吨位和动力是硬伤！052D换代势在必行，40MW级燃气轮机将催生052E|052d|护卫舰|燃气轮机|舰艇|马力|驱逐舰

近日，某大V发布了《中国海军2024舰艇全图》，其中出现了052E驱逐舰的CG图像，恰逢官媒报道了国产40兆瓦级燃气轮机相关试验进展顺利，有分析指出将在年后装舰使用，这让052D驱逐舰的更新换代问题在网络上再次热了起来。

图源@小西造车

052D驱逐舰为何要更新换代？

作为我军驱逐舰的绝对主力，经过多次升级后的新批次052D的技术水平即使与美军最先进的伯克Flight III驱逐舰相比也毫不逊色，并在某些方面还有所超越。052D当前已经有25艘服役，并还有至少10艘处于建造、舾装和海试等不同阶段，是新中国甚至是中国有近现代化海军这个概念以来建造数量最多的一型驱逐舰。

但不得不承认的是，052D这个平台的潜力其实已经挖尽。这里说的潜力挖尽，包含了两个方面，一个是舰体的安装密度已经达到舰体极限，无法安装更多的电子设备和武器系统。另一个就是动力系统（尤其是发电能力）的冗余已经见底，无法支撑更进一步的大规模升级。

首先，052D驱逐舰后续升级会面临没空间升级的尴尬。虽说052D驱逐舰的吨位仅与美国星座级护卫舰相当，但是其电子设备和武器系统安装密度却要远远高出美军主力的伯克FlightⅡA型驱逐舰。

052D驱逐舰苏州舰拦截伯克级钟云号

比如，052D的346A型AESA雷达的单个雷达阵面罩的尺寸为4x4米（孔径16平方米），我们假定雷达阵面也是这个尺寸，那么这要比满排超过9200吨的伯克FlightⅡA型驱逐舰的AN/SPY-1D(V）雷达尺寸（3.65米x3.65米）大了20%以上。

052D的主雷达尺寸更大

根据相关论文，每个TR对应波长平方四分之一数值的孔径，那么我们可以简单计算出346A雷达的单个阵面最多拥有6400个TR模块，这个数量同样大幅超过了AN/SPY-1D(V）的4350个。

AN/SPY-1D(V）雷达的尺寸要小于052D使用的346A雷达

早期版本的052D驱逐舰上的346A雷达采用的是相对保守的砷化镓材质，有分析指出其峰值功率超过4兆瓦，平均功率超过58千瓦，与AN/SPY-1D(V）功率相当，由于是先进一代的AESA雷达，还采用了更先进的数字化处理，因此综合性能强于美海军主力的AN/SPY-1D(V），而逊色于美海军最先进的AN/SPY-6(V1）雷达（氮化镓材质的AESA雷达）。

早起批次052D的主雷达稍逊色于伯克Flight III

也就是说，在吨位小了将近20%的前提下，052D安装了比伯克FlightⅡA尺寸更大、综合性能更强的主雷达系统。而在主要的辅助雷达方面，052D安装了一部H/LJQ-364型双波段超低空搜索雷达、一部366型超视距反舰搜索/制导雷达，以及一部米波警戒雷达，雷达的安装密度同样远高于伯克FlightⅡA。

早期批次052D驱逐舰

后续批次052D驱逐舰

052D的武器安装密度也高于伯克FlightⅡA。以核心的垂发系统为例，虽然伯克FlightⅡA拥有多达96个MK-41垂发单元，数量是052D的1.5倍，但是考虑到MK-41垂发单元的直径只有635毫米，而052D使用的垂发单元直径高达850毫米，因此052D的垂发系统的占地面积反而是前者的1.19倍。

052D的垂发占地面积更大

将舰艇的内部空间利用到极致一直是中国的强项（其实也是无奈），另一个著名的例子就是051C防空驱逐舰，将俄罗斯的满排超过1.1万吨的光荣级巡洋舰的S-300F远程舰空导弹系统全套塞进了7100吨的舰体里，让俄罗斯同行惊叹不已。

