燃气轮机

航空发动机和燃气轮机有相通之处（核心机可重用，即压气机，燃烧室，涡轮）。但是毕竟一个上天，一个下海和发电，到底有啥区别，以及我国目前是啥状态这篇来尝试了解一下。

核心机和航发的关系

燃气轮机从技术原理和设计上和航发几乎一样，因为美帝的著名LM2500: “TF39涡轮风扇发动机为蓝本研制的航改式燃气轮机”。在国家投入的项目也叫做“国家航空发动机和燃气轮机科技重大专项（“两机专项”）”，基本不分家。

目前燃气轮机主要用在各个动力需求强大的地方：

船用

船用动力一般是蒸汽轮机，燃气轮机，柴油机和核动力，当然还有历史悠久的人力桨和帆船动力。一般而言燃气轮机比蒸汽轮机效率高，没有柴油机高。但是并不是说燃气轮机就可以完全取代蒸汽轮机，蒸汽轮机单机功率可以做的比燃气轮机大。

目前所有的LNG基本都用的蒸汽轮机，是直接烧的LNG。辽宁号山东号上的就是蒸汽轮机，烧的是重油。

燃气轮机有个启动时间快的优势，辽宁舰上的蒸汽轮机据说出港启动得烧24小时之后才行。美帝的军舰目前主要用的燃气轮机，主要是LM2500（我国也曾在蜜月期进口过几台），朱姆沃尔特用的RR的MT。英国的伊丽莎白级航母用的是RR的燃气轮机。

火力发电

我国火力发电主要是用煤，但是西欧和美国主要是靠天然气发电，天然气发电就得用燃气轮机了。这一般就是重型燃气轮机。

发电用燃气轮机有个量级分类，国际上通常根据透平进口燃气温度把重型燃气轮机分为E、F级和H级。其中，E级重型燃气轮机透平进口约1200℃，F级透平进口温度约为1400℃，目前最先进的H级透平进口温度达到1430℃-1600℃。温度越高，技术等级越高。

坦克上的燃气轮机

主战坦克上也有使用燃气轮机的，美国的M1。我国的99a用的德国技术自产的柴油机。

核心指标

核心指标是两个：功率，热效率，还有大修时间。其他的部位指标有可靠工作的耐热温度(主要是带英帝国的45型驱逐舰来南海撒野时半路拉胯，只能把这个指标也列入观察了 )，叶片耐高温程度。

国际先进型号

GE的LM2500

源自GE的CF6大涵道比涡扇发动机的核心机（此核心机供C5的航发），最好用的船用燃气轮机，美帝的军舰基本都用这个。LM2500据说目前装备了2000多台，使用舰只型号不胜烦举，阿利伯克，提康德罗加，美国级两栖攻击舰，日本的出云/日向航母，韩国的世宗大王等名舰。

LM2500及后续版本:热效率：37%-39%，最新的版本功率：47,370匹轴马力（35,320千瓦特或35MW）

GE的9HA

发电用H级燃气轮机，9HA.01燃机出力为429MW，9HA.02燃机出力为519MW，63%的联合循环效率（单机循环热效率应该在40%左右）。

RR的MT

RR的MT30号称最NB的船用燃气轮机，功率可达40MW，热效率可达40%，这是LM2500的后期版本也达不到的数字。而MT也是和RR的瑞达800航发有80%的部件可重用。

值得说的是，按理说做燃气轮机的公司都应该可以设计航发，舰船动力和发电。但是RR似乎没有发电用产品，仔细找了下，果然RR 2014年把能源的燃气轮机卖给了西门子 。这就也解释了西门子的发电燃气轮机技术来源。

英国的45型（勇敢级）驱逐舰频繁趴窝原因是用的发动机是WR-21（2 × 21.5 MW, 共57,600马力），是罗罗和诺斯罗普格鲁曼联合研制的。传闻是诺格开发的制冷器有问题，30度以上的水中无法很好工作，会导致WR-21过热停机。笑死人了。

西门子的SGT

西门子的主要是在发电燃机方面有一定地位，SGT系列 SGT-5-9000HL “功率高达 593 兆瓦的航改型燃气轮机、工业型燃气轮机和重型燃气轮机”，联合效率超过64%。

乌克兰UGT-25000

这个是前苏联的遗产舰用发动机。算是苏联、俄罗斯最能拿的出手的了。也是我国自研的技术来源。目前俄乌战争正酣，大毛要给二毛去军事化，这UGT25000估计是没有下面了。

功率28700千瓦（28.7MW），比LM2500早期版本高一些，热效率37%。但是UGT重量比LM2500重很多。

我国的现状

船用

航空发动机前文已经备述。舰用的发动机我国80年代中美蜜月期进口过LM25005台，4台用在了两艘军舰上。后来美帝重新开始制裁，就买不到了。美帝的这个产品我们也没有逆向出啥东西，估计是材料技术水平要求太高，咱学不来。美帝制裁之后我们向乌克兰进口了10台UGT25000，边装备边研究，最后搞出了自己能生产的产品来。目前分两个路子：CGT25000和QC280，这分别是中船重工和中航工业对UGT25000的改进和升级。大概数据：额定功率27MW，最大输出功率30MW，热效率超过36%。

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另外毫不意外，我国的航发太行的核心机也延展出了舰用燃气轮机版本，这就是QC185，QC400。QC400号称可以功率已经达到40MW级，热效率达到了42%，堪比MT30。不过这个数字网上说法也是模糊不清，目测并未实际使用。

中船还有CGT-15（15MW）的产品。

发电用

目前我国还没有自研的H级，最大的是东方电气50MW。这数据差距不是一般的大。

总结

当我们讨论发动机的时候，能看到几个事情，一个是在今天的情况下，自己从零开始研发是十分艰难的事情，很可能研发速度还赶不上前沿的进步，所以引进，消化改良，再到完全自研是一个可行的路子；再一个是我国在先进技术上确实是有差距，而且是十到二十年的差距，但是目前舰用燃气轮机，战斗机的航发还是能够自给的，大型军用运输机的发动机目前看也是很快可以自给了(ws-20酒桶)。以大鹅为参造，发动机落后一些只要能自给有产能，并不太影响形成军事平衡。民用上我们的差距更大，而这是美帝技术军转民，民用赚钱给军用研发的路子，要形成这个良性循环我们差距还很远。第三个是，燃气轮机的研发进展比航发还慢，比如热效率，功率，国外的近年也没有大的新燃气轮机问世，这给了我们追的时间。

另外一个点就是，美帝的这些核心技术也是落实在一个个的企业上，比如大飞机的波音，发动机的通用动力，芯片制造的因特尔，格芯，可以说一个个看下来列表并不特别长。我们作为追赶者，只要能一个领域里赶上形成良性循环，有我们自己的领头企业，那么后续长期保持也不难。这也是美国的压制集中在华为为首的企业上的原因。从这边看，准备下一篇写一个中国科技追赶的清单，可以简单认为卡脖子定义的易读版本。

引用

https://zhuanlan.zhihu.com/p/388447384

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%9A%E7%94%A8%E7%94%B5%E6%B0%94LM2500%E7%87%83%E6%B0%94%E8%BD%AE%E6%9C%BA

预计首发: 2020-03-21 实际首发: 2020-04-05