steam turbine-建造航母对一个国家来说

作为一个铁疙瘩,并且是抗风浪,抗炮火洗礼的航空母舰。整个系统还是相当复杂的,不然的话,全球各个国家都会制造了。

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steam turbine,建造航母对一个国家来说?

倘若从零开始建设航母,那么对一个国家的工业挑战非常之大。

来看看现代航母,都包含哪些主要东西。

作为一个铁疙瘩,并且是抗风浪,抗炮火洗礼的**。整个系统还是相当复杂的,不然的话,全球各个国家都会制造了。

从船体结构,到各大主要部件,都需要一些列产业进行支持。

咱们就不说武器系统了,就说说工业领域的各个内容。

1、设计和仿真

有不少朋友,都非常疑惑。二战时期的美国航母,就像下饺子一样,一个月就有一艘航母下水,他是怎么制造的?

二战时期的航母,并不是现代意义的航母。那个时期的舰载机,是螺旋桨的舰载机,重量同现在的战斗机也不是一个水平。

1939 年 9 月动工建设的CV8 大黄蜂号航母,吨位和现在的8万吨,甚至是10万级吨位的航母,不是一个概念。

美国30年代航母排水量从 CV9A 的 20,400 吨一下提高到 CVI9E、CVI9F 的 25,000 吨和 26,000 吨。CV9 的最终设计为 27,100 。

1952年后,美国对航母进行升级,改为攻击性航母,才有了后续的5万吨级以上的航母。

“福莱斯特”号 1952 年建造,1954 年 12 月下水,1955 年 10 月 1 日服役,造价 1.89 亿美元;第二艘舰“萨拉托加”号 1952 年 12 月动工建造,1955 年 10 月下水,1956 年 4 月 14 日服役,造价 2.14 亿美元;这两艘**都参加了海湾战争。第三艘舰“突击者”号 1954 年 8 月动工建造,1956 年 9 月下水,1957 年 8 月 10 日服役,造价 1.73 亿美元;第四艘舰“**”号 1955 年 7 月动工建造,1958 年 6 月下水,1959 年 1 月 10 日服役,造价 2.25 亿美元。编制 5,200-5,450 人,舰员 2,720-2,754 人,航空兵 2,035-2,273 人。该级舰长 326-331 米,宽 39.5 米,吃水 11.3 米,飞行甲板宽 76.8 米,标准排水量 60,000 吨,满载排水量 79,450-81,163 吨。动力装置由 4 台蒸汽涡轮机和 8 座锅炉组成,主机为 4 台减速齿轮式涡轮机,4 轴推进,总输出功率为 205,800 千瓦,航速 34 节。飞行设备有 4 台 C-7/C-11 蒸汽弹射器,4 部载重能力为 4,500 吨的升降机,可搭载飞机约 70 架。

现代的航母,本身结构更为复杂,因此就需要针对整个航母,做数字化的结构设计和仿真。针对动力,雷达反射,武器系统,机库运转等等都要做好论证。

这是当前大型系统工程都是做的事情。

这或许也是“辽宁号”当年买回来后,等了好几年才进行改装的原因。就是在对整个系统进行设计和论证。

2、大型系统工程的管理

对于一个航母而言,设计的工件数十万,甚至数百万件。并且完全不能出错误,不然会带来很严重的后果。

因此,针对整个产品的研发流程,物料系统,施工方案,都需要一套科学的管理经验。

当然可能并不是我说的PLM管理系统,但这套系统,一定同PLM类管理系统类似。

只有良性的建立起这套系统,才能在后续的航母建设中,可以快速的**产品。

(图为:普通制造领域的管理系统)

大型航母制造肯定要比这更为复杂。

3、船用钢材——HY80特种钢级别及以上屈服强度达到850MPa的特种钢

对于一个需要战斗机起落,并且需要面对来自炮火袭击的航母。同时需要大尺寸,大吨位的要求。所以都需要钢材可以做到更高的屈服强度。

基本要求都在850MPa以上,这种合金钢,并不是咱们普通接触的产品。美国为建造航母研制出的HY80特种钢材是禁止出口的。只对北约的几个国家出口。(据说法国戴高乐号航母,也是进口个美国HY80特种钢材)

大部分朋友,可能不是很了解钢材的屈服强度。咱们用一个30万吨级的高端船只:LNG船做案例,LNG船本身安全性能要求较高,毕竟这玩意就是一个移动的危险品,不管是泄露还是出现其他故障都是非常危险的。

LNG船使用的钢材也被称为殷瓦钢,船体一般都是采用的双相不锈钢。屈服强度可以达到550MPa以上。

对于**来说,作为当今全球主要造船三巨头之一,目前国内在大型万吨级船只的制造方面,技术确实是先进的。

看看**历年来,造船的完工量。

尽管航母跟普通的民用船只确实有很大的不同。但是有一些基本的技术是真的相同的。

包括氩弧焊,MAG焊接,对于金属成型来说,焊接是必备的。这数万吨的级别的航母,还真的是焊工一点点焊接起来的。

4、动力系统——蒸汽轮机

咱们不讨论核动力航母,毕竟国内并没有制造核动力航母。来看看蒸汽轮机驱动的航母,基本上一台航母都有多台蒸汽轮机作为动力。

蒸汽轮机,全称叫蒸汽涡轮发动机(Steam turbine),是一种将水蒸汽动能转换为涡轮转动的动能的机械。

大型军舰,航母都是用的蒸汽轮机。这玩意的原理,其实同燃气轮机类似,跟火电发电机汽轮机也类似是。

但是蒸汽轮机的动力比燃气轮更强。

5、海水淡化系统

由于航母本身需要大量的淡水,并且需要长期在海上运行。包括动力蒸汽,以及蒸汽弹射,甚至是冲洗甲板,生活用水都需要淡化装置。

6、武器系统,舰载机,雷达等技术。

不属于咱们一般工业领域。咱们就详细聊了。毕竟不少朋友,在各个地方都看过相关内容。

建设航母需要有大量装备啊!(简单列举几个,没办法列全)

