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中國領(lǐng)先美國15年！綜合電力系統(tǒng)僅中美掌握，俄羅斯卻造不出來？

點(diǎn)擊：  作者：金十?dāng)?shù)據(jù)    來源：今日頭條  發(fā)布時(shí)間:2021-03-13 10:12:45

 

隨著中國經(jīng)濟(jì)不斷崛起，我國在科技領(lǐng)域也取得了巨大的成就——從盾構(gòu)機(jī)、高鐵、特高壓到北斗、人造太陽、量子科技......一批中國領(lǐng)先世界的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，我們可以看出，中國在科技創(chuàng)新這條路上走的是越來越扎實(shí)。

 

而今天要給各位介紹的中壓直流綜合電力系統(tǒng)，又是我國領(lǐng)先世界的一大技術(shù)——領(lǐng)先美國15年左右，俄羅斯也造不出來。那么，什么是綜合電力系統(tǒng)？

 

01

 

簡單來說，綜合電力系統(tǒng)是船舶動(dòng)力從蒸汽機(jī)到內(nèi)燃機(jī)之后的第三次革命，與前兩代船舶動(dòng)力的區(qū)別就在于，綜合電力系統(tǒng)將艦船動(dòng)力、能源兩大系統(tǒng)合二為一，先發(fā)電，然后再帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)去驅(qū)動(dòng)各個(gè)部位運(yùn)轉(zhuǎn)，說白了，這艘船就是一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)，只要通電就會傳輸?shù)酱母鱾€(gè)部位，帶動(dòng)它們運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

想必各位會疑惑，既然蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力裝置可以直接驅(qū)動(dòng)船舶運(yùn)轉(zhuǎn)，為何還要多此一舉先發(fā)電再用電力驅(qū)動(dòng)？這是因?yàn)榇笮痛笆褂谜羝麢C(jī)、內(nèi)燃機(jī)這種動(dòng)力系統(tǒng)非常復(fù)雜，涉及到大量的軸承、齒輪、鏈條等，會產(chǎn)生大量噪音和各種能量損失，同時(shí)占用空間。而綜合電力系統(tǒng)就規(guī)避了這些缺點(diǎn)，用電線電纜來取代這些傳動(dòng)系統(tǒng)，不僅降低了噪聲和油耗，還提高了推進(jìn)效率，為高能武器和大功率電子設(shè)備上艦提供充足電力。

 

比如相比美國在內(nèi)的多國潛艇采用有軸泵推技術(shù)，我國所掌握的無軸泵推技術(shù)，潛艇的動(dòng)力直接加在驅(qū)動(dòng)螺旋槳的電機(jī)上，帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，基本消除了機(jī)械軸傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪音，更難被敵人監(jiān)測到，而這項(xiàng)技術(shù)主要就來源于馬偉明團(tuán)隊(duì)研發(fā)的交直流雙繞組發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。

 

 

再舉個(gè)例子，航母上的電磁彈射，需要有充足的電力供應(yīng)才能保證電磁彈射器上艦，而我國掌握的“中壓直流綜合電力系統(tǒng)”，為未來國產(chǎn)航母采用電磁彈射提供了保障。可見，綜合電力系統(tǒng)這項(xiàng)技術(shù)是非常牛的。

 

其實(shí)，美國也早就用上了綜合電力系統(tǒng)。據(jù)了解，早在上世紀(jì)80年代，美、英等西方發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始進(jìn)行綜合電力系統(tǒng)的研究，如今已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中，比如美國的DDG-1000驅(qū)逐艦、英國45型驅(qū)逐艦等，都用上了綜合電力系統(tǒng)。

 

不過，它們使用的都是“中壓交流綜合電力系統(tǒng)”，屬于第一代產(chǎn)品，雖然技術(shù)相對成熟，但也存在系統(tǒng)效率偏低、供電連續(xù)性不高等問題，所以上艦表現(xiàn)并不理想，比如英國45型驅(qū)逐艦就一度出現(xiàn)全部趴窩的尷尬情況。

