国产大驱可否考虑采用三轴推进

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 14:05:00
要充分发挥神盾系统和区域防空导弹的威力,新一代区域防空舰的标准排水量需要达到8000吨以上,这就是所谓的“大驱”。但是现有的动力系统安排两轴很不方便。一台GT25000的最大功率是33000马力,如果照搬052B/C的动力配置,在大驱上采用两台GT25000配两台柴油机,总功率为66000马力,明显动力不足。若采用4台GT25000的全燃模式,则总功率要达到13万多马力,又嫌过大。而且全燃动力的军舰在低速下的经济性不好。因为燃气轮机虽然具有体积小、加速快的优势,但在低功率下比较费油。柴油机的优势是低速下也很省油。

如果大驱不用新的燃机,可以考虑采用三轴推进。即采用三套和052B/C所用的柴燃交替动力系统,在进出港口、低速巡航时采用三台柴油机,每台柴油机5000到7000马力都够了。在高速时用三台GT25000,总功率达到9万9千马力,正合适。

另外,三轴推进还有动力输出组合灵活的优点:中间一轴用燃机推进,左右两轴柴油机推进的方式,可以取得3-4万马力;或者用一轴柴油机推进,左右两轴燃机推进,获得7万多马力。这样,在从低速到全速的整个范围内,发动机基本都工作在自身最佳的状态。

对于8000吨以上的大舰,安排多一根推进轴的空间还是足够的。换来立足现有装备,动力搭配合理,全寿命内省油的好处。要充分发挥神盾系统和区域防空导弹的威力,新一代区域防空舰的标准排水量需要达到8000吨以上,这就是所谓的“大驱”。但是现有的动力系统安排两轴很不方便。一台GT25000的最大功率是33000马力,如果照搬052B/C的动力配置,在大驱上采用两台GT25000配两台柴油机,总功率为66000马力,明显动力不足。若采用4台GT25000的全燃模式,则总功率要达到13万多马力,又嫌过大。而且全燃动力的军舰在低速下的经济性不好。因为燃气轮机虽然具有体积小、加速快的优势,但在低功率下比较费油。柴油机的优势是低速下也很省油。

如果大驱不用新的燃机,可以考虑采用三轴推进。即采用三套和052B/C所用的柴燃交替动力系统,在进出港口、低速巡航时采用三台柴油机,每台柴油机5000到7000马力都够了。在高速时用三台GT25000,总功率达到9万9千马力,正合适。

另外,三轴推进还有动力输出组合灵活的优点:中间一轴用燃机推进,左右两轴柴油机推进的方式,可以取得3-4万马力;或者用一轴柴油机推进,左右两轴燃机推进,获得7万多马力。这样,在从低速到全速的整个范围内,发动机基本都工作在自身最佳的状态。

对于8000吨以上的大舰,安排多一根推进轴的空间还是足够的。换来立足现有装备,动力搭配合理,全寿命内省油的好处。
三根轴,好象是德国派头吧。
无畏舰时代很多德国主力舰就是三根轴的,后来的很多传奇德舰也是三轴的。


其实电力推进就是最好的解决方法,而且我国有和LM2500功率相近的燃气轮机。8000吨的21956同样使4台GT25000,

其实电力推进就是最好的解决方法,而且我国有和LM2500功率相近的燃气轮机。8000吨的21956同样使4台GT25000,
LZ想法还是不错的.只是三套柴燃交替动力装置体积实在太大.
三轴纯属脑残设计
三轴应该算是最被逼无奈的干法,因为奇轴数的船会不停的偏航且无法消除,只能靠不停的补舵来修正。如果实在没有更好的办法那中间轴喷水也比用桨叶强。也就是南非骁勇级的干法。
其实大驱用GT25000也没多少浪费,功率大了在工厂里可以搞个减功型的,往大不好办往小还不好整吗,功率大了在航行时不必使上全力,寿命也可以延长。再说赌王兄说过GT在高温条件下功率下降的厉害。
要是就用33000马力的装舰我也有办法,两台一组,在变速装置上(不是轴上)引出一根轴来装一台发电机,顺便解决下大驱的电站功率问题,以2000千瓦计,全速时就可以提供4000千瓦的电力,其余电力所需的装机功率可以减小。单轴巡航时1000多千瓦也够大驱日常所需了。
再考虑到国货的重量体积都可能比美货大一圈,要想达到伯克2的性能军舰也就要大上一圈,GT正好能满足排水量增大后的需求。
其实万吨舰艇三轴也是可以容忍的  不过既然时间还很充裕 用不着那么将就
用4轴或者2大2小
不可能,3轴是没有办法的办法,是将就,以tg现在全面米提的思想,是不可以低。
要是20年前,貌似可以讨论下。
6L正解.
应该用柴燃联合(CODAG), 是最理想的动力设备. 可惜TG技术不行, 要向德国人学习... 山寨之, 嘿嘿...
回复 6# 荆深特快

第三轴放在中间,左右两轴对称布置,为什么还会不停地偏航?

