世界能生产舰用燃气轮机的国家有几个?

目前,世界上能够生产舰用燃气轮机的国家有多个。以下是其中一些主要的国家:

1. 美国:美国是世界上最大的军事强国之一,拥有先进的军事技术和工业基础。美国的舰用燃气轮机技术处于世界领先地位,其主要生产商包括通用电气(General Electric)和霍尼韦尔(Honeywell)等。

2. 英国:英国是世界上舰船制造技术领先的国家之一,其舰用燃气轮机技术也非常发达。英国的主要生产商包括罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)等。

3. 法国:法国是欧洲舰船制造业的重要国家之一,其舰用燃气轮机技术也相当先进。法国的主要生产商包括斯奈克玛(SNECMA)等。

4. 俄罗斯:俄罗斯是世界上最大的国防工业国之一,其舰用燃气轮机技术也非常发达。俄罗斯的主要生产商包括乌拉尔涡轮机厂(Ural Turbine Works)等。

5. 日本:日本是世界上舰船制造业的重要国家之一,其舰用燃气轮机技术也相当先进。日本的主要生产商包括三菱重工业(Mitsubishi Heavy Industries)等。

此外,还有其他一些国家也在舰用燃气轮机技术方面有所发展,如德国、意大利、中国等。这些国家都在不断提升技术水平,以满足不断增长的军事需求和舰船建造需求。




燃气轮机是目前世界上最先进的军舰发动机,其工作原理和航空发动机一样,二者可以共用核心机。所以,燃气轮机有着和航空发动机一样的特点,体积小,功率密度大,启动快。同时,因为叶片需要长时间在高温环境下高速旋转,燃气轮机的研发难度也特别大。目前世界上先进的燃气轮机,几乎都是航空发动机巨头的产品,比如美国通用动力的LM-2500,英国罗罗公司的MT30,还有就是乌克兰机械设计科研生产联合体的UGT-25000和我国多家公司仿制的GT-25000(QC280)燃气轮机。

燃气轮机和航空发动机同根同源,技术难度相差不大,所以能够研制燃气轮机的国家也就是那几个能够研制航空发动机的国家。舰用燃气轮机主要供应商是英国罗罗,美国通用,中国中船重工和乌克兰机械设计科研生产联合体。民用燃气轮机的话,还可以再加上德国西门子,中航和日本三菱三个公司。总得来说,能够研制舰用燃气轮机的国家如今只有4个英国,美国,乌克兰和中国。

英国是目前造舰用燃气轮机最强的国家,伊丽莎白女王级航空母舰的IFEP综合全电推进系统用的就是英国自家研制生产的MT30燃气轮机。这款燃气轮机是英国为伊丽莎白女王级航空母舰研制的配套燃气轮机,目前世界上直面数据最强的燃气轮机。在一个标准大气压下,MT30燃气轮机的额定功率36MW,热效率达到40%,远远甩开世界同类产品。也正因为如此,英国才可以特立独行地把燃气轮机用在巨大的航空母舰之上。

美国的燃气轮机紧跟英国之后。美国燃气轮机主要得益于航空发动机技术先进,其可靠性和使用寿命都非常出色。美国最出名的一款燃气轮机是LM2500,外号“流氓”,疯狂出口到世界多个国家,是目前美国一票小弟主要水面舰艇的标配动力系统。LM2500已经是几十年前的产品了,在当时其额定功率只有18.6MW,如今改进的LM2500+燃气轮机额定功率已经达到29MW,全功率运行可以输出36MW,动力澎湃。

在美国之后就是我国和乌克兰了。我国的燃气轮机技术来自乌克兰,乌克兰的技术来源于前苏联。当年前苏联解体,乌克兰以地利继承机械设计科研生产联合体之后,接手未完成的前苏联DA80第四代燃气轮机。在完成其后续研制工作之后,命名为UGT-25000燃气轮机。

然而这款东方最优秀的燃气轮机生不逢时。当时的乌克兰经济一地鸡毛,根本没有能力建造使用燃气轮机的大型水面舰艇,于是UGT-25000只能卸甲,干着民用发电的活。

90年代后期,正处于我国经济发展高速阶段,中国海军在尝到美国LM2500燃气轮机的甜头之后,迫切的想要给新型水面舰艇换上可靠的燃气轮机。于是为了提升我国水面舰艇的性能,我国派出代表团,带着满满的美元来到了乌克兰,将UGT-25000燃气轮机及其生产技术全部买回了国。
UGT-25000来到中国后,由中船重工703所负责仿制。703所很快完成了UGT-25000燃气轮机的仿制工作,并迅速国产化推出GT-25000燃气轮机,然后交由中航的430厂和哈尔滨燃气轮机厂进行生产。再后来,430厂和哈尔滨燃气轮机厂又在GT-25000燃气轮机的基础上进一步深化改进,推出了QC280燃气轮机。目前根据网上的说法,最新的QC280燃气轮机的额定功率超过35MW,热效率突破40%,比肩英国MT30。如果这是真的,那将意味着我国燃气轮机将追平世界最高水平。





