陸威崙（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，上海 201108）

現(xiàn)代高速艦船推進(jìn)主機(jī)的選擇研究

陸威崙
（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，上海 201108）

高速和中速柴油機(jī)都可作為高速艦船的動(dòng)力，近年來(lái)高速機(jī)的應(yīng)用在不斷增加。本文從尺寸、重量、集裝性、航速范圍、加速性和推進(jìn)性能等方面對(duì)兩類機(jī)型進(jìn)行討論，為高速艦船主機(jī)的選擇提供比較的視角。

高速艦船；高速機(jī)；中速機(jī)；加速性；推進(jìn)性能

1　概 述

近年來(lái)我國(guó)海洋管理和海警部門(mén)的船舶正在不斷更新，具有先進(jìn)性能的巡邏船、公務(wù)船也在不斷建造中。特別為保證抵達(dá)偏遠(yuǎn)海域時(shí)自持力和續(xù)航力的要求，需要建造一些大噸位、高航速的船舶。

船舶總長(zhǎng)在 60m以下的巡邏船通常只在沿海區(qū)域使用，其推進(jìn)主機(jī)基本上都采用高速機(jī)，因此本文不予討論。典型的近海巡邏船其總長(zhǎng)在 70～110m 之間，船舶排水量為 600～3 000 t。最高航速通常大于 22kn。近年來(lái)有大型化、高速化的趨勢(shì)，可以接近甚至超過(guò) 4 000 t，而最高航速可在 30kn以上。對(duì)近海巡邏船而言，主機(jī)的性能在很大程度上影響了船舶的先進(jìn)性，因此其推進(jìn)主機(jī)的合理選擇極其重要。就推進(jìn)功能而言近海巡邏船可以采用中速機(jī)或高速機(jī)作主機(jī)。在整個(gè)國(guó)際范圍，無(wú)論在亞洲或歐美，現(xiàn)在高速柴油機(jī)在這類船舶上的應(yīng)用越來(lái)越多。在我國(guó)，前些年對(duì)這類船舶采用中速機(jī)較多，近年來(lái)與國(guó)際趨勢(shì)相一致，高速機(jī)的應(yīng)用也在不斷增加。

對(duì)于相近排水量范圍的公務(wù)船乃至軍用的護(hù)衛(wèi)艦，在主機(jī)的選擇方面有著類似的情況。這些船舶都屬于高速艦船，對(duì)于這類船中速機(jī)和高速機(jī)究竟何者更適合于作為主機(jī)？究竟應(yīng)該從哪些角度來(lái)分析其對(duì)于具體船舶的適用性？本文就此進(jìn)行討論，希望能有助于船舶設(shè)計(jì)師和用戶對(duì)主機(jī)的選擇作出決策。

2　歷史回顧

眾所周知，船舶尺度越大，航速越高，所要求的主機(jī)推進(jìn)功率就越高。一般地說(shuō)，高速柴油機(jī)由于轉(zhuǎn)速較高，其尺度不能太大，因此單機(jī)功率受到限制。20世紀(jì) 80年代以前，船用高速柴油機(jī)的單機(jī)最大功率大多不超過(guò) 3 000 kW。最大功率在 3 000 kW以上的機(jī)型鳳毛麟角，例如，蘇聯(lián)的M504（56чH16/17）柴油機(jī)以其星型排列的缸徑為 160mm的56 只氣缸才達(dá)到了4 412 kW（2 200 r/min）的功率，MTU 20V956TB92則達(dá)到了4 900 kW（1 500 r/min。這2種機(jī)型，或結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或價(jià)格不菲，當(dāng)時(shí)很少有被普遍采用的可能。

