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世界上最大的柴油機,馬力高達10萬,為什麼大型軍艦卻沒有柴油機?

現今世界上服役的大型軍艦,所裝備的發動主機都是燃氣輪機和蒸汽輪機這兩種。而大型民用船舶卻都用上了柴油機作為主動力裝置,世界上最大的柴油機,馬力高達10萬,那為什麼大型軍艦卻沒有考慮使用柴油機呢?

大型民用船舶所使用的大型低速二衝程的船用柴油機,從一萬噸到40萬噸的船舶的推進功率,它都能滿足。而且比起軍艦採用的燃氣輪機和蒸汽輪機,它還擁有燃油消耗率低、熱效率高、使用壽命長這些優勢。世界上最大的柴油機14RT-flex96C,擁有10萬馬力。就算是在單機單槳的狀態下,推動400米長的裝載大型集裝箱的民用船舶,最高航速也能接近27節。大型低速二衝程柴油機都有這麼多優點了,大型軍艦卻並沒有選擇它。這樣看來,如果大型軍艦要裝備柴油機,是不是存在著技術上無法解決的難題呢?

以美國的伯克級驅逐艦“Flight 2A”型為例,它一共用了四個LM-2500-30燃氣輪機,總功率達到105000馬力。而世界上最大的柴油機“14RT-flex96C”,在熱效率達到50%,額定轉速每分鐘102轉時,就能發出近10。9萬的馬力,完全可以滿足“Flight 2A”型驅逐艦的功率需求。但主動力裝置的功率滿足只是基礎,想要它能發揮功效,如何佈置至關重要。

一般來說,動力裝置都會被裝備在艦船中部底層的位置,這是為了船舶能保持穩定。而柴油機”14RT-flex96C“長27。3米,高13。5米,裝機總重更是達到了2446噸之多。但“Flight 2A”型驅逐艦也就長155。29米、寬20。4米、吃水6。3米、滿載排水量9238噸。從資料上來看,後者並沒有如此大的機艙,可以容納前者。同時,14RT-flex96C的單機質量過大,超過了“Flight 2A”型驅逐艦的載荷。對比之下,“Flight 2A”型驅逐艦原本採用的LM-2500-30燃氣輪機,長8米、寬2。7米、高3。1米,自重也只有6噸左右。因此,柴油機的佈置,就是一個難以解決的問題。

除此之外,動力裝置的生命力也是非常重要的一點。為了提高生命力,軍艦的工程師一般會把動力裝置分散開來,多軸多槳、多主機、多機艙以及獨立動力系統等都是常見的形式。而柴油機14RT-flex96C只要一臺,就能滿足”Flight 2A“型驅逐艦的推進功率需求。集中的動力系統,無疑會降低動力裝置的生命力和可靠性。

再說到艦船上的螺旋槳,艦船和發動機以及螺旋槳需要互相匹配,才能達到最好的效果。在大型民用船舶上,柴油機可以直接驅動直徑很大的低速螺旋槳轉動。但軍用艦艇受到吃水標準的限制,它們的螺旋槳都不會有很大的直徑。在這樣的情況下,只能設定多個螺旋槳和提高轉速,來獲得艦艇所需的推力以及提高動力裝置的生命力。但柴油機“14RT-flex96C”的最高轉速也只有一分鐘102轉,遠遠不夠軍艦螺旋槳所要求的轉速。相比之下,轉速更快的蒸汽輪機才是合適的選擇。

所以,低速柴油機雖然馬力足夠大,但考慮到佈置空間、動力裝置的生命力和螺旋槳這幾個因素,它並不適用於大型軍艦。不過科技一直在進步和突破,未來的大型軍艦所使用的主機,肯定遠不止燃氣輪機和蒸汽輪機這兩種。

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