要的、也是唯一的舰船燃气轮机生产基地，现今位于尼古拉耶夫市的“曙光-机械设计”生产联合体。

　　苏联舰船燃气轮机的研制工作起步于1954年，曾是世界海军大国中燃气轮机装舰数量最多者。苏联，也是世界上首先采用全燃动力装置(采用M2型燃气轮机的61型卡辛级反潜舰)、燃气轮机直接倒车、横向交叉传动等技术的国家。

　　所以说在苏联解体之后，俄罗斯在舰艇动力方面就已经失去了生产和研制能力，在苏联时代，其最大的舰艇动力生产商在乌克兰境内，苏联解体之后，俄罗斯舰艇就失去了获得先进大型燃气轮机的机会。图为“曙光-机械设计”生产联合体中负责设计的“机械设计局”采用三维设计技术(KOMPAS-3D软件)来设计UGT-60000燃气轮机。

　　虽然说乌克兰对俄罗斯在燃气轮机上禁运在短期内并不会瘫痪俄海军的战斗力，但对俄海军发展一定有着影响，毕竟俄海军俄海军保有的采用乌制燃气动力的水面舰艇，在日常使用中的维护仍依赖着“曙光-机械设计”的零部件及技术的支持。由于乌对俄的燃气轮机禁运，装备俄制水面舰艇的印度可能也会因此意外受伤。图为建造中的克里瓦克级(印称“塔尔瓦尔”)护卫舰,，其动力为乌制的UGT-16000燃气轮机。

　　虽然从苏联解体后，俄就有着推动舰艇燃气轮机的完全国产化的计划，但在经济形势面前，“北风之神”、“布拉瓦”这类核威慑力量才是优先发展的重点。所以直到直到进入本世纪经济显著改善后，俄罗斯在燃气轮机的发展上有了进程。

　　比如“留里卡-土星”科研生产联合体研制了3种第四代舰船燃气轮机，分别为7000马力、14000马力、28000马力的M75PU、M70FPU和M90FP燃气轮机，并且后者在俄最大型水面舰艇22350型护卫舰使用。但在其他如近年来服役的21631型和20380型轻型护卫舰上使用的主动力仍未柴油机。

　　所以对于俄目前的燃气轮机技术水平，外界的评论分析认为俄生产商很可能尚未完全掌握舰船燃气轮机生产技术，其综合性能尚未完全满足俄海军需求。“留里卡-土星”虽然有航空发动机研制生产经验，但工作环境恶劣的舰船燃机在设计生产是上远比航空燃气涡轮机难度更大。俄国产舰船燃气轮机的大量装备仍需时日。图为苏-35上使用的“留里卡-土星”的117S发动机。

　　反观90年代后的我国，在引进了乌克兰“曙光-机械设计”的UGT-25000燃气轮机的同时，依旧没有放松国产型号的研制。特别是在随着我国经济实力、工业基础、技术水平的增强，特别是航空发动机核心机技术的突破，为国产燃气轮机的发展打下了坚实的基础。

　　90年代末期，随着美国及西方对我国实行武器禁运后，我国已无法继续引进LM-2500燃气轮机，052型驱逐舰的后续建造也面临着因无合适的动力系统而停顿的局面。所以在1993年，与乌克兰签署了DA80(UGT25000)舰用燃气轮机的销售及生产许可合同。乌方在向我国出售10台UGT-25000/DA80燃气轮机的同时，转让相关技术由我国进行国产化。

　　由于UGT-25000燃气轮机的体积、重量都大于LM-2500，所以052型驱逐舰已无法与其适配。所以，以其为动力系统的052改型驱逐舰就是我们熟悉的052B型168、169号和052C型170、171号。所以UGT-25000的引入，为我国海军水面舰艇提供了急需的动力系统，助力了我海军远海作战能力的提升。

　　只不过较于LM-2500，UGT-25000性能上有着强烈的苏式装备特色，片面强调着人员适应装备。UGT-25000燃气轮机只是采用了比较简单的罩体，并没有将燃气轮机完全罩住，压气机部分还暴露在外，以致机舱噪声较大，同时也使机舱温度升高，工作环境变差。罩体设计上也没有隔热、隔音措施。燃机工作时的强烈噪声可达110分贝，机体邻近高温可达100℃，这对轮机兵的身心健康危害很大，降低了轮机兵持续作战的能力。