對(duì)于尺度較大的近海巡邏船，為保證一定的航速，要求比較高的功率。例如，對(duì) 1 000 t的船，即使僅有 22kn的航速卻也需要 7 000 kW以上的總功率。如果采用雙機(jī)，單機(jī)功率就要在 3 500 kW 左右。對(duì)于更大的排水量、更高的航速，要求的功率更大?？偟膩?lái)說(shuō)，1 000 t以上的近海巡邏船所要求的總功率在7 000～35 000 kW 之間。所以在20世紀(jì) 80年代以前，是很難找到合適的高速機(jī)作為主機(jī)。因此當(dāng)考慮到建造成本、設(shè)計(jì)和建造的方便性而要求采用柴油機(jī)動(dòng)力時(shí)，往往只有采用中速機(jī)的可能。而中速機(jī)盡管其轉(zhuǎn)速低，由于其缸徑比高速機(jī)大得多，所以其功率覆蓋范圍也比高速機(jī)大得多，容易找到適合功率要求的主機(jī)。對(duì)于功率要求高的情況，還可采用雙機(jī)聯(lián)合的做法。因此，技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)決定了以前在近海巡邏船上中速機(jī)獲得了較多的采用。而對(duì)于大型民用船舶，考慮到大修期和經(jīng)濟(jì)性方面的要求，中速機(jī)的應(yīng)用則更為廣泛。

隨著柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速機(jī)的單機(jī)功率逐漸提高。特別是德國(guó)的MTU 公司，它所開(kāi)發(fā)的956 發(fā)動(dòng)機(jī)在 70年代最大單機(jī)功率達(dá)到了4 900 kW，以后又作了進(jìn)一步改造。在加長(zhǎng)行程后，推出了新的1163 系列發(fā)動(dòng)機(jī)，20 缸的20V1163TB92 機(jī)型在 1 220 r/min的轉(zhuǎn)速下功率達(dá)到了5 200 kW。20世紀(jì) 70年代末對(duì)該系列發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了重大改進(jìn)，采用了二級(jí)增壓，增壓壓力達(dá)到了4 bar，從而使最大功率在 1 300 r/min的轉(zhuǎn)速下達(dá)到 7 400 kW。1996年開(kāi)始研發(fā)的8 000 系列發(fā)動(dòng)機(jī)使高速機(jī)的單機(jī)功率達(dá)到 9 100 kW。21世紀(jì)初該機(jī)型正式上市，之后經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，現(xiàn)在該機(jī)型的最大功率已經(jīng)達(dá)到 10 000 kW。就功率而言，這種情況為現(xiàn)代大型高速艦船主機(jī)提供了更多的選擇可能。圖1表明了近數(shù)十年來(lái)高速機(jī)單機(jī)功率增長(zhǎng)的情況。由于 MTU柴油機(jī)的功率總是處于高速機(jī)的最高端，因此數(shù)據(jù)主要基于MTU柴油機(jī)產(chǎn)品。由圖可以看到功率呈階梯型提高，且有較長(zhǎng)的平臺(tái)期，這是一個(gè)市場(chǎng)需求發(fā)展和技術(shù)孕育的過(guò)程。

圖1　近數(shù)十年高速柴油機(jī)單機(jī)功率的增長(zhǎng)Fig.1　Increase of the power of high speed engines within recent decades

3　高速機(jī)和中速機(jī)的比較

從動(dòng)力源的角度考慮，高速機(jī)和中速機(jī)都可以用作船舶主機(jī)。但出于不同的設(shè)計(jì)思想，高速機(jī)和中速機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能方面又有很大的差異。在選擇現(xiàn)代高速艦船的主機(jī)時(shí)，必須根據(jù)船舶的具體運(yùn)行要求，從合適的角度，對(duì)這些差異進(jìn)行仔細(xì)的分析，從而做出正確的決定。

3.1主機(jī)的尺寸和重量

在同樣的功率下，高速機(jī)的尺寸和重量要比中速機(jī)小得多，這對(duì)于機(jī)艙空間有限的高速艦船很重要。

某型巡邏艦經(jīng)計(jì)算需要 9 000 kW 左右的總功率，采用雙機(jī)，因此每機(jī)功率當(dāng)在 4 500 kW 左右。在設(shè)計(jì)階段考慮了高、中速機(jī)2種方案，MTU 16V1163M74 （4 800 kW/1 250 r/min）和瓦錫蘭 9L32（4 500 kW/ 750 r/min）是其中的2種機(jī)型。表1給出了這 2 種機(jī)型的尺寸和重量。

表1　中、高速機(jī)尺寸重量比較Tab.1 Comparison of dimensions and weights of high speed engine and medium speed engines

