大逆轉1906 第410章 燃氣輪機和高能電池
武漢,曙光動力公司。
在風景秀麗的漢江旁邊,毗鄰川漢鐵路處,有一座一戰期間才成立的新工廠,這就是曙光動力。它的前身是沱江動力設備集團漢江汽輪機公司的一個分廠,就是沱動的三級下屬機構。它的主打項目是一種新型動力系統,原先因為技術沒有成熟,沒有量產的產品。直到1914年,技術出現突破之后,才開始生產真正的產品,。
政府和集團上層對于這種新型動力系統都很重視,于是它就是從一個分廠升格為了公司。
此時,在曙光動力的試車車間里,一臺造型有別與傳統形式的動力設備正躺在試車臺上,它的主體外形有些像是一個放大了上百倍的象腳鼓,長度超過15米,直徑接近5米。
“是的,張總理,這就是燃氣輪機!一種全新的動力機械!”曙光公司總工程師馮如一臉興奮的向前來視察的總理介紹道。“我們在以前的發電用燃氣輪機的基礎上,經過五年多研發,終于實現了燃氣輪機的小型化和大功率化,這才有了目前這款Rc0350型艦船用燃氣輪機。”
這個馮如就是原時空造飛機那個,不過在本位面他的命運改變了。他被星科“誘拐”之后,并沒去造飛機,好吧,其實他那些飛機星科根本看不上。他走上了另一條路,因為星科發現這位老兄居然對汽輪機,準確的說是燃氣輪機有著不低的造詣,于是就先把他安排到了西南理工大學進一步深造,學習后世的相關資料以及補充基礎知識,經過一年半的深造之后,就就他分配到沱動集團里去研究燃氣輪機。
事實證明,這個改變是對的。改行玩燃氣輪機的馮如很快就有了成績,他在1914年搞出了第一種可以用于發電的燃氣輪機,功率5000千瓦,熱效率達到30。到了1919年3月,曙光制造出了第一臺艦船用的燃氣輪機,被裝在一艘武昌級護衛艦上進行實驗,測試非常成功,那艘護衛艦跑出了38節的高速。之后幾年,他們繼續在此基礎上進行改進和完善,隨著耐高溫材料技術和加工工藝的飛速發展,他們的燃氣輪機也越來越好,功率越來越大,壽命越來越長。
現在這臺Rc0350型艦船用燃氣輪機就是他們的最新產品,功率達到50兆瓦(約67000馬力),是一種專門為大型艦艇研制的燃氣輪機。
剛才張立錚完整的觀摩了這臺燃氣輪機的試車情況,滿負載運轉24小時后,情況依然很穩定,這表明這臺燃氣輪機完全可以上艦了。
他點點頭,滿臉喜悅的說道:“嗯,非常好!馮總,你們曙光為我國的動力事業做出了重大貢獻!燃氣輪機才是最好的軍艦動力,蒸汽輪機的啟動速度和功率體積比都太低了,特別是啟動速度,是蒸汽輪機的硬傷,怎么改進都不行。”
這批Rc0350型燃氣輪機一共制作了五臺,其中四臺將用于安德烈亞多利亞號和聯合帝國號的改造,另有一臺作為備份。其實如果不是為了等這個燃氣輪機,那兩艘船早就可以完成改造了。是的,這兩艘船的動力系統將被替換成比蒸汽輪機更加高大上的燃氣輪機。
張立錚對馮如說道:“馮總,燃氣輪機的用途并不僅僅是用于發電和船舶,在航空領域它也能發揮重要的作用。你們下一步的任務,除了繼續完善和改進大功率燃氣輪機之外,就是將它進一步的小型化和輕型化,使之能夠用在飛機上……”
“是,張總理。我們會加緊航空領域燃氣輪機的研發進度,爭取早日造出我們的噴氣式飛機……”一提到飛機,馮如的眼睛都亮了。哪怕他現在已經改行了,但是對于航空事業的熱愛也是一點兒沒減少。噴氣式飛機的基礎理論也是十幾年前就有了,比第一架飛機出現還早,只是沒有合適的動力設備。
燃氣輪機這種東東雖然很高大上,但它的歷史其實相當的長,它的理論早在18世紀就出現了。在19世紀末,德國工程師施托爾策就制造了一臺燃氣輪機,但因始終未能脫開起動機立運行而失敗。到了1905年,法國人勒梅爾和阿芒戈制成第一臺能獨立運行的燃氣輪機,但效率太低,因而未獲得實用。
也就是說,其實它的問世時間和它的堂兄弟蒸汽輪機是差不多統一時代,只是受限于材料、加工工藝和設計缺陷等遠遠,發展速度遠遠不如蒸汽輪機。如果按照原時空的歷史演變,要直到1920年,才由德國工程師霍爾茨瓦特制成第一臺實用的燃氣輪機。這臺其效率為13、功率為370千瓦,按等容加熱循環工作,但因等容加熱循環以斷續爆燃的方式加熱,存在許多重大缺點而被人們放棄。要到了1939年,瑞士人制成了四兆瓦的發電用燃氣輪機,效率達18,這個時候才是燃氣輪機真正開始實用化的開端。而這個時候,蒸汽輪機已經滿世界都是了。
