自殲-20換裝渦扇-15后,海軍也在動力方面迎來了好消息,國產新型燃氣輪機已經悄悄上艦測試1年多時間了,表現相當優異。新型燃氣輪機的出現,也為下一代驅逐艦的服役奠定好了基礎。
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1月27日,《解放軍報》在《水兵們的“航海日記”》一文中,對133包頭艦燃氣輪機班班長彭思豪的事跡進行了報道,其中明確提及“包頭艦在前年(2024年)換裝最新型國產燃氣輪機,并且是更新換代的燃氣輪機,而不是現有燃氣輪機的改進型”。考慮到《解放軍報》的權威性,這已經差不多相當于官宣新一代燃氣輪機已經上艦測試了,對解放軍的意義不亞于殲-20換裝渦扇-15。
燃氣輪機是現代化驅逐艦、巡洋艦的核心動力系統,無論柴燃聯合還是柴燃交替的動力組合方式,燃氣輪機都是最重要的。與蒸汽輪機相比,燃氣輪機擁有體積小、啟動速度快、噪音低、故障率低等優點。上世紀90年代,中國從美國引進了LM2500燃氣輪機,建造出了052型驅逐艦。后來隨著美國的對華武器禁運政策,中國的國產驅逐艦又被迫重新選擇蒸汽輪機作為動力,051B、051C都是這一時期的無奈選擇,在相當現代化的艦體內部,卻裝備了比較落后的動力。
后來中國從烏克蘭引進UGT-25000燃氣輪機,并打包了技術資料,逐步將UGT-25000國產化,命名為GT-25000,裝備在052B以及前幾艘052C型驅逐艦上,由于對UGT-25000的性能總體上比較滿意,中國進一步改進出軍用型號的CGT-25M。而CGT-25M與UGT-25000的關系,就有些類似于殲-11B與蘇-27SK的關系,都是在全面國產化的同時,讓性能得到大幅度提升。原先的UGT-25000最高額定功率24.6兆瓦,CGT-25M則提高到28.7兆瓦。
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GT-25000與CGT-25M的及時出現,保證了052D與055型驅逐艦得以大批量生產,避免了被外國卡脖子的情況,成為世界上少數能夠自行制造大功率燃氣輪機的國家,就連俄羅斯都需要從烏克蘭引進燃氣輪機。然而這一代的燃氣輪機只是解決了有無問題,距離世界一流水平還存在一定差距,畢竟UGT-25000只是當年蘇聯的半成品,后來烏克蘭湊合著完成了設計,許多設計上都為了省錢而做出了妥協,這導致UGT-25000與同時期美國的LM-2500相比存在較大差距,比如UGT-25000的熱效率為36%,LM2500達到了39%,UGT25000的長度為16米,LM2500則只有8米,UGT25000的重量達到26噸,LM2500則只有23噸。總之,UGT-25000在幾乎所有關鍵指標上都不如LM2500,雖然中國做出了一些改進,但是UGT25000的底子實在比較寒酸,因此改進出來的CTG-25M與同時期的LM2500+相比仍然存在較大差距。
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比如LM2500+的額定最高功率達到了30.2兆瓦,CGT-25M則為28.7兆瓦,海軍條件下額定最高功率,CGT-25M為24.26兆瓦,LM2500+則達到了28.5兆瓦。由于動力方面存在差距,導致052C/D驅逐艦在設計的時候不得不做出妥協,艦體長寬比明顯要大于美國的伯克級驅逐艦,更大的長寬比雖然能夠提高航速,但是卻降低了艦艇的適航性能與居住舒適度。當中國海軍還處于近海防御戰略階段,軍艦長寬比較大的問題還不明顯,可是隨著中國海軍的活動范圍越來越大,長年在遠洋活動的情況下,軍艦的適航性與居住舒適度就必須要好好考慮了,這會直接影響軍艦的戰斗力。
052D與055驅逐艦憑借著雷達、導彈、垂發的優勢,獲得了明顯凌駕于伯克級驅逐艦的戰斗力,但是動力方面的差距,卻限制了國產驅逐艦的進一步改進,伯克級驅逐艦憑借著LM2500燃氣輪機,可以不斷改進艦體,最終發展到近1萬噸的排水量,動力系統依然還有余力,而052D驅逐艦的滿排則被限制在了7000多噸,僅憑2臺CGT-25M很難發展出9000噸甚至1萬噸的改進型,雖然中國海軍已經擁有了滿排1萬多頓的055型驅逐艦,但055的排水量超過1萬噸是建立在裝備更多臺CGT-25M的基礎上,未來海軍艦隊的規模想上量,還需要一種只裝備2臺燃氣輪機、排水量接近1萬噸的通用型驅逐艦,CGT-25M已經無法滿足要求了。
