一段视频扫过银灰色整机,标牌“CGT50M”十分显眼,引起军迷热议:50兆瓦是什么意思、能装到哪级舰上、上舰之后又会怎么样。地点为船舶集团第703所,CGT25、CGT30、CGT40、CGT50一字排开,规格和标签都比较清楚,重要的是50兆瓦级的CGT50M首次在官方渠道上正面亮相。大功率舰用燃气轮机被称为大型水面舰艇的“心脏”,把这块东西做好了,就掌握了现代舰艇的主动权。
CGT50M被定义为下一代大功率舰用燃机,热效率、总功率、可靠性和寿命与美英同类不相上下:LM2500+G5约为42兆瓦,LM6000PC为46.12兆瓦,PG可以达到52.69兆瓦,英国MT50约为50兆瓦;CGT50M不落后,还有60兆瓦的后续发展型号。不只是“能做大功率”,而且是“为舰用而设计”。
LM2500+G4在海军中应用很广,但是G5、LM6000这一代据说没有明确得到大型水面舰艇的青睐,有的甚至没有走上舰用发展的道路;英国MT50的情况也差不多。CGT50M上舰的目标很明确、场景也很清楚,外界用“一骑绝尘”、“后来者居上”来描述路径上的差异。
美国大项目进展缓慢,DDG(X)、CG(X)反复拉扯,实际应用范围缩小;中方多渠道、多方案、多单位并行推进,不惜力把新一代舰用燃气轮机推上台面。在海上力量的竞争当中,谁把动力抓得稳,谁就能在接下来的几代舰艇上快半步。动力不是漂亮的数字,而是速度、距离、机动性、出动率的实际提高。
动力就是舰艇的心脏。更强、更省、更耐用的燃机意味着更大的航速、更快的响应、更低的维护、更高的可靠性,战时不但是“能打”,而且是“能多打、能打久”。其背后有一条长产业链:设计、材料、制造、控制、涂层、寿命预测各个环节紧密相连,技术很扎实,民用也能够受益。外媒不只看参数:LM6000PC/PG虽然通过了劳埃德NVR、RINA认证,具备上舰条件,但是受到西方大项目推进缓慢的影响,实际应用进度变慢;CGT50M进度较快、场景明确,把差距从“纸上”移到了“海上”。
技术上,CGT50M使用了新的间冷循环,压气机段降温、回热收益提高,整体效率上升,和MT30、LM2500+G4等现役主力相比“有代差”。公开的数字显示热效率大于43%,这是舰用燃机的一个很强的指标,体现了整个系统的提升。
材料与工艺方面,报道提到多孔层板冷却、热障涂层、主动叶片冷却、面向海洋环境的保护性涂层、电子束物理气相沉积(EBPVD)、涡轮叶片定向凝固、单晶、高温合金应用。看上去很专业的词,就是指更长寿命、更高可靠性:把成熟的航空发动机技术针对海上工况进行优化迁移,实现技术台阶的跨越。
不光要看功率,还要看热效率以及使用寿命。“自七十年代起,一代动力造就一代舰船”的规律:航空燃机成功演示之后,海军把燃气轮机装上舰船,水面舰艇开始“燃气涡轮化”,并与柴油机、电推进等动力形式相配合。能够生产高性能大功率舰用燃机的厂家很少,中美英走在前列;谁能在新一代燃机上取得领先,谁就掌握了常规动力水面舰艇的话语权。
CGT40M、CGT50M一铺开,方案盘子就更大了。全电推进、柴电燃联合或者交替等,50兆瓦级燃机为重要部分。新一代作战舰艇有望拥有更长的续航力、更强劲的机动能力、更快的航速,巡航到全速切换更加流畅,出动效率以及战场节奏也会随之提高。超大型常规动力航母、大型巡洋舰、大型制海型两栖攻击舰提供充足动力的表述,意义重大。
43%热效率可以减轻海上补给的压力;LM6000虽然得到了认证,但是海军项目的进度被拖延了,先进技术也需要找到适合的船。动力上来之后,大型水面舰艇的建造就更稳了,远洋任务也更从容了,“来之能战、战之必胜”靠的是体系的持续提升。技术进步会外溢到民用,高温材料国产化、工业涂层应用、寿命预测带来的维护迭代、民用发电和海上风电大型化等等都可能从中受益。这不仅仅在于技术本身,而是在于其背后所体现出来的长期投入、跨学科合作以及工程文化所具有的耐心。