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启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间?

2020-10-03 11:31阅读(71)

启动一艘驱逐舰或护卫舰,需要多长时间?我看到网上资料说启动一艘航母需要10个小时,那么启动一艘驱逐舰或护卫舰需要多长时间?:兔哥回答。驱逐舰、护卫舰作为

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兔哥回答。驱逐舰、护卫舰作为海军的武器装备,强大的战斗力和快速的机动性能是其重要的标志,而支撑驱护舰高航速的是强大而澎湃的动力。驱护舰的发动机的动力通常具备几千几万马力,如此大的发动机马力自然要消耗大量的燃油,为了提高功率,另外也为了节省费用,舰船的燃油多是重油,而且舰船的发动机都不是一两台。驱护舰的发动机分主机和辅机,而且光是发电机就是多台,这是驱护舰作为军用战斗舰船的性质决定的。驱护舰的动力应该称为动力系统更贴切,那么,要起动这些动力系统是不是很费时费力呢?兔哥谈谈个人的了解。

首先说一个术语,舰船的开机在术语上叫备车,也就是把动力系统从冷机状态到满足满功率状态的情况。驱护舰的动力并不统一,目前有燃气轮机,有以蒸汽为动力源的蒸汽轮机,有大马力的柴油机,也有柴—燃联合为动力;发动机的机型的不同导致了驱护舰的开车时间不同,而影响到时间不同的有两个方面,一是发动机本身的性能特点决定的,第二就是使用的燃料决定的。舰船从冷机到备车成功是一个多机联动的过程,占用时间最多的不是发动力本身,而是前期的预热过程。兔哥分别论述一下;

(一)燃气轮机;这是目前所有动力中备车时间最快最短的一种舰船用发动机,根据功率大小燃气轮机的开机启动时间只有一到两分钟就可以达到高峰值,加上燃油预热时间不超过10~30分钟。军舰通常任务期间的停车燃油预热系统的机组并不会停车,只是主机和辅机停车,这样就保证了燃气轮机始终处于随时快速备车的状态,一但需要1~2分钟就可以转化成开车备航状态,非常高效。燃气轮机靠吸入空气加压然后进入高压燃烧室,泵入燃油点火燃烧产生高温高压燃气推动叶轮转动,起动成功后,燃气轮机就会开始进入稳定的热力学循环过程。这也是燃气轮机能够快速启动的原因。燃气轮机最好的燃料是天燃气,但军舰上是不允许使用天燃气、汽油等高危燃料的,燃气轮机能使用所有液体燃料,舰用最便宜的是重油,也是所有船舶的主要油料,但燃气轮机使用重油备车时间长,对燃气轮机的维护保养也增加强度,通常是轻油为主。

(二)柴油机;柴油机的启动时间短,能够在短时间就获得备航的条件,和燃气轮机比柴油机燃油的预热时间要比燃气轮机长,舰用柴油主机多数都是重油,而备车时需要首先对重油预热,特别是温度低的季节更是如此,舰船的发电机组都是烧轻油,这也是常备动力,就是保证舰船能快速备车。但驱护舰柴油机从冷油冷机到备车成功通常需要12~30分钟时间,热油启动时通常在15分钟左右即可备车成功。舰船用柴油机备航时烧轻油,出港后才可以使用重油。也有的驱护舰只烧轻油,但费用高于重油一半还多。

(三)蒸汽轮机;这个有点麻烦,蒸汽轮机的燃料是蒸汽,因此需要有锅炉烧水,这还不是第一步,燃油预热是第一步,锅炉可以烧任何可以烧的东西,但舰船上通常是柴油重油,而且这个重油可以是渣油,把锅炉中的水变为一定压力和温度的水蒸汽。然后再把这些蒸汽送到汽轮机,让其膨胀做功推动汽轮机转动,然后这些蒸汽经过冷凝器被冷却成水再送回锅炉进行下一个循环。蒸汽轮机的燃油预热,锅炉烧水过程耗时较长,通常需要30~45左右左右,甚至至一个小时以上。护卫舰用蒸汽轮机的不多,多数护卫舰采用柴油机,一部分采用燃气轮机。采用蒸汽轮机的驱逐舰多是老舰船,但通常是备车时就可以用辅机出港,等出港后主机也可以用了,属于边备车边用辅机出港,辅机备车时间短,节省时间。当然,如果不着急慢慢来,安全第一。

