中國柴油機技術的突破_風聞
士鸿-2021-11-17 15:01
有人説中國船用艇用柴油機是進口德國的。
中國柴油機技術的突破。
大功率艦用燃氣輪機,艦用和潛艇用柴油機,以及先進傳動和綜合電力系統,中國早已自制,艦用動力體系已實現國產化並開發出新的型號。
中國確實進口過德國的發動機,但那早已是老黃曆。中國從德國MTU公司引進艦用柴油機和減速齒輪箱,並同時引進技術。
當年中國引進德國艦用發動機和傳動系統,就是為學習技術,再自主發展。
如今,中國不僅在艦用柴油機和傳動系統不需要德國人,而且將技術輸出到俄羅斯。
河南重工出口8台CHD622V20柴油機到俄羅斯,這種型號是河南重工自主研發的新產品。
公司研製的這款柴油機屬於高速大功率柴油機,單機最大功率達到3800千瓦,充分的填補3500千瓦以上的國內高速柴油機的空白。
俄羅斯已經將中國產的柴油機裝在21631護衞艦上,這戰艦是俄羅斯“暴徒”級別的輕型護衞艦,別名“暴徒”小型導彈艦。該級艦最初採用2部引進的德國MTU16V4000M90柴油發動機,現已被禁運。
根據俄羅斯的説法,CHD622V20在許多方面已經超出21631輕型護衞艦現在配備的MTU16V4000M90柴油機,例如最大功率方面,CHD622V20可以達到310KW,而MTU16V4000M90只有2720KW,持續功率方面,前者為2300KW後者為2100KW,在油耗方面前者為196克/KW.h,而後者為209克/KW.H。實際上CHD622V20已經不是河柴重工第一種出口到俄羅斯的柴油發動機,此前俄羅斯的21980型快艇已經選擇河柴重工的TBD620V12柴油發動機。
一,中國船用柴油機技術的突破。
德國船用柴油機世界領先。其MB873/883系列的技術執世界牛耳。
中國唯一的坦克柴油機企業,山西柴油機公司引進德國396技術。
396的氣缸結構和MB873非常接近,396的氣缸直徑是165毫米、活塞行程是185毫米,而873分別是170毫米和175毫米。重要的是,這兩者是同一個時代的產品,使用相同的設計理念和工作模式。學會396,873就學會一半。
MTU提供396的全套技術資料。不過MTU留一手,發動機各部件的材料和尺寸是給了,怎麼造出來卻死活不説。一切要靠中國人自己摸索。
習慣蘇聯式製造的山柴,一開始的確對396這種精密的大機器無從下手。但,山柴沒有退路。
396最主要的用途是船用。暢銷世界的212潛艇,裝的就是兩台396柴油機。中國的海軍,同樣迫切需要山柴儘快拿出合格的國產化396產品。
山柴很快就解決396製造中的各種工業問題,不但製造出不亞於德國原裝的396空調機,還研製出用於高速導彈艇和新一代潛艇的動力系統。
MTU回訪山柴,看到合格的船用396產品,大驚失色之下終於説出真話。他們向不少企業轉讓396技術,其中最看好的是南非企業。沒想到這些企業全都造不出來,反而是遭到西方技術禁運的中國首先突破。
二,中國在大功率艦用燃氣輪機領域的進步舉世矚目。
目前全世界只有五個國家擁有比較成熟的軍用大功率艦用燃氣輪機技術,分別是英國、美國、中國、烏克蘭和俄羅斯。
至於法囯、日本、德國、意大利等工業強國,儘管他們的燃氣輪機技術也不錯,但他們不能整體設計和製造大功率艦用燃氣輪機,都只是在小功率和民用燃氣或個別領域有一些建樹,例如德國西門子的陸上大功率發電用燃氣輪機。
三,中國坦克柴油機:
396的氣缸結構和873是基本相同的。換言之,山柴想造出873來也不是不可以。然而中國的坦克不需要那麼大的發動機。祝榆生為99坦克確立的發展思路,決定99的體積不會有豹2那麼大。
於是,中國北方發動機研究所和山柴決定,在396基礎上,沿用老150發動機的氣缸直徑,重新設計一種150毫米缸徑的坦克柴油機,而且功率不能下降。實際上,這是直接跳過MB873,研製接近於MB883的新一代發動機150HB。
