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二战中有用到船用柴油机吗?

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二战中有用到船用柴油机吗?

发布日期:2019-01-17 作者: 点击:

       二战前,沙泵柴油机还很少装备大型军舰。但有一个特例,那就是德国。德国作为一次世界大战中的战败国,其海军受到《凡尔赛和约》的严格限制,被禁止建造排水量超过一万吨,主炮口径超过280毫米的军舰。德国海军针对条约限制,开始积极探索柴油机在军舰上的应用,并于1928年在“莱比锡”级轻巡洋舰上试验柴油机动力。该级巡洋舰共建成两艘,分别是“莱比锡”号和“纽伦堡”号。舰长177米,宽16.3米,吃水5.65米,排水量8380吨(“纽伦堡”号有所增加,布局有所变化)。两舰采用蒸汽轮机和柴油机混合动力,动力布置特别,其中中间一轴采用4台曼公司2冲程7缸柴油机驱动,总功率为12400马力;外侧两轴仍采用蒸汽轮机驱动,总功率66000马力。这种动力配置并不成功,两种动力装置须同时使用,军舰的续航力也并不高,为5700海里/19节。该级舰主要武器为9门150毫米炮和6门88毫米炮,4座3联533毫米鱼雷发射管,若干轻型高炮,还载有2架水上飞机。

       德国人于1929年开始动工建造德意志级舰,德国人称之为装甲舰。由于主炮口径超出当时《华盛顿海军条约》对巡洋舰的定义,其他国家海军称其为袖珍战列舰。“德意志”级突出的优势是其6门280毫米主炮,安装在2座3联装主炮塔内,以期在尽可能小尺度上集中最大的火力。德意志级在受到排水量限制与追求重火力的情况下,广泛使用焊接技术,从而节省舰体重量。“德意志”级装甲防护基本与当时的重巡洋舰相当,装甲总重量只占标准排水量20%左右。“德意志”级的作战目的非常明确:火力比当时只有轻装甲防护的重巡洋舰强,而26-28节的航速比当时的战列舰快,使其能避免与之交火。

       “德意志”级设计的问题就是如何尽可能地将排水量限制在一万吨内,但又要满足袭击舰所要求的大航程和高速度。解决之道就是使用柴油机作为动力源,在动力上她选用了8台9缸曼M9 ZU 42/58柴油机,采用齿轮减速箱并机驱动2部螺旋桨,输出总功率达到52050 马力。这表明了德国海军对柴油机动力和曼恩公司的信心。虽然柴油机在重量上并不比蒸汽轮机更轻,但是油耗却远低于使用锅炉的蒸汽轮机,可使其达到超长的航程,达8000海里/20节,远高于英美的巡洋舰。

       “德意志”级同型舰三艘:“德意志”号、“舍尔海军上将”号、“格拉夫·斯佩”号。二战中,三舰以其优良的性能与皇家海军周旋,给英国的补给线以沉重打击。不过柴油机也暴露出高速时震动大的缺点,同时德意志级的速度也不是很高,如被敌方发现,很难摆脱,这成为“格拉夫·斯佩”号在拉普拉塔河口海战中覆灭的重要原因之一。尽管德国有将柴油机装到更大型军舰上的计划,但从实际情况出发,以后制造的“沙恩霍斯特”级战列巡洋舰和“俾斯麦”级战列舰均未再采用柴油机动力。

沙泵柴油机

       二战前,各参战国海军战前共有潜艇660多艘,战争期间共建成潜艇1800多艘,绝大多数都是柴油机动力潜艇。二战中,潜艇取得了骄人的战绩,共击沉运输舰船4820多艘、计2180多万吨;击沉大型、中型战舰500多艘,其中包括航空母舰18艘、战列舰5艘、巡洋舰34艘、驱逐舰和护卫舰372艘、潜艇76艘。德国的“海狼”给几乎给英国致命的打击,美国的“鲨鱼”则绞杀了日本的生命线。

