第一八零章 海军必须要有（1 / 2）

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兴登堡带来的专家们还在热烈地讨论。这时一位比较学者型的专家说道：“舰船蒸汽轮机动力系统可以分成4个主要功能部件：蒸汽涡轮、锅炉、凝汽器、减速箱。第一个部分也是最关键的就是刚才提到的汽轮机。

船用汽轮机的工作环境和使用条件与电站汽轮机不同。不是中国有了发电站用的汽轮机就能证明他们能造战列舰或者说舰船上用的蒸轮机。船用汽轮机要安装在易变形的船体基座上，还经常受到船体摇摆、冲击的影响。它的正常运转直接关系到全船的安全，因而对可靠性要求更高。它的体积、重量也受到船体的严格限制。船舶在进出港口或执行任务时需要经常变速或倒航，因此对汽轮机的机动性也有特殊的要求。船用汽轮机除功率小于1万马力的有时用单轴，通常称为单缸外，一般都是双轴或三轴分轴布置。这是由于涡轮前后段蒸汽比容变化很大，高低压涡轮叶片高度相差很大。单轴布置时要避免低压级叶片轮周速度过大、离心应力过大，转速不能太高，这就使得高压级叶片轮周速度比较低，轮轴功小，必须增多级数，这将使蒸汽涡轮的体积和重量增加。如果加大高压部分轴心直径，虽然能稍为增大单级轮轴功，在一定程度上减少级数，但是由于此时叶片高度过小，相对内损失增加，难以得到高的内效率。

军舰时常需要进行快速加减速、倒车等机动动作。因此舰用蒸汽轮机为了提高机动性，大多采用整锻式或焊接式转子，以降低变工况时由于温度变化速度快而出现问题。另外通常在低压涡轮后面设置2～3级倒车级。倒车级叶片扭转方向与正车级相反，当需要倒车时，蒸汽将不进入高、低压涡轮级，而直接进入倒车级，驱动主轴反转。

舰用汽轮机只是一主面，仅次于汽轮机的还有第二个部分锅炉。锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质加热到一定参数的设备。应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉。也称为蒸汽发生器。蒸汽锅炉最基本的热力参数有三个：一是蒸汽温度，二是蒸汽压力，三是蒸发量。一战结束以兵火，水管锅炉逐渐取代了火管锅炉。舰船汽轮机动力装置均采用了水管式锅炉。电站锅炉通常使用煤作燃料。在20世纪以前，舰用锅炉大都也用煤作燃料，由人工铲煤添煤。军舰用煤大都为无烟煤，因为一方面无烟煤燃烧后没有浓浓的黑烟，不易被发现（增大了被发现的距离），提高了隐蔽性，另一方面无烟煤杂质少。发热值高，携带同样重量的燃料可以达到更大的航程。

进入20世纪，作为内燃机燃料（汽油、柴油）的一次能源载体，石油产量迅速增长。作为汽油、柴油副产品的重油产量也大幅度增长。由于是副产品，所以重油价格十分便宜，逐渐被用于锅炉燃料。随后发现，作为液体燃料，重油的燃料供应系统相比于煤的供应系统简单得多，同时重油的单位热值更高。重油热值约41mj/kg，装载同样重量的燃料，重油能够让军舰得到更远的航程。1912年到1914年，英国皇家海军开始建造完全以石油为燃料的“伊丽莎白女王”级战列舰。同一时期日本也开始采用煤、油混合燃料锅炉。此后军舰锅炉燃料则逐渐由煤向重油转化。舰用锅炉与地面电站锅炉最显著的不同之处是，舰用锅炉对外形、尺寸和重量有严格的限制，通常宁可降低锅炉的热效率，也会设法减小锅炉的重量和尺寸。例如。一般情况下舰用锅炉不设置空气预热器，甚至也不设置省煤器。