比較這些數(shù)據(jù)可看出，中速機(jī)比高速機(jī)無(wú)論在長(zhǎng)、寬、高方向都要大得多，占用的機(jī)艙空間（框內(nèi)空間）幾乎要大出 1 倍。而重量則是高速機(jī)的2.28倍，每機(jī)重了26.41 t，2臺(tái)機(jī)則要重 52.82 t。如果船總重為 1 500 t，這就相當(dāng)于增加了3.5％的重量，由此會(huì)使航速受到影響，同時(shí)也意味著燃油消耗的增加。在此雖然僅對(duì) 2 種具體機(jī)型進(jìn)行比較，但其結(jié)論具有普遍性，即在同樣功率的情況下，中速機(jī)機(jī)艙需要更大的空間，會(huì)增加船舶的總重量，從而部分抵消燃油消耗率低的優(yōu)點(diǎn)。

3.2主機(jī)附件的集裝程度

主機(jī)各系統(tǒng)所包括的主要附件有：淡水泵、海水泵、熱交換器、中冷器、膨脹水箱、滑油泵、各種濾器等。對(duì)高速機(jī)這些附件基本上都集裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，僅對(duì)功率極大的高速機(jī)，熱交換器和膨脹水箱可能會(huì)散裝在機(jī)外。而對(duì)中速機(jī)這些附件有許多裝在機(jī)外，并且冷卻系統(tǒng)、燃油和滑油系統(tǒng)往往比較復(fù)雜，包含有更多的零部件，其中有不少零部件也要裝在機(jī)外。

很顯然，集裝程度高的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝施工要方便得多；而集裝程度差的發(fā)動(dòng)機(jī)為了安裝這些附件還要提供更大的空間、敷設(shè)管路，并產(chǎn)生額外的附加重量。因此在這方面高速機(jī)的優(yōu)越性不言而喻。

3.3對(duì)航速范圍的影響

表2給出國(guó)外典型近海巡邏船的航速-運(yùn)行時(shí)間分布狀況［1］。船舶的最高航速為 23kn，其主要的工作狀況是以 11kn 左右的航速在轄區(qū)內(nèi)巡航，而很長(zhǎng)的時(shí)間是以 5～8kn的航速在轄區(qū)內(nèi)慢速航行。

表2　典型近海巡邏船的航速-運(yùn)行時(shí)間分布狀況Tab.2 Typical operating profile of an OPV

其最高航速和最低航速之比為 2.9～4.6。在采用定距槳的情況下，可以認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和航速之間存在著正比關(guān)系，所以要求發(fā)動(dòng)機(jī)的最高、最低轉(zhuǎn)速之比也能接近這一數(shù)值。但中速機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍較小，因此其最高、最低轉(zhuǎn)速之比數(shù)值也較小，其帶來(lái)的后果就是船舶的最低航速會(huì)較高，達(dá)不到理想的低速范圍，通常通過(guò)采用價(jià)格昂貴的調(diào)距槳等措施來(lái)解決這一問(wèn)題，從而大大增加了船舶的復(fù)雜性和建造成本。

表3給出功率在 4 000 kW以上的幾種中、高速機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。由表可以看出在采用定距槳時(shí)，當(dāng)要求的最高航速在 23kn 時(shí)中速機(jī)達(dá)到的最低航速都要超過(guò) 8kn，在現(xiàn)今近海巡邏船最高航速超過(guò) 30kn的趨勢(shì)下，最低航速會(huì)更高。而使用高速機(jī)作為主機(jī)時(shí)，30kn的最高航速和 8kn以下最低航速的要求則都可得到滿足。

表3　幾種中、高速機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍Tab.3 Speed range of several types of engines

影響船舶低速航行的另一個(gè)因素是發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷性能。低轉(zhuǎn)速時(shí)增壓器的不良性能是影響發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷性能的主要原因。大多數(shù)的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)給出一個(gè)允許發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行的最低負(fù)荷極限，只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷高于這一極限時(shí)船舶才能長(zhǎng)期運(yùn)行；而當(dāng)?shù)陀谶@一極限時(shí)，船舶的運(yùn)行時(shí)間就要受到限制。這就意味著，船舶的最低航速運(yùn)行時(shí)間往往有限制，而這種限制又是隨發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品而不同的。例如瓦錫蘭 32 機(jī)規(guī)定當(dāng)燃用重油（HFO）時(shí)能長(zhǎng)期運(yùn)行的負(fù)荷極限是20％的標(biāo)定功率值；當(dāng)燃用船用燃料油（MDF）時(shí)負(fù)荷極限為 10％［2］。而對(duì)絕大多數(shù)的MTU發(fā)動(dòng)機(jī)，由于順序增壓的采用，低負(fù)荷性能大大改善，可以在很低的負(fù)荷下長(zhǎng)期運(yùn)行，大部分機(jī)型并不存在低負(fù)荷的限制值。

