近期,央视新闻频道对外高调展示了054B型护卫舰“钦州”号(舷号555)的动力装置,这个镜头可谓十分罕见。军事专家认为,钦州舰很可能采用了国产新一代中高速柴油机,其澎湃的动力,最高航速有望突破30节这一大关。此外,随着动力装置的迭代升级,让054B护卫舰在中远距离反潜作战或伴随航母编队时更加得心应手。
舰艇动力装置可分为主推进装置与辅助推进装置两类。前者包括主机,轴系和推进器,以及为主机服务的各种泵和交换器等,可为舰艇提供推进动力。后者则涵盖供电、供汽、供高压气体、供水、空调、制冷等辅助设备和系统等。舰艇主机中最常见的类型是蒸汽轮机、柴油机和燃气轮机这3种常规动力装置。 其中船用柴油机按照转速快慢,可以分为高速机(1000转/分以上)、中速机(300~1000转/分以上)和低速机(300转/分以上)。其优点为经济性高、机动性较好、维护保养方便、燃油耗率较低、单机工作寿命长、功率档次范围较大、有着较为优越的组合形式、操纵系统自动化功能稳定且可靠等。有鉴于此,船用柴油机(中高速)便被各国海军多应用在中小型水面舰艇上。
舰用柴油机具有较好的经济性与机动性,相较于蒸汽轮机与燃气轮机,柴油机的燃油消耗率最低,而且转速越低,燃料消耗率也就越小。再加上很多柴油机也可以燃用重油(耗油率会有少量增加),能够进一步降低运营成本。 从建造成本上讲,柴油机结构和技术都比较简单,易于制造;蒸汽轮机技术成熟,但结构较为复杂庞大,单机成本要比柴油机略高。燃气轮机技术难度最大,对制造工艺和材料的要求都很高,因此建造成本最高。综合以上两点,柴油机经济性最好,蒸汽轮机次之,燃气轮机成本最高。 在机动性方面,柴油机与燃气轮机表现较好,从启动到满工况运行时间一般不会超过10分钟。反观蒸汽轮机存在着启动准备时间过长(长达30分钟左右)与加速性较差的弊端。
按照英国《简氏舰船年鉴2014~2015》一书说法称,054与054A型采用4台高速柴油机作为动力,具体型号为16PA6V-280STC型。该型柴油机单台额定功率为5184瓦,总功率为20736千瓦,由此使得上述两型护卫舰的最高航速仅为27节~28节。对此有说法称,054/054A型的这一航速在执行近海防御作战时,基本能够满足任务需求,但28节的最高航速却难以跟上高速航行的航母编队。 054A型是一款将反潜作为重要作战任务的护卫舰,采用柴油机作为动力有着不容忽视的缺点。首先是高速柴油机高强度的振动噪声会对舰载声呐的探测距离和分辨能力产生不利影响,需要采用一系列技术手段来防止噪声向外界传递。其次是高速柴油机在低工况条件下运行时稳定性较差,会对反潜作业造成消极反馈。基于以上原因,使得054A型的动力系统饱受外界诟病。
054B型导弹护卫舰采用了新型动力系统,CS16V27中高速柴油机。这款柴油机的官方介绍:采用了高效燃烧、高增压、电喷电控、低噪声、模块化等先进技术,具有高功率密度、智能化控制、低油耗、低排放、高可靠性以及模块化等第三代船舶柴油机技术特征,各项技术指标均达到了国际先进水平。 最为重要的在于,该型柴油机的额定功率为7280千瓦(推进)/6400千瓦(发电),那么4台加在一起,总功率则在29000千瓦以上,相较054/054A型上的柴油机,额定功率更是高出四成左右。在此情况下,054B型的最高航速将会≥30节,编入航母编队后就再也不会为追赶吃力而发愁。
此外,官方介绍中还提到“低噪声”,这表明CS16V27中高速柴油机的静音性能有了长足进步,再搭配其他降噪手段,054B护卫舰在执行反潜任务时表现会更出色。央视高调展示钦州舰动力装置的背后,说明我国已在船用柴油机领域取得了历史性突破。