现代军舰装备燃气轮机的优点

年4月，俄罗斯著名发动机制造商土星科研生产联合体25日举行军舰使用燃气涡轮发动机投产仪式，俄总统普京参加了投产仪式。新投产的项目是土星科研生产联合体自主研制的军舰使用燃气涡轮发动机，以替代之前只能向乌克兰购买的类似发动机。

俄罗斯之所以咬牙也要让燃气轮机国产化，就是因为燃气轮机的特点，对于俄罗斯复兴的军舰建造，拥有无可匹敌的重要性。燃气轮机，是属于热机的一种发动机。燃气轮机特点：单位体积功率大；很难做到单机较大功率；在一定范围内不挑油料；启动快；需要空气流量大；贵；比较精密。

目前世界主要海军强国在军舰动力方案选择上，燃气轮机的主要竞争对手是舰用柴油机和舰用蒸汽轮机，但是由于燃气轮机先天优势与军舰动力系统性能要求更为吻合，燃气轮机成为了各国军舰动力系统发展的唯一选择。老牌海军强国如美国海军、英国海军、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。

燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下，同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一，是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的，体积小、功率大，非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。

燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的，但是由于整个转子十分轻巧，在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到最高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复，加速较慢，蒸汽轮机更是“反应迟钝”，整个系统达到最高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度，对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。

燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中，产生的噪声更多是高频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声，恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点，导致军舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。

我国进口的LM和国产燃气轮机

根据目前的各国海军主要舰艇装备情况来看，舰用燃气轮机应用最多的美国LM燃气轮机最新型号已经可以做到单台马力以上，伊丽莎白女王级所用MT-30燃气轮机单台马力达到马力以上。非土豪海军真是承担不起，我国在级驱逐舰号上使用了两台早期型LM燃气轮机，之后的号及其他改进型驱逐舰上用的原装或引进乌克兰技术生产的UGT-0燃气轮机大致相当于LM早期型号。

由于多方面的原因，我国燃气轮机同国际先进水平相比仍存在很大差距，尚未形成真正的产业。我国在舰载燃气轮机方面一直没能突破技术瓶颈的主要原因有很多，既有航空动力方面的问题也有舰用燃机工业本身的体制问题。其中最主要的一个原因是我国航空动力工业缺乏长期发展规划。

航空发动机研制没能突破相关技术瓶颈，与航空发动机技术相通的舰用燃机更是无从谈起。在年，中国一航开发研制的国产新型燃气轮机QC在珠海航展上首次面世。而该机就是以太行核心机为基础改进的轻型燃机，不过输出功率17兆瓦的水平也不足于我国发展大型水面舰艇的需要。另外，我国舰用燃机轮机主要研制和生产单位存在于航空工业之外，在体制方面非常不利于航空发动机向燃气轮机的改进工程。

航空强国的动力发展经验是进行核心机预研，然后在同一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机。世界著名的舰用燃机LM就是核心机预研工程的衍生产品。LM燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9核心机。GE9核心机衍生出F大涵道比军用加力涡扇发动机用于B1B超音速战略轰炸机，将GE9的换算流量进一步减小发展出了GE15核心机。GE15核心机衍生出的涡喷型号YJ参与竞争F-15和轻型战斗机计划（F-16研制计划）但是输给了普惠的F发动机。后来竞争YF-17也就是今天的F/A-18舰载机项目时，GE将YJ的低压压气机放大成为风扇研制出了F中推涡扇发动机。而将F的风扇放大并与F的小涵道比型号结合，就是F-15和F-16的著名动力F。

本国唯一可以立刻使用的舰载燃机是乌克兰GT0舰用燃气轮机的仿制品，额定功率29兆瓦，实际输出功率在23兆瓦左右。据加拿大《汉和》杂志介绍，该国产燃气轮机已装在B型驱逐舰上。2台GT0燃机实际总功率在45兆瓦左右，而日本爱宕级防空驱逐舰和韩国KDX3级驱逐舰虽然都是万吨的满排，但也不过是70兆瓦的总功率水平。我国海军编队长期在非洲亚丁湾执行护航任务，每批舰艇都要在海外连续执行任务数月之久，从未听说过B型驱逐舰在护航过程中出现过动力问题。这说明国产GT0燃机的可靠性和经济性都是适合我国国情的。

经过中国改良后的GT0燃气轮机，在可靠性、可维护性、大修周期、使用寿命等方面都“青出于蓝”，质量达到西方同类产品的水平。美国智库“詹姆斯敦基金会”军事专家沃克·马伦斯基评论道：“中国的做法类似以色列，总能够根据自己的需要，利用自己的技术进行高水平改进，从而生产出更精良的产品。”

现阶段，立足于GT0的动力系统一方面应该继续改进其工艺和性能上不足之处，一方面完全可以通过对动力方案的调整做到我国将来各类主力舰只都有适合的动力可用。可以认为制约我国水面舰艇的中型舰用燃气轮机瓶颈已经突破。但是需要看到的是，我国主力舰只也仅仅是可以放心使用国外燃气轮机的仿制改进型号。

航改的QC的核心机是太行，技术基础比gt0还高一些，目前已经经过鉴定定型，但是目前看没有相匹配的主力舰可以装，过两年可能会有。与其同源的qc70已经装在气垫船上了，是我军登陆主战装备，性能备受部队好评。剩下的还有一些涡喷发动机改的燃气轮机，性能不算先进，但稳定性还不错。再往后看qc和qc的间冷回热型号或许令我们能够追赶上世界最先进水平，可预见的未来的主力舰的动力需求可以通过目前的两个主力燃机及其改进型来满足，所以不存在制约军舰发展的问题。