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003航母即将成型,很大可能还是常规动力,核动力航母何时出现?_燃气轮机

时间:2021-06-10 23:44:51        来源:

003航母已经初步显现出基本外观,有人通过最新的现场图,指出了类似烟道口的部位,只有常规动力的航母才会设置巨大的排烟道,也因此舰岛体积远大于核动力航母,如果属实的话,003将还是一艘常规动力的航母,而根据海军战舰大多成双入对的传统,003还会有一艘姊妹舰,这样一来我们至少将建造4艘常规动力航母。

(上图是003航母的快照)

4艘常规动力航母足够我们使用了,两两成对分别部署到东海、南海,交替执行任务。常规动力航母也是有优势,相比核动力航母它更安全,使用维护更方便,最重要的是造价要低一些,但是像山东号那种烧重油的常规动力,还是不要继续建造得好,我们应该发展类似伊丽莎白女王号那种使用燃气轮机的常规动力航母,这才是大势所趋。

(003如果真如上图所示,舰岛硕大且有明显的烟囱,那它肯定就是常规动力航母了)

常规动力的缺点就是动力组件结构复杂、体积较大,还要携带体积更大的燃料,非常占用舰体空间,核动力系统的核反应堆体积很小,燃料棒更是小到可以忽略不计,因此对于军舰来说核动力拥有天然的体积优势。

但是,伊丽莎白女王号航母的出现,打破了这种局面,因为女王号的燃气轮机体积也很小,远比一般的重油锅炉小得多,说的专业一点就是功率密度更大。

(谁家的锅炉能做到这么小?反应堆也做不到这么小)

在内燃机的功率一样的情况下,燃气轮机体积是柴油机的1\3~1\5左右、是蒸汽轮机的1\5~1\10左右,考虑到核动力也要配套加热锅炉、蒸汽轮机和减速机构,燃气轮机的体积优势恐怕连核动力都比不了。由此可见,我们的辽宁号、山东号将重油锅炉换成燃气轮机,就能节省出至少4\5~9\10的内部空间,这势必能大大改善船员的生活质量、提高航母的舰载机数量,将其视为航母工程的技术革命也毫不为过。

(大型舰用燃气轮机,核心结构与航空发动机差不多)

燃气轮机的另两个优势是反应快、噪音低,这恰恰是海军战舰非常需要的。

噪音问题一直是海军装备的顽疾,几万吨的大型战舰被几百公斤的鱼雷击沉,在海战史上是屡见不鲜的,而潜艇就是使用鱼雷作战的主要装备,现有的反潜手段很难有效对付深浅的潜艇。而潜艇定位目标往往依赖声纳装置,因此战舰提高静音性的迫切程度丝毫不亚于提高隐身性,为了提高静音性能,各国纷纷将核反应堆搬上军舰和潜艇,核动力的优势之一就是它很安静。

(飞机要的是热空气,军舰要的是高转速转子,因此舰用燃气轮机不会有大量热气喷射,但基本的散热系统还是少不了的)

在噪音问题上,燃气轮机的优势在核动力之上,它的转子非常轻巧,在高速转动的过程中只有少量机械摩擦,完全没有内燃机活塞往复运动的机械噪音,也不用像核动力那样,需要将水烧开产生蒸汽,最后引导蒸汽推动蒸汽涡轮旋转,燃气轮机的噪音源只有一个转子,噪音水平绝对是最低的。

(燃气轮机结构图)

(航空发动机结构图)

此外,燃气轮机和飞机上的航空发动机几乎一样,启动时只需要外力带动轻巧的转子转动,在启动机的帮助下几分钟就能达到最高转速,这时候航母就能出航作战了;飞机驾驶员只需要脚踩踏板就能调节发动机动力输出水平,这一点同样适用于燃气轮机,因此军舰能拥有更加灵活的加速、减速能力,灵活性会让驾驶员非常满意。

而传统的蒸汽轮机和内燃机远比燃气轮机麻烦,它们往往需要1个小时以上的热机时间才能达到最佳状态,加速、减速过程也更加复杂,一般那都是通过复杂的变速系统来实现的,这又会占用巨大的舰体空间。

当然,燃气轮机也不是没有缺点,比如它的转子转速非常高,这就需要很复杂的减速机构才能带动螺旋桨,为了解决这个问题,英国完善了“舰用综合电力推进系统”技术,伊丽莎白女王号的两台MT30燃气轮机联动的是发电机,发电机的转子转速也很快,这一点完全和燃气轮机的特点无缝对接,燃气轮机产生的动力瞬间转化成电力,然后再带动电机驱动航母的螺旋桨,一口气省掉了大量的复杂设备,成本低、使用维护简单、体积小,结构安全性也更高。

伊丽莎白女王号航母的出现,真正实现了舰用燃气轮机技术的成熟,也让常规动力舰船追上了核动力战舰的大部分优势,唯一赶不上就是还不能像核动力那样无限巡航,频繁的燃料加注工作会限制航母持续作战的能力,但相比核动力的昂贵和安全隐患,这点麻烦真的不算什么了。

由此可见,只要技术条件允许,我们还是更青睐“燃气轮机+综合电力”的动力配置,以后建造航母就都是常规动力了。返回搜狐,查看更多