著名的英国罗尔斯.罗伊斯公司制造的MT-30型大功率舰用燃气轮机以“特伦特800”航空发动机为核心(波音787的发动机),是“女王级”航空母舰和美军“朱姆沃尔特级”驱逐舰的的主推进燃气轮机,美军“自由级”濒海战斗舰也采用它为主推进机。

目前世界可以制造舰用燃气轮机国家理论上是四个:英国(罗.罗公司)、美国(GE公司)、乌克兰(曙光机械设计科研生产联合体)和我国。但是,在较大规模装舰应用当中,乌克兰“舰燃”只有少量的安装到了军舰上,加之目前乌克兰的状况,已经无力制造舰用燃气轮机了…所以,可大规模制造舰用燃气轮机的国家就剩下三个了。
英国著名的“奥林普斯”TM3-B舰用燃气轮机,是42型驱逐舰的主推进机(谢菲尔德级),这个型号的燃气轮机与著名的“斯贝”航空发动机有些渊源,说一句假设的话:它要是1980年代初来的我国,那么我国舰用燃气轮机的使用时间起码会提前十年,因为我军“飞豹”战斗轰炸机早期型就是使用的“斯贝”航发,在技术上是互通的。

英国是很早就开始研制燃气轮机的国家,而且利用的是航空喷气发动机的技术,再加上罗尔斯.罗伊斯公司在航空领域的卓越技术保障,英国的舰用燃气轮机水平在当今世界占有相当高的位置,不但英国自己使用,包括:美国、日本军舰上都在使用!奥林普斯系列、太因系列、斯贝系列,都是非常先进的燃气轮机。
通用电气公司的LM-2500燃气轮机,是目前世界上最畅销的舰用燃气轮机,就连自认为柴油机领域(主要是“皮尔斯蒂克”系列)很牛的髪国人,都在新一代“地平线级”驱逐舰上用上了LM-2500。

美国研制舰用燃气轮机的历史要比英国晚了至少十年,到了1960年代由于苏联核潜艇大量的服役,美国早先使用蒸汽轮机动力的反潜舰在航速和启动加速…等运行环节上已经力不从心了,通过观察英国在燃气轮机发展的成功经验,决定自己研制燃气轮机,好在美国是航空工业大国,又是从第一代喷气机就开始研制/装备的国家,通过对航空发动机的衍生,很快的就在1970年代初利用TF-39涡扇发动机为核心机技术(波音737发动机),研制出了LM-2500燃气轮机…由此美国海军的所有战舰都全面的燃气轮机化!LM-2500系列开始大量装备到战舰上,并且往民用领域发展,目前军用和商用的LM-2500系列估计有5000台在世界各国海军服役或者在电站发电。
LM-2500 燃气轮机也在我军的两艘052型驱逐舰上服役,它似乎也有机会在我国全面使用,它当时与英国的“奥林普斯TM3-B”之间有过竞争,但最后都没在我国安家落户。

总体来看,LM-2500燃气轮机的整体性能属于上品,这得益于美国领先的航空制造业,在设计、制造和使用材料上都比较先进,而且热效率较高,由于生产数量比较大,LM-2500 的价格相对便宜一些,售后服务也比较完善,加之该燃气轮机结实耐用,在国际市场比较畅销。
乌克兰的UGT25000/DA80燃气轮机,是苏联解体前完成率很高的舰用燃气轮机,苏联是研制燃气轮机很早的国家,在1950年代就紧随英国开始研制,也是借鉴了航空发动机的技术,1958年就将燃气轮机安装在了“卡辛级”驱逐舰上,这要比美国早了10年以上的时间!