总之,舰船的备车时间以燃气轮机最快,柴油机次之,蒸汽轮机最慢。目前蒸汽轮机多用在大型舰船上,驱逐舰多采用柴油,燃气轮机,或是两者联合动力。以上是兔哥个人的观点,欢迎大家探讨评论,指正。欢迎关注兔哥,图片来源网络。

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这要看用的啥发动机了!军舰这几百年一路走来,动力系统从风帆到蒸汽机,到柴油机,到蒸汽轮机和燃气轮机,再到目前最新锐的综合全电推进系统,发生了翻天覆地的变化。不同类型的军舰一般有不同的动力系统,航母这种大型军舰一般用蒸汽轮机,两栖攻击舰,驱逐舰一般用燃气轮机,而护卫舰一般用柴油机。不过具体用什么发动机,还取决于设计人员的取舍和国家的技术水平。

下面以我国的驱逐舰和护卫舰为例,来和大家分享一下军舰发动机的启动时长和相关知识。我国的驱逐舰和护卫舰的动力系统有蒸汽轮机,柴油机,燃气轮机和柴燃交替等几种动力系统。其中056用的柴油机,051,051B,051C(当时还有一艘没服役)+4艘现代级用的是蒸汽轮机,被亲切的称为“全蒸七子”。052,052B,052C和052D用的柴燃交替动力系统。而最新的055则财大气粗的用上了4台GT-25000燃气轮机,用上了燃燃联合动力系统。

这里再多逼逼一下,带大家区分一下柴燃联合,柴燃交替,燃燃交替和燃燃联合四种动力系统。先交代一下,这四种系统都是4台发动机,两两一组。柴燃联合是低速航行时,柴油机组工作,燃气轮机组歇着,高速航行时柴油机和燃气轮机一起工作。柴燃交替是低速航行时柴油机工作,燃气轮机歇着,高速时燃气轮机工作,柴油机歇着。燃燃交替是低速时低功率燃气轮机工作,高功率燃气轮机歇着,高速时则高功率燃气轮机工作,低功率燃气轮机歇着。燃燃联合则是低速时两台燃气轮机工作,高速时四台燃气轮机工作。

那么回到正题,启动一艘驱逐舰或者护卫舰究竟要多久呢?如果是用柴油机的护卫舰,那么十几分钟就够了;如果是用蒸汽轮机的驱逐舰,那么需要几个小时;如果是用柴燃交替的驱逐舰,那么和柴油机一样,只要十几分钟;如果是使用燃燃联合的大家伙,它最快,只需要几分钟就可以从冷启动到最高转速。冷启动快的军舰离港时间非常短,能够更快从停泊状态全速行驶,进入战斗状态。也正因为如此,那些财大气粗又技术过硬的国家,都喜欢采用燃燃联合动力系统。

蒸汽轮机属于外燃机,是所有发动机中,冷启动时间最长的一款。蒸汽轮机的主要构件是蒸气涡轮和锅炉,燃料为军舰燃料油,也就是我们常说的重油。启动过程为:重油与柴油混合加热,达到闪点后燃烧,对锅炉内的循环水进行加热。当水蒸气的温度达到300℃之后,再将其导入蒸汽涡轮,推动涡轮叶片旋转。随着高温水蒸气的压力增大,涡轮的转速也越来越快,最后达到最大负荷。一般来说,蒸汽轮机要完成这个过程需要数个小时,是众多舰用发动机中最慢的一款。燃气轮机的原理和航空发动机类似,特点也非常相似,启动快,功率密度大,是现代军舰的不二选择。英国人更是,直接将燃气轮机搬上了伊丽莎白女王级航空母舰当作发电机使用,为综合全电推进系统供电。燃气轮机虽然好用,但同时技术难度非常大,目前世界上掌握其技术的国家只有美国,英国,中国,德国和乌克兰。其中德国和乌克兰还已经基本放弃了军用,研制的燃气轮机仅仅用在民用领域。柴油机大家都很熟悉,舰用的和普通的区别就是体积更大,气缸更多,动力澎湃,就不多说了。

