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发信人: dxmxqe (最睡不着的人), 信区: Green
标  题: 舰艇动力装置扫描
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Sep  2 08:13:40 2003)

　　100年来舰艇动力装置发展迅速，种类繁多。如果说19世纪的舰艇动力主要依靠风帆，
那么，20世纪的舰艇动力告别了风帆时代，取而代之的是各种机械动力推进系统的兴起。
蒸汽动力装置、内燃机动力装置、核动力装置以及近20年刚刚发展起来的各种不依赖空气
的动力装置令人目不暇接。它们奏响了现代舰艇动力装置的新乐章。 

　　蒸汽机：一统江山数十载　不觉天色已黄昏 

　　舰艇采用的蒸汽动力装置已有100多年历史。舰用蒸汽轮机动力装置于1884年问世。1
897年，蒸汽轮机被首次用于“透平尼亚”号船上。1900年，第一艘蒸汽轮机驱动的战船—
——英海军“蝮蛇”号鱼雷驱逐舰服役。稍后服役的还有英海军驱逐舰“眼镜蛇”号。两
舰蒸汽轮机装机总功率各为7.36兆瓦。 

　　1904年第一艘由蒸汽轮机驱动的战列舰———英海军“无畏”号服役。其后，英海军
又将蒸汽轮机用于“无敌”级巡洋舰，总装机功率为30.16兆瓦。战列舰 “不列颠”号蒸
汽轮机总装机功率为51.49兆瓦。随后几年，德、俄的战舰也相应采用了蒸汽轮机。 

　　舰用蒸汽动力装置有两种，一种是往复式蒸汽机，一种是旋转式蒸汽轮机。往复式蒸
汽机早在19世纪中叶后就比较广泛地在各国舰艇上使用。在这个时期的所有国家海军的主
要战斗舰艇，包括相当于现代舰以上的水面舰艇和潜艇都使用往复式蒸汽机作主推进动力
装置。但往复式蒸汽机功率密度低，热效率差（最高也只有12％），因此至20世纪30年代
，被迅速发展的蒸汽轮机所取代。至20世纪 50年代，往复式蒸汽机退出舰艇推进领域的舞
台。我国最后一艘往复式蒸汽机动力舰退出现役是在20世纪60年代。 

　　舰用蒸汽动力装置最初都是直接传动的，即蒸汽机和蒸汽轮机的输出轴直接螺旋桨。
但直接传动有很大缺点，即主机的转速不能与螺旋桨良好匹配，且产生空泡问题。蒸汽轮
机的出现加剧了以上矛盾的发展，因为汽轮机要达到与蒸汽机相同的效率必须采用高转速
。1909年，英国帕森斯公司研制出减速齿轮装置，解决了这个矛盾。与之配套的蒸汽轮机
称为齿轮蒸汽轮机。 

　　舰用蒸汽动力装置从使用煤、煤＋油到完全使用燃油也是20世纪出现的重大技术进步
。油在舰艇上的使用大概可追溯到一战时期。20世纪30年代以后，几乎所有舰艇才开始完
全过渡到使用燃油。燃油较煤可提高蒸汽动力装置的总效率。 

　　20世纪50年代，随着燃气轮机的成熟使用，舰用蒸汽动力装置一统天下的局面被打破
。尽管如此，蒸汽动力装置仍然没有过时，在需要单机功率极大的航空母舰（无论是常规
的还是核动力的）上，蒸汽动力装置至今仍然是惟一可使用的装置，起着不可取代的作用
。而核潜艇所用的加压水反应堆，其二回路必须采用蒸汽轮机，也是任何其他动力装置无
法取代的。 

　　内燃机：柴汽双雄显威力　性能优异用途广 

　　本世纪出现的舰艇用内燃机有汽油机和柴油机两种。1876年由德国人奥托发明的往复
式汽油机大约在20世纪开始用于鱼雷快艇，一直持续使用了将近50年。 

　　由德国人狄赛尔在1895年发明的柴油机于20世纪初逐步用于舰艇。初期的柴油机功率
较小，用于各类快艇。20世纪30年代以后，前苏联和德国开始将柴油机用于比较大型的水
面舰，与主动力装置蒸汽动力装置混装，作为巡航动力。前苏联巡洋舰“夏伯阳”级和“
基洛夫”级以及德国当时的巡洋舰“纽伦堡”级就装有这样的混合装置。 

