|
记者：降低油耗，提高效率是舰用动力装置永恒的发展主题，请您谈谈燃气轮机发展方向。
图０３ 安装４０００马力船用燃气轮机的炮艇在航行中
闻院士：由于燃气轮机属高技术产品，其发展必须具备雄厚的工业基础和长期投入，加之世界各国各大公司收购、兼并、联合，目前世界上真正能设计、制造大功率舰船燃气轮机的厂商为数极少。各国海军装舰使用的燃气轮机集中在少数几个型号上，这一特点在大功率舰船燃气轮机上尤为突出。进入９０年代以来，大档功率（３００００马力以上）燃机的研发成为各国海军舰船燃气轮机发展的主流，其最大功率约为５００００马力（在国际标准条件下）。同时效率也逐步提高，简单循环效率达到４０％，复杂循环效率达到４２％。
分析世界大功率舰船燃气轮机的发展情况，可以发现在７０年代以后相当长的时间段内，各国海军装舰使用的大功率舰船燃气轮机绝大多数均集中在ＬＭ２５００这一型号上。而进入９０年代以后，随着各国海军对于水面舰艇主动力装置的功率需求不断提高，大功率舰船燃气轮机的研发有了新的发展，陆续有ＦＴ８、ＵＧＴ－２５０００、ＷＲ－２１、ＬＭ２５００＋、ＭＴ－３０等在研或已装舰，功率档主要集中在４００００马力左右。根据大功率舰船燃气轮机的发展趋势，可以推断４００００～５００００马力档次的舰船燃气轮机可以满足未来１０－１５年内各国海军对于大中型水面舰艇大功率燃气轮机主动力的需求。
燃气轮机性能提高主要有两条途径。一条是简单循环燃气轮机，通过增加压比、提高初温、改进部件效率，从而实现更高的综合性能。典型的例子是ＬＭ２５００燃气轮机，从２０也己７０年代初期开始，经３０年的不断完善、改进、发展和提高，研制出其发展型ＬＭ２５００＋，压比从１８．８增至２２．２，功率从２１兆瓦提高到３０兆瓦，耗油率从２３３克／千瓦时降至２１８克／千瓦时。
另一条途径是循环改进，采用复杂循环来达到更高的综合性能，因为舰船燃气轮机可以采用一些不能在航空发动机上用，但也许适于船用的技术特点，如间冷、蒸汽冷却等。典型的例子是由西屋公司和罗尔斯．罗伊斯公司合作研发的ＷＲ－２１燃气轮机，它是一个带有中间冷却器和回热器的燃气轮机，压比１６２，功率２５兆瓦，效率４２％，且具有优良的部分负荷性能，在１／３负荷时仍具有接近额定负荷时的效率。与简单循环相比不仅输出功率增加，额定功率下的耗油率降低，而且在大部分功率范围内具有一平坦的耗油率曲线，同时又具有低噪声及低的排气红外特征。采用该动力装置的舰船年燃油消耗量与美国海军现役的燃气轮机推进动力水面舰船相比降低约３０％，成为新一代舰船燃气轮机的象征。
两条途径也在交替竞争。１９５１年，英国为了超越当时简单循环所能达到的水平，采用了３个压气机、多个间冷器的复杂循环，而采用该技术的Ｍ６０燃气轮机装于＂灰鹅＂号炮艇上达到了良好的性能。但是，随着简单循环燃气轮机性能的发展提高，又摒弃了结构、系统复杂的循环。
几十年后，美国海军招标研制采用间冷回热循环的ＷＲ－２１燃气轮机，事物螺旋上升的规律得到体现，但它也一定会面对新的挑战。
记者：我国目前舰用燃气轮机的发展状况如何？
问院士；燃气轮机已成为我国水面舰船主推进动力之一，并正在日益广泛地应用，我们也在进行一些有趣的工作。
记者：谢谢您接受我们的采访。
|