 

02

 

那么問題又來了，既然歐美國家在綜合電力系統(tǒng)的研究上起步更早，為何卻被中國“彎道超車”？這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的電力電子技術(shù)還很難支撐起中壓直流系統(tǒng)的研究，而且這項(xiàng)研究投入風(fēng)險(xiǎn)過大，因此歐美國家大多是走相對穩(wěn)妥的技術(shù)路線。

 

相比之下，面對落后局面，馬偉明團(tuán)隊(duì)摒棄了跟蹤模仿的方式，在國際上率先提出中壓直流綜合電力系統(tǒng)，并且經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，最終研制成功，一步實(shí)現(xiàn)了我國船舶動(dòng)力從落后到引領(lǐng)的跨越。說到這，就不得不為我國的研發(fā)人員點(diǎn)贊。

 

如今美國也決定研發(fā)下一代綜合電力系統(tǒng)，其計(jì)劃采用的便是中壓直流體制。根據(jù)美國發(fā)布的技術(shù)路線圖來看，他們預(yù)計(jì)要到2030年才能實(shí)現(xiàn)中壓直流系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)用。也就是說，我國目前所掌握的這項(xiàng)技術(shù)整整領(lǐng)先美國一代，而且比美國的計(jì)劃時(shí)間足足提前了15年！

 

 

當(dāng)然，如今我們所取得的成就來之不易，回顧中國船舶動(dòng)力的發(fā)展，其中的艱辛是可想而知的。上世紀(jì)50年代，中國自行建造的第一艘大型軍艦——6601型護(hù)衛(wèi)艦，圖紙、材料、設(shè)備和武器都是從蘇聯(lián)老大哥那里引進(jìn)的，動(dòng)力系統(tǒng)也是蘇制的蒸汽輪機(jī)。

 

到了60年代，我國自主研發(fā)的12E390V柴油機(jī)用于053H型護(hù)衛(wèi)艦，該型柴油機(jī)單臺主機(jī)功率有7200馬力，已趕上世界先進(jìn)水平，可見我國追趕世界的步伐并不慢。但在這一時(shí)期，以航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)改造而來的船用燃?xì)廨啓C(jī)也開始裝備高級軍艦。其中，從上世紀(jì)50年代末美國就開始了核心機(jī)的預(yù)研計(jì)劃，而我國晚了大概30年，由于起步晚，經(jīng)驗(yàn)和工業(yè)基礎(chǔ)不足，我國遲遲未能生產(chǎn)出可靠的艦用燃?xì)廨啓C(jī)。

 

 

所以在上世紀(jì)80年代，當(dāng)我國決定在第二代驅(qū)逐艦（052型驅(qū)逐艦）上使用燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，便從大洋彼岸的美國引進(jìn)了LM2500燃?xì)廨啓C(jī)，但好景不長，90年代之后西方國家便對我國進(jìn)行武器禁運(yùn)。

 

這使我們意識到掌握核心技術(shù)的重要性，好在烏克蘭幫了我們一個(gè)大忙。蘇聯(lián)解體后，烏克蘭由于經(jīng)濟(jì)困難，同意向我國提供性能堪比LM2500的UGT-25000型燃?xì)廨啓C(jī)并轉(zhuǎn)讓技術(shù)，而我國也毫無疑問地開展了國產(chǎn)化仿制工作，隨后該型燃?xì)廨啓C(jī)大規(guī)模列裝我國海軍主力水面艦艇。

 

到如今我國“中壓交流綜合電力系統(tǒng)”彎道超車，這一切的背后，可以說都是我國科研人員艱苦奮斗的結(jié)果。總之，哪有什么歲月靜好，走自己的創(chuàng)新之路，才能取得傲人的成績。

 

來源：金十?dāng)?shù)據(jù)今日頭條號