由于燃气轮机应用的比较早,可以在前型的基础上进行改进和经验积累,苏联燃气轮机的总体设计与制造工艺与英美产品相比差距很细微…很遗憾的是苏联解体之后,不论是俄罗斯还是乌克兰在燃气轮机的设计与制造上停滞不前,目前两国都已经失去研制功率更大,热效率更高的舰用燃气轮机的能力。

QC280燃气轮机,是目前我军新一代驱逐舰上的主推进机,图片左上角就是乌克兰的UGT25000燃气轮机,也就是说QC280是在它的基础上全面改进而成的,通过十年的运行来看QC280燃气轮机的性能稳定,热效率较高、油耗适中,符合设计要求。

我国燃气轮机研究工作也不算晚,1967年在了解到舰用燃气轮机的发展后,也着手未来我军舰用主机的发展,在“涡喷-8”航空发动机上进行了舰用燃气轮机的改进实验工作,到1974年完成了样机的耐久实验…整体性能与“奥林普斯”早期型相当…但,我国当时航空工业根基尚浅,而舰用燃气轮机却大量的使用了航空发动机的技术,所以涡喷-8“航改舰”出现了各种各样的问题,也就没有继续发展下去。
QC-185燃气轮机,是基于“太行”发动机的核心机衍生而来,属于中型舰用燃气轮机,可以用在大型气垫船上。

进入到2000年代随着我国航空工业的发展和技术积累,我国利用航空发动机技术改进舰用燃气轮机的能力也大为提高,在引进外国先进舰用燃气轮机的基础上对其进行了较深入的改进,比如:将UGT25000由半封闭改成全封闭运行,降低了油耗、提高了功率,并且在降噪、减震等技术方面有了很大的提高,完全可以为我国大型战舰提供性能优良的主机。
美军LM-6000燃气轮机,总体性能比“2500”
系列有了较大的进步。

燃气轮机是现代战舰的主要动力装置,它的体积和重量都很小,比如:英国的MT-30燃气轮机总重量只有20吨,安装在“女王级”航母内占地面积也很小,体积和重量仅相当于美国“小鹰级”航母所用蒸汽轮机的十分之一!并且自动化程度非常高,运行时似乎不需要人去看守,在主控室就能知道它的运行状况,更主要的是燃气轮机启动快,从加速到全功率运行时间很短,并且运行噪音低,这对于反潜来说非常重要。

舰用燃气轮机最好是在航空发动机的基础上进行衍生,因为“航改舰”是由高向低发展,技术等级变低了,而且利用航空发动机的技术可以节省较大的科研投入。

燃气轮机也是非常高级的设备,只有个别国家和个别企业可以制造,完全是高技术装备!就连法国、德国、日本…这样工业强国都不能整体设计和整体制造!它完全是整体工业完善国家的产物。




我是萨沙,我来回答。

目前只有英国、美国、俄罗斯、乌克兰、中国这几个国家拥有技术。

其中,乌克兰和俄罗斯都是继承苏联的技术遗产。而中国的燃气轮机技术也是来自乌克兰。

说来说去,舰用燃气轮机技术就来自英国、美国、苏联这三个国家。

其中英美是传统海军大国,早在四五十年代就开始研究这项技术。

苏联海军实力比较弱,起步较晚,但在六十年代也开始研发。


简单说下我国燃气轮机的历史。

同大家想的不同,我国研究和使用燃气轮机的历史非常长。

很早之前,我国海军就意识到燃气轮机的巨大未来。

早在1959年,我国就根据苏联提供的全部燃气轮机技术,仿造了舰用燃气轮机M-1型。

即便苏联提供了全部图纸和专家指导,由于我国发动机技术过于薄弱,花费了3年时间才仿造成功,上舰又花费了4年时间。

M-1型燃气轮机性能低劣,只能用于小型炮艇,我国引进是作为技术储备。

我国也曾经在六七十年代自己研发大功率舰用燃气轮机,结果全部失败。

燃气轮机对于技术要求非常高,不是什么国家都能够研究的。

当年我国自行设计半自动步枪尚且不能成功,何谈搞这个。

即便世界发达的资本主义国家和苏联,研究工作仍然步履维艰,更别说当时的中国。

中苏决裂以后,苏联这条线就停止了。我们获得的M-1型燃气轮机本来就是入门货,技术援助又断了,导致燃气轮机项目基本瘫痪。

苏联这条线中断以后,我国被迫想其他的办法。

70年代,我国高价购买了英国“斯贝”MK202涡扇发动机,国产化后的型号为涡扇-9,在其基础上研制的燃气轮机为GD-1000。

还是因为技术底子太薄,前后研究了20年,到1993年,GD-1000的样机才通过了性能鉴定,功率为13000马力,远远落后世界水平,不能用于现代化军舰。

80年代,中美蜜月期,我国燃气轮机技术突然突飞猛进。

美国通用电气公司拿出拳头产品LM2500型燃气轮机,出售给中国。

经过严格测试,我国对于LM2500型非常满意,当场花费巨额外汇购买。

中国采购的LM2500被装备到了052型驱逐舰“哈尔滨”号(112舰)和“青岛”号(113舰)上。“哈尔滨”号于1991年8月28日下水,该舰以其优良的动力装置、作战系统和建造水准被称为“中华第1舰”。

