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413.第413章 燃气轮机和高能电池

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    武汉,曙光动力公司。

    在风景秀丽的汉江旁边,毗邻川汉铁路处,有一座一战期间才成立的新工厂,这就是曙光动力。它的前身是沱江动力设备集团汉江汽轮机公司的一个分厂,就是沱动的三级下属机构。它的主打项目是一种新型动力系统,原先因为技术没有成熟,没有量产的产品。直到1914年,技术出现突破之后,才开始生产真正的产品,。

    政府和集团上层对于这种新型动力系统都很重视,于是它就是从一个分厂升格为了公司。

    此时,在曙光动力的试车车间里,一台造型有别与传统形式的动力设备正躺在试车台上,它的主体外形有些像是一个放大了上百倍的象脚鼓,长度超过15米,直径接近5米。

    “是的,张总理,这就是燃气轮机!一种全新的动力机械!”曙光公司总工程师冯如一脸兴奋的向前来视察的总理介绍道。“我们在以前的发电用燃气轮机的基础上,经过五年多研发,终于实现了燃气轮机的小型化和大功率化,这才有了目前这款RC-03-20型舰船用燃气轮机。”

    这个冯如就是原时空造飞机那个,不过在本位面他的命运改变了。他被星科“诱拐”之后,并没去造飞机,好吧,其实他那些飞机星科根本看不上。他走上了另一条路,因为星科发现这位老兄居然对汽轮机,准确的说是燃气轮机有着不低的造诣,于是就先把他安排到了西南理工大学进一步深造,学习后世的相关资料以及补充基础知识,经过一年半的深造之后,就就他分配到沱动集团里去研究燃气轮机。

    事实证明,这个改变是对的。改行玩燃气轮机的冯如很快就有了成绩,他在1914年搞出了第一种可以用于发电的燃气轮机,功率5000千瓦,热效率达到30%。到了1919年3月,曙光制造出了第一台舰船用的燃气轮机,被装在一艘武昌级护卫舰上进行实验,测试非常成功,那艘护卫舰跑出了38节的高速。之后几年,他们继续在此基础上进行改进和完善,随着耐高温材料技术和加工工艺的飞速发展,他们的燃气轮机也越来越好,功率越来越大,寿命越来越长。

    现在这台RC-03-20型舰船用燃气轮机就是他们的最新产品,功率达到20兆瓦(约26800马力),是一种专门为大型舰艇研制的燃气轮机。

    刚才张立铮完整的观摩了这台燃气轮机的试车情况,满负载运转24小时后,情况依然很稳定,这表明这台燃气轮机完全可以上舰了。

    他点点头,满脸喜悦的说道:“嗯,非常好!冯总,你们曙光为我国的动力事业做出了重大贡献!燃气轮机才是最好的军舰动力,蒸汽轮机的启动速度和功率体积比都太低了,特别是启动速度,是蒸汽轮机的硬伤,怎么改进都不行。”

    这批RC-03-50型燃气轮机一共制作了八台,其中六台将用于安德烈亚?多利亚号和联合帝国号的改造,另有二台作为备份。其实如果不是为了等这个燃气轮机,那两艘船早就可以完成改造了。是的,这两艘船的动力系统将被替换成比蒸汽轮机更加高大上的燃气轮机。

    张立铮对冯如说道:“冯总,燃气轮机的用途并不仅仅是用于发电和船舶,在航空领域它也能发挥重要的作用。你们下一步的任务,除了继续完善和改进大功率燃气轮机之外,就是将它进一步的小型化和轻型化,使之能够用在飞机上……”

    “是,张总理。我们会加紧航空领域燃气轮机的研发进度,争取早日造出我们的喷气式飞机……”一提到飞机,冯如的眼睛都亮了。哪怕他现在已经改行了,但是对于航空事业的热爱也是一点儿没减少。喷气式飞机的基础理论也是十几年前就有了,比第一架飞机出现还早,只是没有合适的动力设备。

    燃气轮机这种东东虽然很高大上,但它的历史其实相当的长,它的理论早在18世纪就出现了。在19世纪末,德国工程师施托尔策就制造了一台燃气轮机,但因始终未能脱开起动机独立运行而失败。到了1905年,法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能独立运行的燃气轮机,但效率太低,因而未获得实用。

    也就是说,其实它的问世时间和它的堂兄弟蒸汽轮机是差不多统一时代,只是受限于材料、加工工艺和设计缺陷等远远,发展速度远远不如蒸汽轮机。如果按照原时空的历史演变,要直到1920年,才由德国工程师霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机。这台其效率为13%、功率为370千瓦,按等容加热循环工作,但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热,存在许多重大缺点而被人们放弃。要到了1939年,瑞士人制成了四兆瓦的发电用燃气轮机,效率达18%,这个时候才是燃气轮机真正开始实用化的开端。而这个时候,蒸汽轮机已经满世界都是了。