3.4對(duì)船舶加速性的影響

船舶的加速性是指船舶從一低的航速迅速提高到高航速的能力，這一過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間越短，則加速性越好。船舶的加速性取決于船舶的設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，在船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的情況下則主要與發(fā)動(dòng)機(jī)性能相關(guān)。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)從低速 n1加速到 n2所需的加速時(shí)間 T（s）可以簡(jiǎn)要地用下式求出：

式中 J為作用于從發(fā)動(dòng)機(jī)到螺旋槳的動(dòng)力鏈上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性矩，它是發(fā)動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪箱、軸系和螺旋槳旋轉(zhuǎn)質(zhì)量當(dāng)量慣性矩的總和。所謂當(dāng)量慣性矩是指所有的慣性矩都轉(zhuǎn)換到發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸上的值，因此齒輪箱被動(dòng)部分、軸系和螺旋槳的慣性矩都要除上齒輪箱的速比平均值。Ma為實(shí)現(xiàn)加速所能提供的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，它是相應(yīng)轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的扭矩扣除傳動(dòng)損失和推進(jìn)扭矩的差值。J的單位為 kgm2，Ma單位為 Nm。

一般來(lái)說(shuō)在相同功率的情況下，中速機(jī)有較大零部件尺寸，慣量會(huì)較大；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和軸系的速比也較小，因此當(dāng)量慣性矩也較大，這些對(duì)船舶的加速都不利。有時(shí)它從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的加速時(shí)間短是由于加速的轉(zhuǎn)速區(qū)間小造成的，并不說(shuō)明它的加速性好。表4給出幾種中、高速機(jī)到飛輪的傳動(dòng)鏈慣性矩值。

Ma的大小實(shí)際上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線與推進(jìn)曲線相隔距離的大小，因此發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線越豐滿加速性就越好。

表4　幾種中、高速機(jī)的慣性矩Tab.4 Inertia torque of several types of engines

無(wú)論中速機(jī)還是高速機(jī)，其對(duì)船舶加速性能的影響應(yīng)根據(jù)以上討論從制造商獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)具體發(fā)動(dòng)機(jī)作出具體的分析計(jì)算才能確定。

對(duì)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)增壓系統(tǒng)工作的遲滯性是影響船舶加速性的另一個(gè)因素。特別是在增壓比較高的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷增高時(shí)，由于葉輪推動(dòng)氣流有很大的慣性，就產(chǎn)生了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供氣的遲滯，從而影響了加速性。從怠速提高到最高轉(zhuǎn)速一般需要幾十秒的時(shí)間，具體數(shù)值隨增壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而定。大尺寸的發(fā)動(dòng)機(jī)為了減小增壓器加速的慣性，常采用多個(gè)增壓器的設(shè)計(jì)，使每個(gè)葉輪的尺寸減小，從而縮短加速時(shí)間。MTU 公司多個(gè)系列發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)中采用了新的先進(jìn)材料來(lái)制造渦輪，大大減小了旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的直徑，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的加載性能。

但以上2個(gè)因素對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加速性的影響一般來(lái)說(shuō)并不是疊加的，而是僅取決于其中更重要的一個(gè)因素，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)這2個(gè)因素的影響程度不同。對(duì)非增壓或低增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，就發(fā)動(dòng)機(jī)本身而言加速性很好，從怠速加速到最高轉(zhuǎn)速非常迅速，在不到 1 s的時(shí)間里就可實(shí)現(xiàn)。帶上負(fù)載后，加速性就取決于系統(tǒng)的慣性矩 J和加速扭矩 Ma。對(duì)高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則還要與增壓的遲滯作用影響相比較。