让俄罗斯同行惊叹不已的051C

事实上，由于内部空间利用率太高、太极致，7500吨的052D驱逐舰的舰员居住条件甚至不如4000吨的054A护卫舰，这意味着052D驱逐舰将难过安装更大尺寸或者更多种类的电子设备。

美军在近期完成了为平克尼号（DDG-91）驱逐舰安装SEWIP Block 3新型电子战模块的工作。升级后的平克尼号外观发生了巨大的变化，其舰岛两侧增加了两个巨大的凸出模块，就像是腮帮子里塞满了松果的松鼠。

安装SEWIP Block 3新型电子战模块的平克尼号

SEWIP Block 3新型电子战模块将平克尼号的电子战能力提高到了一个新的高度，美军声称其能够有效对抗各种来袭的反舰导弹，甚至可以干扰中国的东风-21D、东风-26反舰弹道导弹。由于伯克级的吨位够大，内部空间相当充裕，因此美军现役的所有伯克级驱逐舰理论上都能够安装这套电子战系统，以及额外所需的发电机组。

但遗憾的是，如果伯克级驱逐舰选择安装这套系统，052D将无法选择跟进，一个非常重要的原因就是上面提到的052D的内部空间已经利用到极致，没有多余的空间来进行安装。这样一来，052D驱逐舰将无法通过此类升级来保持其技术水准不被伯克级驱逐舰甩开。

当然，还有另一个重要的原因是052D驱逐舰的动力输出和供电能力不足，这会让052D后续升级出现“气血不足”的弊端。

伯克 Flight IIA的推进系统和电力系统分别由4台LM2500-30燃气轮机和3台AG9140燃气轮机发电机组组成，这其中每组AG9140 GTG能提供3兆瓦的电量。美军最先进的伯克 Flight III的推进系统和电力系统则分别由4台LM2500-30燃气轮机和3组AG9160燃气轮机发电机组组成，这其中每组AG9160能提供4兆瓦的电力。

伯克级的动力舱

一般情况下伯克级驱逐舰只会运行2组发电机组，另一组作为冗余备用，以防止其中一组电力系统掉线。这样一来，伯克 Flight IIA和伯克 Flight III的日常发电能力分别为6兆瓦和9兆瓦，极限状态分别为8兆瓦和12兆瓦。动力输出方面，伯克级4台LM2500-30燃气轮机能够提供10.5万匹马力。

伯克级的动力控制室全景

052D的推进系统和电力系统分别由柴燃交替动力系统（CODOG）和4台MTU-12 V396柴油发电机组成。柴燃交替动力系统（CODOG）由2台CGT25-M燃气轮机和2台MTU-20 V956 TB92柴油发动机组成。MTU-12 V396柴油发电机能提供1.5兆瓦的电力。假设052D驱逐舰对电力系统采用同样的运行机制，即一台发电机将始终处于备用状态，以防止其中电力系统掉线。那么其发电能力为5.04兆瓦，极限状态为6.72兆瓦。两台CGT25-M燃气轮机能够提供约7.6万匹马力动力输出。

国产燃气轮机

笔者在文章开头提到，早期批次052D使用的346A型AESA雷达的功率与AN/SPY-1D(V）相当，那么我们在这里默认052D的作战电力负载与伯克 Flight IIA相当（约3.9兆瓦）。很显然，此时052D剩余的可用发电能力仅为1.04兆瓦（日常）或2.82兆瓦（极限）。

考虑到有消息称新批次052D已经升级了氮化镓材质的346A型AESA雷达，并且用功率更大的368型AESA快反雷达（氮化镓材质）替换了364型快反雷达，其作战电力负载可以认为已经达到了伯克 Flight III的水平（约5.5兆瓦），已经超过了052D型驱逐舰的日常发电能力（5.04兆瓦），必须四台MTU-12 V396柴油发电机全部运行才能满足使用需要。很显然，这会在一定程度上降低了052D发电系统的可靠性和稳定性。

或许新批次052D采用了功率更大的发电机组解决了这个问题，但是考虑到后续高能激光武器和更大功率的电子战系统的上舰需求，至少当前吨位的052D将无法提供足够的空间用于容纳更大功率的发电机组，以及额外的大功率电子设备。

