中国054B护卫舰或采用综合电力系统 技术领先美10年

2017年03月17日 14:12 新浪军事 微博
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  今日,在两会期间传来最令人振奋的一个消息莫过于马伟明院士在接收媒体采访时表示:中国舰船综合电力系统目前已经处于世界领先地位。

  所谓舰船综合电力系统是指:将传统船舶相互独立的机械推进系统和电力系统以电能的形式合二为一,通过电力网络为船舶推进、通信导航、特种作业和日用设备等提供电能,实现了全船能源以电能为通用载体的综合利用。

  但要区分的概念在于:用独立的发电机组分别为推进系统和日用系统提供电能的系统只能称为电力推进系统和日用电力系统,这种提供电能的方式并非综合电力系统,只有电力推进系统和日用电力系统合为一体的才称之为综合电力系统。前者其实在人类的舰船历时上早有使用,在20世纪20到30年代早期舰用大功率减速器和轴系制造难度较大的时候,就有诸如美国最早采用电气驱动的兰利号航空母舰,从新墨西哥级到科罗拉多级的战列舰等采用汽轮机-发电机-电动机-螺旋桨的早期电力推进的动力设计。但随着大功率机械齿轮减速装置的日渐成熟,更不占空的机械式推进系统逐步替代电力推进系统而成为各国在舰船动力上的主要选择。

  而到新世纪开始,机械传动驱动方式在舰用动力上已经开发很完善之时,电力作为更高能量利用率的选择又开始在舰用动力上崭露头角。美、英等西方发达国家自上世纪80年代开始进行综合电力系统研究,近年来已经实现中压交流综合电力系统的工程应用。2009年7月服役的英国45型驱逐舰,是世界上首艘采用中压交流综合电力系统的水面主战舰艇。此外,英国CVF航母、美国DDG1000驱逐舰、法国“西北风”级两栖攻击舰等均采用了中压交流综合电力系统。我国在电力推进到第一代综合电力推进的技术也有试验,在912III型大型消磁船、海警1306、2350、3306、2308等舰列装国电力推进系统。

  根据这些国外船舶综合电力系统的发展情况,可将综合电力系统分为第一代和第二代。

  第一代综合电力系统技术成熟,以上述举例中的中压交流制为主,但存在设备体积和重量偏大、系统效率偏低、供电连续性不高等缺点;第二代综合电力系统采用中压直流电制,突破了系统频率限制,降低了对原动机调速特性的要求,大幅减小了设备体积和重量,提高了系统效率和供电连续性,但技术发展尚未成熟。

  据马伟明院士曾介绍说,我国综合电力系统的发展在“十五”计划中开始探索,形成了明确了综合电力系统的技术发展路线:其一,在军用舰船上,因此要求装机容量大、功率密度高、适装性好,应直接跳过第一代而研发第二代,即采用中压直流综合电力系统,大胆追求一步到位;而在民用船舶要求建造成本低,现阶段宜优先采用中压交流或低压交流的第一代成熟的综合电力系统。

  也正是由于这样明确的方案规划,经过数年来的艰辛攻关,马院士甚至一度自费支撑科研,使得在今日的两会中,马院士可以自信表示,我们的选定的第二代综电系统,即中压直流综电技术已经攻克,因此比目前才开始对第二代综电系统,即中压直流技术进行预研的美国团队领跑一代,差距预测为十年以上。

  而传闻,目前可能已经定型将要开始建造的054B型护卫舰极有可能采用全燃发电-综电推进的能量设计,这也会是马院士所创的第二代综电系统的第一次实用化应用,值得我们期待!(作者署名:浩汉防务)

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