間戰(zhàn)和二戰(zhàn)時(shí)期德國(guó)海軍的艦船都較為強(qiáng)調(diào)降低油耗增加續(xù)航力,并且較多地使用了柴油機(jī)作為主機(jī),因此動(dòng)力系統(tǒng)中安裝了較多的離合設(shè)備以便于實(shí)現(xiàn)以下功能:1.脫開(kāi)不工作螺旋槳自轉(zhuǎn)降低阻力;2.便于實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)組的多種動(dòng)力組合。這些早期離合器雖然可以在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)解耦,但絕大多數(shù)都需要在剎軸停轉(zhuǎn)狀態(tài)下才能重新連接。
K級(jí)巡洋艦是間戰(zhàn)時(shí)最早安裝柴油機(jī)的德國(guó)大型艦船,它采用了兩軸柴蒸交替動(dòng)力,2根主軸上分別并聯(lián)了主汽輪機(jī)組、巡航汽輪機(jī)組和巡航柴油機(jī)組。需要長(zhǎng)續(xù)航力低速巡航時(shí),汽輪機(jī)組離合器斷開(kāi),由柴油機(jī)組驅(qū)動(dòng)主軸;在中等航速巡航時(shí),柴油機(jī)和主汽輪機(jī)組的離合器斷開(kāi),由巡航輪機(jī)組驅(qū)動(dòng)主軸;需要高速作戰(zhàn)時(shí)則將柴油機(jī)和巡航輪機(jī)組離合器斷開(kāi),由主汽輪機(jī)組驅(qū)動(dòng)。
(相關(guān)資料圖)
改進(jìn)的“萊比錫”號(hào)和“紐倫堡”號(hào)巡洋艦讓柴油機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)一根中間軸,取消了單獨(dú)的巡航輪機(jī)。低速巡航時(shí)汽輪機(jī)組離合器脫開(kāi),外側(cè)2軸螺旋槳自由旋轉(zhuǎn)減阻,僅有柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的中間軸推進(jìn)。在需要中高速航行時(shí),汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)外側(cè)兩軸,柴油機(jī)停機(jī),中間軸的可調(diào)螺距螺旋槳?jiǎng)x軸并調(diào)距至順槳減阻。中間軸似乎也有離合裝置能分離螺旋槳和齒輪箱。
“海軍將官希佩爾”號(hào)和“布呂歇爾”號(hào)巡洋艦受機(jī)組設(shè)計(jì)和艙室布局的影響,僅在中間軸上設(shè)置了離合裝置,低速巡航下只能是外側(cè)兩軸推進(jìn)中間軸空轉(zhuǎn),或是中間軸推進(jìn)外側(cè)兩軸剎軸,省油效果較差。
“歐根親王”號(hào)和后續(xù)的“塞德里茨”號(hào)、“呂措”號(hào)更改了汽輪機(jī)組設(shè)計(jì),三軸均安裝了離合裝置,可實(shí)現(xiàn)中間軸推進(jìn)外側(cè)軸空轉(zhuǎn)與外側(cè)軸推進(jìn)中間軸空轉(zhuǎn)等不同搭配組合,經(jīng)濟(jì)性更好。
“沙恩霍斯特”級(jí)和“俾斯麥”級(jí)戰(zhàn)列艦采用了和“歐根親王”號(hào)相似的設(shè)置。
“德意志”級(jí)裝甲艦是第一種全柴推進(jìn)的大型戰(zhàn)艦,可以算是早期的柴柴聯(lián)合動(dòng)力CODAD。它使用8臺(tái)柴油機(jī)推動(dòng)2軸,其中每2臺(tái)柴油機(jī)通過(guò)液力耦合器連接一個(gè)齒輪箱,每軸的2個(gè)齒輪箱又通過(guò)單獨(dú)的離合設(shè)備連接主軸。液力耦合器能夠避免柴油機(jī)的振動(dòng)和扭矩波動(dòng)傳遞至齒輪和主軸上,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)離合器的作用。
采用這種多離合器設(shè)計(jì)可以根據(jù)所需推進(jìn)功率自由調(diào)整連接主軸的柴油機(jī)數(shù)量,實(shí)現(xiàn)工況匹配。
H級(jí)戰(zhàn)列艦采用了更為龐大復(fù)雜的柴油動(dòng)力系統(tǒng),3根主軸每根通過(guò)2個(gè)巨型液力耦合器分別連接齒輪箱,每個(gè)齒輪箱又通過(guò)2個(gè)爪式離合器并聯(lián)柴油主機(jī)。這套復(fù)雜離合結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)柴油動(dòng)力系統(tǒng)的多種運(yùn)作模式搭配,實(shí)現(xiàn)較好的工況匹配。
O級(jí)戰(zhàn)列艦的柴蒸聯(lián)合動(dòng)力只給蒸汽輪機(jī)動(dòng)力的中間軸設(shè)置了離合器,中低速巡航時(shí)由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的外軸推進(jìn),中間軸空轉(zhuǎn)減阻。2根柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的外軸各連接一個(gè)齒輪箱,每個(gè)齒輪箱分別通過(guò)4個(gè)液力耦合器連接柴油主機(jī)。
上述設(shè)備標(biāo)注主要基于文獻(xiàn)描述、原始設(shè)計(jì)圖標(biāo)注和推測(cè)判讀,考慮到設(shè)計(jì)修改等因素影響,部分設(shè)計(jì)圖和實(shí)際情況可能存在出入,標(biāo)注設(shè)備也可能有錯(cuò)誤的地方。
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