其实我本人也是更喜欢把大驱造成巡洋舰的做法。目前,国产的远程导弹要达到美国导弹的同样性能,尺寸要大上一圈。要保证载弹量,或者设双机库,很快就能把增加的排水量用掉了。
bajimmy 发表于 2010-3-13 19:16
没有必要非去选择柴然联合,最理想的动力模式是全电的,CODAG对于TB的难度恐怕远大于柴电燃
全电推进的瓶颈是推进电机。
目前技术水平下的推进电机比重量很大,比如20MW(约3万马力)的就需要大约400吨以上。

目前与燃气轮机或者柴油机直接驱动相比,不足取。
既然用三轴,楼主何必采用财燃交替呢,直接上柴燃联合就行了,两台柴油机联中轴,共计14000马力,两侧轴各连接一台燃气机即可,共计66000马力,总功率可达80000马力,足以推动8000吨以上的大驱达到30节,和楼主的设计比,节省一台柴油机,一台燃气机,而且传动装置也简单,不需要在柴油机和燃气机之间切换。

另外“因为奇轴数的船会不停的偏航且无法消除,只能靠不停的补舵来修正。”这确实存在,不过在现代自动控制的条件下,并不是什么问题,因为航行受大风,洋流影响也会偏航,同样需要不断校正,这方面配合全球定位系统,目前已经实现自动驾驶。西班牙的航母就采用单轴设计,也没什么问题,只是抗损性差罢了。


补充一句,两台柴油机联中轴,共计14000马力已经可以推动8000吨以上的大驱达到22节以上航速了,完全覆盖巡航所需范围,在往上就是高速航行了,直接开燃气机多耗点油也没关系。
而两台燃气机即可共计66000马力,可以推动8000吨以上的大驱达到28节以上航速了

另外全电推进的效率也要低不少
因为普通推进方式是,发动机化学能到机械能只转换一次
另外全电推进是化学能-机械能-电能-机械能,虽然发电机和电动机效率都比较高,可达90%以上,但两次转换下来,估计会额外损失10%的功率

补充一句,两台柴油机联中轴,共计14000马力已经可以推动8000吨以上的大驱达到22节以上航速了,完全覆盖巡航所需范围,在往上就是高速航行了,直接开燃气机多耗点油也没关系。
而两台燃气机即可共计66000马力,可以推动8000吨以上的大驱达到28节以上航速了

另外全电推进的效率也要低不少
因为普通推进方式是,发动机化学能到机械能只转换一次
另外全电推进是化学能-机械能-电能-机械能,虽然发电机和电动机效率都比较高,可达90%以上,但两次转换下来,估计会额外损失10%的功率
下一代防空舰排水量都没确定吧?
算了吧,全燃都不错了
回复 14# ddkk888

你这种安排,如果在只开中轴的柴油机时,两边的燃气轮机不开,那螺旋桨不转,会不会造成额外阻力呢?
复旦一兵 发表于 2010-3-13 23:23


肯定会有的,可能还不小,貌似TG做过这方面的实验,并且采用辅助动力系统推动螺旋桨,以求减少阻力,但我想不至于达到不可接受的程度
刚才分析有些问题,螺旋桨阻力不会太大,用离合器断开空转的情况。
螺旋桨效率很高,推进时把轴的转动转化为推力,反过来被动的时候,会把阻力转转化到轴上,如果轴没有带负载,因该阻力会比较小。
非在大改动力上钻牛角尖,换个思路.
舰艇加水翼,高速时船身抬起点,速度和吃水深度变浅.阻力变小成正比,
同动力得到更高速度.
非在大改动力上钻牛角尖,换个思路.
舰艇加水翼,高速时船身抬起点,速度和吃水深度变浅.阻力变小成正比,
同动力得到更高速度.
复旦一兵 发表于 2010-3-13 19:37

左右两边实际上都是相对方向旋转的~~~~不是所有的螺旋桨都朝同一方向转~~~

比如4轴两轴顺时针转两轴逆时针转~~正好平衡~~~3轴就不好办了~~~
复旦一兵 发表于 2010-3-13 19:37


    不是放不放中间的问题,是螺旋桨旋转方向的问题。两个对转就没事了,第三个怎么办?
奇数轴推进是个问题吗?查了一下,西班牙的航母是单轴推进,美国的佩里级护卫舰是单轴推进,世界上大多数民用船舶是单轴推进。德国的沙恩霍斯特级战列巡洋舰是三轴推进。再远一点,以前螺旋桨战斗机大多是单桨的,也没听说过飞歪的顾虑。
{:3_90:}三轴真的有够恶趣味的。。。
船,尤其是军用的,好像不只有动力。
还要考虑比如结构,吃水,内部等等。
毕竟中间加个轴,龙骨就得断开把?
ddkk888 发表于 2010-3-13 22:55
同意. 但如果用柴燃联合(CODAG), 8000吨以上的大驱达到31节以上.     :handshake
cx1243 发表于 2010-3-13 19:38
如15L说, 全电推进军舰的效率不是最理想的. 全电动力最理想的是在反潜和核燃动力上.
TG要求高效率, 这个CODAG关, 一定要拿下.
复旦一兵 发表于 2010-3-14 21:05

老哥 您太逗了 单发螺旋桨飞机 怎么能不考虑偏轴的问题呢?

