国产新航母获突破:重型发动机首次曝光

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国产航母将使用的国产重型燃气轮机首次曝光

燃气轮机是现代制造业的“动力之源”,其中的涡轮高温叶片则是燃气轮机的核心部件之一。日前,上海市科委重大专项课题“高温合金叶片制造技术研究”通过专家验收。

燃气轮机是大型客机、特种船舶(重型航母)和民用发电等领域的主要动力源之一,而涡轮高温叶片及其制造技术则是燃气轮机的核心,也是制约我国燃气轮机发展的主要瓶颈。国外对此严格保密,客观上使我国的大飞机、地面燃机等重大工程均受制于人。2008年上海市科委设立重大研究专项课题,针对当前国际上最先进的F级256MW重型燃气轮机涡轮高温叶片开展技术研究和攻关,由上海大学为主承担。

涡轮叶片的制造原理,是将镍基金属溶液浇铸在模具中,再进行冷却结晶,过程类似于冬天水汽在玻璃窗上遇冷结晶形成“冰花”。涡轮叶片能否耐受高温、是否有足够的强度,和结晶过程中的温度以及晶体形成的数量、甚至方向都有关系。一般来说,晶粒数越少,叶片的耐高温性越好,也越能胜任发电机燃气轮机等高功率设备用途。目前行业内最难的技术,是让整个叶片成为一个晶粒,即“单晶”技术。此外,如果让晶粒有序地向一个方向排列,也能提高叶片强度,避免断裂,此类技术为“定向”技术。通过4年的努力,课题组在上述两种技术路径上均有突破,形成了自己独特的工艺路线。

国产新航母获突破:重型发动机首次曝光


国产新航母获突破:重型发动机首次曝光


该项目的成功,不仅有助于我国在燃气轮机关键部件方面突破国外封锁,对于国内发电厂来说也是重大利好消息。以重型燃机的一级涡轮为例,一共有96片高温合金叶片,如果采用国外厂商的产品,一片叶片的制造成本在40万元左右,市场售价达100万元;但如果采用国产叶片,制造成本仅为国外价格的1/4。

中国将会在2015年完成首艘常规动力航空母舰(排水量在5-6万吨)的建造工作,而首艘核动力航母预计将会在2020年下水。

从长期来看,中国海军将在2020年前后拥有某些航母操作能力。中国同时也将能够满足国内的民族主义情绪,与其他安理会常任理事国一样,成为拥有航母的海军大国。

此外,有海外媒体报道称,中国将会在2015年完成首艘常规动力航空母舰(排水量在5-6万吨)的建造工作,而首艘核动力航母预计将会在2020年下水。中国第一艘真正完全自己设计建造的航母性能、装备如何,何时下水,将部署何地等问题都已经成为外界关注的焦点。

有报道称,上海的江南造船厂很可能会有两艘航母在建。从中国缺少航母建造经验和技术看,中国连续建造两艘同型航母确实不合常理,而且,大型航空母舰是人类迄今为止建造过的、结构最复杂的船舶。但假定中国首批航母确实是选择建造2艘,而非只建造1艘作为起步,也有其逻辑。

中国造船工业发展至今天,已经拥有世界上最大规模的造船工业,不仅在年度造船吨位上超越韩国夺得世界首位,也具备了建造大型液化气船、半潜船、深水钻井船等特种大型船舶的能力。

在军舰建造方面,尽管中国此前没建造航母的经验,但也建造了2万吨级的071大型两栖船坞登陆舰。071型两栖船坞登陆舰拥有可以容纳4艘气垫登陆舰同时停放的坞舱、上层还设置了大型车辆库、直升机库和飞行甲板,其结构复杂程度并不不比艘轻型航母逊色。

国产新航母获突破:重型发动机首次曝光


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而承建首批国产航母建造任务的上海江南造船厂,曾在同一时期建造了4艘满载排水量达6000吨级的052B/C型驱逐舰。江南造船厂在08年搬迁到长兴岛后,厂房占地面积达560万平方米,拥有4个大型船坞,其中最大的船坞长580米、宽120米,具有450万吨年造船能力。从建造经验、产能等方面来看,江南造船厂同期建造2艘6万吨级大型航空母舰(一舰下水,一舰上船台),问题并不大。

就中国的造船能力来说,两艘航母开工并不存在技术上的困难,而且按照师承苏俄的传统和思维习惯来看,它未必不是一种选择。


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