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菜鳥請教關於軍艦的全電推進問題

全電推進不是什麽新鮮的東西,在20世紀初主力艦上就有采用,只是那個時候的電氣控制系統太壹般,性能不如齒輪減速驅動的,自然被淘汰了。

現在很多電氣控制技術尤其是電力電子技術已經不可同日而語,性能之好遠遠超越了機械傳動,無論加速性、可靠性、可維性乃至噪音重量體積都遠優於機械系統。對軍隊這樣保守的組織采用電氣控制自然也是比較晚的。

全電推進就是讓艦船主機發電,然後用電動機驅動螺旋槳使船舶前進。而機械傳動則是主機直接驅動減速機,然後再驅動螺旋槳。

看起來全電驅動多了發電和電動的環節,但這個環節可是大大有利的:首先簡化了艦船的動力系統,艦上系統很多都需要動力的,比如炮塔,裝彈、旋轉、控溫都需要的動力,這也是20世紀早期搞全電驅動的理由,幾千噸的炮塔驅動起來需要多大的發電機啊,要是直接從主機獲得動力就簡單多了;而現代艦船由於電氣設備多,需要更多的電力,為艦船分別安裝動力系統和電力系統就顯得重復投資。全電驅動艦船則直接從主機獲得這些設備工作的電力,就節省很多。

其次,由於電氣驅動技術進步,電氣驅動性能優於機械傳動。看看電動車多安靜,機械傳動系統需要變速,結構復雜;需要減速,齒輪噪音很大。用電氣驅動所有的減速調速都有電機調速系統完成了,體積小,重量輕,噪音低。

再者,電氣系統冗余度高,電氣系統的冗余很容易通過開關切換來完成,而機械系統的不同主機和減速機要交叉傳遞動力,則非常復雜。

補充:

最重要的是效率高,電氣推進可以讓主機和螺旋槳按各自最佳轉速運轉,或按需要的功率減少投入的主機,比如巡航時,壹臺發電主機帶兩個推進主機;戰鬥時,才開啟所有發電主機。這樣節能可不是1、2個百分點而已,甚至可以提高10~30%的燃油效率。加速性能的提高,可以減小主機的功率儲備,自然減小了主機的功率、重量和體積,也提高了燃油效率。同樣燃油可以多航行更遠距離,提高了戰艦的作戰能力。

所以全電推進,是趨勢、必然的。

潛艇是現代艦船中最早應用全電推進的,因為需要潛艇在水下高速運行,所以其推進主機早已電氣化了,至於中國,只能說改進太慢,很多基於德國二戰期間設計、蘇聯改進、國內改良的R級明級都還在服役,壹個宋級改了幾十年像點樣子,不是國人無能,如果軍購機制不改,元級都看不到。