Re: [問題] 為何軍艦的蒸汽渦輪動力容易故障??

看板Warfare作者keins (Paragraph 11, confirm)時間3年前 (2020/11/29 11:33)推噓9(9推 0噓 4→)

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※ 引述《wl00669773 (Jerry shou)》之銘言： : 標題: Re: [問題] 為何軍艦的蒸汽渦輪動力容易故障?? : 時間: Tue Nov 17 22:01:25 2020 : : 德國二戰大型艦的問題不是他們非穹甲不要而是太多年沒造艦 : : 手邊只有穹甲船有完整藍圖與應力數據當初在造袖珍戰艦時 : : 三艘的結構與裝甲設計都不一樣到最後一艘時似乎有朝向內部裝甲盒的味道 : : 個人懷疑這就是德國海軍正在試圖追趕現代化設計的過程但這個時候宅希上台 : : 急著要即席戰力袖珍戰艦四號五號直接改計畫做成戰巡時間緊急只能翻老設計圖 : : 直接修改最後才會變成整支海軍都是穹甲廚的感覺 : : 要想做革新設計長時間的先期研究與紙上試算是必須的 : : 急就章的革新設計很容易變成五癆七傷的東西 : 也沒說一定要放棄穹甲，隔壁黎賽留的穹甲就用的很有意思。 : : 結果德仔變成超頻ＯＣ玩家天天都在喊今天的我沒有極限日本人把德國造的客輪Scharnhorst買下來改造航艦(神鷹)時，同樣被該艦的Wagner高壓(52 atm)鍋爐搞到頭大(常發生鍋爐管路破裂的意外)，最後乖乖換回日本自家的艦本式鍋爐了。日本海軍在特務艦樫野也用過並用兩種類的輪機，除了日本自己的艦本式以外，另一組搭配的是美國La Mont的鍋爐(450度/50atm，強制循環) 以及瑞士Brown-Boveri的渦輪，但是測試後認為日本自家貨的效率也沒那麼差，因此就沒急著改了。 : : 法國輪機的效率很驚人通常高速艦一艙左右塞兩台鍋爐算差不多黎賽流可以塞三台 : 睡前先補充這邊的資料 : https://imgur.com/uezF3BH

: 法國能塞三鍋爐的原因這裡有提到Richelieu使用的Sural鍋爐是縮短寬度的設計單體鍋爐尺寸(長*高*寬，單位為公尺) Dunkerque：5.33 * 5.34 * 6.50 Richelieu：6.30 * 4.65 * 4.50 因此Richelieu可以在船體的寬度範圍內並排塞下三組鍋爐，鍋爐艙也只需要前、後兩個就可以裝完全部的6組鍋爐。不過要注意一下，Richelieu的鍋爐艙是沒有做橫向隔艙的，這點在損管上其實是有點危險的(有可能一次直接損失一半的動力)。而如果中間要加上隔艙的話，能不能塞下去其實就有點疑問了。 https://www.wikiwand.com/en/Richelieu-class_battleship#/Machinery 題外話：鍋爐艙間的設計用在不同種類的船艦時也會有不同的針對性需求，這裡面最慘的案例大概是英國航空母艦。英國航艦的設計要求之一是長度縮短(船塢與海外港口的相容性問題)，結果連帶的輪機艙間的長度也被強迫縮水，既然長度不夠、寬度也就這麼一點，英國海軍不得不把腦筋動到增高鍋爐高度的這點上。問題是航艦的煙囪幾乎都在船舷側邊的位置，也就是說鍋爐艙的上面還要有橫向通往煙囪的排煙通道，而這也是要吃高度的。而鍋爐就已經變高、還要加上頂頭排煙通道的高度，連帶倒楣的就是機庫本身的高度被壓縮。再加上英國的裝甲飛行甲板會有重心上升的問題，甲板高度不能拉太高，當然機庫的高度就會受到更嚴重的限制。 Illustrious級為什麼只有單層機庫，原因一部分就出在這裡。後來硬改雙層機庫就更慘(高度較高的F4U不能收納)。反觀日本的航艦就沒有鍋爐艙過高的問題，即使是中型CV的蒼龍、飛龍，也可以順利塞進雙層機庫。 : : 用戰艦型的船體開出32kt 對外還很謙虛的說沒啦 30.5kt而已承讓承讓 : ＊海試時用179,000shp跑出32.63knot : https://imgur.com/y6ZsBqU

: : 有趣的是這麼高效的輪機溫度壓力反而卻都偏低(相對其他高輸出輪機) : : 不知道是不是跟她的特殊設計有關這套系統特別設計了進氣加壓 : : 廢氣熱交換進氣預熱以及其他周邊設備據說還具有熱機較快的優勢: : https://imgur.com/Ysk5Huv