舾装中的最新批次052D驱逐舰，用电量更大

这绝不是耸人听闻，我们以能够承担对抗超音速反舰巡航导弹和支持BMD(弹道导弹防御)任务的高能激光武器为例，相关论文显示其发射功率要达到1.6兆瓦，考虑到转换率的问题，这意味着其输入的电力功率必须达到6.5兆瓦。很显然，052D驱逐舰未来如果要安装此类高能激光武器，那么其发电能力至少要达到11.54兆瓦，即至少要再增加5台MTU-12 V396柴油发电机。如果还要安装与SEWIP Block 3同级别的电子战系统，那么所需要的发电机数量还要更多。

高能激光武器对舰艇供电要求极高

当然也可以换装055驱逐舰同款的QD30C型燃气轮机发电机，有论文显示这款燃气轮机发电机组的单台发电功率达到了3兆瓦，是052D使用的MTU-12 V396柴油发电机的2倍。只需要4台便能满足052D驱逐舰未来升级1.6兆瓦级的高能激光武器的需要。但是，QD30C型燃气轮机发电机的体积也要比MTU-12 V396柴油发电机大很多，052D同样缺少足够的空间来安装。

央视公开的055驱逐舰动力布置示意图

综上所述，052D的更新换代势在必行

其实052D之所以会出现上述两个问题，表面上看与吨位太小有关，但是笔者认为核心还是与我国在舰用大功率燃气轮机领域的长期落后有关。052D驱逐舰需要继续升级下去，必然要大幅增加吨位，动力系统也必然也要升级，考虑到052D驱逐舰打杂的定位，其建造数量将会非常庞大，成本需要严格控制，那么动力系统这块是不可能像055驱逐舰那样使用奢华的全燃动力系统，必然继续使用现有的柴燃交替动力系统（CODOG）。而要大幅增加吨位（比如增加到很多人希望的9000吨以上），必须使用功率更大、效率更高的燃气轮机，同时发电机也必然要使用功率更大的型号，比如055驱逐舰同款的QD30C型燃气轮机发电机或者是3兆瓦的柴油发电机。

网友设计的052E驱逐舰CG图

而在055驱逐舰开始量产的阶段，我国成熟的舰用大功率燃气轮机（CGT25-M）只有30兆瓦级别，额定功率为26MW，热效率为36%，缺少像罗尔斯·罗伊斯公司的MT30这样的大功率舰用燃气轮机。

PS：MT30属于40MW级别的燃气轮机，其额定功率高达36MW，热效率40%，被广泛用于美军朱姆沃尔特级驱逐舰、英国伊丽莎白女王级航母，以及日本海自的30FFM型护卫舰等多款作战舰艇。

以至于052D在只能采用两台CGT25-M燃气轮机（总功率7.6万匹马力）的情况下，最大吨位被限制在7500吨。如果要将052D的后续升级型号（052E）的吨位增加到与伯克 Flight IIA相当的9000吨，则其两台燃气轮机的输出功率需要达到相当的10万匹马力，也就是说，052E需要使用与MT30技术水平相当的40MW级别的燃气轮机，单台额定功率不能小于36兆瓦。

052D采用两台CGT25-M燃气轮机

而随着前几天官媒报道了某燃气轮机进排气系统在5号顺利完成全部试验项目，有分析支持这款燃气轮机正是我国新一代40MW级舰用燃气轮机，其民用型号为，CGT40，额定功率达到了42MW（约57120马力），热效率39.5%，两台就超过三台CGT25-M 的总功率。可以让052E驱逐舰的吨位放大到8000吨以上甚至是与伯克 Flight IIA相当的9000吨级的水平，从而能够安装功率更大的发电机，比如055驱逐舰同级别的3兆瓦发电机。而更加充裕的发电能力不仅能够让052E的主雷达能够长时间全功率全开，还能安装1.6兆瓦级别的高能激光武器，综合一体化桅杆，SEWIP Block 3同级别的电子战模块这样的大功率设备，并让052E驱逐舰升级福建舰中压直流综合电力系统成为可能，从而能够更加高效只能分配全舰电力，灵活调整不同状态下推进电机、雷达设备和武器系统所需用电，达到资源效率的最大化。