中国船用燃气轮机的早期发展

懒厨 · 发表于 2014-1-3 14:41:16

兜胖胖发表于 2014-1-3 14:21 a- b% y. `3 {* N) {
这个R110在几个军事论坛，基本上认为是发电的，不能放在航母上……

这个我就不知道了，难道是电推航母？

晨枫 · 发表于 2014-1-3 14:56:02

懒厨发表于 2014-1-3 00:41 3 }, q- r& r8 A
这个我就不知道了，难道是电推航母？

电推航母是未来正道，没想到TG这么快就上大电推了。电推转核也容易，上一个核电单元就对接了。

2012年底完成设计，明年福建开建，全一体化设计，相关技术中核研发20多年，电功率快赶上阿库拉的热功率了，燃料组件2.15米高，那么从比例看全堆高度10m左右，很紧凑，虽然超过TG耐压壳制造能力但是黑鱼也要不了这么大功率，砍一半也够了。

要是核潜艇里嫌高，航母里就没有这个问题了。

兜胖胖 · 发表于 2014-1-3 15:02:04

懒厨发表于 2014-1-3 06:41 8 a8 K% R1 z. a- }7 u9 t0 i' U
这个我就不知道了，难道是电推航母？

不知道呢，如果是电推航母，那就真是高科技了，海军还没有用电推的作战舰艇呢（民用和海军非战斗单位好像有小型的电推舰艇），这个4.5W吨及以上级别的航母用燃机的只有英国的伊丽莎白，准航母的话美国最新的5W吨级美国级两栖突击舰也是燃机，他们两个都是燃机发电+全电推动。其余所有的这个级别的常规动力航母准航母都是蒸汽轮机

轻型航母倒是有柴燃联合的，其中最大的是标排2.8W满排3W吨的意大利加富尔号，其余都是2W吨上下的

12月23日有个消息“中国工程院院士马伟明应聘为中国船舶工业集团公司双聘院士并担任高级技术顾问、电气工程首席专家”，这个马伟明院士是海军少将，就是搞电力系统技术的，中国的电磁弹射，电磁炮，全电舰艇动力研发都是他主持的。一般的大家的解读是下一代的054B护卫舰和055驱逐舰可能要上全电推进，但如果新一代航母确定要上燃机的话，那确实是大消息，很有可能航母要上全电。

晨枫 · 发表于 2014-1-3 22:58:27

兜胖胖发表于 2014-1-3 01:02 # X$ J8 G; j$ f( E7 G5 H* N
不知道呢，如果是电推航母，那就真是高科技了，海军还没有用电推的作战舰艇呢（民用和海军非战斗单位好像 ...

电推技术应该可以模块化和scalable（怎么翻？意思是可大可小），一通百通，054B和055在某种程度上共用应该没有问题，航母大一点，直接共用可能较难，但技术共用还是可以的。下一代舰船应该用电推，就是没有想到TG现在大步快跑，昨天还不能解决舰用燃机的问题，今天都要上电推了。恍若隔世。

桃子甜 · 发表于 2014-1-4 11:23:11

晨枫发表于 2014-1-3 09:58 # r* C7 g$ x) L& q1 H0 E" Z
电推技术应该可以模块化和scalable（怎么翻？意思是可大可小），一通百通，054B和055在某种程度上共用应 ...

我表示谨慎乐观，不会那么快吧。

虽然是井喷期，但路还是要一步一步的走，很多基础方面咱还有差距。这个都是基础工业，没有弯道超车这一说。

橘子和枪 · 发表于 2014-1-5 22:53:28

本帖最后由橘子和枪于 2014-1-5 22:59 编辑

2. 早期发展

401 燃气轮机

在山寨M1的时候，中国也同时于1959年开展了一型5000kW级别的燃气轮机的研制，取名为401。

实际上，一开始开展了小(代号401，5000 kW)、中(代号402，10000 kW)、大(代号403，14700kW)三型机组的可行性论证和方案设计。考虑到技术储备和开发难度等因素，最终确定研制401机组，由燃气轮机北方联合设计组负责研制（BTW，燃气轮机南方联合设计组主要负责404的研制）。

401燃气轮机是首型自行设计的舰船专用机组，用于中、小型水面战斗舰艇作加速机用。机组主要性能：额定功率5000千瓦，耗油率384克/千瓦小时。

1959年开始研制，1964年完成设计，1969年样机开始台架试验，速度应该说还是挺快的。但是然后就是漫长的试验，最后终于完成５００小时耐久性试车，和双机并车传动装置１５０小时长期试车，“401燃气轮机动力装置具备了装艇试用的条件”。401算是我国自行研制成功，从技术到材料全部立足于国内的首型舰用燃气轮机。

50-60年代是航空技术发展的一个黄金时期（或者叫泡沫时期），燃气轮机技术在这段时间也取得了重大进步，实际上401刚刚开始研制其主要指标就已经落后，等终于走完了漫长的研制过程以后已经彻底落后于时代了，其预定装备的037G反潜护卫舰也已经放弃采用燃气轮机，从而401成为长长的中国船用燃气轮机的流产儿名单中的一个，但绝不是最后一个。

5000 kW 燃气轮机

懒厨 · 发表于 2014-1-6 11:04:00

晨枫发表于 2014-1-3 22:58
7 p! _ F* N8 Y+ _( M; M0 b& l电推技术应该可以模块化和scalable（怎么翻？意思是可大可小），一通百通，054B和055在某种程度上共用应 ...