: 幫補充結構圖其實進氣預熱這點算是1930年代中期以後海軍用輪機的標準配備。以日本/美國的常見設計觀點來說，鍋爐設計的額外配備大概有三種： ======================= 過熱器：有了這個才能將蒸氣從飽和蒸汽變成過熱蒸汽，要用過熱蒸氣就要有這個，1920年代前期開始就常用了。空氣預熱器：利用排煙的廢熱將吸入給鍋爐燃燒用的空氣預熱、提高燃燒效率，也是上述的對應項目。日本的驅逐艦應用比較早(特型驅逐艦的第二批開始就是標配)，巡洋艦是最上後期型，航艦則是蒼龍、飛龍與加賀的大改造時採用，戰艦則是伊勢、金剛級在1930年代大改造時使用。收熱器/節炭器(Economiser)：同樣是利用排煙的廢熱，但是加溫的對象就不是吸入空氣，而是將鍋爐的工作流體(水)加溫到低於沸點的狀態，提高燃燒效率。日本採用的只有天津風與島風而已，美國則是在Mahan級以後就一直是標準配備。 : : 但這麼緊致高效卻低溫低壓不知道有沒有拿其他性能交換比如說油耗之類的.... : 5866噸的油 30節可跑3450nm 20節8250nm 16節9850nm : https://imgur.com/vSd9SQI

: 供參這個比較需要看詳細數字，很難一概而論。因為即使速度相同，用巡航渦輪跟用高低壓渦輪機跑出來的續航力數字也會明顯不同。以金剛(二改後)的情形來說，如果用巡航渦輪機跑18節(只有有裝巡航渦輪的外二軸運轉，內二軸不使用)，可以跑出續航力9800 nm，但是如果不用巡航渦輪、而是用自己的高壓渦輪用四軸跑，同樣18 kt的續航力就會掉到8300 nm左右。 (金剛的巡航渦輪最多可以撐到22節，超過的話就必須將巡航渦輪解聯；日本從翔鶴以後的航艦由於考慮到飛機起降需求，有將巡航渦輪的出力提高，巡航渦輪運轉的最高速度增加到26節。) Richelieu的設計則是渦輪機三段(高壓、中壓、低壓)，但是應該沒裝巡航渦輪，這樣還能跑出不錯的續航力算是很難得了。同樣是渦輪機三段設計的金剛(二改)，續航力是18kt/9800 nm或16kt/11600 nm，但是金剛的燃油攜帶量是6678 t、噸位比較輕，並且還是用巡航渦輪跑的數據。 : -- : ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 220.142.40.233 (臺灣) : ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Warfare/M.1605621688.A.2A8.html : → PAULDAVID: 先推再看 11/17 22:37 : 推 PAULDAVID: 補 11/17 23:03 : 推 detonator: 看不懂但是讚讚 11/17 23:44 : 推 goodrain: nm單位是什麼呢，不可能是奈米吧xd 11/18 07:42 : 推 kira925: Nautical Mile 11/18 07:53 : → saltlake: 海里(nm or nmi)；一海里約為一點一五零七八英里 11/18 09:58 : → PAULDAVID: 以前好像還看過大佬為了nm這個縮詞吵架wwww 11/18 13:00 : 原作者怎麼縮我就怎麼說w : John Jordan既是英文界法國海軍研究的代表人物又是Warship雜誌的編輯 : 我肯定沒他大 : ※ 編輯: wl00669773 (210.241.31.153 臺灣), 11/18/2020 13:24:33 : 推 PAULDAVID: 附圖說明滿載油料可以跑到近萬浬/16節這根本就是英美 11/19 18:41 : → PAULDAVID: 日的遠洋作戰規格了吧以前聽過說法認為英美日遠洋規格 11/19 18:41 : → PAULDAVID: 會在條約噸位上吃虧黎賽留看起來也沒有被制約到哪去嘛 11/19 18:41 -- 二戰前在歐洲流傳的笑話之一： "Mussolini, Hitler, Chamberlain, Daladier, which wins?" 答案：請將上句所有單字的第三個字母再排列一次。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.223.111.19 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Warfare/M.1606620813.A.B05.html

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a25172366

11/29 12:08, 3年前 , 1^F

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wl00669773

11/29 12:09, 3年前 , 2^F

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wl00669773

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※ 編輯: keins (61.223.111.19 臺灣), 11/29/2020 12:38:58

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NineGon

11/29 14:45, 3年前 , 4^F

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viking0518

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Richelieu的鍋爐與輪機艙是交錯配置的，不過鍋爐跟輪機艙都沒有加上中間隔艙，說真的還是有點抖。 (被貓到前輪機艙與後鍋爐艙中間的交界位置就有可能一發喪失全動力，至於跟Ark Royal一樣被磁性魚雷貓到船底就更慘，側面隔艙也沒用) 另外獨立輔機水密艙雖然確實對損管有幫助，但是船本身的航行動力全喪失還是很可怕的事情。

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TheoEpstein

11/29 16:40, 3年前 , 10^F

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karl7238

11/29 19:29, 3年前 , 11^F

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※ 編輯: keins (61.223.111.19 臺灣), 11/29/2020 21:16:12

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hsinhanchu

11/30 18:39, 3年前 , 12^F