“全面对标055”——LM2500G4燃气轮机,美军DDGX驱逐舰的核心

毒客说武器 2024-05-17 22:44:12

2022年,美国海军在美国水面舰艇协会年会上,首次公开了美国海军下一代防空驱逐舰DDGX的概念设计草图,按计划DDGX驱逐舰将在2028年开建……在阿利·伯克级驱逐舰愈发明显落后时代、尤其是落后于中国055型驱逐舰的当下,未来能够担负美国海军水面主力舰艇台面的任务自然就落到了DDGX身上!

时隔近半个世纪之后,美国为了应对中国威胁,将再次启动其野心勃勃的新型驱逐舰研制计划,急欲打造一型能够在未来30年里抗衡中国海军的重要海战兵器,那么寄托了这个超级帝国野心和衣钵的DDGX实力到底如何呢?

按照美国海军的规划,DDGX的预估排水量将与中国055型导弹驱逐舰类似,排水量在1.3万吨左右,同时在舰体方面更是高度吻合,以至于DDGX在美国国内有“照抄了中国海军055”的言论!而同其前辈“阿利·伯克”级相比,DDGX的核心武器装备——MK41舰载垂发系统基本保持不变,最重要的变化还是新型SPY-6相控阵雷达和高能激光武器上舰。

因此,也不难看出DDGX驱逐舰的本质是打造出一款能够执行大国竞争使命的高强度驱逐舰,而美国海军“师华长技以制华”的重注则是压在了高性能雷达和高动能武器上,而其背后自然离不开以综合电力管理、全电推进为核心的动力系统革新上!

从目前看,DDGX驱逐舰计划的基础框架已经决定了电燃混合驱动将成为美国海军下代驱逐舰的首选动力,纵观整个西方世界,有资格进入该计划的头部玩家无疑只有美国通用电气与英国罗罗公司。

英国罗罗公司大概率会基于MT-30燃气轮机,采用适合美国海军下一代战舰“全电推进”的动力方案。

而通用电气无疑是当家花旦LM-2500G4燃气轮机的主场,作为LM-2500燃气轮机家族的最新成员,其热效率接近40%,虽然整体技术上不如英国罗罗公司新一代MT30燃气轮机先进,但贵在装备数量大、使用经验成熟、成本也更低、维护性更加可靠!而LM-2500G4燃气轮机也正是我们这一期的主角。

上个世纪60年代,正在如火如荼进行的美苏冷战使得各类核动力系统批量服役,狡黠的美国人已经意识到:在与未来与苏联长期的对抗中,传统的蒸汽轮机已经无法适应下一代军舰的动力需求,而此时曾经的海上霸主——大英帝国,已经在燃气轮机舰用化上取得了突破性进展,燃气轮机搭配军舰成为了未来海军转型的重要方向。

70年代初,通用电气公司利用波音737搭载的TF-39涡扇发动机为核心机开发出了第一台LM-2500燃气轮机,其全重仅23吨,而功率却高达23MW,热效率接近36%,1975年装备了4台LM2500的斯普鲁恩斯8000吨级驱逐舰,便跑出了33节的惊人航速,这也极大的鼓舞了美国海军!

尝到了燃气轮机甜头的美国海军,已经笃定继续深耕LM2500!LM2500的大规模改进计划也接踵而来,其前后共形成了四代产品,全球总产量超过1000余台,被30余个国家海军使用!从某一方面来说,LM2500燃气轮机使美国海军真正的统治起了世界大洋。

第一阶段:LM2500-00。即最初版的LM2500,功率约25500马力(18755千瓦),对应90年代初生产的阿利伯克Ι型驱逐舰和提康德罗加级巡洋舰。

第二阶段:LM2500-20。诞生于90年代初,功率进一步提高到了3万马力(22065千瓦),对应92年开始生产的改进型阿利伯克Flight2型驱逐舰。

第三阶段:LM2500-30。1994年,通用公司将LM2500的功率再次提升到33600马力(24713千瓦),热效率高达37.2%,在此之后,所有的伯克级驱逐舰均改为LM-2500-30!

第四阶段:LM2500+。即第三代的LM2500,随着各国海军对于水面舰艇吨位的持续增加、高性能雷达、电子元器件的广泛普及,主动力装置的功率要求不断提高,美国海军决定继续提升LM2500的功率,LM2500+功率高达40500马力(29788千瓦),热效率39.1%,其使用范围也从传统的驱护舰拓展到了排水量达到4万吨的黄蜂级两栖攻击舰!

第五阶段:也是LM2500的终极型号——LM2500+G4,诞生于2005年,其进行试验最大功率达到了47370马力(34841千瓦),效率已经提高到39.3%。

按照这个性能,排水量超过1.3万吨的DDGX仅使用两台LM2500+G4,就可以达到30节的设计航速,而作为对比的是055驱逐舰所装备的CGT-25M型舰用燃气轮机,单台功率仅为38000马力,同时CGT-25M体积并不算小,7000吨级的052D驱逐舰只能装下2台,055驱逐舰为了满足动力需要,足足安装2倍即4台发动机,而其吨位仅为052D驱逐舰的1.7倍。

而4台燃气轮机也意味着055型驱逐舰的全舰动力系统需要4道电流设备,其维护成本远超使用了2台LM2500+G4且功率更大的美军DDGX,同时复杂的电力设备也制约了055驱逐舰空有全舰综合电力管理系统,却无全电推进……

同时凭借美国内成熟发达的LM2500配套体系,美海军也能实现进一步降低造舰和使用成本的要求,而更具威胁的,其大概率还将采用DDG-1000“朱姆沃尔特”级IEP整合式全电推进系统的升级版本,其一旦成功服役,加上灵敏度更高的SPY-6型雷达和高能武器,无疑将在舰队海上决战能力上再迈出一大步!

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