聯合動力裝置是指由兩種不同類型和型號的主機、傳動裝鐙、軸系和推進器等構成的，能發揮各主機的特性和優點的動力裝置。滿足艦艇在不同航行工況下對動力裝置的需求的動力裝置。聯合動力裝置的構思是20世紀初為滿足水面艦艇戰術性能的要求而提出的。
基本介紹
- 中文名：聯合動力裝置
- 外文名：combined power plant
- 起始時間：20世紀初
- 組成形式：汽——燃聯合動力裝置等
- 套用：大型高速炮艇、獵潛艇等
- 學科：船舶工程
簡述,組成形式,特點,發展趨勢,
簡述
聯合動力裝置通常在低速工況（如巡航工況）航行時由一型發動機單獨工作，而在某航速以上直至全速工況範圍內由另一型發動機單獨工作或者二型發動機共同工作。在低工況下單獨工作的發動機組稱為巡航機組，在高速工況時單獨工作或者與巡航機組聯合工作的發動機稱為加速機組。巡航機組通常採用耗油率低，使用壽命長，功率不大的發動機（如輕型柴油機、蒸汽輪機或小型燃氣輪機等），其功率占總功率的25%～50%。加速機組採用啟動迅速、單機組功率大、單位質量和尺寸小的發動機（如燃氣輪機），這樣，艦艇既能在短時間內發出最大功率達到全航速，提高了戰鬥力，又能在長時間的巡航中減小燃料消耗量；增加續航力，還能減小裝置的質量和尺寸，並使裝置的機動性得到提高。根據這種思想，在各國海軍艦艇中先後出現了多種形式以燃氣輪機裝置為主導的聯合動力裝置。
組成形式
聯合動力裝置主要形式如下。
(1)汽——燃聯合動力裝置
這種裝置由於蒸汽輪機裝置的一系列優點，與燃氣裝置聯合後，能適應於功率較大的輕型艦艇，蒸汽輪機動力裝置保證在80%全速以下航行所需的功率（即全功率50%左右），以使經濟及質量尺寸指標為最有利。
(2)柴——燃聯合動力裝置
這種動力裝置以柴油機為巡航基本動力，燃氣輪機為加速或高速航行時的動力，主要有柴油機+加速燃氣輪機（CODOG或CODAG）。
柴——燃聯合動力裝置中用得較多的是CODOG型柴——燃交替推進方式。由柴油機驅動進行巡航時的低速航行；由燃氣輪機單獨驅動做高速航行。柴油機和燃氣輪機驅動的轉換由自動同步離合器實施，這使CODOG在裝置結構、控制和運行方面得以簡化，提高了系統的可靠性。柴油機功率是按巡航速度需要而選定的，故能更加突出艦艇巡航工況下低油耗的優點，以獲得更大的續航力；燃氣輪機則按全速航行狀態選用，使其接近額定工況運行，這樣既能滿足艦艇高速航行時的功率需求，又能保持較低的油耗而獲得經濟效益。
(3)燃一燃聯合動力裝置這種動力裝置根據巡航主機和加速主機功率的大小。又分為燃——燃交替使用動力裝置（COGOG）和燃——燃聯合使用動力裝置（COGAG）。
在COGOG中，加速機組的功率遠大於巡航機組的功率；在COGAG中，巡航燃氣輪機的功率也比較大。在高速時聯合使用可提高艦艇的最高航速。
隨著柴油機技術的發展，輕型高速高增壓大功率柴油機已可滿足護衛艦及小型驅逐艦的需要。這種全柴聯合推進方式一般由兩或三台同一型號柴油機通過並車帶動一根推進軸。
特點
(1)因為採用了重量很輕的燃氣輪機裝置來提供很大一部分裝置功率，因而聯合動力裝置的單位重量和絕對重量顯著降低。
(2)由於採用了耗油率低的巡航裝置，可以增大續航力或減少燃油貯備量。
(3)由於加速機組和巡航裝置彼此獨立，因此，提高了裝置的可靠性。即任何一個機組發生故障不會完全破壞動力裝置的工作。
(4)由於採用了燃氣輪機裝置，因此，提高了艦艇的機動性，使啟動迅速，使巡航到全速工況過程加快。
(5)燃汽輪機裝置進、排氣管道巨大，增加了機艙結構的複雜性及布置上的困難。
(6)由於採用兩種不同類型機組，所用燃油不一樣，相應燃油管路較複雜；而且兩台機組共同使用一台主減速器，導致該減速器較複雜。
發展趨勢
聯合動力裝置的發展趨勢和要研究解決的問題如下。
(1)燃氣輪機聯合動力裝置是一種新型動力裝置，與常規動力裝器相比具有明顯的優越性，已為各國海軍所採用和大量建造。
(2)隨著燃氣輪機的不斷發展和日益完善，艦艇聯合動力裝置的形式也不斷變化和日趨完善，護衛艦如今普遍套用CODOG形式裝置，驅逐艦則用COGOG形式裝置和COGAG形式裝置。聯合動力裝置發展初期所出現過的COSAG形式裝置和CODAG形式裝置，由於常規部分所占比例大。優越性受到限制，因而已經淘汰，如今已不再建造這類艦艇。
(3)除了燃氣輪機之外，聯合動力裝置必須具有一整套結構複雜和技術要求很高的推進傳動系統，它包括大功率高速齒輪，液力耦合器。各式離合器和同步離合器，彈性和撓性聯軸器，以及大功率調距槳等傳動設備。這些傳動設備的技術水平和在推進傳動系統中的配置是否合理，將顯著影響聯合動力裝置的性能。隨著聯合動力裝置的不斷發展，推進傳動系統也日益簡化和完善。
(4)燃氣輪機的進、排氣道和自動同步離合器是伴隨燃氣輪飢聯合動力裝置的出現而帶來的特殊裝置，在研製這種動力裝置時必須加以研究和妥善解決。
