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从上世纪70年代初正式投入使用以来,LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台(包括工业和舰船),占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额。在中美蜜月期,我国曾引进过数台该型燃气轮机,配备了052型112号驱逐舰,并一直使用至今。其可靠性与性能稳定性,令中国海军充分领略了通用动力公司在该领域内的绝对优势。但由于一些历史原因,随着蜜月期的结束,中国船用燃气轮机发展,再次回到自主研发的道路上。
配备通用动力LM2500型燃气轮机的052型“哈尔滨”号导弹驱逐舰。其主机运行近20年一直稳定可靠,从未有过重大故障,深受海军信赖
中国燃气轮机的研发历史
我国舰船用燃气轮机研发的起步并不算晚。据我国燃气轮机专家、中国工程院闻雪友院士介绍,国内有关方面根据《国防科学技术十年规划》,在1958年即着手研发计划的具体组织实施。根据最初的规划,中国的燃气轮机采用仿制苏联M-1与自研4410千瓦两型同时实施的方案。
从1953年至1958年间,苏联援助中国的156个工业项目,曾对新中国的建设起到了积极作用
在1959年底,根据中苏双方的协定,苏联将其研制的第一款舰船用燃气轮机M-1的图纸运抵我国。M-1曾装于苏联183K型鱼雷快艇,功率为2940千瓦,翻修寿命100小时,当时在苏联已被淘汰。我国科研人员在当时对舰船用燃气轮机知之甚少,工艺水平也很低的状况下,从M-1图纸到达,经翻译、消化、工艺准备、试制和装配,上海汽轮机厂仅用11个月就完成了首台样机的制造。但由于原机结构设计存在缺陷,加之制造、装配质量欠佳,苏方又未提供计算资料,台架试车并不顺利,历经3年才通过了验收试验。
苏联183K型鱼雷艇,是苏联海军第一种采用燃气轮机动力的作战舰艇。但是其配备的M-1型燃气轮机功率小、可靠性差、设计也有缺陷,并不能算是一种成熟的船用动力装置
4410千瓦的燃气轮机则是我国自行设计、研制的首型舰船专用机。1960年初,在确定重点进行4410千瓦舰船用燃气轮机的研制工作后,为加强舰船用燃气轮机的设计、研制工作,决定成立专业研究所。1964年4410千瓦燃气轮机完成设计,整机试验阶段曾发生涡轮叶片严重烧伤、主轴承损坏等事故,最终完成500小时耐久性试车,其后进行小批量生产。与此同时,开展了双机并车传动装置的研制,包括行星减速器、液力耦合器、自动同步离合器及其自动控制系统,整套双机并车传动装置在陆上试验站进行了150小时试车。这也是我国第一次进行并车传动装置的研制。
在自行设计、生产舰船用燃气轮机取得成功之前,国内相关企业、单位在发展工业用燃气轮机,以及引进国外的成熟技术方面也取得了一定成果。我国在引进苏联燃气轮机技术的同时,还引进了瑞士BBC公司的列车发电机组。60年代至70年代初,上汽、哈汽、南汽和东方汽轮机厂都曾以厂所校联合的方式,自行设计和生产过燃气轮机,涡轮进气初温达到700℃等级,与当时的世界水平差距不大。比较典型的机型有:南京汽轮机厂于1964年制成国内第一台1500千瓦的发电用燃气轮机,哈尔滨汽轮机厂于1969年制成国内第一台机车用2205千瓦的燃气轮机。70年代中期,为配合川沪输气管线的建设,由国家计委批准,以南汽为基础,投资1.4亿,并将各地燃机专业人员200余人调入南汽,建设了我国重型燃气轮机科研生产基地。并由原第一机械工业部负责在南汽组织了由全国近百个单位参加的23兆瓦燃机大会战。于1978年成功地完成了第一台全国产化样机的试制工作并通过了国家鉴定,这是我国当时最大功率的燃气轮机,涡轮进气初温990℃等级。之后,共生产同型号机组3套用于发电,目前仍在使用。
1963年,中国铁道科学院、哈铁科研所、清华大学、哈尔滨汽轮机厂、大同机车厂等单位共同开始研制,长征型001号燃汽轮机车,主机额定输出功率2205千瓦(3000马力),被定为全国重型机车之一。长征一号机车的动力装置,为一台单轴开口式简单循环的燃气轮机。轮机由压气机、燃烧室及涡轮三部分组成,额定功率为3000马力,额定转速为每分钟6700转,满负荷燃烧温度为650℃,燃料为重油,实测热效率为14.4%。平心而论,撇开这个填补空白的“第一”,该主机的各项数据用今天的角度来看,都只能用“悲催”来评价
中国航空工业在七八十年代,在航改燃机方面取得了一些成就。主要有:以涡轴5为原准机改型而成的792SB,以涡桨6为基础衍生发展的涡桨6改2甲、涡桨6改4甲和409型,以涡喷6为基础改型的涡喷6改,以涡扇9(国产劳斯莱斯“斯贝”涡扇发动机)为原准机派生而来的涡扇9改1甲和410A等燃气轮机。其中,有关方面曾试图将WJ6G2A、WJ6G4、410A(G2)等航改轻型燃机用于气垫船和作战舰艇,但由于种种原因而没有最终应用。
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