3.5推進(jìn)性能

現(xiàn)代高速艦船為了降低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的要求和提高艦船的生命力常采用多螺旋槳推進(jìn)，其中采用最多的是雙機(jī)雙槳推進(jìn)。本文以此為例來(lái)討論高、中速發(fā)動(dòng)機(jī)在推進(jìn)性能方面的差別。

圖2中 N2為雙機(jī)運(yùn)行時(shí)船舶吸收的總功率曲線，A為雙機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)的額定工作點(diǎn)，也即為螺旋槳的設(shè)計(jì)點(diǎn)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得其標(biāo)定功率，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)為 D，曲線 N1對(duì)應(yīng)于 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線。雙機(jī)運(yùn)行時(shí)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)按螺旋槳曲線 P1工作，這對(duì)應(yīng)于 1 條三次方曲線。當(dāng)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，為維持航速不變?cè)?臺(tái)機(jī)提供的功率需由單機(jī)承擔(dān)，即在相同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)要發(fā)出雙倍的功率，因此發(fā)動(dòng)機(jī)要按雙三次方曲線運(yùn)行，相對(duì)應(yīng)的為曲線 P2。發(fā)動(dòng)機(jī)的能力由其外特性曲線所限定，因此 N1和曲線 P2的交點(diǎn) B為單機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大能力工作點(diǎn)，由此限定了單機(jī)運(yùn)行時(shí)能達(dá)到的最大航速。實(shí)際上由于單機(jī)航行時(shí)的拖槳作用，螺旋槳曲線 P 比 P2還要陡，最大工作點(diǎn)可能在 C，本文為方便討論忽略這種影響。

圖2　雙機(jī)雙槳裝置的單槳運(yùn)行模式Fig.2　Operation modes of a two shaft arrangement

對(duì)于高速機(jī)，雙機(jī)配置時(shí)，單機(jī)航行可以達(dá)到60％左右的最高航速，視具體機(jī)型而有所不同。而對(duì)于中速機(jī)，由于其轉(zhuǎn)速范圍狹窄，其單機(jī)航行可獲得的航速通常較低。有些機(jī)型由于其功率曲線低于雙三次方曲線，即曲線 P2與 N1不能相交而無(wú)法實(shí)現(xiàn)單機(jī)航行。圖3給出了幾種中高、速機(jī)推進(jìn)性能的比較［1］。由圖看出最高轉(zhuǎn)速為 2 100 r/min的MTU20V4000M93發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)航行時(shí)可以達(dá)到 62％ 左右的最高航速，而C280-12 發(fā)動(dòng)機(jī)則只能達(dá)到 40％ 左右的航速，對(duì)于這種情況通常的解決辦法是采用調(diào)距槳。采用調(diào)距槳可以提高艦船的機(jī)動(dòng)性、操縱性，可以充分吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，并能改善艦船的續(xù)航力和經(jīng)濟(jì)性，但其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和昂貴的價(jià)格往往又致命。而對(duì)于中速機(jī)，在不能單機(jī)航行的情況下卻又是無(wú)奈之舉。由于主機(jī)的不當(dāng)選型會(huì)在調(diào)距槳的優(yōu)點(diǎn)不是很重要的情況下也不得不采用調(diào)距槳。我國(guó)某兩型 600 t的巡邏艇都采用了4臺(tái) MTU16V4000 高速機(jī)和定距槳的配置；印度的500 t輕護(hù)采用了2臺(tái) MTU16V1163TB93 發(fā)動(dòng)機(jī)和定距槳的配置，這些都是成功的很經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。

圖3　幾種中、高速機(jī)的推進(jìn)特性Fig.3　propulsion performance of several types of engines

3.6其他

除上述因素外，在選定主機(jī)時(shí)還有一些常規(guī)因素需要考慮。例如，噪聲和振動(dòng)的水平，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和維修性、大修期等。

高速機(jī)盡管其轉(zhuǎn)速要比中速機(jī)高得多，在同等功率的情況下其進(jìn)、排氣的噪聲并不一定比中速機(jī)高，因此對(duì)噪聲和振動(dòng)的評(píng)價(jià)必須要獲取制造商的可靠數(shù)據(jù)。

