自歼-20换装涡扇-15后,海军也在动力方面迎来了好消息,国产新型燃气轮机已经悄悄上舰测试1年多时间了,表现相当优异。新型燃气轮机的出现,也为下一代驱逐舰的服役奠定好了基础。
1月27日,《解放军报》在《水兵们的“航海日记”》一文中,对133包头舰燃气轮机班班长彭思豪的事迹进行了报道,其中明确提及“包头舰在前年(2024年)换装最新型国产燃气轮机,并且是更新换代的燃气轮机,而不是现有燃气轮机的改进型”。考虑到《解放军报》的权威性,这已经差不多相当于官宣新一代燃气轮机已经上舰测试了,对解放军的意义不亚于歼-20换装涡扇-15。
燃气轮机是现代化驱逐舰、巡洋舰的核心动力系统,无论柴燃联合还是柴燃交替的动力组合方式,燃气轮机都是最重要的。与蒸汽轮机相比,燃气轮机拥有体积小、启动速度快、噪音低、故障率低等优点。上世纪90年代,中国从美国引进了LM2500燃气轮机,建造出了052型驱逐舰。后来随着美国的对华武器禁运政策,中国的国产驱逐舰又被迫重新选择蒸汽轮机作为动力,051B、051C都是这一时期的无奈选择,在相当现代化的舰体内部,却装备了比较落后的动力。
后来中国从乌克兰引进UGT-25000燃气轮机,并打包了技术资料,逐步将UGT-25000国产化,命名为GT-25000,装备在052B以及前几艘052C型驱逐舰上,由于对UGT-25000的性能总体上比较满意,中国进一步改进出军用型号的CGT-25M。而CGT-25M与UGT-25000的关系,就有些类似于歼-11B与苏-27SK的关系,都是在全面国产化的同时,让性能得到大幅度提升。原先的UGT-25000最高额定功率24.6兆瓦,CGT-25M则提高到28.7兆瓦。
GT-25000与CGT-25M的及时出现,保证了052D与055型驱逐舰得以大批量生产,避免了被外国卡脖子的情况,成为世界上少数能够自行制造大功率燃气轮机的国家,就连俄罗斯都需要从乌克兰引进燃气轮机。然而这一代的燃气轮机只是解决了有无问题,距离世界一流水平还存在一定差距,毕竟UGT-25000只是当年苏联的半成品,后来乌克兰凑合着完成了设计,许多设计上都为了省钱而做出了妥协,这导致UGT-25000与同时期美国的LM-2500相比存在较大差距,比如UGT-25000的热效率为36%,LM2500达到了39%,UGT25000的长度为16米,LM2500则只有8米,UGT25000的重量达到26吨,LM2500则只有23吨。总之,UGT-25000在几乎所有关键指标上都不如LM2500,虽然中国做出了一些改进,但是UGT25000的底子实在比较寒酸,因此改进出来的CTG-25M与同时期的LM2500+相比仍然存在较大差距。
比如LM2500+的额定最高功率达到了30.2兆瓦,CGT-25M则为28.7兆瓦,海军条件下额定最高功率,CGT-25M为24.26兆瓦,LM2500+则达到了28.5兆瓦。由于动力方面存在差距,导致052C/D驱逐舰在设计的时候不得不做出妥协,舰体长宽比明显要大于美国的伯克级驱逐舰,更大的长宽比虽然能够提高航速,但是却降低了舰艇的适航性能与居住舒适度。当中国海军还处于近海防御战略阶段,军舰长宽比较大的问题还不明显,可是随着中国海军的活动范围越来越大,长年在远洋活动的情况下,军舰的适航性与居住舒适度就必须要好好考虑了,这会直接影响军舰的战斗力。
052D与055驱逐舰凭借着雷达、导弹、垂发的优势,获得了明显凌驾于伯克级驱逐舰的战斗力,但是动力方面的差距,却限制了国产驱逐舰的进一步改进,伯克级驱逐舰凭借着LM2500燃气轮机,可以不断改进舰体,最终发展到近1万吨的排水量,动力系统依然还有余力,而052D驱逐舰的满排则被限制在了7000多吨,仅凭2台CGT-25M很难发展出9000吨甚至1万吨的改进型,虽然中国海军已经拥有了满排1万多顿的055型驱逐舰,但055的排水量超过1万吨是建立在装备更多台CGT-25M的基础上,未来海军舰队的规模想上量,还需要一种只装备2台燃气轮机、排水量接近1万吨的通用型驱逐舰,CGT-25M已经无法满足要求了。
