战列舰

标题: 如果在二战时BB采用柴油机加电传 [打印本页]

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-13 18:43
标题: 如果在二战时BB采用柴油机加电传
请教坛子里的大神们。在二战时的战列舰上玩柴油机加全电推进是否有可能？
主要基于以下考虑
1提高战列舰中雷之后的生存能力，依靠舰上的电力网络实现电力调度，即使中雷区域的发电机被摧毁或淹没仍然可以调用电力驱动大功率水泵。
2主机布置更为灵活，由于没有了那根长长的传动轴，主机布置更为灵活，更方便主机分散交错布置，提高动力组的生存概率。
3方便布置用电设备和电力驱动的武器设备，由于采用全电推进，即使少量主机被摧毁淹没，剩余机组仍然可以为武器系统和雷达提供足够电力，防止出现亲王中雷后大口径高炮断电被迫停止射击的悲剧。
折中方案
采用柴油机做动力很可能航速不如采用蒸汽轮机的方案，作为一种折中方案，采用柴油机蒸汽轮机混合动力，巡航时只开启柴油机。全部动力采用电力传动。

抛砖引玉，砖抛完了，大神们来给补补课吧。

作者: heavyer 时间: 2013-12-13 23:38
参见美国那几条电力驱动的战列舰，航程航速都不如别的，同期搞得定大功率齿轮变速箱的都再也不用电力驱动了。

偶觉得挺悲观的，大功率全电传动至今都没铺开，肯定有其问题的。

美国佬还有上个世纪20年代电传动流行那会的船好像用的都是直流电系统？

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-14 00:25

heavyer 发表于 2013-12-13 23:38
参见美国那几条电力驱动的战列舰，航程航速都不如别的，同期搞得定大功率齿轮变速箱的都再也不用电力驱动了 ...

美国那几条BB的五短身材摆在那儿呢，看看身材苗条的列夫人航速可不低，33节，据说到过34.8的速度。好像服役之后还创造了某个速度记录，貌似是横渡太平洋。大功率全电传动没普及可能和传动效率有关吧。

作者: ilovetwins14 时间: 2013-12-14 00:46

诸神黄昏发表于 2013-12-14 00:25
美国那几条BB的五短身材摆在那儿呢，看看身材苗条的列夫人航速可不低，33节，据说到过34.8的速度。好像服 ...

列夫人什么时候服役过.........4.35w标排的船只有7寸主装，这是做死的节奏

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-14 03:13
本帖最后由诸神黄昏于 2013-12-14 03:18 编辑

个人观点，二战的技术条件下用电传动的舰艇也可以达到高速只是可能相同的输出功率整个动力系统付出的空间与重量成本要比普通机械传动高。

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-14 03:13

ilovetwins14 发表于 2013-12-14 00:46
列夫人什么时候服役过.........4.35w标排的船只有7寸主装，这是做死的节奏

列夫人1927年服役。不管它是原先设计的BC的航速还是实际服役的CV的航速，我的论点是大型舰艇用电传动一样可以达到高速，和装甲带有多厚有什么关系？装甲带多厚那是它原先设计理念的问题。

作者: 克虏伯火炮 时间: 2013-12-14 03:28
柴油机的特点是单机功率越大，比重量也就是每千瓦功率的重量越大。用于军舰，柴油机不适合于大功率范围。

全电推进的战舰，推进电机用的电压和回路，也都是与辅助电力分开的。就是说并不是全电推进的电力都可用于水泵和通风扇等消防设施。

合格的战舰，电站并不是一个，通常分成2个或者更多。比如衣阿华是每个动力单元都有一套发电机；维内托是前后轮机舱各有一个涡轮发电站、主防护区前后各有一个柴油发电站共4个；沙恩霍斯特是围在锅炉舱区域的5个舱室发电站；敦刻尔克是每个轮机舱一个涡轮驱动的发电机和两座炮塔之间的柴油发电机；乔治五世、黎塞留和俾斯麦是各2个柴油发电机舱和2个涡轮发电机舱。
http://www.warships.com.cn/thread-4788-1-1.html

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-14 04:10

克虏伯火炮发表于 2013-12-14 03:28
柴油机的特点是单机功率越大，比重量也就是每千瓦功率的重量越大。用于军舰，柴油机不适合于大功率范围。

...

选择柴油机是看中了续航力和启动加速的优势，全柴动力战列舰是一个技术风险比较大的方案，追求比较大的功率就不得不增加柴油机的数量，考虑用电传动是为了方便多台柴油机共同驱动一个传动轴，如果采用机械传动可能传动机构和变速箱会非常复杂。第二个折中方案是对技术难度的妥协，柴油机负责巡航，蒸汽轮机在追求高航速时使用。
我对电机比较无知，顺便请教一下火炮前辈，朱姆沃尔特级是如何实现动力系统的电力可以转化给高能耗武器系统使用，这当中有哪些技术难点？

作者: 诸神黄昏 时间: 2013-12-14 04:15

克虏伯火炮发表于 2013-12-14 03:28
柴油机的特点是单机功率越大，比重量也就是每千瓦功率的重量越大。用于军舰，柴油机不适合于大功率范围。

...

