美海軍為提升動力 將研究旋轉爆轟發動機(圖)

[據防務述評網站2012年11月6日報道]美國海軍對於利用燃氣輪機推進有着十分強烈的依賴性，海軍方面也一直在尋找提高這類發動機燃油燃燒效率的新方法。海軍研究實驗室（NRL）的科學家目前正在研究旋轉爆轟發動機（Rotating Detonation Engine, RDE）的複雜物理原理，旋轉爆轟發動機可通過減少燃氣輪機的燃油消耗量從而節省大筆經費。

美國海軍的多數飛機採用燃氣輪機進行推進，其發動機的基本原理和民用飛機所使用的發動機相似。同時，海軍還依賴燃氣輪機發動機為大量軍艦提供動力和電力。

即便未來的軍艦都採用“全電力”推進系統，這些軍艦仍然需要燃氣輪機來提供推進系統和其他關鍵系統所需要的電力。所以，研發出一種既能夠滿足海軍作戰艦艇的需求，同時還能夠提供燃料高效利用率的發動機，成為研究人員的首要任務。

美國海軍認為燃氣輪機對其有吸引力，其原因在於燃氣輪機體積小、功率大、完全獨立，且便於維護。美國海軍目前所使用的燃氣輪機基於布雷頓熱力學循環，空氣在發動機壓縮並於燃油混合，在恆壓下進行燃燒，並輸出推進動力或電力。為顯著提高燃氣輪機發動機的性能，研究人員需要跳出布雷頓循環來研發新的、更具創新性的替代方法。

海軍研究實驗室的科學家認為，在燃氣輪機中使用爆轟循環來替代布雷頓循環是一種可行的辦法。海軍研究實驗室在過去十年裏一直在從事爆轟發動機的相關研 究，並在脈衝爆轟發動機（Pulse Detonation Engine, PDE）的研究方面取得了不錯的成績。

旋轉爆轟發動機利用爆轟循環，可使燃氣輪機發動機獲得更高的燃油效率。海軍研究實驗室的科學家已經在此前常規爆轟研究的基礎上建立起了旋轉爆轟發動機的仿真模型。科學家認為，旋轉爆轟發動機可將輸出的動力提高10%，同時還可降低25%的燃油消耗量。

目前，總計有約430套燃氣輪機發動機裝備在海軍129艘各類艦艇上。這些發動機每年所消耗的燃油量總價值約為20億美元。利用旋轉爆轟發動機技術對這些發動機進行改裝後，研究人員預計海軍每年將在燃油方面節省經費3億到4億美元。（中國船舶工業綜合技術經濟研究院 宋磊）