　　20世纪50年代以及稍后，柴油机由于受单机功率的限制，一般选用多机并车推进。有
的舰还采用电力推进。单舰装机功率有的高达22.07兆瓦。燃气轮机的出现使柴油机在舰艇
上的使用更增加了活力，这就是需要更大功率的水面舰可以使柴油机与燃气轮机在舰上联
合使用。其中最值得称道的是柴油机和燃气轮机交替使用方式。这种方式以柴油机为巡航
动力，燃气轮机作调整动力，各自充分发挥了自己的优势。 

　　柴油机在海军舰艇上使用的另一重要作用分支是用于常规柴油机电力推进潜艇。在二
战以前，各国柴油机电力推进潜艇均采用当时的中、低速柴油机直接推进系统，二冲程柴
油机使用比较广泛。目前，常规潜艇有柴油机直接推进和电力推进两种方式。电子推进是
1945年美海军率先搞起来的。目前新建的常规潜艇都采用电力推进方式。直接推进和电力
推进两者的区别在于潜艇在水面和涌气管状态航行时，前者柴油机直接驱动螺旋桨，后者
柴油机驱动发电机发电，推进电机螺旋桨。 

　　采用高速、中高速4冲程、机械增压柴油机和采用电力推进是当前常规柴油机电力推进
潜艇的发展特征。即使在不依赖空气的各种动力装置装艇使用之后，柴油机在常规潜艇中
的地位至今仍不可取代。 

　　核动力：异军突起初惊世　穿海越洋更有时 

　　1955年1月17日，世界上第一艘核动力潜艇———美国“鹦鹉螺”号开始它的海上试航
。艇上的信号灯向岸上发出信息：”我艇正用核动力前进。”这几个字宣告了战舰的一个
新时代的开始。而“鹦鹉螺”号更是以其卓越的表现屡破纪录，显示了核动力的强大实力
： 

　　1955年5月，它在试航中走完从新伦敦到波多黎各圣胡安之间的航程，只用了 84小时
，全部在水下行进，打破了历史上所有潜艇的速度、续航力和航程的纪录； 

　　1957年，“鹦鹉螺”号成功穿越北极，成为第一艘在北极冰下航行的船； 

　　在“鹦鹉螺”号服役的头10年中，航程达53.1069万公里，其中40.2325万公里潜水行
驶，使用的燃料只是消耗了5.44公斤铀，相当于4546万升柴油的能量。而这些柴油如果用
火车装运，则需10列火车才能装得下…… 

　　核动力的异军突起是舰艇动力装置最富革命意义的大事。美海军研制舰艇用核反应堆
始于20世纪40年代。从20世纪50年代中期开始，美国和前苏联的核反应堆开始装艇。目前
核潜艇采用的核动力装置绝大多数为加压水反应堆，只有前苏联的A级核潜艇采用液态金属
反应堆。加压水反应堆经各国半个多世纪的发展，技术比较成熟，工作可靠。20世纪60年
代后期美国在“鲟鱼”级核潜艇上采用的自然循环加压水反应堆则更具有良好的低速航行
低噪音特性，是加压水反应堆的一大进步，目前正普遍采用。液态金属反应堆具有密度高
等优点，可有效减少反应堆动力装置重量和体积，是比较好的反应堆装置。 

　　美、俄、法海军的水面舰艇，如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰，采用的核动力装置也使
用加压水反应堆，为水面舰艇提供了强大的动力。美国于1961年建造的世界上第一艘核动
力航空母舰“企业”号满载排水量9.097万吨，载机90架，人员编制5833人。40年多来，“
企业”号仅更换过3次燃料，累计航程却已达92.65万公里，相当于绕地球航行了23圈。 


　　经半个世纪发展使用的核动力装置至今仍然方兴未艾，生气勃勃，是至今惟一能解决
水面舰艇和潜艇环球航行特别是潜艇水下长期持续潜航、提高隐蔽性的不可取代的动力装
置。 


（《中国国防报》 2003－9－2 第3版）


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