顺便问一下火炮前辈，你是否了解萨拉托加那次在所罗门群岛中雷变死鱼的事故细节？涡轮发电系统是如何被引发短路的？

作者: ilovetwins14 时间: 2013-12-14 12:11

诸神黄昏发表于 2013-12-14 03:13
列夫人1927年服役。不管它是原先设计的BC的航速还是实际服役的CV的航速，我的论点是大型舰艇用电传动一样 ...

好吧，改建后也算。动力舱大小长度的问题，用电传要加一整套发电机、电动机设备，在当时的技术条件下，这套玩意的重量和体积都明显大于传统的蒸汽轮机+齿轮传动装置。

作者: 克虏伯火炮 时间: 2013-12-14 23:01

诸神黄昏发表于 2013-12-14 04:10
选择柴油机是看中了续航力和启动加速的优势，全柴动力战列舰是一个技术风险比较大的方案，追求比较大的功 ...

朱姆沃尔特级是通过现代科技，至少包括多个输变电装置并通过智能化电力分配实现的。
它的发电机不止一个，供电回路应该也有备份或者说冗余，这是保证抗损能力的前提。
萨拉托加号的设计我不清楚。从电力短路导致动力全失的结果反观，可能是没有备份回路或者短路保护设施吧，这纯属个人猜测。

作者: mouse9525 时间: 2014-3-2 15:00
全柴油机倒是可能，不过航速不会太高，可以参考小胡子的P级
电传就是坑爹货，重量和体积代价太大

作者: 小胡子 时间: 2014-3-6 19:13
秘鲁海军现役两条美国30年代建造的内河炮舰也是柴电动力的，因为建造厂商是电船公司，美国造潜艇的行家

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-11 06:26
不可能

不过义大利研究过

作者: 诸神黄昏 时间: 2014-3-11 18:40

STG44突击步枪发表于 2014-3-11 06:26
不可能

不过义大利研究过

喜酒熊有详细资料吗？

作者: 彼岸花火~ 时间: 2014-3-11 18:59
这两样在那个时代好像是慢速的代名词啊，难道是要用穿越技术吗？

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-12 04:56
“2主机布置更为灵活，由于没有了那根长长的传动轴，主机布置更为灵活，更方便主机分散交错布置，提高动力组的生存概率。”
矛盾，交错布置必须长驱动轴

“折中方案
采用柴油机做动力很可能航速不如采用蒸汽轮机的方案，作为一种折中方案，采用柴油机蒸汽轮机混合动力，巡航时只开启柴油机。全部动力采用电力传动。”
系统复杂性空前绝后，舰上要常备多少操作维护人员？
米醋冷战老早就考虑过燃蒸联合动力热效率高，就因为系统复杂还是保留4台LM2500标配。英国82型驱逐舰的蒸汽轮机+燃气轮机被骂的狗血淋头。
你这个更是神级复杂

电传不是什么好方案，也只有米醋最终采用，最后米醋自己都看不下去。

总而言之，没有意义

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-12 04:58
本帖最后由 STG44突击步枪于 2014-3-11 22:00 编辑

诸神黄昏发表于 2013-12-13 20:13
列夫人1927年服役。不管它是原先设计的BC的航速还是实际服役的CV的航速，我的论点是大型舰艇用电传动一样 ...

电传需要的机舱面积远大于常规动力，埃塞克斯直接拍死掉了。

轻装甲的军舰尚且如此，战列舰增加点机舱长度需要付出多少装甲重量？

低功率密度的废柴完全没有存在的必要了

老佛爷的航母、战列舰、巡洋舰三本宝书里面有相当详细的描述

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-12 05:09

小胡子发表于 2014-3-6 12:13
秘鲁海军现役两条美国30年代建造的内河炮舰也是柴电动力的，因为建造厂商是电船公司，美国造潜艇的行家{:78 ...

美国潜艇是电传动，德国潜艇是柴油机直连

作者: hyperion 时间: 2014-3-12 12:42

STG44突击步枪发表于 2014-3-12 04:56
“2主机布置更为灵活，由于没有了那根长长的传动轴，主机布置更为灵活，更方便主机分散交错布置，提高动力 ...

米帝当时为什么要用电传动？我看到的资料说电传动比齿轮传动还贵？既然能说“还贵”就应该不是造不出那么大的齿轮减速吧？

作者: 诸神黄昏 时间: 2014-3-12 22:46

STG44突击步枪发表于 2014-3-11 06:26
不可能

不过义大利研究过

我的意思是有木有意大利论证方案的详细资料？

作者: 诸神黄昏 时间: 2014-3-12 23:02

STG44突击步枪发表于 2014-3-12 04:58
电传需要的机舱面积远大于常规动力，埃塞克斯直接拍死掉了。

轻装甲的军舰尚且如此，战列舰增加点机舱长 ...