150HB很快搞定,應用在新一代陸軍裝備上。包括04式步兵戰車、05式155毫米榴彈炮、05式兩棲突擊車。其中王冠上的明珠,當然還是用在99A坦克上的12缸型號。
99A的發動機排氣聲雄渾有力卻不刺耳
老150到150HB的跨越,是歷史性的。
如果有人在2009年和2015年兩次站在北京街頭,親歷參加閲兵的裝甲縱隊進出北京市區,就能清晰地感受到差異。
2009年參加國慶閲兵的99式坦克依然在使用老150柴機,尖利的排氣聲就像幾十個大漢在用鐵錘敲打鋼板。
2015年勝利日閲兵上的99A已經改用150HB,低沉而雄渾的排氣聲甚至壓不過人羣的驚呼。這是從110分貝到96分貝的噪音降低,意味着發動機性能的跨越性提高。
2016年,中國軍隊攜帶着全新的96B主戰坦克來到俄羅斯。動力艙裏是一台1000馬力的8缸150HB發動機,這是150HB作為坦克發動機的國際首秀。在賽場上,96B啓停靈活、動作機敏,在自動變速箱的協同下,把多數對手遠遠甩在後面。要知道,96B只不過是中國坦克生產線上的低端產品,1500馬力的99A還沒有出現在賽場上。
但150HB雖然在功率上達到MB873的水平,但可靠性和壽命差距很大。99A總設計師毛明強調指出這個問題。此後又經過幾年的攻關,150HB的壽命得到有效提高,縮短差距,但還是沒有抵達勝利的終點,戰鬥正未有窮期。
MB873只是MTU公司在上世紀60年代末研製成功的,大規模要等到1979年。而MB883在1976年開始研製,到1980年代初期研製成功。MB883參數的缸徑縮小到144毫米,活塞行程縮小到140毫米,加上倫克HSWL295TM變速箱,形成著名的“歐洲動力包”。這是MTU獨步全球的核心產品之一。
放眼世界,在追趕MTU的道路上,中國跑在最前面。
美國早已放棄。
英國人直到1993年,才開發出1200馬力的帕金斯CV-12,用在挑戰者2坦克上,從此駐足不前。
日本90式坦克為實現1500馬力的指標,選擇有嚴重缺陷的兩衝程方案,歷經20多年之後,被迫在10式坦克上回到四衝程方案,但功率只實現1200馬力。
法國的勒克萊爾坦克為實現1500馬力指標和緊湊性要求,在V8X-1500型8缸柴油機的前端加裝一台透博卡姆TM 307B微型燃氣輪機,實現柴油機的超高增壓和功率指標。但帶來的結果卻是使用成本的高漲。當財大氣粗的阿聯酋陸軍準備購買勒克萊爾,面對着維護保養收費表露出目瞪口呆的表情。他們決定,坦克可以買,但要把高冷的V8X-1500換成“歐洲動力包”,否則用不起。法國陸軍自己的辦法更有效一些——能不用坦克的時候就堅決不用。
意大利人做得比英國人略好一點,依維柯公司老老實實地開發出一種25.8升排量的渦輪增壓柴油機,在“公羊”坦克上實現1250馬力的功率。
以上就是世界上所有的先進主戰坦克發動機,
事實上,如果來到任意一次國際軍展的現場,都會發現:MTU是唯一展銷先進坦克發動機的廠家,其他柴油機企業——包括卡特皮勒——都已經放棄,轉進到輪式車輛市場。
中國是MTU之外唯一還在研製先進坦克柴油機的國家。在這個世界上,依然在正確道路上孜孜不懈追趕MTU的,只剩下中國人。
在開發和完善150HB的同時,中國兵器的柴油機科研生產部門也沒有忘記跟蹤MTU當下最先進的MB890,有關樣機已經投入科研試驗。然而MTU公司發現,按照人類當下擁有的材料和工藝,890基本上是軍用柴油發動機的極限,想要達到更高的熱效率和單位功率,幾乎已經不可能。如果北方發動機所和山柴製造出相當於890的型號,就只能和MTU一起,在華山之巔分享這份寂寞。
對於國家來説,坦克和裝甲車輛柴油機的領先,意味着在決定陸軍作戰能力的諸多要素中,取得一項關鍵性的領先。中國的柴油發動機技術已實現世界第二的跨越。