衝出封鎖到仿製,中國艦用燃機能進全球四強?國產動力心臟已破局

上期我幫大家理清了燃氣輪機這種戰略性裝置的前後,從發電用重型燃氣輪機、工業驅動燃機到艦用燃氣輪機。而本期我就應觀眾老爺們的要求,專門講講國產艦用燃氣輪機,其中包括咱們軍迷最關心的QC280,中國從烏克蘭引進、並國產化的“動力心臟”,它的前世型號眾多,大家極易弄混。

除此之外本期我還要打擊下軍迷們的激情,因為讓我們引以為傲的QC280燃氣輪機,並沒有裝在中國軍艦上,這是怎麼回事呢?

衝出封鎖到仿製,中國艦用燃機能進全球四強?國產動力心臟已破局

近幾年我們常用下餃子,來形容中國軍艦的下水服役的速度。比如在2018年,中國艦艇下水總噸位超過20萬噸,遠高於美國5。86萬噸,位居全球第一。其中包括三艘052D型、三艘055型萬噸大驅、一艘054A型、三艘071型船塢登陸艦等等,總噸位相當於一年打造一個法國海軍。之所以能達到如此快的速度,國產艦用燃機的順利仿製、改進和批次生產不可忽視。

本世紀初,中國海軍在中華神盾052C型這個新平臺上,應用了相控陣雷達和垂直髮射導彈系統等新技術,一個重要原因,就是在90年代中期,烏克蘭賣給了中國一批UGT25000型燃氣輪機,使得我們有能力打造現代化的新式驅逐艦。但從052C型前兩艘下水、到2010年後四艘下水,期間中斷了長達8年。我想除了造艦檔期排不上、新技術驗證時間長等原因外,仿製烏克蘭UGT25000也是一個耗費時間的重要因素

隨著蘇聯解體,從烏克蘭引進的半成品UGT25000,其實是民用產品,它還有一個型號名字DA80,是民轉軍產品,只不過當時烏克蘭為了頂住俄羅斯的壓力,出售UGT25000型號,兩者其實並無區別。在引進後,1998年UGT25000的仿製和國產化正式開啟,並由中船重工703所負責抓總、西安航空發動機集團和哈爾濱動力集團協助完成。2004年國產首臺UGT25000完成試製,後續型號也已經改為GT25000,此時國產化率達到60%,中國開始初步掌握全球高水平的艦用燃氣輪機技術。

2011年中國完成第二階段的國產化工作,基本實現材料和工藝的自主化,當時武漢艦搭載國產機組遠赴亞丁灣護航,成功通過了複雜的海上考驗,標誌著國產化UGT25000已經成熟。那麼我們常提的QC280是怎麼來的呢?

衝出封鎖到仿製,中國艦用燃機能進全球四強?國產動力心臟已破局

當時參與UGT25000國產化的西安航空發動機集團,留了一個心眼,在合作仿製的過程中搞到了全套圖紙,所以自己單獨研製出QC280。QC280和GT25000效能指標基本一致,都是烏克蘭UGT25000的國產化產品,只是叫法不同罷了,其實大家隨便怎麼叫都行。但是在055大驅等軍艦上採用的機組,是GT25000,並非是西發的QC280,主要原因就是智慧財產權的糾紛。

我上面提到過,最開始負責抓總烏克蘭UGT25000國產化的,是中船重工703所,是703所先搞出的GT25000,但西發在合作仿製過程中另起爐灶,搞出了QC280。如果國產軍艦使用上QC280,中船703所肯定不幹。憑什麼我種的樹,你來摘桃子,就是這個意思。所以現在民用發電和工業氣體壓縮領域,就是用的QC280以及改進版本。

艦用燃氣輪機對中國軍艦的意義非凡。上世紀70年代後,艦用燃機逐漸成為各國軍艦的主動力系統,美國通用研製的LM2500艦用燃機,幾乎成為全球一半海軍的標配。上期我說過,70年代中美蜜月期,通用就賣了兩臺LM2500給中國,LM2500也是我國驅逐艦裝配的首款艦用燃機。

但至此後,歐美禁運使得LM2500的來源中斷,艦用燃機的產量就大大限制中國海軍的發展速度,中國軍艦也不能做多做大。直到引進烏克蘭UGT25000、仿製改進後,動力問題的解決為海軍下餃子開闢了道路。目前第二批次生產的052C、052D、055型驅逐艦,使用的燃機就是GT25000,供貨已經超過百臺。

世界範圍內看,國產GT25000艦用燃機的效能可以排到第四,全球最強的艦用燃機是英國生產的MT30,輸出最大功率高達40兆瓦,還有WR21燃氣輪機,再就是美國通用研製的LM2500系列,像老牌LM2500的功率被開發至29兆瓦的級別,增強型LM2500+最大功率更是達到了34兆瓦。再就是國產GT25000,輸出功率穩定在23至29兆瓦左右,熱功率超40%,達到了國際第四代艦用燃機的高水準。像055型萬噸大驅搭載的四臺GT25000,總輸出功率超90兆瓦,航速可以輕鬆達到30節。

衝出封鎖到仿製,中國艦用燃機能進全球四強?國產動力心臟已破局

如果有觀眾老爺槓著說:幾十兆瓦很大嗎?人家歐美都已經有200兆瓦級的重型燃機。那我建議您看一看我上期的影片,百兆瓦級別的重型燃機主要是用來發電的。

最後我再說說GT25000或者QC280的最新開發成果。早在上十年前,在GT25000的基礎上,中船703所就開展了40兆瓦燃氣輪機的預研,目前進度未知。但有航空發動機配套產業支撐的中航工業606所,已經完成了QC400技術驗證機的試驗,功率也是40兆瓦,進度更加明顯。

其實透過我查閱的資料來看,中航工業目前做燃氣輪機更得心應手,因為上期我說過,航空發動機和燃氣輪機不分家,本身是同根同源。像中航工業使用太行核心機研製的QC185、QC400,都可以為下一代驅逐艦提供動力。特別是QC400,能與當今最強的艦用燃機MT30一較高下。

總體上說,上世紀90年代的那十年,真的是中國航空、軍艦發展的關鍵十年,中國軍工透過引進技術再吸收的策略,在如今終於收到了果實。國產GT25000以及衍生產品,賦予了055型萬噸大驅30節以上的航速,解決了長期拖累中國艦艇噸位的難題。