    有了文总介入的本位面自然就不一样了,燃气轮机的理论和设计直接照搬后世,根本不用再去走弯路。有着后世资料的支持,它在技术上是不存在瓶颈的。实际上,如果不是受材料和加工工艺的限制,这东西早就出来了。当然,如果是利用办公楼基地的那些东西,小批量的制造燃气轮机也不是不可以,但那太不划算了。

    中国在1918年之后就没有像其他列强那样继续下饺子,建造大型军舰。表面上的原因是为协约国建造商船消耗了大量造船产能,以及受了西班牙流感瘟疫的影响。但这些仅仅是部分原因,等待这种新型动力系统,也是非常重要原因,至少是之一。

    反正那些蒸汽轮机军舰也已经够用了,用不着继续浪费资源。今后要制造新船,自然就是直接使用燃气轮机做动力了。虽然军舰的动力系统也可以进行改装升级,但那也很浪费人力物力嘛。要知道,凡是进行这种大改,就得把军舰开膛破肚,占用宝贵的船坞和大量的工时。

    当然,蒸汽轮机还有一项非常重要的使命,就如总理张立铮说的,这东西是涡轮喷气发动机的前置科技,想要点亮喷气机的科技,就要先点亮燃气轮机的科技树。至于原时空把这条科技树倒着点亮的大图朝,那完全是一个特例,全世界就一家这么玩的。这么玩也不是不可以,但却留下了很多后遗症,比如根基不稳等毛病,所以大图朝的装备在很长时间里都有“心脏病”,花了很长的时间才弥补起来。

    科技发展都是有其规律,点亮科技树的先后次序非常重要,颠倒着玩不是不可以,但是花费的代价极高。就好像原时空的美国把原子弹的科技树倒着点亮一样,正常流程应该是先核电站后原子弹,但当时他们为了赶进度,就直接先把原子弹造出来,结果那代价就感人肺腑了。

    比起现在军舰的主流动力蒸汽轮机,燃气轮机是具有代差的优势。第一个压倒性优势就是启动速度,蒸汽轮机的启动没有个把小时就别想了,而燃气轮机只需几分钟,这在军事领域中是无比重要的性能。就好像原时空二战时的珍珠港事件,如果当时美国的军舰都是燃气轮机的话,当发现日机来袭时,它们就能很快启动,无论是反击还是规避都可以进行,不会傻乎乎的停在原地挨炸,损失起码可以减少一半。

    第二个压倒性优势就是体积,燃气轮机在热效率上虽然没有明显优势,但是在功率体积比上,就爆了蒸汽轮机八条街那么远。因为少了那一大堆锅炉和管道,在同等功率输出下,燃气轮机只需蒸汽轮机体积的五分之一甚至更小。军舰上的空间是很宝贵的,其中动力系统就要用很大的空间。换用燃气轮机的军舰,省下的空间就可以用作别的用途,可以用来增加武器、设备,增强战斗力;也可以增加人居住员空间,提高舒适度;还可以物资存储量,增加持续作战时间……

    比如现在正在改造的安德烈亚?多利亚号和联合帝国号,这两艘军舰一开始就是按铁乌龟的风格制造的,动力系统的空间极为有限,如果继续使用蒸汽轮机,即使中国的蒸汽轮机机组比奥地利和意大利更先进,但是它们的功率也不可能获得太大的提升。但如果改用燃气轮机就完全不一样了,功率翻个两三倍什么的完全不是问题,而且还能腾出大量空间。

    当然,燃气轮机也有它的缺点,就是使用成本高。因为它的油耗曲线几乎直的,无论输出功率高低,油耗几乎没有变化。也就是说,低速状态下,这就是个油老虎。而且它对燃料也比较挑剔,不像蒸汽轮机能用最便宜的重油,燃气轮机至少要用杂质更少的重柴油。还有就是机组寿命要比蒸汽轮机短。

    不过这对文总来说不是问题,普及了柴油树的中国并不缺乏燃料。再说还可以像后世那样搞“燃燃交替”(高速用大功率燃气轮机,低速用小功率燃气轮机),“燃柴联合”(低速用柴油机),甚至更加高大上的“燃电联合”。

    至于“机组寿命短”这个问题是无解的,毕竟工作环境和原理两者完全不一样,同等材料下无论如何燃气轮机也无法在使用寿命上超过蒸汽轮机。但比起它带来的好处,这个小小的缺陷也是可以容忍的。这就好像单翼机的盘旋性能和低空低速性能完全不可能和双翼机比,但最终这天空还是属于单翼机的。

