98.第98章 涡喷甲系列化发展

;   雷霆笑道：“周主任放心吧。现在各个大国虽然都在研究这种雷达预警机，但是还并没有哪个国家研制成功。因此我们跟那些航空强国相比，可以说又站在同一起跑线上，只要我们率先研制成功，那就相当于领先世界一步。”

    周至柔一拍桌子，大声道：“好，太好了！我回去就向委员长汇报，一定要争取到足够的研制经费，想办法把这几件东西都搞出来。另外，你说咱们的涡喷甲发动机还能用到军舰上，你且说来看看。”

    雷霆正色道：“早在1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13%、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃。随着空气动力学的发展，人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了设计高效率轴流式压气机的问题，因而在30年代中期出现了效率达85%的轴流式压气机。与此同时，涡轮效率也有了提高。在高温材料方面，出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢，因而能采用较高的燃气初温，于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。”

    “与活塞式内燃机和蒸汽动力装置相比较，燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0。2千克/千瓦。燃气轮机占地面积小，当用于车、船等运输机械时，既可节省空间，也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。燃气轮机的主要缺点是效率不够高，在部分负荷下效率下降快，空载时的燃料消耗量高。”

    “在军舰动力方案选择上，燃机轮机的主要竞争对手是舰用柴油机和舰用蒸汽轮机，但是由于燃气轮机先天优势与军舰动力系统性能要求更为吻合，燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下，同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一，是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的，体积小、功率大，非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中最高的，但是由于整个转子十分轻巧，在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到最高转速。燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中，产生的噪声更多是高频啸声。”

    “当然，研制舰用燃气轮机的难度是相当大的，燃烧室喷出的高温高压高速的燃气流只有通过冲击涡轮做功才能够将能量转化为燃气轮机能够利用的形式。与压气机相比，涡轮需要增加一条非常重要的性能，那就是耐高温。为了保证涡轮材料不被高温燃气所融化，涡轮必须要采取复杂的冷却手段，比如气膜冷却、冲击冷却和对流冷却。这些冷却手段都是通过空心涡轮内部释放出来的冷空气实现的。需要铸造出空心的复杂气动外形的涡轮叶片成为挑战航空工业的大难题。如果要装配在大型军舰上，以我们的涡喷甲发动机发展而来的燃气轮机显然功率不够，我估算了一下，它的功率大概可以达到3到4兆瓦，如果采用两台并联大概有7兆瓦，也就是10000马力左右，仅能够作为千吨以下军舰的动力。”