模型飞机都有
用柴燃联合(CODAG), 8000吨以上的大驱达到31节以上

ddkk888 发表于 2010-3-13 22:55

燃机也不是直接驱动推进器的,中间还要加个减速器,当然同等技术下这个机械减速器体积和效率比电传动还是要高一点~~~~

奇数轴推进是个问题吗?查了一下,西班牙的航母是单轴推进,美国的佩里级护卫舰是单轴推进,世界上大多数民 ...
复旦一兵 发表于 2010-3-14 21:05

给你看看单发螺旋桨飞机的偏航

滑流作用:螺旋桨除了使气流向后流动外,还会使气流顺着螺旋桨旋转的方向流动。这股气流被机翼切分成上下两部分,下边的影响不大,上边的会对尾翼产生影响。以右转螺旋桨为例,机翼上方的气流是从左向右的,这会产生一个向左的偏转力矩,必须蹬舵修正。

进动作用:旋转的螺旋桨会产生进动性。同样以右转螺旋桨为例,飞行员操纵飞机抬头的时候,由于进动飞机还会向右偏航。飞行员操纵飞机向右偏航的时候,由于进动飞机又会自动低头。

当然,舰艇的问题要少一些。
奇数轴推进是个问题吗?查了一下,西班牙的航母是单轴推进,美国的佩里级护卫舰是单轴推进,世界上大多数民 ...
复旦一兵 发表于 2010-3-14 21:05

给你看看单发螺旋桨飞机的偏航

滑流作用:螺旋桨除了使气流向后流动外,还会使气流顺着螺旋桨旋转的方向流动。这股气流被机翼切分成上下两部分,下边的影响不大,上边的会对尾翼产生影响。以右转螺旋桨为例,机翼上方的气流是从左向右的,这会产生一个向左的偏转力矩,必须蹬舵修正。

进动作用:旋转的螺旋桨会产生进动性。同样以右转螺旋桨为例,飞行员操纵飞机抬头的时候,由于进动飞机还会向右偏航。飞行员操纵飞机向右偏航的时候,由于进动飞机又会自动低头。

当然,舰艇的问题要少一些。
回复 33# 日全食

谢谢楼上几位的分析,又重温了力学的感觉:b

不过看来,单轴造成的扭矩并不是一个头疼的难题。单桨飞机和单轴船比比皆是。另外楼上担心破坏龙骨结构的也应该放心,毕竟单轴的船总是从正中间穿轴的吧。

另外三轴在空间上的布置也会有一个特点:因为船底部的流线型,左右两轴的位置要比中间的轴靠前。这样如果轴长一样的话,左右两机舱会和中间机舱错开。这样产生的好处一是抗损性好(正好看到赌王大作里说高波的双轴机舱还刻意前后错开),还有就是避免了三个机舱挤在一起。

唉,真要讨论起来,细节真多啊
复旦一兵 发表于 2010-3-15 13:53

恩,单轴只是别扭了点,算不上什么大问题。
bajimmy 发表于 2010-3-15 04:44
全电都不理想柴燃联合反而成最理想了?那个联动带来的功率损失怎么解决?相关的机械工艺要求打算花多少时间和钱去搞?搞出来又能带来多少提升?相较于投入的时间和资源,是否值得?投入到其他更合适的开发当中是不是更有价值?
地球上除了汉斯就没人大玩CODAG,这是可以有但不是必须的选择!不是非走不可的;搞清楚这一点吧
ddkk888 发表于 2010-3-13 22:55
别以为柴燃联合就是燃机+柴油机的功率,中间那个联动齿轮箱带来的功率损失,阁下一口吃了?;P
全电推进两次转换剩下来的功率都远比其他任何带传动轴的玩意儿的有效功率高!
bajimmy 发表于 2010-3-15 03:27
直白的说,如果动力还是52C那套,即使联合也不可能推动8K吨的DDG上31节,除非长宽比高过10
cx1243 发表于 2010-3-15 18:22


    才发现原来还有天真的童子以为转速和功率相差很大的玩意并一起是不会掉马力的......:L
Ericsson1979 发表于 2010-3-15 18:30
更神奇的是,居然这种联合动力可以BS掉全电动力;因为全电动力要转换两次,而联合动力只有“化学能——机械能”的转换,对此,我实在不知道该说什么好。。。