有了文總介入的本位面自然就不一樣了,燃氣輪機的理論和設計直接照搬后世,根本不用再去走彎路。有著后世資料的支持,它在技術上是不存在瓶頸的。實際上,如果不是受材料和加工工藝的限制,這東西早就出來了。當然,如果是利用辦公樓基地的那些東西,小批量的制造燃氣輪機也不是不可以,但那太不劃算了。
中國在1918年之后就沒有像其他列強那樣繼續下餃子,建造大型軍艦。表面上的原因是為協約國建造商船消耗了大量造船產能,以及受了西班牙流感瘟疫的影響。但這些僅僅是部分原因,等待這種新型動力系統,也是非常重要原因,至少是之一。
反正那些蒸汽輪機軍艦也已經夠用了,用不著繼續浪費資源。今后要制造新船,自然就是直接使用燃氣輪機做動力了。雖然軍艦的動力系統也可以進行改裝升級,但那也很浪費人力物力嘛。要知道,凡是進行這種大改,就得把軍艦開膛破肚,占用寶貴的船塢和大量的工時。
當然,蒸汽輪機還有一項非常重要的使命,就如總理張立錚說的,這東西是渦輪噴氣發動機的前置科技,想要點亮噴氣機的科技,就要先點亮燃氣輪機的科技樹。至于原時空把這條科技樹倒著點亮的大圖朝,那完全是一個特例,全世界就一家這么玩的。這么玩也不是不可以,但卻留下了很多后遺癥,比如根基不穩等毛病,所以大圖朝的裝備在很長時間里都有“心臟病”,花了很長的時間才彌補起來。
科技發展都是有其規律,點亮科技樹的先后次序非常重要,顛倒著玩不是不可以,但是花費的代價極高。就好像原時空的美國把原子彈的科技樹倒著點亮一樣,正常流程應該是先核電站后原子彈,但當時他們為了趕進度,就直接先把原子彈造出來,結果那代價就感人肺腑了。
比起現在軍艦的主流動力蒸汽輪機,燃氣輪機是具有代差的優勢。第一個壓倒性優勢就是啟動速度,蒸汽輪機的啟動沒有個把小時就別想了,而燃氣輪機只需幾分鐘,這在軍事領域中是無比重要的性能。就好像原時空二戰時的珍珠港事件,如果當時美國的軍艦都是燃氣輪機的話,當發現日機來襲時,它們就能很快啟動,無論是反擊還是規避都可以進行,不會傻乎乎的停在原地挨炸,損失起碼可以減少一半。
第二個壓倒性優勢就是體積,燃氣輪機在熱效率上雖然沒有明顯優勢,但是在功率體積比上,就爆了蒸汽輪機八條街那么遠。因為少了那一大堆鍋爐和管道,在同等功率輸出下,燃氣輪機只需蒸汽輪機體積的五分之一甚至更小。軍艦上的空間是很寶貴的,其中動力系統就要用很大的空間。換用燃氣輪機的軍艦,省下的空間就可以用作別的用途,可以用來增加武器、設備,增強戰斗力;也可以增加人居住員空間,提高舒適度;還可以物資存儲量,增加持續作戰時間……
比如現在正在改造的安德烈亞多利亞號和聯合帝國號,這兩艘軍艦一開始就是按鐵烏龜的風格制造的,動力系統的空間極為有限,如果繼續使用蒸汽輪機,即使中國的蒸汽輪機機組比奧地利和意大利更先,但是它們的功率也不可能獲得太大的提升。但如果改用燃氣輪機就完全不一樣了,功率翻個兩三倍什么的完全不是問題,而且還能騰出大量空間。
當然,燃氣輪機也有它的缺點,就是使用成本高。因為它的油耗曲線幾乎直的,無論輸出功率高低,油耗幾乎沒有變化。也就是說,低速狀態下,這就是個油老虎。而且它對燃料也比較挑剔,不像蒸汽輪機能用最便宜的重油,燃氣輪機至少要用雜質更少的重柴油。還有就是機組壽命要比蒸汽輪機短。
不過這對文總來說不是問題,普及了柴油樹的中國并不缺乏燃料。再說還可以像后世那樣搞“燃燃交替”(高速用大功率燃氣輪機,低速用小功率燃氣輪機),“燃柴聯合”(低速用柴油機),甚至更加高大上的“燃電聯合”。
至于“機組壽命短”這個問題是無解的,畢竟工作環境和原理兩者完全不一樣,同等材料下無論如何燃氣輪機也無法在使用壽命上超過蒸汽輪機。但比起它帶來的好處,這個小小的缺陷也是可以容忍的。這就好像單翼機的盤旋性能和低空低速性能完全不可能和雙翼機比,但最終這天空還是屬于單翼機的。
總統府。
今天在總統府的會議室里正在舉行了一個具有深遠影響的會議。參加會議的人并不多,一共才9個人,除了文德嗣和顧曉藍,就是財金聯主席柳楊,副總理兼工業部長班傳之,國安部長王琦,電池研究所所長薛定茂和幾位高級專家。大多數與會者的臉上洋溢著喜氣。
電池研究所所長薛定茂先匯報項目的總體進度:“文總,我們第一階段的工作取得了突破性的進展,實用樣品已經做出來了。性能之好出乎意料。這是具體情況的報告……”
薛定茂滿臉紅光的給在座人員發了一份資料。在中間的會議桌上還擺著幾塊銀灰色的,飯盒大小的金屬長方體,在一個端面上有兩個銀白色的凸起。
資料上的內容不多,文德嗣很快就看完了,兩眼放光的問道:“這是真的嗎?成本真能達到報告所說的每公斤5元以下嗎?”
