世界燃气轮机大比拼,英国领先,美国次之,我国跻身世界前列

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  之前在军迷圈关于燃气轮机有一句话:西方流氓,东方狗头。流氓指的是美国GE公司的LM-2500燃气轮机,而狗头则指的是乌克兰的UGT-25000燃气轮机。UGT-25000的在我国军迷圈的别名是乌狗头,是乌克兰继承前苏联第四代燃气轮机DA80后,改进而来的一款优秀大功率燃气轮机。而QC280燃气轮机,则是我国从乌克兰引进UGT-25000燃气轮机之后的名称。经过我国消化吸收和改进之后,QC280燃气轮机的性能已经超过原来的UGT-25000,是目前世界先进燃气轮机。

  

  QC280燃气轮机

  QC280燃气轮机的身世其实相当复杂,最开始是前苏联机器设计科研生产联合体的产品。后来前苏联解体,机器设计科研生产联合体划归乌克兰所有,于是DA80燃气轮机则变成乌克兰的了。乌克兰拿到机器设计科研生产联合体的DA80后,将其改名为UGT-25000。经过几年的改进和完善,最终得到一款在27℃,标准大气压情况下,功率达到26.2mw,热效率36.2%的优秀燃气轮机。

  

  1993年,我国的军购代表团提着伏特加和高纯度医用酒精来到了乌克兰。经过酒桌上的几个来回,乌方人员喝得相当嗨,乘着酒兴同意了UGT-25000燃气轮机出口,不久后便和我国签署了《UGT-25000燃气轮机生产许可证及单机销售合同》。根据这份合同,乌克兰向我国出售10台UGT-25000燃气轮机,并转让其相关技术,由我国对这款燃气轮机进行国产化。我国拿到UGT-25000的相关技术之后,由中船重工703所牵头迅速拿出了国产型号GT-25000。后来,负责生产的西安航空发动机厂(430厂)和哈尔滨燃气轮机厂来了一波釜底抽薪,利用703所的图纸生产了“自己”的GT-25000,并命名为QC-280燃气轮机。

  

  说到底,QC280其实和GT-25000是同一个东西,只不过QC280航空工业的叫法,GT-25000是中船重工的较法。后来因为一些内部竞争,QC280改一个了代号叫做QD280,转战民用领域发电和工业气体压缩。而中船重工的GT-25000则开始大规模用于我国驱逐舰的动力系统。目前我国052C/D采用的都是GT-25000燃气轮机(QC280燃气轮机,为了更为准确后文统一称为GT-25000)和MTU柴油机的柴燃联合动力,而最新的055则采用了4台GT-25000燃气轮机的豪华全燃动力搭配。

  

  装备4台LM2500的伯克级驱逐舰

  从数据上来看,GT-25000的老对手,70年代投标的美国GE公司LM2500燃气轮机单机功率18.7MW。而GT-25000基本型功率24.6MW,就功率而言已经超过了LM250070年代的水平,和90年代LM2500功率相当。不过LM2500出现的几十年来不断改进,如今的LM2500+额定功率已经达到29MW,最大功率达到34.8MW。而我国国产化之后的GT-25000额定功率26.2MW,最大功率才能够达到30W以上。

  

  除了功率以外,燃气轮机还有一个重要性能指标就是可靠性!LM2500的可靠性和使用寿命是目前燃气轮机界的标杆,超低的故障率和极长的使用寿命让LM2500畅销全球,出售的所有LM2500总运行时间已经突破惊人的5千万小时。对比LM2500,GT-25000的销量和客户都要少的多,单从数据上来说,肯定是被LM2500按在地上摩擦。不过,GT-25000已经通过了我国海军对其进行的可靠性测试。我国国产的GT-25000燃气轮机目前已经在169武汉舰身上通过了可靠性测试,完成了多项海上测试和长时间的亚丁湾护航任务。虽然说可靠性和使用寿命可能不如LM2500那般优秀,但是也已经达到实战标准。

  

  在大功率燃气轮机界,有一个大神一直笑看LM2500和GT-25000的较量。这个大神就是号称世上最强,被认为一台可以吊打两台俄罗斯同类燃气轮机的英国罗罗公司的MT30燃气轮机。MT30燃气轮机是英国伊丽莎白女王号航母的配套燃气轮机,在26℃,标准大气压情况下的额定功率达到了36MW,热效率40%,性能爆表,轻松吊打最大功率才在30MW以上的GT-25000和LM2500燃气轮机。

  

  再来看一个真实的数据对比,标准排水量6.5万吨的英国伊丽莎白女王级航母使用2台MT30,最大航速27节。标准排水量7000吨,满载排水量9000多吨左右的阿利·伯克级驱逐舰使用4台LM2500燃气轮机,最大航速31节。标准排水量11000吨,满载排水量12500吨的055驱逐舰使用4台GT-25000燃气轮机,最大航速30节。相比之下,虽然伊丽莎白女王号是综合全电推进,但是依然离不开燃气轮机,2台MT30就可以推动6.5万吨的伊丽莎白女王号跑出和4台LM2500/GT-25000燃气轮机的伯克级/055驱逐舰,无愧世界最强的名号。

  

  燃气轮机作为军舰的核心动力装置其实和航空发动机共用核心机,技术上有着大量共通之处。当然,同时燃气轮机的研制难度也可以比肩苛刻的航空发动机。也正是因为如此,目前世界上能够独立研制大功率燃气轮机的国家屈指可数。主要就是美国的GE,英国的罗罗,乌克兰机器设计和我国的中航工业/中船重工。GE靠LM2500,罗罗靠MT30而乌克兰和我国则靠GT-25000。总得来说,世界第一毫无疑问是MT30,接下来我国的GT-25000和GM2500+相当,LM2500和UGT-25000接近,共同代表世界一流燃气轮机的水平。

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