科学瞎想系列之三十六 船舶动力系统（2）

上一篇说到传统的动力推进系统是由柴油机、汽轮机或燃气轮机等动力机械，通过主轴系与变速箱、螺旋桨共同组成，这种推进系统已非常成熟，没有什么新鲜玩意可以讲了。今天老师给宝宝们讲一讲混合动力推进系统。 所谓混合动力推进系统，就是在传统机械推进系统的基础上，再增加一套电动力推进装置。也就是在传统推进系统的轴系上增加一台轴带电机及其控制装置，这台轴带电机可以通过变速箱的副动力轴进行联接，也可以让主轴穿过该轴带电机做成所谓的"穿轴式"或"抱轴式"电机。这台轴带电机可以设计成一机多用的多功能电机，它即可以在需要船舶高速航行时由船上的电站提供电力做推进电动机使用，与推进主机一起驱动螺旋桨推进（并联推进模式，PTH模式），以增大推进动力; 也可以在船舶经济巡航时，利用主机的富裕功率做发电机运行（发电模式，PTO模式），以减少船舶电站发电机组的投入台数，起到节能降耗的效果; 最重要的是它可以在主机发生故障时脱开主机，单独作为电力推进动力（电动模式，PTI模式），使船舶不致因主机故障而失去动力，实现安全返航，为此有人给它起了个形象的名字叫Take me home(带我回家）。 综上所述，混合动力系统有以下几个优点: 1 提高整船的安全性和可靠性。主机故障时可采用PTI运行模式，安全"带我回家"。 2 节能降耗。船舶经济巡航时采用PTO模式运行，充分利用主机富裕功率发电，即可以避免主机因轻载导致积碳严重易发生故障，又可减少电站发电机组的投入台数达到节能目的。这一功能特别适用于远洋船舶，特别是有些远洋油轮主机采用重油作为燃料，利用主机富裕功率发电可大大节约运营成本。 3 必要时可PTH模式运行与主机并联推进，以加大推进动力。这一功能特别适用于海上执法的公务船，如海监船、缉私船、渔政船、以及某些军用舰船，有时需要它们倾全船动力开足马力高速航行，以追逐敌船。 4 对于一些吨位较大的双螺旋桨推进船舶，混合动力系统可以实现只开一台主机，两个螺旋桨一起推进的所谓"单机双桨"模式运行。即开动一台主机，在驱动螺旋桨的同时带动该轴的轴带电机做发电模式运行，输出的电能用于另一台轴带电机做电动运行，驱动另一个螺旋桨，另一台主机就可以休息作为备用。这样可以进一步节能降耗和提高整船可靠性。 5 由于混合动力装置设备简单，体积重量较小，基本不影响传统动力推进系统的布置和运行，因此对传统动力推进系统的船舶可以较容易地实施改造，改造成本不大。 好了，有关混合动力系统就讲到这里，下一期给宝宝们说说目前最先进的全电力推进系统。下课！