早期潜艇在水面行驶时一般都用柴油机直接驱动螺旋桨,在水下则切换到电机。美国1928年在S3号潜艇上试验了全电推进,用柴油机驱动发电机,可同时为电池充电并通过电机推动潜艇。战前美国海军已经完成了潜艇全电化推进的工作。战争中美国海军主要战场是太平洋的广袤海域,主力潜艇“小鲨鱼”级(GATO)和“白鱼”级(Balao)的吨位均较大,超过2000吨。她们采用全电动推进,这些潜艇装备有4台柴油机,在水面航行时带动4个发电机,通过配电屏控制,输出的电流可驱动推进电机并给蓄电池充电。这种全电布局使动力输出更加灵活。以战争后期“白鱼”级使用的通用GM 16-278A柴油机为例,4台并联可提供5400马力,使水下排水量2400吨的“白鱼”级达到水上20节、水下8.5节的航速,续航力达到11000海里/10节。全电潜艇虽然先进,不过要二战后才普及。

       德国人在二战中制造了大量的潜艇。与美国人不同的是,德国潜艇主要采用柴油机和电机共轴推进方式。在水面上柴油机工作,柴油机直接推动主轴和螺旋桨,并带动共轴的发电机为蓄电池充电,下潜时,由蓄电池供电,带动共轴的推进电机。因此德国潜艇一般都只装两台柴油机。以TYPE VII型艇(分A/B/C/D若干子型号)为例,长50.5米,宽6.2米,吃水4.7米,水面排水量769吨,水下排水量885吨,艇员44--52人,有5座533毫米鱼雷发射管(艏4尾1)和1门88毫米炮。该艇装有2台曼M6V 40/46柴油机,6缸4冲程,涡轮增压,转速470--490转,总功率2800--3200马力,水面航速可达20.4节,电机推力为750马力,水下航速为7.6节,续航力8190海里/10节。

       战争中德国人通过对缴获荷兰潜艇的研究后发明了通气管,不过战争初期并没有大规模使用。后来英美雷达技术的发展,使潜艇在水面航行越来越困难。德国U58号潜艇在1943夏天安装了通气管,潜艇不需要上浮就可以通过柴油机航行并充电了。潜艇在通气管状态航行时,由液压动作筒把活动进气筒升出水面一定高度,空气进入进气筒内,并沿进气管路通向机舱供给柴油机正常工作,废气则沿排气管路经由排气筒排入水中。活动进气筒上部装有浮阀,当涌浪将使海水进入进气筒时,浮阀即自动关闭,阻止海水经进气筒进入舱内。在导向筒上装有制动器,以防止通气管升起后自动下降。第二次世界大战后期,德国潜艇广泛使用了通气管装置,大大增强了潜艇的隐蔽性,战后建造的潜艇普遍装备有这种装置。从此之后,潜艇用柴油机成为船用柴油机中的一个专门种类。因为当通气管升起时管内有积水,使得要求潜艇用柴油机能适应较高的排气背压。另外对潜艇用铝合金船艇柴油机的噪声振动等指标要求更为苛刻。

       二战中,美国建造了成千上万艘各型登陆舰(艇),除少数装备汽油机外,大多数都以柴油机为主要动力。以战争期间美国建造的1000多艘LST(Landing Ship, Tank大型坦克登陆舰)为例,标准排水量1800吨,满载排水量3900吨,长99米,宽15米,吃水艏部2.29米,尾部4.29米(轻载为1.02和2.24米),采用两台GM 12-567柴油机,总功率2000马力。该机原本为内燃机车动力,在战争期间要拿上登陆舰使用,不过也可使登陆舰达到11节航速。LST人员编制111-144人,可运载人员800-1000人,或中型坦克17辆,或卡车32辆,还携带有2艘登陆艇,并装备76毫米炮等自卫武器。无论从北非、西西里到诺曼底战役,还是在太平洋战场,以柴油机为动力的登陆舰艇均发挥了很大的作用,为打败德意日法西斯做出了重要贡献。

       二战中,还有无数的小型舰艇使用柴油机动力,如德国S型鱼雷艇就装备有3台曼或戴姆勒·奔驰的柴油机,总功率近4000马力,使这些近百吨,装备2具鱼雷发射管的小艇以40节以上的速度飞驰。

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