我是外行了，没觉得电推是很高科技的东西。某次带一个船东去某船厂，他想做一条全电推的海工船，国内好几个船厂都能做，只不过是船东钱不够，没谈拢罢了。也许航母的不一样吧。

燃机叶片也是，前两个月陪电厂老板去一个叶片修理厂考察，那老外随便就拿着修好的叶片让我们摸，没有什么神秘的感觉，有一个步骤是要进烤炉烤，那烤炉也就7，8十万美元罢了，我还以为听错了，再次问他确认没错。

不过，这两样我都是外行，让各位见笑了，呵呵。

xlan1976 · 发表于 2014-1-7 13:43:42

懒厨发表于 2014-1-6 11:04 6 v# g; P8 F2 n& D1 L D
我是外行了，没觉得电推是很高科技的东西。某次带一个船东去某船厂，他想做一条全电推的海工船，国内好几 ...

叶片修理厂？叶片怎么修？
还有，是压气机叶片还是涡轮叶片？

懒厨 · 发表于 2014-1-8 10:09:16

xlan1976 发表于 2014-1-7 13:43
( x2 a- d1 u! D叶片修理厂？叶片怎么修？
& Z5 z. O5 v# g: z: V' H还有，是压气机叶片还是涡轮叶片？

是发电燃机的动叶和静叶，具体怎么修我就不懂了，打烂当然没法修，但有时有点裂痕，涂层有点损坏都可以修的。

懒厨 · 发表于 2014-1-8 17:38:16

懒厨发表于 2014-1-3 14:13
6 F- r7 h+ F5 }3 _4 ?% G. Q, Y; W( }: L这个我就不知道了，我以为我爆的什么猛料，原来网上早有了：http://baike.baidu.com/view/9770904.htm) ?( z+ b- c- p5 a# i* x: H- G* F
...

pilgrim R0110 功率输出是114.5MW 热效率36% 这只是个E级货呀

军用的东西，似乎热效率的要求就不是那么高了，皮实耐用，可靠性高才是主要的。

常挨揍 · 发表于 2014-1-8 19:43:04

本帖最后由常挨揍于 2014-1-8 19:52 编辑

维京老海盗发表于 2014-1-3 13:08
1 t( R J+ W* O1 r我想，可能汽轮机比集成电路还要多一个大型装备制造的能力，比如台湾，能制造集成电路，但是造不了飞机发 ...

当年桃子甜是这么描述这颗宝石的：70%的工科学科要把最顶尖的学科技术应用到这颗宝石上

@桃子甜在这贴里冒泡了，海盗大哥您可以找他死掐

找到桃子的原贴http://www.cchere.com/article/2044614

xlan1976 · 发表于 2014-1-8 20:54:09

懒厨发表于 2014-1-8 10:09 + h7 G l3 `/ N
是发电燃机的动叶和静叶，具体怎么修我就不懂了，打烂当然没法修，但有时有点裂痕，涂层有点损坏都可以修 ...

虽然发电燃机我没接触过，但原理跟航空燃气涡轮发动机是一样的，结构也大同小异。
如果是可以在装机的情况下接近的叶片，小损伤是不用拆下来修理的。当然不可接近的叶片要离位修理，但我不认为为这个值得专门弄个修理厂。。
另外，我问的是压气机叶片还是涡轮叶片，不是动叶和静叶。

xlan1976 · 发表于 2014-1-8 20:54:42

懒厨发表于 2014-1-8 17:38
! N# B2 @2 R! E# R. g军用的东西，似乎热效率的要求就不是那么高了，皮实耐用，可靠性高才是主要的。 ...

