2026年海军的好消息继续来袭,而且这次还是军媒直接下场宣发。《解放军报》在近期对海军“包头”舰的报道中提到该舰早在2024年就已经换装了国产最新型燃气轮机。
“包头”舰于2022年服役,属于第三批次052D型驱逐舰,该批次也被网友命名为“052DL型”。相比前两个批次,052DL大的外观特征有两个,一个是加长了飞行甲板,以部署直-20F反潜直升机。第二个是舰体中部的“晾衣架”(八木天线设计的某型米波对空警戒雷达)更换为“苍蝇拍”。
“苍蝇拍”采用了背靠背的偶极子天线阵列方案,可以在保证刷新率的前提下提供更长的波束驻留时间,再加上更加先进的数字化处理技术,对隐身目标的探测能力大幅增强,据传对F35这样的典型隐身目标的发现距离超过120公里(不保真)。
“包头”舰服役才两年就换装新一代国产燃气轮机 ,一方面表明当时国产新一代燃气轮机已经完全成熟,具备了上舰的全部条件。
另一方面也表明海军的某种急切需求,比如根据长达14年(截止“包头”舰服役的2022年)的亚丁湾护航经验,海军虽然对052D驱逐舰的出色效费比表示满意(简单总结就是性能先进、可靠性高、维护和使用费用也很低),但也对052D驱逐舰的远洋部署能力表示一定程度的担忧(主要问题包括人均居住面积较小,自持力一般,远洋航行耐波性较差),急需一款吨位更大,远洋部署能力更强同时具有出色效费比的舰艇。
PS:055虽然满足前两个条件,但是效费比无法和052D驱逐舰相比,这也是055大驱从未参与亚丁湾护航的重要原因之一。
此外还有出于052D驱逐舰后续升级的考虑(具体下面分析)。
结合公开信息可以基本确定“包头”舰换装的是CGT-30M燃气轮机,原因是官方确定CGT-30系列燃气轮机可以原位替换CGT-25系列燃气轮机。
自然,船用型的CGT-30M也继承了这一设计特点(或者这就是官方给予研制企业的硬性指标之一),即基本不需要对052D驱逐舰的舰体内部布局进行大的改动,便能够直接使用CGT-30M原位替代CGT-25M。
CGT-25M的额定功率为26.7兆瓦(约3.63万匹马力),热效率为36.5%,箱装体状态体积为88.2立方米(9米×2.8米×3.5米 )。根据公开信息显示,CGT-30M在体积保持不变的前提下,额定功率提升到33.5兆瓦(约4.49万匹马力),热效率提高到39.3%,综合水平与GE最先进的船用燃气轮机LM2500+G4的水准不相上下,达到世界领先水平。
PS:GE最先进的LM2500+G5目前还没有船用版,所以LM2500家族中船用版的最先进型号还是LM2500+G4。
052D驱逐舰使用的是“柴-燃”联合(CODOG)动力系统,具体组成为2台CGT-25M燃气轮机(约53.4兆瓦)+2台MTU-20 V956 TB92柴油机(约9.8兆瓦),总额定输出功率约为63.2兆瓦(约8.59万匹马力)。在原位替换为CGT-30M后,包头舰的总额定输出功率提高到约76.8兆瓦(约10.3万匹马力),已经达到了伯克级驱逐舰(包括Ⅰ、Ⅱ、ⅡA和Ⅲ型)的水平(4台LM2500基础版,总额定输出功率约10.2万匹马力)。
PS:GE官网的PDF表格显示,伯克级驱逐舰的所有版本均采用LM2500基础版。
很显然,即便是继续沿用052D驱逐舰的“柴-燃”联合(CODOG)搭配,2台CGT-30M燃气轮机+2台MTU-20 V956 TB92柴油机的组合也足以轻松驱动9000吨级驱逐舰以超过30节的高速在海上横冲直撞。即“包头”舰这次“换发”承担着为9000吨级新通驱测试新燃气轮机的任务。
不过笔者认为,“包头”舰换发其实还有另一重目的,那就是以最小代价解决052D驱逐舰发电能力不足的问题,为后续中期升级解决最大的短板。
在供电这一块,当前052D驱逐舰(也包括055大驱)的燃气轮机是不能直接发电的,而是由单独的发电机负责供电。
公开信息显示,052D驱逐舰的发电系统由4台MTU-12 V396柴油发电机组成,单台额定发电功率为1.5兆瓦,最大发电功率为1.68兆瓦。那么在一台作为备用的前提下(避免极端条件下全舰断电),052D驱逐舰的最大可用发电功率为5.04兆瓦。这个数据不仅小于055大驱(14.25兆瓦或15兆瓦),也小于美国的伯克Ⅲ型驱逐舰(8兆瓦)、伯克ⅡA型驱逐舰(6兆瓦),甚至是韩国的世宗大王型驱逐舰(6兆瓦)。
在满足日常作战供电需求的前提下,052D驱逐舰冗余的可用供电能力仅为1.14兆瓦(作战负载设定为5.5兆瓦),不仅小于同样作战负载的伯克Ⅲ型驱逐舰的2.5兆瓦(由于技术水平相当,故设定其作战负载与052D驱逐舰相同),也要小于作战负载3.9兆瓦的伯克AⅡ型驱逐舰的2.1兆瓦,以及作战负载4.57兆瓦的世宗大王型驱逐舰。
随着更先进的船电设备(比如性能更先进但是同时也更耗电的氮化镓材质的AESA雷达,电子战设备等),各类高能耗的定向能武器(主要是高能激光武器、微波武器等)在后续批次或者中期升级中上舰,对052D驱逐舰的发电量提出了更高的要求。
很显然,冗余的可用供电能力过低限制了052D驱逐舰的后续升级能力。要想提升发电能力要么更换更大功率的发电机,要么增加发电机的数量,无论哪一种方式,都会增加内部空间占用,这对于内部空间寸土寸金的052D驱逐舰而言绝非易事。
通过升级为整合式全电力推进系统则可以很容易解决这个问题。升级后燃气轮机将不再直接驱动螺旋桨,而是作为原动机发电,其输出功率将全部转化为电力,然后由综合电力系统自动按需分配电力的使用(比如电动机驱动螺旋桨等)。由于整个动力系统都拿来发电,因此电力输出的上限是非常高的,即便是“换发”前的包头舰的最大发电能力也能够达到63.2兆瓦。
虽然绝大部分发电能力要用来驱动舰艇,但是通过动态调节的方式,依然能够在特定条件下(例如舰艇低速航行)挤出足够可观的电力满足超大功率设备的用电需求。
很显然,包头舰这次“换发”,绝不是简单地承担为9000吨级新通驱测试新燃气轮机的任务,推测还承担着我们自己的整合式全电力推进系统的测试工作。
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