船用柴油机百年发展简史 - 图文 联系客服

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德国人于1929年开始动工建造德意志级舰,德国人称之为装甲舰(Panzerschiff)。由于主炮口径超出当时《华盛顿海军条约》对巡洋舰的定义,其他国家海军称其为袖珍战列舰(Pocket Battleship)。 “德意志”级突出的优势是其6门280毫米主炮,安装在2座3联装主炮塔内,以期在尽可能小尺度上集中最大的火力。德意志级在受到排水量限制与追求重火力的情况下,广泛使用焊接技术,从而节省舰体重量。“德意志”级装甲防护基本与当时的重巡洋舰相当,装甲总重量只占标准排水量20%左右。“德意志”级的作战目的非常明确:火力比当时只有轻装甲防护的重巡洋舰强,而26-28节的航速比当时的战列舰快,使其能

避免与之交火。

“德意志”级设计的首要问题就是如何尽可能地将排水量限制在一万吨内,但又要满足袭击舰所要求的大航程和高速度。解决之道就是使用柴油机作为动力源,在动力上她选用了8台9缸曼恩M9 ZU 42/58柴油机,采用齿轮减速箱并机驱动2部螺旋桨,输出总功率达到52,050 马力。这表明了德国海军对柴油机动力和曼恩公司的信心。虽然柴油机在重量上并不比蒸汽轮机更轻,但是油耗却远低于使用锅炉的蒸汽轮机,可使其达到超长的航程,达8,000海里/20节,远高于英美的巡洋舰。

图6.2 曼恩M9 ZU 42/58柴油机

“德意志”级同型舰三艘:“德意志”号(Deutschland)、“舍尔海军上将”号(Admiral Scheer)、“格拉夫.斯佩”号(Admiral Graf Spee)。二战中,三舰以其优良的性能与皇家海军周旋,给英国的补给线以沉重打击。不过柴油机也暴露出高速时震动大的缺点,同时德意志级的速度也不是很高,如被敌方发现,很难摆脱,这成为“格拉夫.斯佩”号在拉普拉塔河口海战中覆灭的重要原因之一。尽管德国有将柴油机装到更大型军舰上的计划,但从实际情况出发,以后制造的“沙恩霍斯特”级战列巡洋舰和

“俾斯麦”级战列舰均未再采用柴油机动力。

图6.3 德意志级的动力结构

二战前,各参战国海军战前共有潜艇660多艘,战争期间共建成潜艇1,800多艘,绝大多数都是柴油机动力潜艇。二战中,潜艇取得了骄人的战绩,共击沉运输舰船4,820多艘、计2,180多万吨;击沉大型、中型战舰500多艘,其中包括航空母舰18艘、战列舰5艘、巡洋舰34艘、驱逐舰和护卫舰372艘、潜艇76艘。德国的“海狼”给几乎给

英国致命的打击,美国的“鲨鱼”则绞杀了日本的生命线。

早期潜艇在水面行驶时一般都用柴油机直接驱动螺旋桨,在水下则切换到电机。美国1928年在S3号潜艇上试验了全电推进,用柴油

机驱动发电机,可同时为电池充电并通过电机推动潜艇。战前美国海军

已经完成了潜艇全电化推进的工作。

战争中美国海军主要战场是太平洋的广袤海域,主力潜艇“小鲨鱼”级(GATO)和“白鱼”级(Balao)的吨位均较大,超过2,000吨。她们采用全电动推进,这些潜艇装备有4台柴油机,在水面航行时带动4个发电机,通过配电屏控制,输出的电流可驱动推进电机并给蓄电池充电。这种全电布局使动力输出更加灵活。以战争后期“白鱼”级使用的通用GM 16-278A柴油机为例,4台并联可提供5,400马力,使水下排水量2,400吨的“白鱼”级达到水上20节、水下8.5节的航速,续航力达到11,000海里/10节。全电潜艇虽然先进,不过要到二战后才普及。

图6.4 二战美国潜艇主要动力之一 GM 16-278A柴油机

德国人在二战中制造了大量的潜艇。与美国人不同的是,德国潜艇主要采用柴油机和电机共轴推进方式。在水面上柴油机工作,柴油机直接推动主轴和螺旋桨,并带动共轴的发电机为蓄电池充电,下潜时,