而包头舰换装的新型燃气轮机,应该就是703所前几年多次提及能够原位替换CGT-25的CGT-30燃气轮机。CGT-30的额定最高功率达到了33.5兆瓦,热效率达到了39.3%,综合性能优于美国的LM2500+,与LM2500+G4差不多,达到了世界一流水平。
包头舰作为新型燃气轮机的测试舰,很明显是为传说中的“九千岁”(排水量9000吨的通用型驱逐舰)做铺垫,目前052D采用的是柴燃交替(CODOG)的动力组合方式,与美日驱逐舰相比在持续高速能力上并不占优,这个问题在南海驱离菲律宾小型船只的时候也暴露过。如果新型驱逐舰装备CGT-30,并采用综合燃电推进系统(COGLAG),满排达到9000吨的同时,持续高速性能也会明显优于052D,在应付低烈度海上纠纷时更加得心应手。
之所以选择包头舰作为测试舰,是因为包头舰属于改进型的052DL,加长了甲板后排水量略有提升,而这一批次的052DL都是2021年1月至2022年6月服役的,舰龄普遍比较新,从中选择一艘人员素质比较高的作为测试舰是比较稳妥的办法。而且根据《解放军报》的介绍,彭思豪曾是太原舰的一名燃气轮机兵,后来专门调整到包头舰上,并接受了严格的培训,这说明打从很早之间包头舰就准备作为测试舰,专门调拨了一批精干人员上舰。
更令人惊喜的是,2024年换装新型燃气轮机后,包头舰就于2024年末加入护航编队,在热带海域执行了为期360多天,期间没有出现任何大的故障,表现出惊人的可靠性。这说明CGT-30并不是仓促上舰,而是经过严格扎实的测试后,才最终上舰接受最后的检验。
由于CGT-30能够原位替代CGT-25,这也就意味着不仅新型驱逐舰可以装备CGT-30,现有的052D和055同样能够装备CGT-30。除了能够提升机动能力,如果能够对全舰进行大规模改造来提高发电效率,052D与055都将有足够的能源驱动电磁炮或者激光武器,进一步提升军舰的战斗力。
当然,055可能不会装备CGT-30,而是40兆瓦级别的CGT-40,一旦换装CGT-40,055就拥有足够的能源驱动高功率激光武器,利用高功率激光武器执行反导作战任务,进一步加强055的防御能力,在055已经能够发射高超音速导弹的情况下,如果防御能力进一步得到提升,那么055将成为一艘攻防都没有死角的军舰。
2026年对于解放军来说又是具备里程碑的一年,前些年CGT-25燃气轮机与涡扇-10发动机全面装备部队,让海空军告别了“心脏病”问题的困扰。但是CGT-25与涡扇-10只是解决了有无问题,距离美军的动力系统仍然存在差距,限制了平台战斗力的上限。歼-20战斗机、052D型驱逐舰主要凭借雷达、武器系统方面的优势,对F-22战斗机、伯克级驱逐舰形成压制,但是美军也没有原地踏步,一旦美军的先进航电、高超音速导弹、远程空空导弹取代突破性技术进展,这种优势局面很容易就会被打破。而涡扇-15、CGT-30的出现,意味着解放军不仅解决了“心脏病”问题,转而开始在动力方面占据优势,让美军彻底失去追赶解放军的机会。
尤其对于驱逐舰来说,实现了动力自由,就等于底层基础打好了,上层建筑就能够更加随心所欲的变化。比如055改进型就可以采用综合燃电推进系统(COGLAG),仅需2台CGT40就差不多够用了,这样就能省略掉一组烟囱的空间,舰上就可以多布置2*8的垂发单元,让055的垂发单元总数达到128个。
甚至连新型护卫舰都可以采用柴燃联合的动力组合方式,提高护卫舰在执行反潜任务时的静音性能,同时新型护卫舰的垂发单元数量也可以从32个提升到48个甚至更多。
等到新型燃气轮机全面上舰,我们应该就会看到电磁炮、激光武器在国产军舰上普及的身影了。
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