　　所以在UGT-25000的国产化过程中，不仅是技术的引进，还有着消化吸收和改进提高。借鉴了LM25000的装备使用经验，我国对UGT-25000的第一阶段系列改进就包括，采用LM2500的箱体式罩体，将燃气轮机完全罩住，从而降低机舱温度噪声，改善轮机兵的工作环境;加装观察窗、照明、加温、导轨，使得燃气轮机的日常维护、故障排查更为便利。

　　通过中船重工703所、西安航空发动机集团、哈尔滨动力集团的努力，2004年首台国产化的UGT-25000的试制，性能与乌原产机组性能相当，国产化率达到了60%以上。 此后的第二阶段国产化工作，主要将国产化率提高到95%以上，基本实现材料、工艺等国产化。目前，完全国产化的机组已经批量生产，为中国新一代水面舰艇建造提供了必要的动力保障。

　　在引进与自研两步走的过程中，其实我国发展燃气轮机技术的时间较早。1958年就纳入发展规划，成立了南北两个设计所进行设计研究。1959年，我国从苏联引进M-1型燃气轮机作为国产护卫艇的加速主机。以其为基础，1961年上海汽轮机厂完成首部国产燃气轮机的试制，并随后装艇在东海舰队上海级护卫艇上展开了测试与试用，这也是我国在水面舰艇上正式采用燃气轮机的第一次尝试。

　　1964年，我国研制了6000马力的燃气轮机，这是我国自行设计、研制的首型舰船专用燃气轮机，但由于研制周期过长加之原计划的装配对象037型猎潜艇的调整便未能装备部队。随后，我国紧跟西方燃气轮机采用航空发动机改进的技术潮流，在国产涡喷-8的基础上开始了大功率燃气轮机的研制和试制。

　　此后，我国又以涡轴-5、涡桨-6、涡喷-6、涡扇-9等为基础发展了多型航改燃气轮机。其中以涡桨-6发展的409型燃气轮机，本计划装备在077型扫雷艇，后成为了722型气垫船的主动力。

　　70年代，我国从英国引进了第二代涡扇发动机“斯贝”MK202，国产化后型号为涡扇-9。80年代，我国开始在其基础上研制新一代航改燃气轮机GD-1000。到了1993年，GD-1000的样机通过了性能鉴定，功率为13000马力，也标志着我国已经掌握了新一代燃气轮机技术。但由于研制周期的过长，GD-1000的性能指标已经落后于国际先进水平。

　　90年代随着UGT-25000的引进，对其技术的消化吸收提高了国产燃气轮机的技术发展起点，为我国燃气轮机的系列化发展提供了良好的参考基础。1995年，随着国产涡喷-14“昆仑”的问世，在其基础上派生燃气轮机(QD128)的工作也展开了。2000年完成了样机试制，2002年投入使用。QD128成为了我国第一种具有完全自主知识产权的燃气轮机。但其16000马力左右的功率还是满足不了海军的需求，但应用在了民用发电领域并实现了配套出口。

　　90年代，“太行”涡扇发动机的技术突破，为我国燃气轮机的大发展带了更大可能。第一型“太行”改型燃气轮机是QD70，船用型为QC70，是中国第一型7000千瓦燃气轮机，1996年开始研制，2006年投入使用。针对大中型水面舰艇的需要，中国在“太行”涡扇发动机的基础上还推出了功率达25000马力的QC185燃气轮机。图为采用“太行”动力的歼-11B。

　　QC185燃气轮机的燃气发生器由“太行”核心机风扇部件、低压涡轮、后机闸部件略微改装而成，研制于1998年开始启动，2004年完成验证机测试工作，2008年完成技术鉴定。2010年投入使用。QC185作为中档功率燃气轮机，可作为驱护舰的主动力，这也标志着我国在装备自主研制生产的舰用燃气轮机道路上又迈进了关键的一步。

　　同时，我国还利用乌克兰的技术发展研制了R0110重型燃气轮机，输出功率达150000马力，热效率36%。R0110是中国自主研制的第一型重型燃气轮机，它的研制成功预示着中国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。虽然目前的R0110是应用在发电领域，但其基础上性能下潜可实现60MW、160MW与200MW以上系列燃机，而可作为中型常规航母、两栖攻击舰等大型水面舰艇主动力的R0110舰用型号的论证工作已经展开。

