日本朝日级通用型舰动力系统分析——是落后还是明智的选择？

首舰朝日号于2016年10月19日下水，（编号DD119，设计阶段代号25DD）。第二艘不知火号于2017年10月12日下水。

“朝日”级对于日本海自而言意义重大，因为该舰搭载了日本自行研制的新一代QYQ-11舰载作战系统，未来日本的新一代大型驱逐舰采用的作战系统也将在此基础上研制。该舰的声呐系统也是日本目前最新技术，包括可变深度声呐，采用了新型光纤换能器，提高了灵敏度和探测距离。“朝日”号的主要传感器包括，FCS-3A多功能相控阵雷达、X波段水面\低空搜索雷达、QQQ-24主\被动舰艏声呐、QQR-4拖曳阵列声呐。

日本朝日级驱逐舰下水

关于“朝日”级的动力系统则存在比较大的争议。朝日”级是日本海自首艘采用复合燃气涡轮电力推进系统的舰艇，可以提高燃料效率。国外很多媒体认为“朝日”级采用的复合燃气涡轮电力推进系统（CODLAG）非常先进。而国内有些媒体认为，该系统与真正的综合电力推进（IPS）根本不是一回事。认为“这种动力系统实际恰恰是在传统机械传动和全电综合推进之间的一种过渡形态，是在关键技术无法突破之下采取的折中方案”。

英国45型推进方案

一、什么是综合电力推进系统？

舰船综合电力推进技术是在传统机械式直接推进的基础上逐步发展起来的。综合全电力推进的概念由英、法海军提出，主要强调舰船推进和其它电力负载由同一发电系统供电；综合电力系统的概念由美国海军提出，主要强调由同一电源向推进系统及全船所有其他电力负载供电，不必再配置单独的发电设备；全电力舰的概念由荷兰等国海军提出，主要强调除推进用电和日常用电外．充分使所有非电动辅助机械以及武器装备全部实现电气化；电力战舰(Electric Warship)则强调在电力舰船的基础上。采用大功率探测设备、激光及电磁炮等高能武器。

综合电力推进系统的优点包括：

（1）机舱和机舱内设备布置灵活；

（2）优异的操纵性；

（3）经济性好；

（4）可靠性高；

（5）噪声和振动小；

（6）节省空间；

（7）良好的水动力性能。

二、综合电力推进系统的大致结构

综合电力推进系统主要包括：发电模块、电力分配（配电）管理模块、变频器、推进模块等四个关键部分。如图所示：

综合电力推进系统结构组成示意图

由于综合电力推进系统根据船舶吨位和使用环境不同，需要配置相应容量的电池组以起到缓冲发电侧与负载的不一致。如果吨位过小，则配置的电池容量就不可能太大。电池组等储能设备会占用较大的舰船空间，也会导致舰船的重心配置困难。

三、朝日级复合燃气涡轮电力推进系统的结构

严格来说，朝日级推进系统属于综合电力推进加机械备份推进系统。该系统的主要特点是在高速航行时，燃气轮机的动力可以直接通过减速齿轮驱动大轴，也可以采用全电推进。而低速反潜航行状态时，则用电力驱动，此时两台燃气轮机的动力依然通过齿轮箱输出到电力驱动，在某段巡航速度范围内，燃气轮机与齿轮传动会产生较大的噪音。其结构组成推测如下图所示：

日本“朝日级”复合燃气涡轮电力推进系统结构示意

从上图可以看出，朝日级燃气轮机通过齿轮箱把动力分别输出给发电机和螺旋桨。然而，众所未知的是，“朝日”级的这套动力系统的关键技术或许就体现在这台齿轮箱上面。这台齿轮箱是只有在发电与推进两个状态的切换？还是可以把燃气轮机的输出动力动态地连续地分配给推进与发电的呢？我想，从日本的机械电子技术水平来看，后者的可能性很大。

而如果是后者，那么这套推进系统可以完全实现电力推进，也就是全负荷状态下和低负荷状态下都可以使用电力推进。那么问题就来了，日本为什么要画蛇添足地在燃气轮机动力输出加个刚性连接呢？难道日本在电力推进的关键技术上存在短板吗？我认为答案只有一个：那就是提高可靠性和经济性。

高速航行时有两个选择，电力推进和燃气轮机机械推进；低速航行时只选择电力推进；巡航时可以选择电力推进。高速时，如果燃气轮机不参与电力输出，全部动力用于推进，但是这种情况下应该很少出现，只有在电力推进遇到问题时才会出现，因为其推进总功率不如在全电推动模式下大。

因此，不能因为增加了齿轮箱连接就认为这套推进系统落后，在燃气轮机处于全电力输出的时候，齿轮箱发出的噪音其实是很小的，且很容易控制，只有处于全机械推进的时候，齿轮箱才会产生较大的噪音，且机械输出推进仅仅在少数情况下使用，日本的这套推进系统的先进性是无疑的。至于说采用机械推进作为备份是否明智，见仁见智吧。

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