然而,89年以后中美关系恶化,美国禁止通用公司继续出售发动机。

由此,我国失去了美国方面的技术支援。不要说仿造LM2500,我们连维持现有LM2500的正常运行都很困难。

事实证明,燃气轮机单靠购买实物和引进部分技术是没有好处的,反而会搞垮自己的。

由于研究工作几乎停滞,我国相关部门焦头烂额,后来的“深圳”号不得不回到了蒸汽轮机的老路上。

就在此时,苏联解体了,我们的运气来了。

根据协议,乌克兰作为苏联大型军舰的主要制造地和研究地,继承了苏联多种舰用燃气轮机技术和工厂。

而随后乌克兰经济几乎崩溃,急需要出卖军事技术赚钱发工资。

西方社会不稀罕乌克兰的技术,第三世界国家则买不起,却让我国占了大便宜。

狂喜之下,1997年4月,中国和乌克兰机械设计联合体签订了购买4台UGT-25000燃气轮机的合同,2000年又进一步取得生产许可证。

由此,我国完全搞到了UGT-25000燃气轮机的全部技术,可以仿造了。

052B和052C两型驱逐舰终于有了动力装置,真是救了命。

2007年,我国在仿造UGT-25000的基础上,借鉴美国LM2500部分技术进行改造,研发了燃气轮机QD280。

燃气轮机QD280性能同原尊有一定进步,但进步不算很大,是目前我国主力舰用燃气轮机。

055大驱就是使用4台QD280燃气轮机。

在QD280大体满足需要的基础上,我国又开始研发“太行”改型小型舰用燃气轮机QC70。另外还有25000马力的QC185燃气轮机,但目前没有使用的消息。


客观来说,目前我国现役的UGT-25000,性能不算先进,同80年代我国引进的美国LM2500发动机还有一定差距,只是解决了有无的根本性问题。

目前我国已经研发多款比较先进的燃气轮机,期待未来吧。




舰用燃气轮机处在顶端的是英国罗尔斯罗伊斯和美国通用、中国可以大批量生产先进的舰用燃气轮机但,是整体技术层次和技术积累暂时没达到美英的程度,这三个是目前可以做到批量生产的国家;乌克兰手里有舰用燃气轮机技术但是本身已经没有量产的能力了、日本的石川岛播磨授权生产美国的LM2500。如果拓展到民用燃气轮机行列,除了刚才说的罗罗和通用之外还有德国西门子和日本三菱,这几个几乎垄断全球民用燃气轮机市场。恩,数数基本也就是这几个国家了。

燃气轮机和航空发动机其实有很多相似的地方,现在世界上几款性能不错且成熟的舰用燃气轮机基本都是航空发动机的衍生,所以航发比较出色的国家一般燃气轮机也不错,最典型的就是英国和美国这两个国家。既然和航空发动机有渊源,那么他涉及到的相关技术和工业能力自然也是“珠穆朗玛峰”等级的,和航空发动机一样都被誉为“工业皇冠”,不然不可能只有区区这几个国家掌握制造技术。一个小小的叶片差不多就把一个国家工业领域基本交了个底,从材料水平、机加工能力、表面处理能力、装配能力差一点都白瞎。而且能制造出来燃气轮机并不一定就可以定型使用用,还要看热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等等水平。一般制造不精密的或者材料性能不够的燃气轮机大修时间都很短,那个不起眼的轴承要承受转子的几乎全部振动,在这种高温高压的恶劣工作环境中还要承受转子的反复振动破坏,很考验制造水平。如果换轴承那么需要把燃气轮机大卸八块,不仅严重考验装配水平而且非常耗工时。