　　仅就目前的QC185和UGT-25000(及国产化型号封面中的QC-80“30MW级燃气轮机”)两型成熟的燃气轮机而言，二者的组合可较好地适应我国海军现有和未来的舰艇谱系。功率较大的UGT-25000系列，因体积和重量也比较大，主要用于驱逐舰等大型水面舰艇，以2部UGT-25000与2部柴油机的动力组合足以满足6000～8000吨级舰艇的动力需要。

　　且不考虑UGT-25000在国产化和深度改进中性能的提升(通过乌方的合作，在低压压气机与高压压气机设置了国产冷却器后的UGT-25000IC型功率达到50000马力)，目前而言4部UGT-25000的组合，不仅可以使国产驱逐舰突破目前的排水量限制，达到阿里伯克级驱逐舰相当的水平，也能满足满排在11000-13000吨的055“大驱”的需求，为我国海军主力防空舰、综合驱逐舰的综合性能提升奠定了基础。

　　而根据QC185体积小、重量轻的优点可以发展一系列轻型化型号，可作为6000吨级以下护卫舰等水面舰艇动力系统的升级选项。相较于目前俄罗斯所面临的乌克兰及西方对其的舰艇动力禁运下的窘境，我国海军从驱逐舰、护卫舰、补给舰的“下饺子”及国产航母、大型驱逐舰的开工建造，这背后的硬件支撑自然是离不开我国军工人在舰艇动力在燃气轮机领域的几十载耕耘。图为054A“新青年”的建造简明情况。


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　　据俄罗斯卫星网3日报道，俄副总理罗戈津表示，由于乌克兰中断供应燃气涡轮发动机，俄罗斯目前无法为海军建造新型水上舰艇。伴随着苏-27家族的入华，以及在歼-10、“枭龙”、歼-31上采用的俄制航空发动机，一直以来在大家印象中俄罗斯的发动机技术上是全面领先于我国的，但事实却是在舰艇发动机，特别是燃气轮机上，俄罗斯海军面对的“心脏病”远比我国严重。

　　新闻中这种“无米之炊”的窘境随着乌克兰的战时而起。在去年的3月乌克兰国防工业公司宣布了禁止向俄罗斯联邦出口所有的武器和军事装备，其中就包括燃气轮机。年底时德国MTU公司又停止了向俄提供舰用柴油发动机。由此便有了今日俄海军“心脏病”的发作，以及俄海军造船企业的积极寻求同类替代机型。

　　所以，就有了今年3月份时，俄罗斯媒体报道的，俄“三角旗”船厂建造的导弹快艇选用了河南柴油机重工公司生产的柴油机。颇为耐人寻味的是，作为目前我国唯一的轻型高速大功率柴油机的研制生产基地的“河柴重工”是国家“一五”期间156项重点工程之一，也就是当年的156个苏联援华项目之一。

　　昔日的苏联建立了完善的国防工业体系，但在苏联解体之后而分崩离析。虽然俄获得了近9成的国防企业，但恰巧有几个尤为重要的企业被乌克兰接手，其中就包括苏联时期最重要的、也是唯一的舰船燃气轮机生产基地，现今位于尼古拉耶夫市的“曙光-机械设计”生产联合体。

　　苏联舰船燃气轮机的研制工作起步于1954年，曾是世界海军大国中燃气轮机装舰数量最多者。苏联，也是世界上首先采用全燃动力装置(采用M2型燃气轮机的61型卡辛级反潜舰)、燃气轮机直接倒车、横向交叉传动等技术的国家。

　　所以说在苏联解体之后，俄罗斯在舰艇动力方面就已经失去了生产和研制能力，在苏联时代，其最大的舰艇动力生产商在乌克兰境内，苏联解体之后，俄罗斯舰艇就失去了获得先进大型燃气轮机的机会。图为“曙光-机械设计”生产联合体中负责设计的“机械设计局”采用三维设计技术(KOMPAS-3D软件)来设计UGT-60000燃气轮机。

　　虽然说乌克兰对俄罗斯在燃气轮机上禁运在短期内并不会瘫痪俄海军的战斗力，但对俄海军发展一定有着影响，毕竟俄海军俄海军保有的采用乌制燃气动力的水面舰艇，在日常使用中的维护仍依赖着“曙光-机械设计”的零部件及技术的支持。由于乌对俄的燃气轮机禁运，装备俄制水面舰艇的印度可能也会因此意外受伤。图为建造中的克里瓦克级(印称“塔尔瓦尔”)护卫舰,，其动力为乌制的UGT-16000燃气轮机。

