船舶动力装置的发展与未来
吴振颖2010034211
船舶从史前刳木为舟起，经历了独木舟和木板船时代，1879年世界上第一艘钢船问世后，又开始了以钢船为主的时代。

船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。

随后，船舶又经过了蒸汽机船、装有螺旋桨推进器的蒸汽机船、柴油机船、汽油机船、燃气轮机以及至现在的新能源船舶，如利用核能、风能、太阳能等作为发动装置的船舶。

现在又出现了联合动力装置船机，随着时代的发展、船舶工业的发展和日趋壮大、石油产业的发展方向也日渐明了、主要能源的利用及新能源的开发，船舶发动装置在不断的更新和改进之中。

1807年，美国的富尔顿建成第一艘采用明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号，时速约为8公里/小时；1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世，主机功率为58.8千瓦。

这种推进器充分显示出它的优越性，因而被迅速推广。

1868年，中国第一艘载重600吨、功率为288千瓦的蒸汽机兵船“惠吉”号建造成功。

1894年，英国的帕森斯用他发明的反动式汽轮机作为主机，安装在快艇“透平尼亚”号上，在泰晤士河上试航成功，航速超过了60公里。

而早期汽轮机船的汽轮机与螺旋桨是同转速的。

后约在1910年，出现了齿轮减速、电力传动减速和液力传动减速装置。

在这以后，船舶汽轮机都开始采用了减速传动方式。

1902～1903年在法国建造了一艘柴油机海峡小船；1903年，俄国建造的柴油机船“万达尔”号下水。

20世纪中叶，柴油机动力装置遂成为运输船舶的主要动力装置。

英国在1947年，首先将航空用的燃气轮机改型，然后安装在海岸快艇“加特利克”号上，以代替原来的汽油机，其主机功率为1837千瓦，转速为3600转/分，经齿轮减速箱和轴系驱动螺旋桨。

这种装置的单位重量仅为2.08千克/千瓦，远比其他装置轻巧。

60年代先后，又出现了用燃气轮机和蒸汽轮机联合动力装置的大、中型水面军舰。

当代海军力量较强的国家，在大、中型船舰中，除功率很大的采用汽轮机动力装置外，几乎都采用燃气轮机动力装置。

在民用船舶中，燃气轮机因效率比柴油机低，用得很少。

原子能的发现和利用又为船舶动力开辟了一个新的途径。

1954年，美国建造的核潜艇“鹦鹉螺”号下水，功率为11025千瓦，航速33公里；1959年，前苏联建成了核动力破冰船“列宁”号，功率为32340千瓦；同年，美国核动力商船“萨瓦纳”号下水，功率为14700千瓦。

现有的核动力装置都是采用压水型核反应堆汽轮机，主要用在潜艇和航空母舰上，而在民用船舶中，由于经济上的原因没有得到发展。

70～80年代，为了节约能源，有些国家吸收机帆船的优点，研制一种以机为主、以帆助航的船舶。

用电子计算机进行联合控制，日本建造的“新爱德丸”号便是这种节能船的代表。

船舶现在正由单型动力装置向联合动力装置发展，由利用旧单一能源向利用新多能源方向发展。

一般联合动力装置是指不同的动力系统联合，用两台柴油机或两台燃气轮机严格地说都不是联合动力装置。

目前最常见的联合动力装置是柴油机+燃气轮机，这种动力装置在中小型水面舰艇上应用很广泛，因为这种联合动力装置容易实现并车而且并车后的性能非常稳定，而且从单独由柴油机驱动到单独由燃气轮机驱动也比较容易。

还有就是蒸汽轮机和燃气轮机结合的方式，这在大型水面舰艇上应用很广泛，因为蒸汽轮机单机功率很大，但机动性差，而燃气轮机机动性强,但燃油系统复杂，两者结合起来正好发挥各自的优势。

但蒸汽轮机和燃气轮机的动力系统都过于复杂，且两者的燃料完全不能共享。

所以现在一般都用大功率的柴油机(常常是低速机)来代替燃气轮机。

还有一种比较常见的就是电动机和柴油机的结合方式，这种方式在潜艇中应用较广泛。

但电动机在水下维持时间短，且功率过小导致潜艇机动性能过差，特别是对现代的大型潜艇，这个问题非常严重。

尽管如此现在的一般联合动力装置依然存在很多问题，如果船舶动力装置以如此的速度发展，在不久的将来会有新型动力装置产生。

下面我所说的几种传动装置是个人认为民用和
运输船舶传动装置可能的发展方向，如有不合适的，还请多多指教。

一、太阳能+柴油机（燃气轮机）型联合动力装置
太阳能（应用形式：太阳能板）作为一种新能源，与常规能源相比有三大优点：第一：它是人类可以利用的最丰富的能源。

而且在海上更丰富。

第二：太阳能是一种洁净的能源。

在利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响海洋生态平衡。

绝对不会造成污染和公害。

第三：节约运输成本。

而且太阳能的应用已日渐成熟，相信以后在船舶产业会成为主要能源。

而柴油机是传统的发动装置，我们更有理由相信两者在一起的结合能达到优势互补的效果。

二、风能+柴油机（燃气轮机）型联合动力装置
风能（帆）与太阳能同是新能源，其优点和太阳能差不多。

帆的应用已经有很古老的历史，经验丰富技术成熟，我想再加上现代的技术革新这种类型的联合动力装置也会越来越受欢迎的。

三、海洋能+柴油机（燃气轮机）型联合动力装置
我对海洋能了解不多，但作为一种新兴环保型能源相信它的用处绝对不低于前面所述的太阳能和风能。

所谓海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。

海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。

开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。

波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。

1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1千瓦的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。

目前已开发出60~450千瓦的多种类型波浪发动装置。

不过在船上如何应用恐怕还有待研究。

上述三种联合动力装置方案的使用应该根据地区等因素的不同参考选择使用，会收到更好的效果。

另外还有核能，不过核能的应用属于高科技应用，一般只用于军事领域，加上现在应用技术不太成熟，所以在民用领域的使用有点不太现实。

不过无论选择何种动力装置都应以经济实惠，且能为使用者带来经济效益为目标，以求利益最大化。