英国是世界上最早研制实用化舰用燃气轮机的国家,1947年就将以航空发动机为基础的G1型燃气轮机实装在炮艇上进行试验,目前已经形成各个层次的系列燃气轮机。下图为英国的“奥林普斯”TM3B型燃气轮机,他是世界上应用最广泛、成熟度最高的舰用燃气轮机之一,比美国的LM2500成功的还早。TM3B的核心机和早期飞豹上装备的罗罗“斯贝”涡扇发动机是一样的,有技术上的互通,单台功率为18.3兆瓦(2.5万马力)。这种发动机装备在英国21型“女将”级护卫舰、42型“谢菲尔德”级驱逐舰、22型“大刀”级护卫舰、“无敌”级航空母舰、法国“乔治格莱”级驱逐舰、日本“石狩”级护卫舰、日本“夕张”级护卫舰、比利时“维林根”级护卫舰等等。

还有MT30型燃气轮机,他是以罗罗Trent800派生的舰用燃气轮机,有80%的零部件与Trent800通用,单台功率超过40兆瓦,是世界上单台功率最大的船用燃气轮机之一,整机大修时间达到2.5万小时。英国的“伊丽莎白女王”级航空母舰使用的就是4台MT30燃气轮机,美国的DDG-1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰、美国LCS“自由”级濒海战斗舰、韩国FFX-II“大邱”级护卫舰等等都是采用MT30。

美国的LM2500型舰用燃气轮机是世界上应用最广泛的燃气轮机(没有之一),美国几乎所有大中型作战舰艇基本都是LM2500,印度、泰国、意大利、西班牙、日本等国的航空母舰(两栖攻击舰)都是用的LM2500系列,就连法国最新的“地平线”级驱逐舰都是用了LM2500,毫不客气的说LM2500几乎占领了“半个地球的海军”,总装机台数超过3000台!LM2500是以TF39涡扇发动机改进而来,最初的输出功率在18.5兆瓦左右,现在的LM2500+系列已经达到35兆瓦。到目前中国的2艘052型驱逐舰的4台LM2500依旧在运转,也就是下图2。日本的石川岛播磨被授权生产LM2500型燃气轮机并提供给日本海上自卫队舰艇使用。

下图为中国的QC280燃气轮机,应用在052C/D型驱逐舰,中国也有能力批量化生产,毕竟052C/D的总数量将达到32艘以上,055型驱逐舰极概率也是燃气轮机动力。QC280型燃气轮机与乌克兰的UGT25000有很深的渊源,或者说是他的深度改进型,2000年后逐渐开始成熟,目前国产化率已经接近100%,性能在超越UGT25000的前提下已经达到我们的设计指标。其实中国的燃气轮机技术发展可以追溯到60年代,先后使用过“涡喷8”、“涡扇9”改燃气轮机,但是当时的技术和工业能力实在是不行,最后只能不了了之,当时仿制英国“斯贝”发动机时曾经发生过叶片直接断裂飞出的情况。燃气轮机整体技术直到近20年才开始开始完全成熟,但是与美国英国这两个国家相比在整体技术积累和成熟上还是存在一定的差距,各项技术指标和性能仍然有提升的空间。中国在民用领域也引进了不少其他技术,比如2010年代引进过新的LM2500,还有LM6000也已经实现国内组装,这对将来燃气轮机发展也是有一定帮助的。

还有以“太行”发动机衍生而来的QC-185 燃气轮机也已经成熟,输出功率也已经达到17兆瓦。还有QD128、QD70,不过他们不是用于舰船上的。

俄罗斯这个国家比较特殊,他的燃气轮机技术还不如中国,是否批量化生产也不得而知。其实苏联时期的燃气轮机技术还是很不错的,在鼎盛时期苏联的舰船燃气轮机总功率一度达到全球的三分之一,1958年生产的“卡辛”级驱逐舰是世界上第一种全燃动力的水面作战舰艇。然而苏联的燃气轮机主要在“曙光”机械设计局,然而这个设计局在苏联解体时划归乌克兰所有,所以俄罗斯实际掌握的燃气轮机技术是很少的。目前乌克兰手中掌握的最著名的还是UGT25000型燃气轮机,但是因为苏联解体后乌克兰的停滞不前,目前已经没有能力继续研制全新的燃气轮机,也没有能力批量化生产UGT25000,实在是非常可惜。

至于民用领域,德国西门子、日本三菱也是很厉害的燃气轮机企业,西门子的SGT5-8000H是世界上单台输出功率最大的燃气轮机,单台输出功率为374兆瓦,相当于1.9艘“尼米兹”级核动力航空母舰总输出功率。燃气轮机这种东西本身就是高端中的高端,无论在技术上还是制造上都是处于金字塔顶峰,普通国家根本没有这个实力去生产燃气轮机。

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页面更新:2024-04-02

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