“是的,文總,我們請財金聯的專家來論證生產成本。這個價格是按現在設計的可靠的工藝流程,估算了場地、設備、原材料、能源消耗以及人員費用估算出來的,如果大量生產,這個價格還可以下降。”薛所長看了看柳楊,很肯定的答道。
柳楊也笑著點頭:“這個成本價我們計算得比較保守,如果繼續改進工藝的話,成本還可以下降……”
“嗯,這個價格可以接受。那么擴大生產的前景怎么樣?”文德嗣轉向旁邊的班傳之,很關心的問道。
“如果按照我們目前南陽一廠的規模全力生產的話,可以達到月產1000噸的水平。我們工業部系統的專家對此進行了聯合評估,按照現在的原材料預處理速度,最多可以達到月產3000噸的水平。我們預計再擴建兩個工廠,這樣可以達到月產一萬噸的水平。”
這種高能鐵電池其實在1919年下半年就已經具備量產的條件,并在南陽建立了一個“新型電池廠”進行試生產。但是次品率無法讓人滿意,更主要的是價格一直比較感人,所以沒有大量生產。當然,這個不滿意只是比較而言,是針對來自后世的文德嗣而言,如果對于這個時代的人來說,已經是狂霸酷拽叼炸天的東西了。
于是急需改進工藝,直到現在次品率和成本總算達到了一個可以接受的水平,并且性能也有了提高,這才準備進行大規模量產,投入實用階段。
不要說以現在的標準,即使是用21世紀初的標準,這種電池的性能都非常驚人。這種高能電池的合格品分為三個檔次。最高級的一等品是能量密度為1200瓦時/公斤,功率密度3千瓦/公斤,充放電次數為700次,產量比例為20%。中級的二等品是能量密為900瓦時/公斤,功率密度2。1千瓦/公斤,充放電次數為500次,產量比例為45%。低級的三等品是能量密度為600瓦時/公斤,功率密度1。6千瓦/公斤,充放電次數為400次,產量比例為35%。
哪怕是最低級的三等品,無論是能量密度和功率密度,都可保證提供大功率電動機啟動時的大電流。在攝氏零下30度到60度的區間都可正常工作,在攝氏45度放置10天后的自放電率低于5,攝氏60度時,充電效率高達95以上。
“班副總理,擴大生產的安排要抓緊,這種電池的用量會非常巨大,生產成本也要爭取進一步降低……柳主席,資金挑撥就由你們負責了,在預算上要大開綠燈……薛所長,你們要繼續研究,這種電池的改進潛力還很大,能量密度應該可以繼續提高……王部長,這種電池的出現會對整個社會產生巨大的沖擊,特別是在軍事上的作用,更可以用貴不可言來形容。所以你們要派遣得力人員,嚴格保密……”文德嗣開始對與會人員布置任務。
“文總,請你給這種電池命名吧……”薛定茂笑著說道。
“哦,好啊。我想想……”文德嗣笑著點點頭,稍微想了想,就說道:“……既然這種電池的材料是以鐵為主,我國的象征又是龍,那么就叫鐵龍電池,如何?”
“鋼鐵之龍,好好好!就叫鐵龍電池!”眾人立馬贊不絕口。
沒錯,不是金龍電池,呵呵。好吧,原本文總那個時代,確實是有一種叫“金龍電池”的高能電池,但那貨的性能比目前這個好太多了,其差距就好像黃金和黑鐵的價格一樣遙遠。要是現在這種就叫金龍電池了,那今后更加給力的東西出來又叫什么好呢?還不如低調點兒,叫鐵龍電池比較合適,本來它的主材就是鐵嘛。等今后出了更好的東西,再銅龍、銀龍、金龍、水晶龍、寶石龍的一路升格上去好了。
在文總看來,高能電池的實用化和正式投產,其意義是極為重大的,這是能量領域的一次重大革命。其意義甚至不在可控核聚變和常溫超導之下,所以才會用“龍”這個對中國具有不同意義的字眼去命名它。
Ps:這個電池確實比不上《醒獅》里面的金龍電池,所以降級成鐵龍電池了,o(∩_∩)o
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大逆轉1906 第410章 燃氣輪機和高能電池