　　虽然从苏联解体后，俄就有着推动舰艇燃气轮机的完全国产化的计划，但在经济形势面前，“北风之神”、“布拉瓦”这类核威慑力量才是优先发展的重点。所以直到直到进入本世纪经济显著改善后，俄罗斯在燃气轮机的发展上有了进程。

　　比如“留里卡-土星”科研生产联合体研制了3种第四代舰船燃气轮机，分别为7000马力、14000马力、28000马力的M75PU、M70FPU和M90FP燃气轮机，并且后者在俄最大型水面舰艇22350型护卫舰使用。但在其他如近年来服役的21631型和20380型轻型护卫舰上使用的主动力仍未柴油机。

　　所以对于俄目前的燃气轮机技术水平，外界的评论分析认为俄生产商很可能尚未完全掌握舰船燃气轮机生产技术，其综合性能尚未完全满足俄海军需求。“留里卡-土星”虽然有航空发动机研制生产经验，但工作环境恶劣的舰船燃机在设计生产是上远比航空燃气涡轮机难度更大。俄国产舰船燃气轮机的大量装备仍需时日。图为苏-35上使用的“留里卡-土星”的117S发动机。

　　反观90年代后的我国，在引进了乌克兰“曙光-机械设计”的UGT-25000燃气轮机的同时，依旧没有放松国产型号的研制。特别是在随着我国经济实力、工业基础、技术水平的增强，特别是航空发动机核心机技术的突破，为国产燃气轮机的发展打下了坚实的基础。

　　90年代末期，随着美国及西方对我国实行武器禁运后，我国已无法继续引进LM-2500燃气轮机，052型驱逐舰的后续建造也面临着因无合适的动力系统而停顿的局面。所以在1993年，与乌克兰签署了DA80(UGT25000)舰用燃气轮机的销售及生产许可合同。乌方在向我国出售10台UGT-25000/DA80燃气轮机的同时，转让相关技术由我国进行国产化。

　　由于UGT-25000燃气轮机的体积、重量都大于LM-2500，所以052型驱逐舰已无法与其适配。所以，以其为动力系统的052改型驱逐舰就是我们熟悉的052B型168、169号和052C型170、171号。所以UGT-25000的引入，为我国海军水面舰艇提供了急需的动力系统，助力了我海军远海作战能力的提升。

　　只不过较于LM-2500，UGT-25000性能上有着强烈的苏式装备特色，片面强调着人员适应装备。UGT-25000燃气轮机只是采用了比较简单的罩体，并没有将燃气轮机完全罩住，压气机部分还暴露在外，以致机舱噪声较大，同时也使机舱温度升高，工作环境变差。罩体设计上也没有隔热、隔音措施。燃机工作时的强烈噪声可达110分贝，机体邻近高温可达100℃，这对轮机兵的身心健康危害很大，降低了轮机兵持续作战的能力。

　　所以在UGT-25000的国产化过程中，不仅是技术的引进，还有着消化吸收和改进提高。借鉴了LM25000的装备使用经验，我国对UGT-25000的第一阶段系列改进就包括，采用LM2500的箱体式罩体，将燃气轮机完全罩住，从而降低机舱温度噪声，改善轮机兵的工作环境;加装观察窗、照明、加温、导轨，使得燃气轮机的日常维护、故障排查更为便利。

　　通过中船重工703所、西安航空发动机集团、哈尔滨动力集团的努力，2004年首台国产化的UGT-25000的试制，性能与乌原产机组性能相当，国产化率达到了60%以上。 此后的第二阶段国产化工作，主要将国产化率提高到95%以上，基本实现材料、工艺等国产化。目前，完全国产化的机组已经批量生产，为中国新一代水面舰艇建造提供了必要的动力保障。

　　在引进与自研两步走的过程中，其实我国发展燃气轮机技术的时间较早。1958年就纳入发展规划，成立了南北两个设计所进行设计研究。1959年，我国从苏联引进M-1型燃气轮机作为国产护卫艇的加速主机。以其为基础，1961年上海汽轮机厂完成首部国产燃气轮机的试制，并随后装艇在东海舰队上海级护卫艇上展开了测试与试用，这也是我国在水面舰艇上正式采用燃气轮机的第一次尝试。