电传需要付出更大的空间与重量代价，这是共识。电传最终被老米淘汰也是合理的选择。但是我希望了解到这背后的技术细节，比如采用电传究竟需要多付出多少吨位和舰体长度的代价。

电机交错布置是会增长主轴，但是由于主机不需要用转动轴与减速齿轮组相连再与主轴相连所以主机布置更灵活。

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-13 09:43

hyperion 发表于 2014-3-12 05:42
米帝当时为什么要用电传动？我看到的资料说电传动比齿轮传动还贵？既然能说“还贵”就应该不是造不出那么 ...

相对直接传动，低速下省油，和齿轮传动比起来没什么优势。

直接传动，几根轴就是几台汽轮机，汽轮机直接挂在轴上。

齿轮传动是多台汽轮机通过齿轮挂到一根轴上联合出力，汽轮机制造难度也降低了

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-13 09:56
本帖最后由 STG44突击步枪于 2014-3-13 02:59 编辑

诸神黄昏发表于 2014-3-12 15:46
我的意思是有木有意大利论证方案的详细资料？

Battleships: Axis and Neutral Battleships in World War II 里面有简单提到，没有什么详细内容

这本书目前不在我身边，可以让奸熊77去翻下433页 @seven_nana

[attach]16600[/attach]

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-13 10:02
本帖最后由 STG44突击步枪于 2014-3-13 03:06 编辑

诸神黄昏发表于 2014-3-12 16:02
电传需要付出更大的空间与重量代价，这是共识。电传最终被老米淘汰也是合理的选择。但是我希望了解到这背 ...

老佛爷的战列舰、航母、巡洋舰里面都有

http://www.warships.com.cn/thread-1821-1-1.html

http://www.warships.com.cn/thread-4832-1-1.html

作者: hyperion 时间: 2014-3-13 19:29

STG44突击步枪发表于 2014-3-13 09:43
相对直接传动，低速下省油，和齿轮传动比起来没什么优势。

直接传动，几根轴就是几台汽轮机，汽轮机直接 ...

齿轮传动是多个汽轮机通过齿轮挂到同一根轴上？是并联的？

作者: 诸神黄昏 时间: 2014-3-14 18:02

STG44突击步枪发表于 2014-3-13 09:56
Battleships: Axis and Neutral Battleships in World War II 里面有简单提到，没有什么详细内容

这本书 ...

谢谢啦，我去找找。

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-14 20:08

hyperion 发表于 2014-3-13 12:29
齿轮传动是多个汽轮机通过齿轮挂到同一根轴上？是并联的？

是的

作者: hyperion 时间: 2014-3-14 20:13

STG44突击步枪发表于 2014-3-14 20:08
是的

具体点说是N个汽轮机通过有N个传动齿轮的减速箱并联到1根轴上？而非N个汽轮机通过轴连成整体再通过齿轮与螺旋桨轴连接？

作者: 动感炮神 时间: 2014-3-14 21:19

hyperion 发表于 2014-3-14 20:13
具体点说是N个汽轮机通过有N个传动齿轮的减速箱并联到1根轴上？而非N个汽轮机通过轴连成整体再通过齿轮与 ...

联成整体在分配，不觉得脱裤子放屁么……

占用空间和重量更大，也没有什么明显优势。

作者: 动感炮神 时间: 2014-3-14 21:25
柴油机占地方，极端强调省油的德意志最终因为柴油机太占地方而导致放不下更多柴油机，进而导致速度低下。
电传在现代条件下，因为有电脑控制精确编程，可以发挥精确控制的优势，而且因为现代电气工业的发展而占用空间不大。可是在二战前，不但需要占用巨大空间，能量损耗也远远超过齿轮箱，得不偿失。
占地方的柴油机和占地方的电传搭配，你是要搞乌龟大阵么......

作者: hyperion 时间: 2014-3-14 21:34

动感炮神发表于 2014-3-14 21:19
联成整体在分配，不觉得脱裤子放屁么……占用空间和重量更大，也没有什么明显优势。 ...

我说的N台汽轮机其实应该是串联的N级汽轮机，比如高压级、中压级、低压级。

作者: STG44突击步枪 时间: 2014-3-15 07:57
本帖最后由 STG44突击步枪于 2014-3-15 01:01 编辑

hyperion 发表于 2014-3-14 14:34
我说的N台汽轮机其实应该是串联的N级汽轮机，比如高压级、中压级、低压级。 ...

舰船又不是汽车可以“换挡”，是没有变速箱的，只有固定减速比的减速齿轮，靠调节蒸汽进气量调整功率

齿轮减速本来就是并联，每个涡轮机都有最佳工作区间，单独或者联合出力调节功率，在各航速下保持最佳工况提高效率

欢迎光临战列舰 (https://www.warships.com.cn/)