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升级改造完成,重新入役的136号“杭州舰”,它的主动力仍然是蒸汽轮机。

现代驱护舰所使用的主动力机组仍然是:蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机这三种动力。

蒸汽轮机是外燃机,作为近现代战舰的主动力有150年的历史了,蒸汽轮机相对于柴油机和燃气轮机的优势就是功率大、性能稳定、燃料费用低,舰用蒸汽轮机是水管锅炉对燃料品质不挑剔,就算是“烧劈材”也是产生动力让军舰航行,现在的军用蒸汽轮机使用的是海军专用重油,含杂质、黏滞性和流动性都要比一般重油好一些,因为军舰的油管和燃油喷嘴要保持绝对通畅,杂质多黏滞性高会影响燃油雾化效果,甚至堵塞管道和喷嘴,使军舰的航速严重下降,影响战斗力的发挥。
辽宁舰所用的TB–12蒸汽轮机,我军最早的051型驱逐舰使用的是仿制TB–8蒸汽轮机453型,由于051舰设计时舰体较窄加上453型蒸汽轮机功率强劲,在某一次新舰试航达到了38节的高速。

蒸汽轮机作为百年动力虽然有优点,但它也有不可克服的缺点,就是启动从0~15节的经济航速太慢了!因为军舰驻舶时主机是关闭的,有时候的休整期可能长达三个月,接到任务通通知后开始烧锅炉,这可不是要将锅炉里的水升温到100度,而是在几十个大气压下将水烧到接近300度的高温,再经过管道与常温水混合产生大量的蒸汽驱动蒸汽轮机,冷却水再通过管道回流到锅炉内再次加热...就这样周而复始...而锅炉里的水从常温加热到产生蒸汽的高温水至少需要一个半小时的时间,所以蒸汽轮机现在不太招人待见就是升温太慢、加速太慢是最主要的原因,有可能会贻误战机。
我军在051驱逐舰之后又先进的建成了051B和051C型驱逐舰,再加上4艘引进“现代级驱逐舰”一共有7艘排水量超过6000吨大型驱逐舰,军迷们昵称它们为“全蒸七子”,那么我军新研制的驱逐舰都已经燃气轮机化了,为何还要保留升级它们?这是因为我军在未来15年内必定要建造核动力航母!而核动力与蒸汽轮机动力之间关系就是一个的反应堆、一个锅炉,蒸汽轮机组基本都是一样的...所以保留蒸汽轮机大型战舰,也是要保留这些稳定的技术和培训大量技术骨干,对于现在的常规动力航母和以后的核动力航母都有很大的技术传承性。
法国“皮尔斯蒂克”柴油机,它与德国MTU柴油机并称军用柴油机界的“双雄
”,目前世界上大部分战舰上的柴油主机和辅机都是这两家公司的产品。

军用柴油机大量应用是在一战前,早期的潜艇也是使用蒸汽轮机,但是蒸汽轮机体积太大了而早期的潜艇排水量都在500吨以下,所以蒸汽轮机作为潜艇动力很短时间就被汽油机所替代,但是汽油易燃易爆,失火的概率太高很不安全,而且当时炼油技术也差,只有催化汽油经常噼啪响的爆缸...基于这样的缺点德国人研制了专用的柴油机来替代汽油机。
柴油机是内燃机,体积要比蒸汽轮机小了许多并且启动速度也要比蒸汽轮机快了很多,从0~15节的需要30分钟左右的时间,因为它先要低速运行让润滑油保护各个机械运动部件,同时冷油启动也需要预热时间,经过一段时间后才能均匀雾化、充分燃烧。
总得来说,柴油机要比蒸汽轮机占地面积小了很多,启动和加速性能也强于蒸汽轮机,燃油经济性方面也不错,但是柴油机的热效率偏低、总功率也偏小,不适宜作为排水量5000吨以上的驱护舰当做主机使用,只是适合潜艇和排水量4000吨以下的驱护舰,但即便中小型战舰使用柴油机后最高航速也很少有超过30节的,用到快艇上可以。