　　1964年，我国研制了6000马力的燃气轮机，这是我国自行设计、研制的首型舰船专用燃气轮机，但由于研制周期过长加之原计划的装配对象037型猎潜艇的调整便未能装备部队。随后，我国紧跟西方燃气轮机采用航空发动机改进的技术潮流，在国产涡喷-8的基础上开始了大功率燃气轮机的研制和试制。

　　此后，我国又以涡轴-5、涡桨-6、涡喷-6、涡扇-9等为基础发展了多型航改燃气轮机。其中以涡桨-6发展的409型燃气轮机，本计划装备在077型扫雷艇，后成为了722型气垫船的主动力。

　　70年代，我国从英国引进了第二代涡扇发动机“斯贝”MK202，国产化后型号为涡扇-9。80年代，我国开始在其基础上研制新一代航改燃气轮机GD-1000。到了1993年，GD-1000的样机通过了性能鉴定，功率为13000马力，也标志着我国已经掌握了新一代燃气轮机技术。但由于研制周期的过长，GD-1000的性能指标已经落后于国际先进水平。

　　90年代随着UGT-25000的引进，对其技术的消化吸收提高了国产燃气轮机的技术发展起点，为我国燃气轮机的系列化发展提供了良好的参考基础。1995年，随着国产涡喷-14“昆仑”的问世，在其基础上派生燃气轮机(QD128)的工作也展开了。2000年完成了样机试制，2002年投入使用。QD128成为了我国第一种具有完全自主知识产权的燃气轮机。但其16000马力左右的功率还是满足不了海军的需求，但应用在了民用发电领域并实现了配套出口。

　　90年代，“太行”涡扇发动机的技术突破，为我国燃气轮机的大发展带了更大可能。第一型“太行”改型燃气轮机是QD70，船用型为QC70，是中国第一型7000千瓦燃气轮机，1996年开始研制，2006年投入使用。针对大中型水面舰艇的需要，中国在“太行”涡扇发动机的基础上还推出了功率达25000马力的QC185燃气轮机。图为采用“太行”动力的歼-11B。

　　QC185燃气轮机的燃气发生器由“太行”核心机风扇部件、低压涡轮、后机闸部件略微改装而成，研制于1998年开始启动，2004年完成验证机测试工作，2008年完成技术鉴定。2010年投入使用。QC185作为中档功率燃气轮机，可作为驱护舰的主动力，这也标志着我国在装备自主研制生产的舰用燃气轮机道路上又迈进了关键的一步。

　　同时，我国还利用乌克兰的技术发展研制了R0110重型燃气轮机，输出功率达150000马力，热效率36%。R0110是中国自主研制的第一型重型燃气轮机，它的研制成功预示着中国将成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。虽然目前的R0110是应用在发电领域，但其基础上性能下潜可实现60MW、160MW与200MW以上系列燃机，而可作为中型常规航母、两栖攻击舰等大型水面舰艇主动力的R0110舰用型号的论证工作已经展开。

　　仅就目前的QC185和UGT-25000(及国产化型号封面中的QC-80“30MW级燃气轮机”)两型成熟的燃气轮机而言，二者的组合可较好地适应我国海军现有和未来的舰艇谱系。功率较大的UGT-25000系列，因体积和重量也比较大，主要用于驱逐舰等大型水面舰艇，以2部UGT-25000与2部柴油机的动力组合足以满足6000～8000吨级舰艇的动力需要。

　　且不考虑UGT-25000在国产化和深度改进中性能的提升(通过乌方的合作，在低压压气机与高压压气机设置了国产冷却器后的UGT-25000IC型功率达到50000马力)，目前而言4部UGT-25000的组合，不仅可以使国产驱逐舰突破目前的排水量限制，达到阿里伯克级驱逐舰相当的水平，也能满足满排在11000-13000吨的055“大驱”的需求，为我国海军主力防空舰、综合驱逐舰的综合性能提升奠定了基础。

　　而根据QC185体积小、重量轻的优点可以发展一系列轻型化型号，可作为6000吨级以下护卫舰等水面舰艇动力系统的升级选项。相较于目前俄罗斯所面临的乌克兰及西方对其的舰艇动力禁运下的窘境，我国海军从驱逐舰、护卫舰、补给舰的“下饺子”及国产航母、大型驱逐舰的开工建造，这背后的硬件支撑自然是离不开我国军工人在舰艇动力在燃气轮机领域的几十载耕耘。图为054A“新青年”的建造简明情况。