前些年常说中国军工有“心脏病”，大功率柴油机、高性能涡扇发动机以及燃气轮机都存在大量空白，如今随着工业实力的提升，这些短板正在补齐。最近燃机领域又传来一个好消息，有中国航发燃机自主研发的AGT-110重型燃气轮机，已经通过72小时的人满负荷连续运行，距离商业化运行已经不远了。

【AGT-110重型燃机本体】

AGT-110是我国首台110兆瓦级的重型燃气轮机，折合近15万马力的单台功率，非常强悍。

作为工业燃机，AGT-110的主要设计目标是用于发电。我们常见的火力发电厂并非只有煤电，单纯按照燃料分，除了煤电还有燃油发电和燃气发电。如果按照原动机来分类，就有汽轮机发电、燃气轮机发电和柴油机发电这三种。

燃气轮机发电可以使用天然气这种气体燃料，也可以使用燃油这种液体燃料，在燃料的适应性上比较强，发电效率也比较高。不过燃机发电最大的问题是初期投资较高，长期运行成本也不低，特别是天然气的过滤以及燃机的维护和清洗，工序都很复杂。所以燃机发电很大程度上是作为火力发电的应急备用部分，对保障国家能源安全有着重要战略意义。

【燃气轮机发电机组】

作为一种工业燃机，AGT-110的宿命注定是要在各大火力发电场度过一生，并不是作为舰艇的动力。它跟舰载动力，还是有不小的区别。不过国内突破了单台15万马力的燃气轮机技术，今后类似级别的动力上舰，也并非不可能。

在2018年该项目提出之初，就有不少人想象它成为航母的动力，把它当成是核动力航母的“备胎”，万一核动力不成熟的时候，也可以作为航母的备选动力。燃气动力航母？听上去似乎比较陌生，但实际上已经有大量成功案例。

目前航母的动力主流是蒸汽轮机和核动力，前者是战列舰时代一路传承过来的动力方案，已经有上百年历史；后者是美国在二战后引领的“全新动力模式”，也已经成功应用了近70年。

【AGT-110内部结构图】

不过无论是蒸汽轮机还是核动力，实际上都是利用蒸汽推动汽轮机做功，区别是蒸汽轮机利用燃油锅炉来产生蒸汽，而核动力则是利用核反应堆的第二冷却回路来产生蒸汽。也正因为如此，这两种动力都被戏称为“烧开水”。

燃气轮机在船舶上的应用和核动力差不多是同一时期，但却长期只能作为护卫舰和驱逐舰的动力，因为技术原因限制了功率的提升，航母还指望不上这种体积小、加速快的“优质动力”。

【库兹涅佐夫号航母上的蒸汽轮机锅炉仓】

到了上世纪70年代，蒸汽轮机和核动力这对“烧开水”兄弟统治航母动力的局面遭遇了挑战，英国从1973年开始建造的3艘“无敌”级轻型航母，成功将燃气轮机作为主动力。“无敌”级航母配有4台奥林巴斯TM3B燃机，总功率达到了72.5兆瓦，能让满载排水量达到2万吨以上的“无敌”级航母跑到28节，基本满足了其设计需求。

“无敌”级的成功，让很多国家看到了轻型航母+垂直起降战斗机的价值，于是一系列轻型航母应运而生，燃机也成了这些航母的标配动力。

【无敌级航母的舰岛几乎占据了左舷甲板一半的长度】

首先是1977年开工的西班牙“阿斯图里亚斯亲王”号，它采用两台美国通用电气公司授权意大利菲亚特生产的LM2500+燃机，总功率可以达到40兆瓦。可以让满载排水量16000多吨的“阿斯图里亚斯亲王”号的最高航速达到26节。

意大利在1981年开工的“加里波第”号航母也用了两台LM2500+燃机，但由于满载排水量只有13000多吨，航速达到了29.5节。

LM2500+燃机此后就成了一大票轻型航母的首选动力，1994年开工的泰国海军“差克里·纳吕贝特”号航母，2001年开工的意大利海军“加富尔”号航母，以及2005年开工的印度海军“维克兰特”号航母，都选用了LM2500+燃机作为动力。区别仅仅是“维克兰特”号用了四台LM2500+燃机，而其他几个“小兄弟”都只有两台。

【LM2500系列燃机不仅紧凑，还易于维护】

不过到此为止，也只能证明燃机在轻型航母上得到了成功应用，即便是最大的“维克兰特”号，满载排水量也不过4.3万吨，距离大型航母依然很遥远。

燃机在航母上的运用，除了功率要求很高以外，进气道的布置要求也很苛刻。燃机脱胎于喷气式发动机，工作时需要大量新鲜的空气，因此进气道比蒸汽轮机和柴油机要大得多，燃机数量越多，进气道的布置就越复杂。

为了避免进气道进水，要尽量把进气口布置在高处，比如舷侧顶部或者舰岛侧面。进气道的入口处还要安装气、水分离器和过滤器，依靠重力和网栅的过滤作用，将进气中混入的水滴都清除掉。

这些进气道要从进气口一路曲折蜿蜒的通到舰体底部的发动机舱，更别提还要不止相应的排烟道。因此如果安装4台燃机，实际上会占用大量的甲板空间和舰体内部空间。以上提到的轻型航母，大多都使用了长长的“巡洋舰式”舰岛，这对飞行甲板的利用非常不利。

【伊丽莎白女王级航母标志性的双舰岛】

2009年，“伊丽莎白女王”号航母开工建造，这艘满载排水量达到6.5万吨的大型航母，依然使用了英国海军最熟悉的燃气轮机动力，而且利用重型燃机、综合电力推进系统以及双舰岛的组合解决了功率不足和进气道占用空间的问题。

“伊丽莎白女王”号航母配备了2台单机功率36兆瓦级的MT30燃气轮机，配合另外四台柴油机，总功率高达108兆瓦，能让其航速达到27节。同时双舰岛分散了进气道和排烟道的布置，避免了舰岛占用甲板面积。

最重要的还是综合电力推进系统，这套系统不仅整合全舰的发动机，减少了燃机的工作负荷，还让燃机的布置更加从容，因为燃机只需要发电，不需要驱动齿轮箱和主轴，所以可以安排其他位置。实际上“伊丽莎白女王”号航母的两台燃机就布置在舰岛下方，尽可能缩短了进气道和排烟道的长度，节省了空间。

【伊丽莎白女王级航母的两台燃机分别位于舰岛下方】

“伊丽莎白女王”号航母的设计可以说为燃机动力航母提供了一个绝佳的解决方案，MT30燃气轮机36兆瓦级的功率相比AGT-110的110兆瓦级还是小巫见大巫。如果AGT-110能完成“上舰”改进，理论上仅需一台，配合综合电力推进系统，就能满足7-8万吨级航母的动力需求。

相比蒸汽轮机，燃机有大量的优点，实际上已经在大部分主战舰艇上取代了蒸汽轮机，航母上的运用也经历了几十年的考验。不过燃机比起核动力，目前的上限还是低了一些，而且核动力理论上的无限续航有着无可比拟的优势。如果我国短期内不打算为航母提供核动力，那么燃机也会是一个不错的选择。