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    总统府。

    今天在总统府的会议室里正在举行了一个具有深远影响的会议。参加会议的人并不多,一共才9个人,除了文德嗣和顾晓蓝,就是财金联主席柳杨,副总理兼工业部长班传之,国安部长王琦,电池研究所所长薛定茂和几位高级专家。大多数与会者的脸上洋溢着喜气。

    电池研究所所长薛定茂先汇报项目的总体进度:“文总,我们第一阶段的工作取得了突破性的进展,实用样品已经做出来了。性能之好出乎意料。这是具体情况的报告……”

    薛定茂满脸红光的给在座人员发了一份资料。在中间的会议桌上还摆着几块银灰色的,饭盒大小的金属长方体,在一个端面上有两个银白色的凸起。

    资料上的内容不多,文德嗣很快就看完了,两眼放光的问道:“这是真的吗?成本真能达到报告所说的每公斤5元以下吗?”

    “是的,文总,我们请财金联的专家来论证生产成本。这个价格是按现在设计的可靠的工艺流程,估算了场地、设备、原材料、能源消耗以及人员费用估算出来的,如果大量生产,这个价格还可以下降。”薛所长看了看柳杨,很肯定的答道。

    柳杨也笑着点头:“这个成本价我们计算得比较保守,如果继续改进工艺的话,成本还可以下降……”

    “嗯,这个价格可以接受。那么扩大生产的前景怎么样?”文德嗣转向旁边的班传之,很关心的问道。

    “如果按照我们目前南阳一厂的规模全力生产的话,可以达到月产1000吨的水平。我们工业部系统的专家对此进行了联合评估,按照现在的原材料预处理速度,最多可以达到月产3000吨的水平。我们预计再扩建两个工厂,这样可以达到月产一万吨的水平。”

    这种高能铁电池其实在1919年下半年就已经具备量产的条件,并在南阳建立了一个“新型电池厂”进行试生产。但是次品率无法让人满意,更主要的是价格一直比较感人,所以没有大量生产。当然,这个不满意只是比较而言,是针对来自后世的文德嗣而言,如果对于这个时代的人来说,已经是狂霸酷拽叼炸天的东西了。

    于是急需改进工艺,直到现在次品率和成本总算达到了一个可以接受的水平,并且性能也有了提高,这才准备进行大规模量产,投入实用阶段。

    不要说以现在的标准,即使是用21世纪初的标准,这种电池的性能都非常惊人。这种高能电池的合格品分为三个档次。最高级的一等品是能量密度为1200瓦时/公斤,功率密度3千瓦/公斤,充放电次数为700次,产量比例为20%。中级的二等品是能量密度为900瓦时/公斤,功率密度2。1千瓦/公斤,充放电次数为500次,产量比例为45%。低级的三等品是能量密度为600瓦时/公斤,功率密度1。6千瓦/公斤,充放电次数为400次,产量比例为35%。

    哪怕是最低级的三等品,无论是能量密度和功率密度,都可保证提供大功率电动机启动时的大电流。在摄氏零下30度到60度的区间都可正常工作,在摄氏45度放置10天后的自放电率低于5%,摄氏60度时,充电效率高达95%以上。

    “班副总理,扩大生产的安排要抓紧,这种电池的用量会非常巨大,生产成本也要争取进一步降低……柳主席,资金挑拨就由你们负责了,在预算上要大开绿灯……薛所长,你们要继续研究,这种电池的改进潜力还很大,能量密度应该可以继续提高……王部长,这种电池的出现会对整个社会产生巨大的冲击,特别是在军事上的作用,更可以用贵不可言来形容。所以你们要派遣得力人员,严格保密……”文德嗣开始对与会人员布置任务。

    “文总,请你给这种电池命名吧……”薛定茂笑着说道。

    “哦,好啊。我想想……”文德嗣笑着点点头,稍微想了想,就说道:“……既然这种电池的材料是以铁为主,我国的象征又是龙,那么就叫【铁龙电池】,如何?”

    “钢铁之龙,好好好!就叫【铁龙电池】!”众人立马赞不绝口。

    没错,不是金龙电池,呵呵。好吧,原本文总那个时代,确实是有一种叫“金龙电池”的高能电池,但那货的性能比目前这个好太多了,其差距就好像黄金和黑铁的价格一样遥远。要是现在这种就叫金龙电池了,那今后更加给力的东西出来又叫什么好呢?还不如低调点儿,叫【铁龙电池】比较合适,本来它的主材就是铁嘛。等今后出了更好的东西,再铜龙、银龙、金龙、水晶龙、宝石龙的一路升格上去好了。

    在文总看来,高能电池的实用化和正式投产,其意义是极为重大的,这是能量领域的一次重大革命。其意义甚至不在可控核聚变和常温超导之下,所以才会用“龙”这个对中国具有不同意义的字眼去命名它。

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    PS:这个电池确实比不上《醒狮》里面的金龙电池,所以降级成【铁龙电池】了,O(∩_∩)O~