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用柴电机组取代原本蒸汽机组,除了功率差距巨大,还有一堆其它问题。
柴电系统并联调速和负载均衡控制,国内没有成熟的船用电控系统;
左右舷分别使用不同的动力系统,要么在驾驶室内安装两套控制系统,要么使用计算机调控的联合控制;
大功率柴油发电机组的振动,与航母船体固有频率可能的耦合;
为匹配现有设备,左舷螺旋桨和轴系需要改装。这一改,就会与右舷螺旋桨存在流体干扰,导致推进效率下降,航速预估会折减
0.8到1节;
拆除锅炉后,舱段大量加装柴油发电机组、整流柜、电机,导致舰体重心下移,吃水微量增加,阻力小幅上升,再折减0.5节。
而且,柴电机组长时间满负荷发热严重,连续冲刺上限只有约2小时,不适合长途高速航行。
堡垒号只靠右舷蒸汽动力,最高航速能达到22节左右。
单侧换装柴电后,以高卢货为基础,综合所有条件纸面计算,联合航行速度,最大也不过23节多一点……
只靠右舷蒸汽动力,最高航速22节。左舷加装柴电后,联合航行速度23节多一点。
有些反直觉?
船舶阻力特性核心:阻力近似和航速三次方成正比。
舰船阻力立方定律
马力最大航速是28节,单侧马力22节。使用高卢的柴电,最大输出9790马力,能跑到14.2节。
马力加9790马力,理论最大航速是24.3节。算上两侧螺旋桨扰动和吃水轻度加深,最大航速理想状态下勉强能够到23.5节。
使用国产方案,最大输出7060马力,能跑到12.8节。左右舷联合动力,理论最大航速大概23.91节。
因为设备更重,吃水还要稍微再深一点点,实际最大航速大概22.9节……
既然这样,改柴电的意义在哪?
柴电动力响应迅速,出港、入港动力调整灵活。
最关键的是,冷机备航反应迅速。
柴油发电机组冷启动只需要10到30分钟,电机零转速起步,给电立刻带动螺旋桨。
极端紧急情况下,单台柴油机9秒就能输出额定电力。
而蒸汽轮机,冷启动得全链路分段逐步升温,需要5到10小时。锅炉小火保温状态下热启动,最快也要1小时才能拉满功率。
单靠柴电驱动,十几节的航速虽然不快,但能船动起来了。可以一边低速航行或紧急机动,一边等待蒸汽轮机完成预热。
常规近海游弋,联合巡航,只靠蒸汽动力就已经足够了。柴电系统输出的电力,能够用于海水淡化,还能保障全船电力供给。
刚好可以弥补材料学和工业加工能力不足,舰载发电站达不到预设功率的问题……
新的问题来了,高卢人的设备昂贵。
而且,全船按照设计修缮升级,需要进口的可远不止动力系统。
所以,刘老将军认为,是时候让某个气死人不偿命的货,履行承诺了。
刚好,人在京城。
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