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DDG1000的动力选择:美国最新科幻驱逐舰的动力什么?

DDG1000的动力选择:美国最新科幻驱逐舰的动力什么?

整合电力系统(Integrated Power System,IPS)是DDG-1000的一大特色,2部功率35MW(47600shp)等级的主机与2部功率4MW(5440shp)等级的辅机组成,全系统最大输出功率78MW,可使DDG-1000获得30节的最大持续航速。主、辅机组均含有做为原动机的燃气涡轮机与发电机,由燃气涡轮驱动发电机,所得电力再经由配电网络分配给2部用于驱动推进桨叶的电动机,以及作战、生活设施等其他舰载次系统。

DDG1000的动力选择:美国最新科幻驱逐舰的动力什么?

原本在DD-21时代,是由GE的LM2500+与劳斯莱斯的WR-21两款25MW等级的燃气涡轮竞争DD-21的主机,美国海军虽曾一度选定了WR-21,不过随着设计的变更以及需求的增加,到了DD(X)时代又将主机功率需求改为30MW以上的机型,于是劳斯莱斯与GE分别提出了MT30与LM2500+新衍生型参与竞争。虽然LM2500系列的用户群与累积操作时数均十分庞大,GE又兼有美国本土厂商的优势,且LM2500还在1999年被美国海军选为IPS实验主机, 搭配艾尔斯通动力与控制公司(Alstom Drive & Controls)的交流感应马达、布瑞许(Brush) 电机的发电机, 以及L-3通信的SPD系统分部提供的PCM-1、PCM-4电力转换模块,在宾州费城的舰船系统工程中心陆基试验站(LBTS)组成了IPS实验设施,累积了相当程度的经验,但在DD(X)主机竞标中最后还是由MT-30胜出。

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MT30舰用燃气轮机由航空用的Trent 800发动机衍生而来,从2000年开始研制,2002年9月开始原型机测试,预量产原型也从2003年2月再布里斯班试验场开始测试,稍候又分别在2004年初与同年7月完成了挪威船级社的500小时耐久测试,以及美国航运局认证要求的1500小时耐久测试,距开始研制还不到5年时间,开发速度相当迅速。MT30先在2003年被英国未来航舰(CVF)选为主机,稍后又击败LM2500+,被选为设在宾夕法尼亚舰船系统工程中心陆基试验站(LBTS)的DD(X) IPS演示验证机,洛马公司也在2004年6月选定MT30做为该公司滨海战斗舰(LCS)方案的主机,接下来在2007年3月,美国海军正式与劳斯莱斯签约,为头2艘DDG-1000购买了4套MT30。

DDG-1000并未使用目前多数美国海军水面舰使用的美制LM2500系列,而采用英国劳斯莱斯的MT30。与同级的LM2500+相较,MT30具有较佳的功率与燃油消耗率表现, 燃油效率虽然还不能与具备中间冷却回热循环(Intercooled Recuperted Cycle, ICR)的WR-21相比,但已经比目前常见的LM2500基本型好很多。另外MT30还与在波音757、777上大量使用, 已累积500万飞行小时的Trent 800发动机有80%的通用零件,禀承Trent800在市场上良好的可靠性与维护性口碑,MT30的可靠性与可维护性亦十分出色,具备FADEC控制功能,预期的热段部件大修时间为12500小时,整机大修时间24000小时,在舰上可修护的平均无故障间隔为2000小时。由于MT30采用了模块化结构,维修时不需拆卸整机,且各模块的设计均已默认了平衡,拆卸换装模块后无须重新校正,因此扣除冷机时间外,平均修理时间仅为4小时。

DDG1000的动力选择:美国最新科幻驱逐舰的动力什么?

至于在辅机方面同样也是劳斯莱斯与GE之争, 最后由劳斯莱斯4.5MW等级的RR4500击败GE 4.4MW的LM500。劳斯莱斯已向费城的LBTS运交了1套由1组MT30搭配1组RR4500组成的IPS工程发展模型(EDM),目前正在进行运转验证中。DDG-1000主机与辅机的选型与试验还算颇为顺利,不过在驱动推进?叶的电动机方面却碰到了一些麻烦。美国海军原先打算采用DRS公司研制的永磁马达(Permanent Magnet Motor, PMM), 输出功率36MW。不过由于PMM的开发遭遇技术绝缘、运作温度等问题而导致延迟,美国海军决定以功率34.6MW的先进感应马达(Advanced Induction Motors, AIM)做为替代。不过美国海军仍对功率密度更高的PMM充满期待,仍将持续进行PMM的测试,并打算在DDG-1000后续螺旋发展阶段中导入PMM。

以上就是美国最新型驱逐舰DDG1000朱母沃尔特级驱逐舰的动力搭配,这套系统和英国海军自己的45型驱逐舰基本一致,只不过台数更多,动力更强劲,可以说在舰艇动力系统上,美英再一次取得了对世界的领先。

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