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[科普中国]-全燃联合动力装置

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全燃联合动力装置,又称燃气-燃气联合动力装置,是一种舰艇动力装置。由不同类型或型号的主机联合组成的舰艇动力装置。通常由加速主机、巡航主机、传动装置、轴系、推进器等构成。

简介全燃联合动力装置,又称燃气-燃气联合动力装置,有燃气-燃气联合使用及燃气-燃气交替使用两种型式。

这种装置的巡航机及加速机均为燃气轮机,巡航燃气轮机可以经济地提供巡航所需要的低功率,而在高航速下用加速机组运用,该系统具有操纵灵活、功率大、重量轻的优点,但装置的造价昂贵,而且进排气道占用了甲板很大的宝贵空间。1

特点根据联合动力装置的工作特性,其具有如下特点。

(1)因为采用了质量很轻的燃气轮机装置来提供很大一部分装置功率,因而联合动力装置的单位质量和绝对质量显著减小。

(2)由于采用了耗油率低的巡航装置,可以增大续航力或减小燃油储备量。

(3)由于加速机组和巡航机组彼此独立,提高了装置的可靠性,即任何一个机组发生故障都不会完全破坏动力装置的工作。

(4)由于采用了燃气轮机装置,提高了舰艇的机动性,由启动迅速,由巡航到全速工况过程加快。

(5)燃气轮机装置进排气管道巨大,增加了机舱结构及布置上的困难。2

发展趋势目前,联合动力装置主要应用于大、中、小各种水面舰艇中,如大型高速炮艇、猎潜艇、护卫舰、驱逐舰和巡洋舰等,已成为各国海军竞相研究和采用的主动力装置形式,其发展趋势和要研究解决的问题可归结为如下几点。

(1)燃气轮机联合动力装置是一种新型动力装置,与常规动力装置相比具有明显的优越性,已为各国海军所普遍采用和大量建造。

(2)随着燃气轮机的不断发展和日益完善,舰艇联合动力装置的形式也不断变化和日趋完善,护卫舰目前普遍噍用CODOG,驱逐舰则应用COGOG和COGAG。联合动力装置发展初期所出现过的COSAG和CODAG装置,由于常规部分所占比例大,优越性受到限制,因而已经淘汰,目前已不再建造这类舰艇。

(3)除了燃气轮机之外,联合动力装置必须具有一整套结构复杂和技术要求很高的推进合理,将显著影响联合动力装置的性能。随着联合动力装置的不断发展,推进传动系统也日益简化和完善。

(4)燃气轮机的进、排气道和自动同步离合器是伴随燃气轮机联合动力装置的出现而出现的,在研制这种动力装置时必须加以研究和妥善解决。2

联合动力装置的简史联合动力装置的出现与燃气轮机的发展有着密切的关系。20世纪50年代起燃气轮机开始应用于舰艇后,蒸汽轮机-燃气轮机动力装置被用于大中型水面舰艇上,60年代后柴油机的单机功率不断增大,重型高速功率柴油机的发展,出现由柴油机-燃气轮机组成的联合动力装置,已广泛地用于中小型水面舰艇上,成为联合动力装置中最主要的一种组合形式。这个时期燃气轮机的经济性较差,一般多作为联合动力装置中运行时间较短的加速机组。70年代以来燃气轮机的技术性能有了很大提高,燃油消耗率大幅度下降,部分工况性能有了改善,从而出现由同型号燃气轮机组成的联合动力装置。从发展趋势看,这种同型机全燃动力装置将取代异型燃气轮机组成的联合动力装置。对振动噪声有很高要求的一些特殊用途的水面舰艇,在巡航时采用电力推进的形式,由燃气轮机-电动机组成的联合装置(COEAG)或蒸汽轮机-电动机联合装置(COSAE)等也陆续出现于80年代设计研制的舰艇上。3

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学