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而包頭艦換裝的新型燃氣輪機,應該就是703所前幾年多次提及能夠原位替換CGT-25的CGT-30燃氣輪機。CGT-30的額定最高功率達到了33.5兆瓦,熱效率達到了39.3%,綜合性能優于美國的LM2500+,與LM2500+G4差不多,達到了世界一流水平。
包頭艦作為新型燃氣輪機的測試艦,很明顯是為傳說中的“九千歲”(排水量9000噸的通用型驅逐艦)做鋪墊,目前052D采用的是柴燃交替(CODOG)的動力組合方式,與美日驅逐艦相比在持續高速能力上并不占優,這個問題在南海驅離菲律賓小型船只的時候也暴露過。如果新型驅逐艦裝備CGT-30,并采用綜合燃電推進系統(COGLAG),滿排達到9000噸的同時,持續高速性能也會明顯優于052D,在應付低烈度海上糾紛時更加得心應手。
之所以選擇包頭艦作為測試艦,是因為包頭艦屬于改進型的052DL,加長了甲板后排水量略有提升,而這一批次的052DL都是2021年1月至2022年6月服役的,艦齡普遍比較新,從中選擇一艘人員素質比較高的作為測試艦是比較穩妥的辦法。而且根據《解放軍報》的介紹,彭思豪曾是太原艦的一名燃氣輪機兵,后來專門調整到包頭艦上,并接受了嚴格的培訓,這說明打從很早之間包頭艦就準備作為測試艦,專門調撥了一批精干人員上艦。
更令人驚喜的是,2024年換裝新型燃氣輪機后,包頭艦就于2024年末加入護航編隊,在熱帶海域執行了為期360多天,期間沒有出現任何大的故障,表現出驚人的可靠性。這說明CGT-30并不是倉促上艦,而是經過嚴格扎實的測試后,才最終上艦接受最后的檢驗。
由于CGT-30能夠原位替代CGT-25,這也就意味著不僅新型驅逐艦可以裝備CGT-30,現有的052D和055同樣能夠裝備CGT-30。除了能夠提升機動能力,如果能夠對全艦進行大規模改造來提高發電效率,052D與055都將有足夠的能源驅動電磁炮或者激光武器,進一步提升軍艦的戰斗力。
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當然,055可能不會裝備CGT-30,而是40兆瓦級別的CGT-40,一旦換裝CGT-40,055就擁有足夠的能源驅動高功率激光武器,利用高功率激光武器執行反導作戰任務,進一步加強055的防御能力,在055已經能夠發射高超音速導彈的情況下,如果防御能力進一步得到提升,那么055將成為一艘攻防都沒有死角的軍艦。
2026年對于解放軍來說又是具備里程碑的一年,前些年CGT-25燃氣輪機與渦扇-10發動機全面裝備部隊,讓海空軍告別了“心臟病”問題的困擾。但是CGT-25與渦扇-10只是解決了有無問題,距離美軍的動力系統仍然存在差距,限制了平臺戰斗力的上限。殲-20戰斗機、052D型驅逐艦主要憑借雷達、武器系統方面的優勢,對F-22戰斗機、伯克級驅逐艦形成壓制,但是美軍也沒有原地踏步,一旦美軍的先進航電、高超音速導彈、遠程空空導彈取代突破性技術進展,這種優勢局面很容易就會被打破。而渦扇-15、CGT-30的出現,意味著解放軍不僅解決了“心臟病”問題,轉而開始在動力方面占據優勢,讓美軍徹底失去追趕解放軍的機會。
尤其對于驅逐艦來說,實現了動力自由,就等于底層基礎打好了,上層建筑就能夠更加隨心所欲的變化。比如055改進型就可以采用綜合燃電推進系統(COGLAG),僅需2臺CGT40就差不多夠用了,這樣就能省略掉一組煙囪的空間,艦上就可以多布置2*8的垂發單元,讓055的垂發單元總數達到128個。
甚至連新型護衛艦都可以采用柴燃聯合的動力組合方式,提高護衛艦在執行反潛任務時的靜音性能,同時新型護衛艦的垂發單元數量也可以從32個提升到48個甚至更多。
等到新型燃氣輪機全面上艦,我們應該就會看到電磁炮、激光武器在國產軍艦上普及的身影了。
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