一般地說(shuō)中速機(jī)的大修期要比高速機(jī)長(zhǎng)，現(xiàn)代中速機(jī)的大修期都在 20 000h以上，并且在中途大多安排有中修。中、大修都可以在機(jī)艙里進(jìn)行?，F(xiàn)代高速機(jī)由于設(shè)計(jì)水平的提高，工藝和材質(zhì)的改進(jìn)，大修期有了極大的延長(zhǎng)。例如，功率為 7 400 kW的MTU20V1163-TB94 發(fā)動(dòng)機(jī)其大修期可達(dá)到 24 000h；而標(biāo)定功率為6 000 kW的MTU20V1163TB74 發(fā)動(dòng)機(jī)的大修期為30 000h［3］，已完全可以與中速機(jī)媲美。并且這類高速機(jī)在執(zhí)行計(jì)劃維修的情況下，無(wú)需進(jìn)行中修，但需把整機(jī)吊出，送工廠進(jìn)行大修。

現(xiàn)代高速機(jī)與中速機(jī)燃油消耗率的差距也在縮小，表5給出幾種中、高速柴油機(jī)在不同載荷下的燃油消耗率。大部分輪機(jī)工程師或用戶在比較燃油經(jīng)濟(jì)性時(shí)往往僅集注于發(fā)動(dòng)機(jī)制造商所給出的標(biāo)定功率下的油耗值，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。必須要了解性能曲線圖上船舶最經(jīng)常工作的螺旋槳曲線區(qū)域的油耗值，同時(shí)還要注意隨轉(zhuǎn)速變化的油耗曲線的平坦性，因此從制造商處獲得劃有等油耗線的通用特性曲線圖將會(huì)很有幫助，對(duì)此文獻(xiàn)［4］有較詳細(xì)的討論。

表5　幾種中、高速機(jī)的燃油消耗率Tab.5 Fuel consumption of several types of engines

4　結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于海域遼闊的中國(guó)，設(shè)計(jì)建造適合中國(guó)國(guó)情的具有現(xiàn)代先進(jìn)水平的高速艦船有著重要的意義，而選擇合適的主機(jī)又是其中一項(xiàng)關(guān)鍵性的工作。當(dāng)今國(guó)際上，技術(shù)先進(jìn)的高速機(jī)在這類船舶上獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用。只有從恰當(dāng)?shù)囊暯?，根?jù)具體項(xiàng)目的需求，對(duì)高、中速機(jī)各種具體機(jī)型進(jìn)行正確的評(píng)估，才能最終作出適當(dāng)?shù)倪x擇。希望本文所進(jìn)行的討論對(duì)于這種評(píng)估能有所幫助。

致謝：本文撰寫(xiě)過(guò)程中，701 研究所李德智、蔡關(guān)濤2位專家提出了寶貴的意見(jiàn)，對(duì)本文作出了重要貢獻(xiàn)，謹(jǐn)此致謝。

［1］Series 4000 in Offshore Patrol Vessel Applications［Z］.MTU GmbH，2007.

［2］W?rtsil?32 Product Guide［Z］.W?rtsil? Corporation，4/2012.

［3］Maintenance Schedule Diesel Engine V1163Mx4［Z］.MTU M550111/00E，2012-12.

［4］陸威崙.現(xiàn)代船用柴油機(jī)特性曲線的研討［J］.柴油機(jī)，2005，27（4）：15-20.LU Wei-lun.Studies and analysis of performance diagram of modern marine diesel Engines［J］.Diesel engine，2005，27（4）：15-20.

Selection of propulsion engines of modern-high speed military and governmental ships

LU Wei-lun
（Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute，Shanghai 201108，China）

Either high speed engine or medium speed engine can be used for main engine of high speed military and governmental ships.In recent years the adoption of the high speedengine for these applications has been continuously increased.In this paper the way to make a comparison between various engines is put forward.These two kinds of engines are discussed，focusing on dimensions，weight，integrity，ship speed range，acceleration behavior，propulsion performance，etc.

high speed military and governmental ships； high speed diesel engine； medium speed diesel engine；acceleration behavior； propulsion performance

U661.31+3

A

1672-7619（2016）07-0030-05

10.3404/j.issn.1672-7619.2016.07.007

2016-03-02；

2016-03-18

陸威崙（1943-），男，碩士，研究員，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用工程研究。