还有一个部分是凝汽器，是一个换热器。作用是将从涡轮排出的水蒸汽冷凝成液态水，送到给水泵增压，以便送回锅炉进行循环工作。从蒸汽涡轮做功之后排出来的工质——水蒸汽，大部分还是汽态的，虽然焓值仍较高，但因为压力很低，无法随高压的给水进入锅炉。而给气体增压需要消耗大量能量，实际上气体增压就是绝热膨胀的逆过程，相比之下，给液态的水增压则不需要太多能量，这也是蒸汽轮机采用的郎肯热力循环能够对外输出有效功的原因，所以需要将排汽冷凝成液态水。这个过程就是在凝汽器中完成的。凝汽器内设置有很多细小的管子，由传热性能好的紫铜或铝合金制造，乏蒸汽在其中流过，而冷却剂海水、循环淡水或者空气，舰用凝汽器通常采用海水冷却，在管子外面流过，与内部的蒸汽发生热交换，使蒸汽冷凝成液态水。

舰用汽轮机为了降低重量，要尽量减少级数，特别是低压级级数，因为低压级轮周直径大，重量大。但减少了级数，排汽背压就高了，排汽温度也相应的高。这就要求凝汽器容量更大。所以舰用蒸汽轮机凝汽器容量要比同等功率的电站蒸汽轮机凝汽器的大，幸好战舰是在海上行动，有充足的海水可用做冷却剂。

最后一个行动部分是，减速箱。为了得到比较高的轮周功和热效率，蒸汽涡轮的转速都比较高，通常高压转子转速为5000～10000转／分，低压转子转速为3000～5000转／分。但是，为了让螺旋桨具有较高的推进效率，它的转速是不能太高的，否则螺旋桨表面会由于与水之间强烈的摩擦导致局部水发生汽化，产生空泡，消耗大量的能量。通常商船螺旋桨转速为80～150转／分，而军舰为了减小重量，采用稍高的转速，通常为150～400转／分。战列舰等大型军舰高速下螺旋桨转速一般为150～250转／分。所以不能由汽轮机轴直接驱动螺旋桨。

为此，除电力推进螺旋桨外，在汽轮机与螺旋桨之间一般都用减速比很大的齿轮减速器，通常为2级或3级减速，高速、重载、高精度齿轮减速器是船用汽轮机组的关键部分。

为了抬高汽轮机的位置，以便在低压缸下放置凝汽器，在减速器中常将各级小齿轮置于同级大齿轮的上半部。在机舱高度受到限制的船舶中，有的将凝汽器置于低压缸的前端。汽轮机轴向排汽。

跟据以上我的描述，能造电厂上用的蒸汽轮机，不等于中国人有能力制造舰用蒸汽轮机，最然两者间有许多共通之处，但完全是两种设计理念下的产物。所以我认为中国如果想造出战列舰，按照现在这个发展速度，最乐观的估计也要十年以后，才能俱备生产战列舰的实力。即便是我们国家全力帮助他们，中国也要进行三到五年的准备时间。不过中国若是想造1万吨以下的军舰，以他们现在的工业水平到是可以试一试！”

学者型的专家说完话。兴登堡点点头，中国是个大国不错，可中国不但有日本这样的海军强国作为近邻，周边国家更是被英、法等国殖民，中国人为了增大在亚洲的话语权，或者说中国有必要建立一个内海防卫圈，从这两点的那一点上看，中国都急需建造自己的军舰。看来我们和中国人谈判又多了一下筹码，我们德国海军虽然在日德兰海战中失败了。但那只是战略上我们失败了，在战术上我们德国人是赢家，中国要想发展自己的舰船工业，只有向我国寻求帮助。或者是从美国购买。英法两国不可能卖给中国一艘大型军舰，因为这会让他们在亚洲的盟友日本人很紧张，也会威胁到他们在亚洲殖民地的安全，在政治和经济上都划不来。美国人到是很想卖给中国人一些一战淘汰下来的军舰。估计价格也会很便宜，但我想以中国李的眼界，肯定会看出购买军舰。虽然成本低，但是一但进入战时，就会受制于人，当初中日甲午海战中国人就吃了这个亏。最后中国人一定会尽可能地寻求与我们德国合作。”

“元帅阁下我们已经考虑将军事舰船工业向国外转移了，你说的意思是我们要考虑与中国人合作？”

“是的，虽然鸡蛋不能放在一个篮子里，但是要从德国复兴的战略上来看，中国有一支海军对我们是有利的。至少可以分散一些英法的压力。”

“可是英、法一旦知道我们向中国转移海军舰船制造肯定会找我们麻烦的？”