1、需要有超大型的船坞

由于国内本身造船工业就比较发达,所以超大型的干船坞有多达30多个。也就是说可以一次性30艘航母一起建设(在有钱的情况下)。

2、需要超大型的龙门吊机

这类大型龙门吊,起重在500吨以上,有不少起重要达到1500吨以上。

目前国内主要是振华重工在做。也是全球的巨头。

3、包括巨型轧钢机,大型龙门铣床,中大型压力机等各类机床都会应用航母的制造中。

这其中有不少都需要国内定制生产。可能对于国外,巴西,印度这些国家建设一艘航母确实比较简单。不少产品都可以从美国购买,但是**没有办法。只能自力更生。

图为应用于普通产品的复合铣床。

最后说一点最重要的,那就是要有钱,有大量的资金。建设一艘航母真的是需要举国之力支持。

来感受一下美国福特航母的成本:128亿美元。是的你没有看错,是128亿美元。

福特级航母的维护费用,一年就高达十亿美元几倍,如果再计算人工费用,燃料费用,航母战斗群舰艇的维护费用,弹药费用等等。按照15年福特航母的寿命,累计要投入约3000亿美元。这个费用确实不是一般国家能承受的起的。所以这也是美国当前航母在精不在多的原因。

这就是建设一个航母,一个国家应该具备的实力。首先要有钱,其次要有工业产业链,才能完成**建造。

steam turbine-建造航母对一个国家来说

s3蒸汽机内壁什么材质?

全称叫蒸汽涡轮发动机(Steam turbine)是一种撷取(将水加热后形成的)水蒸汽之动能转换为涡轮转动的动能的机械。

主要是铸铁做的,轴承等会用青铜等材料。

相较于原由詹姆斯·瓦特改进的单级往复式蒸汽机,涡轮蒸汽机大幅改善了热效率,更接近热力学中理想的可逆过程,并能提供更大的功率,它几乎完全取代了往复式蒸汽机。

涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电,世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。

效率最高的蒸汽机?

蒸汽机有很多种,但是目前来看,最**的蒸汽机是蒸汽轮机,它的全称叫蒸汽涡轮发动机(Steam turbine)是一种撷取(将水加热后形成的)水蒸汽之动能转换为涡轮转动的动能的机械。

相较于原由詹姆斯·瓦特发明的单级往复式蒸汽机,涡轮蒸汽机大幅改善了热效率,更接近热力学中理想的可逆过程,并能提供更大的功率,至今它几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电,世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。老式船舰中也有不少使用,但是在现代化船舰中已经被燃气涡轮引擎全面取代,只有少数特例如现代级还使用蒸汽涡轮。蒸汽轮机,简单的说就是个风车,发明人已不可考,但它的原理是:燃气-蒸汽轮机联合循环,即把燃气轮机和蒸气轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起的装置,有时也简称为联合循环。

itcc是个什么控制系统?

ITCC(Integrated turbine Compressor Control Technique)透平压缩机综合控制系统

ITCC应用于透平驱动压缩机的控制系统,要求具有的基本控制功能:

1、 Steam turbine speed control

汽轮机调速控制

2、 Steam turbine overspeed protect

汽轮机超速保护

3、Compressor Anti-Surge control

压缩机组防喘振控制

4、Performance Control, main and assist machine technics parameter monitor

机组性能控制、主机及辅机的工艺参数**

5、 Turbine axletree position, temperature and vibration monitor

机组轴承位移、温度、振动**

6、Sequencing Control

顺序控制

7、The interlock logic control of the turbine and unit.

机组和装置的联锁逻辑控制

压缩机运行控制和过程控制

ITCC 能实现压缩机性能控制或入口压力控制和喘振时的解耦控制。罐体液位控制回路和其它过程控制回路也是ITCC 的组成部分。它们同时具备过程和反喘振控制间的解耦功能。

为什么舰用燃气轮机大多是航空涡扇发动机改造的?

舰船汽轮机:Marine.steam.turbine燃气轮机:gas.turbine.ship都是以内燃机为动力驱动航行的舰/船。

由于日益复杂、昂贵的作战系统、大承载力舰艇/船不断大型化、舰船一直以来都是用蒸汽机为动力、虽然动力实足、但是庞大复杂的系统和体积又不适合“寸土寸金”空间有限的万吨级别以下舰艇/船使用、柴油机机组同样是动力越大、机体体积越大、而且是无法满足舰艇/船的动力需求……

美国人最早把目光投向了航空发动机。

航空涡扇发动机动力强劲、结构紧凑、体积更适合万吨以下的动力需要。

70年代美国人利用“TF-39”航空涡扇发动机的核心机研发成功最早的“舰艇/船改”LM2500系列舰艇船用燃气轮机机组、事实证明、利用航空涡扇发动机“改装”舰艇船用动力系统是非常成功的!

LM2500系列舰艇船大量装备了美国海军的主力驱逐舰/护卫舰,而且大量出口、成为许多国家海军舰艇的标配动力系统。

我国沈阳黎明航空发动机公司、利用“太航”涡扇发动机也成功研发成功了“舰艇船改”–“QC180型”系列燃气轮机。

涡扇发动机“改装”舰艇船用燃气轮机、输出功率大、结构紧凑、燃油消耗低、维护保养简单是现代舰艇的首选动力系统。

也为“淘汰”涡扇航空发动机机型寻找到“发挥余热”出路……

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