中國有能力創建核電高鐵式世界第一船用燃氣輪機

——淺析遼寧艦、新航母動力及052C/D動力

遼寧艦的動力非所謂4台燃氣輪機x25,000馬力，共100,000馬力，而是8台蒸汽輪機，149兆瓦，200,000馬力。筆者的說法是有根據的。據中方民間購買人自述，拖回瓦良格號時，裡面8台蒸氣輪機鍋爐都在，而且是嶄新的。這與烏方“動力系統已全部摧毀”的說法有很大出入。烏確毀關鍵動力系統，即9台渦輪發電機x1500千瓦和6台柴油發電機x1500千瓦。中方使用原裝8台蒸氣輪機，再配套9台渦輪發電機和6台柴油發電機，達到了瓦良格號的原動力設計要求，即149兆瓦，200,000馬力。俄烏兩國與西方都沒有想到中方有完全恢復該艦動力的能力。漢和猜測遼寧艦採用DA80的仿製品R110，漢和猜錯了。DA80的仿製品不是R110，而是UTG25000DCTW。但是，遼寧艦並沒有用UTG25000DCTW。UTG25000DCTW與DA80一樣，重16噸，裝備了052C/D。過重，使艦不能大型化，相控陣雷達不能高架，探測距離不理想；非模塊化，不便維修。2014年3月，國產R0110燃氣輪機通過專家驗收。輸出114,500千瓦，150,000馬力。燃氣輪機的熱效率低於柴油機，而且對燃油品質要求較高。為了提高動力裝置的經濟性，工業發達國家已着手研究燃氣輪機排氣的餘熱利用。其原理是將燃氣輪機的高溫排氣送入廢氣鍋爐，產生蒸汽推動汽輪機作功，汽輪機與燃氣輪機共同驅動螺旋槳，稱為燃-蒸聯合循環裝置(COGAS)。這種裝置把燃氣輪機排氣溫度高與汽輪機進汽溫度低的特點結合起來，使裝置熱效率達40%以上，是效率較高的一種動力裝置。目前相關技術研究水平最高的是烏克蘭，已經在“斯米爾諾夫船長”級大型滾裝式貨船和“光榮”級巡洋艦上成功運用。中國在相關方面也已經有不少研究。中國完全可以在建第三艘國產航母時應採用燃-蒸聯合循環裝置(COGAS)。裝備一台不直接燒天然氣而是燒重油的R0110艦船改型，燒重油比燒柴油省；再裝備6台遼寧艦現用蒸汽輪機鍋爐，112兆瓦，150,000匹馬力。把燃氣輪機的高溫排氣送入鍋爐，產生蒸汽推動汽輪機作功，汽輪機與燃氣輪機共同驅動螺旋槳。同時，產生的蒸汽也可以用於航母航蒸氣彈射起飛。燃-蒸聯合循環動力裝置(COGAS)的航母目前世界上還沒有，中國可以首創一個燃-蒸聯合循環動力裝置(COGAS)航母的範例；模塊化，便利維修。R0110是簡單循環燃氣輪機，最大熱效率36%，比美英德俄法日簡單循環燃氣輪機平均最大熱效力40%低4%。2015年中船606所 李孝堂研製成功一台中冷燃氣輪機驗證機，即“間冷熱力循環船用燃機驗證機”，屬於聯合循環技術，該技術比簡單循環技術先進一代，在ISO條件下，最大熱效率42%，比使用簡單循環技術的R0110最大熱效率高出6%，而重量只有10噸，用於驅逐艦，可造大型化艦，解決高架有源相控陣雷達，探測遠；多搭載垂髮導彈；節省燃油，延長航程。這是巨大的技術進步。如在完成第二艘常規航母，再建第三艘常規航母時，裝備李孝堂的中冷燃氣輪機，那麼部署耗電量大的電磁彈射器、固定翼預警機上艦就完全成為可能。但是，中冷燃氣輪機仍然不是當今世界最先進的聯合循環技術。當今世界最先進的聯合循環技術是中冷回熱燃氣輪機。美英聯合研製成功了WR-21中冷回熱燃氣輪機。重量10噸，最大熱效率43%，且熱效率釋放均勻，在釋放一半熱效率時，熱能仍可達40%。美海軍評估，WR-21裝備伯克級驅逐艦，燃油可以節省30%，航程增加21%。從李孝堂的中冷燃氣輪機到美英的中冷回熱燃氣輪機WR-21，中方的差距只有5年的時間。中方在材料與工藝迎頭趕上的同時，已經調整研製方向至中冷回熱燃氣輪機。相信中方持之以恆，奮力創新，就一定能在不長的時間裡創建出如同核電、高鐵一樣的船用燃氣輪機世界第一。