自从瓦特发明蒸汽机后，使舰艇动力从依靠自然动力帆桨跃升到机械时代蒸汽机。1849年，法国建造出世界第一艘以蒸汽机为辅助动力装置的战列舰——“拿破仑”号，成为海军蒸汽动力战舰的先驱。

第一艘使用蒸汽动力的战舰拿破仑号

蒸汽机到蒸汽轮机，到燃气轮机，再到综合全电推进系统，经过数百年的发展，军舰的动力系统走过了一条很长的路。如今用在军舰上的发动机主要有三种，分别是蒸汽轮机，燃气轮机和柴油机。这三种发动机分别用在我们吨位不同的舰艇之上，我国的辽宁号航母、山东号航母、051各型号驱逐舰、现代级驱逐舰均使用蒸汽轮机，052、055型驱逐舰均使用燃气轮机，

使用燃气轮机的055驱逐舰

054护卫舰、071船坞登陆舰、075两栖攻击舰等均使用柴油机。为什么不说全电推进系统呢，因为全电推进系统也依靠燃气轮机等发电！

使用蒸汽轮机的辽宁舰

一、蒸汽轮机

如今的船用蒸汽轮机和瓦特当年改良的蒸汽机有了革命性的变化，其核心的运动机构从原来的往复式运动结构变成了先进的涡轮结构，性能得到大幅提升。现代蒸汽轮机全称蒸汽涡轮发动机，其工作原理是利用锅炉产生高温高压水蒸气，然后经过喷嘴，将高温高压水蒸气喷射在涡轮叶片上推动涡轮高速旋转，从而产生带动螺旋桨轴旋转的机械能。

蒸汽轮机的构造图

蒸汽轮机是一款的大型船舶发动机。许多人说到我国辽宁舰和山东舰采用常规动力，使用蒸汽轮机作为动力系统，张嘴就喷落后。事实上不止我国，就算是美国的核动力航母依然离不开蒸气轮机。美国的尼米兹级航母动力系统是由两座西屋A4W核反应堆和4座蒸气锅炉组成。其工作方式是核反应堆产生热量烧开循环水，然后推动蒸汽轮机，最后带动螺旋桨旋转。我国辽宁舰航母使用的常规动力，工作方式和核动力的区别只有一个，那就是产生热量加热循环水的方式不同。核动力是核动力产热，常规动力是燃烧重油产热。

辽宁舰的动力舱

1、蒸汽轮机的优点：

第一，对燃料要求低，使用成本低。蒸气轮机是外燃机，只要能把水烧开，啥都能烧。不过为了保证其输出功率，一般使用蒸汽轮机的军舰都是用专用的舰用燃料油，也就是重油。

第二，输出功率巨大！一般的航母蒸汽轮机单机输出功率在兆瓦以上，可以推动十万吨的庞然大物跑出30节的高速。

第三，采用涡轮驱动，机械结构简单。机械结构简单了，成本就低了，维护就简便了，同时可靠性也更高。

2、蒸汽轮机的缺点：第一，蒸汽轮机冷启动时间非常长，数倍于燃气轮机和柴油机，需要数小时才能完成冷启动。所以我国辽宁舰航母在战备状态时，就算是靠泊也不会关闭主机，为的就是一旦需要出任务，可以迅速启动离开港口。

第二，蒸汽轮机热效率较低。在三种动力系统中，蒸汽轮机是最低的一种，而柴油机则是热效率最高的。

第三，蒸汽轮机由喷嘴喷出高温高压气体直接推动涡轮旋转，涡轮转速超级快，不能直接用螺旋桨驱动。所以需要减速器等一系列的辅助机构，导致蒸汽轮机体积巨大，一般只适合大型军舰。

二、燃气轮机

燃气轮机是中型军舰的标配动力系统，比如美国阿利·伯克级驱逐舰，我国的052、055型驱逐舰。燃气轮机是目前最先进的军舰发动机号，也是众多海军强国主战水面舰艇的首选！

我国首用燃气轮机的052型哈尔滨舰

燃气轮机的工作原理和航空发动机一样，二者可以共用核心机。首先吸入空气，然后通过压缩叶片压缩，进入到燃烧室和燃料混合爆燃，形成高温高压燃气向后排出。这个过程中涡轮高速旋转，从而将燃油化学能转变为机械能，带动螺旋桨旋转。

燃气轮机构造图

美制LM2500燃气轮机，052型哈尔滨舰用了两台作为动力核心

1、燃气轮机的优点在于，功率密度极大，同功率的燃气轮机体积仅仅为柴油机的三分之一左右，蒸汽轮机的五分之一左右。同时燃气轮机冷启动速度非常快，在启动机的帮助下，一般几分钟就可以完成启动到达最高转速。

2、燃气轮机的缺点主要是使用成本较高，同时产生大量高温尾气，需要复杂的排气系统，同时也会对军舰的红外特征产生一定影响。不过对于它带来的澎湃动力，各国海军依然非常青睐燃气轮机。

三、柴油机

舰用高速柴油机可不同于我们生活中的柴油机，我国054护卫舰、071船登、075两攻用的都是柴油机。

中国舰载柴油机

1、它用于军舰动力主要的优点在于。第一，热效率高。热效率高了，油耗就下去了。油耗下去了，经济性就上来了。所以我国在建造驱逐舰的时候，为了节省成本，经常使用燃气轮机与柴油机的交替动力系统。第二，和燃气轮机一样，启动较快。不过柴油机快不过燃气轮机，一般来说柴油机从启动到额定功率状态工作，需要10-30分钟。虽然比不过燃气轮机，但是比蒸汽轮机快得多。除此之外，柴油机还有传动效率高等优点。

2、柴油机的缺点：第一、在于其工作时震动剧烈，同时会产生噪音。这会在一定程度上影响军舰的声学特征，声学特征明显容易增加被潜艇发现的风险。第二，柴油机的输出功率有限，同时过载能力也比较差。理论上来说，只要无限叠加气缸，就可以让柴油机的输出功率不断提升。但实际上并不是这样，柴油机的输出功率是有限的，所以使用柴油机的军舰航速普遍不超过28节。而且因为柴油机使用的是气缸往复式运，运动机构比较复杂。所以当负载过大时，柴油机的机械结构压力非常大，一般过载工作时，柴油机不能长时间稳定输出，容易发生机械故障。

军舰的动力系统从古代的帆桨动力发展到了如今的燃气轮机，柴油机和蒸汽轮机推进，走过了几百年的历史。人类的科技是在不断进步的，如今燃气轮机也要被全电推进系统取代。目前采用综合全电推进系统的45型驱逐舰和伊丽莎白女王级航母，只不过这两款军舰采用的都是常规动力，所以依然需要燃气轮机来进行发电，推动电动机工作。

全电推进系统的流程图

等到核动力上舰，那么将不再需要燃气轮机发电，那个时候，才能实现真正的综合全电推进。