奥林普斯TM3B燃气轮机,英国罗尔斯.罗伊斯公司的优秀舰用燃气轮机,也是世界上第一种大规模装舰的燃气轮机,相比较于与皮尔斯蒂克和MTU两型柴油机半个小时的启动加速时间,奥林普斯TM3B从静止到慢工况只需30秒的时间!速度快的惊人,这也是为什么21世纪之后,所有排水量超过5000吨是驱护舰都使用燃气轮机作为主动力的原因,就是因为燃气轮机启动快加速性能好,这对于追踪核潜艇非常有利,同时燃气轮机的运行噪音也很小,有利于声呐探测海下目标。

燃气轮机的工作方式是:先将大量的空气吸进通过过滤与燃油混合雾化,进入到低压机内,雾化油气体进入到高压机内再一次被压缩,进入到燃烧室内点火燃烧产生高温膨胀气体,然后驱动高压涡轮做功,驱动驱护舰的主推进轴带动螺旋桨...由于燃气轮机只要有空气,能与燃油产生雾化燃烧就能做功,所以它的启动速度非常快!
“女王级”装有两台MT–30燃气轮机,低温冷启动时燃油雾化不均匀会产生“富油化”,燃烧不充分也会有浓烟冒出。

总之,目前驱护舰大多使用先进的燃气轮机作为主动力,原因就是前面说的那些好处,而柴油机由于造价相对便宜,对于燃油质量要求略低于燃气轮机,在3000吨以下等级排水量的护卫舰上大量使用;蒸汽轮机由于体积大、启动和加速性能都很慢,已经不在安装在驱护舰上了,但是它作为储备的动力系统,技术等级还在是不能舍弃的。

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现代驱逐舰护卫舰基本上都是采用柴油机或燃气轮机,这两种动力系统的优点就是启动速度快,时间用分钟计算。至于蒸汽轮机系统,他的缺点的确是启动速度慢,要用小时计算,但是也没有10个小时那么夸张。


燃气轮机

下图为中国海军112“哈尔滨”号导弹驱逐舰,是中国第一代使用燃气轮机作为动力的主力水面舰艇。它采用的是美制LM2500型燃气轮机,这是世界上装机量最多、可靠性最好的燃气轮机系列,从1000吨级护卫舰到4万吨级中型航空母舰都在使用,总装机数量达到3000台以上。

燃气轮机最大的特点就是启动速度快。现代成熟的舰用燃气轮机大都是航空发动机的衍生品,其原理都是逐级压缩空气至燃烧室,在燃烧室内与燃油点火燃烧后产生高温高压气体膨胀做功推动涡轮转动。航空涡扇发动机会向后喷射高速高温气体产生推力,而燃气轮机则通过其他机构带动主轴和螺旋桨转动。理论上讲,只要有足够连续流动的空气并能够成功点火那么就能保证连续工作工作,所以他的启动速度是很快的。我们乘坐的客机,在飞机推出机位后开始以此启动多台发动机,正常来说5分钟内就可以开始滑行。

上面提到的LM2500燃气轮机核心机是TF39涡扇发动机,改进后的LM2500+G4单机输出动力达到30-34MW,其完全启动时间小于10分钟。即便是110MW重型PG9171E型燃气轮机(民用),停机超过72小时后再启动也就是20-22分钟,如果执行快速启动程序也是可以压缩到10分钟内的。

英国奥林普斯TM3B燃气轮机,世界上第一种大规模应用于水面舰艇的燃气轮机,原型机为斯贝SM-1C涡轮风扇发动机,该发动机也应用于我国歼轰-7“飞豹”战斗轰炸机。英国MT-30型燃气轮机,世界上单机功率最大的燃气轮机,原型机为罗尔斯罗伊斯Trent800型涡轮风扇发动机(应用于波音777),零部件有80%与Trent800通用,单机最大输出功率达到40MW。英国6.5万吨的“伊丽莎白女王”号主动力就是2台MT-30型燃气轮机。他们的启动时间都非常迅速,从静止到完全启动都是在10分钟左右时间。


柴油机

柴油机是另一种驱护舰的主要动力,其启动速度没有燃气轮机快,但是相比于蒸汽轮机也是快很多。一般来讲,柴油机的启动速度大概在30分钟左右,不过启动初期要低速运转一段时间进行充分预热。而且柴油温度也不宜过低,我们经常看见柴油机货车冬天要用点燃的茅草甚至直接用喷灯对油箱进行加热,不然温度太低柴油机根本启动不了。

