英國“伊麗莎白女王”號航母有很多創新,它首次使用了燃氣輪機,搭載了兩臺MT30燃氣輪機。該燃氣輪機由羅爾斯·羅伊斯研制,最大功率高達36MW。MT30燃氣輪機是在特倫特800航空發動機的基礎上研制的艦船用燃氣輪機,后者的最大額定功率為40MW,兩者之間有80%的通用性。MT30燃氣輪機的研制開始于2001年9月,第一臺樣機于2002年9月6日運轉。2003年,MT30燃氣輪機被選中為英國新航母和美國“朱姆沃爾特”級驅逐艦的主動力裝置。那么,MT30燃氣輪機有何先進之處呢?
MT30燃氣輪機的額定功率很高
在26攝氏度的環境溫度下,MT30燃氣輪機的最大持續功率為36MW,在32攝氏度的環境下,它的最大輸出功率為30MW。相比之下,WR21燃氣輪機的最大額定功率只有25MW,第三代LM2500+型渦輪機的最大功率為30MW,最新的第四代LM2500+G4版燃氣輪機的最大額定功率也才只有35MW。未來,MT30燃氣輪機的最大功率有望提高到38MW甚至40MW,能為艦船提供充沛的動力。MT30燃氣輪機既可以驅動6萬多噸的航母,也能使瀕海戰斗艦的最大速度高達45節以上。
MT30燃氣輪機的油耗低、熱效率高
一般情況下,功率越大的燃氣輪機油耗也越高,而MT30燃氣輪機的功率雖然大,油耗卻并不高。數據顯示,當MT30燃氣輪機以36MW的最大持續功率工作時,油耗只有207克/千瓦·小時,熱效率40%。再來對比一下WR21和LM2500燃氣輪機。最大功率比MT30燃氣輪機低10MW的WR21燃氣輪機在高功率工作時的油耗為200克/千瓦·小時,比MT30燃氣輪機的最大功率低6MW的LM2500+燃氣輪機的油耗高達235克/千瓦·小時。
MT30燃氣輪機的可靠性高,易于維護和修理
MT30燃氣輪機并不是全新研制的,而是通過“航改燃”,在特倫特800航空發動機的基礎上研制的,兩者之間有80%的通用性。特倫特800航空發動機是一款經久耐用的發動機,裝機幾百架,飛行了幾百萬小時,可靠率高達99.9%。MT30燃氣輪機延續了這種可靠性,熱部件大修時間為12500小時,整機大修時間長達24000小時。另外,MT30燃氣輪機采用模塊化結構,零部件也比較少,比普通燃氣輪機少一半以上,這樣一來出故障的地方就少了,平均無故障時間可達2000小時。而且,模塊化設計的好處是方便拆卸,易于維護和修理。出現故障時,只需將故障模塊拆除維修或更換即可,平均維修時間只有4小時,更換模塊的話也可在12小時內完成(除去冷機時間)。MT30燃氣輪機內部還安裝了很多傳感器,能夠監測運行狀況,及早發現問題。
MT30燃氣輪機的運行噪音較低,排放物符合標準
MT30燃氣輪機的壓氣機設計,和特倫特800航空發動機相似,靜葉片和動葉片均采用三維設計,在提高效率的同時,還降低了運行噪音。MT30燃氣輪機的四級動力軸承,結構堅固,葉片采用了最新的冷卻技術,轉動葉片使用了保護涂層。MT30燃氣輪機配備了箱裝體,隔音效果非常好,很多部位還安裝了減振裝置,有效降低了運行噪音,有利于降低艦船被發現的幾率。MT30的環形燃燒室類似母型機,有害排放物不到普通柴油機的一半,能夠符合立法標準。
正是具有以上優點,MT30燃氣輪機成為了全世界最先進的燃氣輪機之一,不僅被英國最新的“伊麗莎白女王”號航母所采用,還大量出口到了美國,安裝在“朱姆沃爾特”級驅逐艦和瀕海戰斗艦上,表現出了可靠的性能和非凡的動力。