这个。。这个。。
你好像对发动机不是很了解。。

橘子和枪 · 发表于 2014-1-8 21:16:09

本帖最后由橘子和枪于 2014-1-8 21:18 编辑

401-II
1969年，适值401样机台架试验开始之际，海军提出了研制一型低油耗、长寿命、大功率、全工况燃气轮机机组，拟装大型登陆舰，后改为装中、小型水面舰艇。
机组主要性能：功率10400千瓦，全工况耗油率300克/千瓦•小时，返修期3000小时。
其基本方案是在401的基础上，一是通过在压气机前加级的方式增大流量，提高压比；二是将燃气初温从401的820℃提高到1000℃，即通过提高流量和燃气初温的方式来提高机组的功率和效率。

实际上在一款成熟的母型上通过增加流量和提高初温的方式派生出新型的燃机是燃气轮机发展的一条非常常用的技术路线，401 II选择的技术路线是非常可行的，其性能也确实有了很大的提高。

10400千瓦燃气轮机
但是，当401-II的研制正“春风得意马蹄疾的时候”，研制工作却被叫停了。发生了什么？!一是原拟装备的大型登陆舰的计划撤消了；二是

斯贝来了。

Erastus · 发表于 2014-1-8 23:48:59

好帖，

一下！

懒厨 · 发表于 2014-1-9 09:56:51

xlan1976 发表于 2014-1-8 20:54 5 L/ Q) e: m/ E& u8 H) a
虽然发电燃机我没接触过，但原理跟航空燃气涡轮发动机是一样的，结构也大同小异。
; ?7 ?# ^% [9 j- M' Q( P5 T如果是可以在装机的情 ...

原理是一样，但是发电用的燃机笨重许多，一个要接近200吨，所以处理起来比较麻烦。

国内还没有叶片修理厂，燃机电厂很多时候都要把叶片送到国外去修。据我所知，很快会有国内的第一家修理厂，两年内吧。

橘子和枪 · 发表于 2014-2-8 20:37:41

本帖最后由橘子和枪于 2014-2-8 21:04 编辑

3. 斯贝

曾经有一份答案放在我面前，我没有抄，等我想抄的时候已经抄不着了，于是我又买了一份答案。

1975年我国航空工业部门从英国RR公司引进航空斯贝MK202涡扇发动机技术资料、生产技术和原型机。

RB.168 Mk 202 Spey

RR公司在斯贝的派生型TF-41-A2航空“斯贝”发动机的基础上开发了SM1A舰用燃气轮机，正好手头上有斯贝MK202的技术资料和原型机，因此国内多个单位开始琢磨山寨斯贝SM1A的可行性。

基本思路和牛牛的一致，即去掉外涵道、混合器、加力燃烧室和尾喷管，保留燃气发生器（核心机），再增设动力涡轮，同时对各个部件进行海上工作条件下的适应性改造。

1981年该项目启动，取名410，为了降低风险，计划分成两步走，先研制410A机组，功率10500 kW，耗油率312 g/kwhr。第二步是410B机组，低压压气机完全重新设计，功率12400 kW，耗油率299 g/kwhr。

1988年完成燃气发生器150小时持久试车，1992年完成410A样机试验。410B的低压压气机于1988年完成全台试验。

10500 kW船用燃机

应该说80年代中国的工业基础已经了很大的进步，因此该项目的进展比早年的艰难跋涉快多了。但是该样机的主要核心部件实际上是采用英国原装进口的散件改造的，而斯贝MK202依旧超过了当时中国的工业水平（实际上超过的并不是很多，应该属于跳一跳就能够上的），再加上中国航空人一贯坚持的“有困难要下，没有困难创造困难也要下”的优秀品质，斯贝的国产化一直遥遥无期，这样山寨斯贝SM1A也成了无本之木。

而海军又看上了船用燃机的神器LM2500，只可惜LM2500终成水中花，最终山寨斯贝SM1A也成了水中月。

假如十八 · 发表于 2014-2-8 21:10:49

橘子和枪发表于 2014-2-8 20:37
/ d0 l. M2 B6 p! f, c* d3. 斯贝1 ? s. c5 T) D) i' L+ D

( V) T! S1 f% ^/ u% Y1 V$ E曾经有一份答案放在我面前，我没有抄，等我想抄的时候已经抄不着了，于是我又买了一份答案。

我亲眼看过斯贝并且摸过备用件我会说么，灭哈哈

兜胖胖 · 发表于 2014-2-8 21:13:06

橘子和枪发表于 2014-2-8 12:37 5 K3 H% V# L) b+ `) t7 z/ k2 v
3. 斯贝
2 B0 V/ _; H1 X! ^; l: n% R2 V2 t- w J, L! p
曾经有一份答案放在我面前，我没有抄，等我想抄的时候已经抄不着了，于是我又买了一份答案。

斯贝衍生的奥林普斯系列燃机真是很可惜啊，当时差点就引进了。倒是最后被日本人引进了用了二十多年。

橘子和枪 · 发表于 2014-2-8 21:24:21

本帖最后由橘子和枪于 2014-2-8 21:42 编辑

兜胖胖发表于 2014-2-8 21:13
斯贝衍生的奥林普斯系列燃机真是很可惜啊，当时差点就引进了。倒是最后被日本人引进了用了二十多年。 ...

斯贝和奥林普斯是两个不搭界的系列，
斯贝是RR自己的孩子，按照RR的习惯用英国国内的河流命名
奥林普斯则是RR从布里斯托（Bristol）买来的养子，按照布里斯托的习惯用希腊神话的神祗命名

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