柴油机的优点除了启动速度比较快之外,他的造价和维护费用大大低于燃气轮机,“油耗”也不算高,对于节约成本来说意义很大。很多货船就用柴油机,毕竟商业公司考虑到运行成本,30万吨级的油轮可能只有5万马力左右。但是柴油机的缺点也很明显:单位体积功率小,能上舰的整机功率都不大,比如054A使用的Pielstick 16PA6STC 柴油机大约单台功率7000马力左右。所以我们很难在5000吨级以上军舰见到柴油机为主动力,功率的问题就导致他们的航速普遍不高,就像我们的054A护卫舰和056轻型护卫舰最高航速都是在28节左右,无法与蒸汽轮机和燃气轮机驱动的军舰比航速。


蒸汽轮机

蒸汽轮机是舰艇动力中应用时间最长的,早在一战时期就出现了以蒸汽轮机为动力的军舰。蒸汽轮机优点是单机功率可以做的比较大,美国的航空母舰采用的“威斯汀豪斯”蒸汽轮机单机输出功率可以达到7.5万马力。

但是蒸汽轮机存在一个问题:蒸汽轮机本身不是热机,在整套蒸汽轮机动力系统中是需要用蒸汽作为能量传输介质。而蒸汽则又是需要燃烧锅炉或者核反应堆加热水箱中的水产生的,这里面的蒸汽并不是我们常温常压下的100℃,而是超过300℃。如果蒸汽压力不够,那么就无法做到足够的“冲击力”冲击叶片,蒸汽轮机就无法工作。所以蒸汽轮机系统需要花费一定的时间将水变成水蒸气,这就导致了蒸汽轮机的启动速度慢。

但是需要10个小时吗?其实蒸汽轮机系统启动没有想象中的那么慢,民用的OP-380燃煤锅炉点火后8400秒开始输出蒸汽,而达到100%功率为13300秒(大概3.7小时)。即便算上所谓的“燃油余热”等过程前后也只有几个小时时间,况且军舰不是必须要达到满功率才能航行,只要达到最低蒸汽压力就可以低速开始航行。

正是因为蒸汽轮机系统启动慢,所以采用很多措施降低启动时间。下图为“瓦良格”号航空母舰使用的KVG-4型锅炉,这是一种增压锅炉,相比于常规锅炉蒸汽压力上升的也快。956型“现代”级驱逐舰使用的也是增压锅炉,大型高压锅炉从点火到达到指定工作压力需要 45分钟 - 2.5小时。而且除了长期靠泊或大修之外,军舰的锅炉通常不会完全熄火,停泊状态也保持低功率运行,保证水箱有一定温度,如果有需要可以大大缩短启动时间。而核动力航空母舰更快,因为核反应堆通常不会完全关闭。所以我们说网上流传的所谓“辽宁”舰启动需要10个小时是非常夸张的。

当时051驱逐舰退役以及956“现代”级改造的时候很多网友高呼直接送给海警,但是海警真的不是什么东西都往里收。蒸汽轮机动力的军舰是最不适合海警的,除了蒸汽轮机保障压力较大之外,海警讲求的是海上反应迅速,像蒸汽轮机几十分钟甚至1个多小时的反应时间对方早就跑了。即便是小国家都不喜欢用蒸汽轮机军舰,根本没有这个保养能力,对他们来说还不如要柴油机实惠。


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这个要看主机类型。蒸汽轮机的要差不多十个小时以上才能从完全静止状态把锅炉冷水烧开到足够的压力升上来。柴油机动力则要看大小也要以小时记慢慢提高转速以免拉缸损坏主机。如果是燃气轮机就可以非常暴力的加速在一分钟内就可以得到动力前进,甚至如果直航鱼雷在1公里外打过来只要马上发现并启动主机都打不到!

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美军的核动力航母 核反应堆一直工作 随时可以启动

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小编,这种问题有泄密之嫌哦!你想当汉奸吗?!当年朱老总在计算步兵发起突击时,连系鞋带的时间都统计在内哦。

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最慢16小时,最快25秒,没有型号无法给出具体数据。

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插上摇把子顺时针使劲摇就启动了

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烧煤的话一般差不多6个小时左右就可以了