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国产航母心脏之争蒸汽轮机燃气轮机柴油

发布时间:2022/8/8 18:09:35   
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目前各国海军水面舰只所使用的动力装置无非柴油机,燃气轮机,以及蒸汽轮机,那究竟是出于何种考量,让我国两艘航空母舰均采用了颇有争议的蒸汽轮机,而不用动力充沛的燃气轮机或者成本低廉的柴油机呢?本期节目,菲菲就和大家一探这三种动力装置各有何种优劣。

众所周知,同为俄系航母的俄国海军库兹涅佐夫号航母从一开始就毛病多多,而大多数问题均在来自于动力系统,怎么说呢?航母作为一种军舰,需要具备时刻应对突发状况的基本能力,按照俄国海军的要求,至少得在半个小时之内出港,而我们都知道蒸汽锅炉烧起来是比较慢的,如此一来便需要锅炉不停地烧,就算停靠在港口里面也不能停,这样的话,蒸汽锅炉驱动的蒸汽轮机那高损耗,高维护难度正是体现在此,这也是俄系航母的通病。

蒸汽轮机本身就属于一种维护代价高昂的动力装置,可俄国人还就偏爱追求极致性能,以至于非要在蒸汽轮机的基础之上再加装更容易发生故障的涡轮增压器,再加上俄军那粗枝大叶的行事习惯,缺乏基本的维护,自然是把蒸汽轮机的可靠性缺陷发挥到了极致。

当然,实际上问题并不出在于蒸汽轮机,而在于锅炉,需要强调的一点是,蒸汽轮机属于动力装置,包括用核燃料烧锅炉,靠蒸汽驱动的核动力也是属于蒸汽轮机,美国最新福特级航母使用的就是蒸汽轮机动力装置,这也是航母的一个特性所致,众所周知,美军航母上面配备有蒸汽弹射器,这种装置可以大大提升舰载战机的起飞效能,减少起飞油耗,扩大作战半径,而它所需要消耗的蒸汽也是巨量的,航母采用蒸汽轮机,一方面解决了动力问题,另一方面则能够更方便获取蒸汽。

拥有俄系血统的中国海军第一艘航母辽宁号自然也存在库兹涅佐夫号那样的先天缺陷,但我国海军官兵毕竟是作风优良的,对于舰艇动力系统的维护非常到位,所以服役多年,鲜有事故发生。

那么问题来了,为什么一定要使用蒸汽轮机作为航母的动力装置呢?柴油机,燃气轮机不能用吗?的确,柴油机油耗低,经济性很好,所以大量应用大型民船,但同样是出于军事用途的考量,柴油机高速性比较差,难以跟上整个舰队的步伐,缺乏专用补给舰的俄国海军就是在这方面存在短板,以至于不得不用民用船只充当补给舰,导致舰队远洋作战能力大打折扣。

而大功率柴油机则更不适合航母使用了,一方面是体积太大,对于寸土寸金的航母而言,多一份空间给别处用,就相当于少带一架舰载战机,最重要的是柴油机的噪声非常大,造成的剧烈震动极易暴露船只行踪,而这正是潜艇们的最爱,因而也不适用于军舰,一些专职反潜的水面舰只更不会用。

至于燃气轮机?性能的确好,体积小,启动速度快,功率大,6台40兆瓦功率的燃气轮机足以推动10万吨以上的航母快速前进,这一点是蒸汽轮机所达不到的,而且响应也比蒸汽轮机灵敏得多,能大大强化航母的机动性。

可问题就是燃气轮机油耗太高,即使是许多相对小的军舰,也是柴油机和燃气轮机并用,要是给航母用那就更奢侈了,别说俄国了,就连美国都用不起,目前只有英国伊丽莎白女王级航母在使用燃气轮机架柴油机的组合,但是直接导致后期如果想改装蒸汽弹射器的话,就得在空间有限的船舱内增加一个专用锅炉。

当然这也是目前把效能和经济结合起来最为稳妥的方式,平时巡航用柴油机慢慢走,如果有紧急战况就打开燃气轮机开赴战场,而在未来,随着间冷回热技术的成熟,燃气轮机最大的瓶颈竞技性也将不再是问题,而且相对于燃料费用,人员维护成本才是蒸汽轮机的大头。

所以,不久后,燃气轮机将作为军舰主流动力系统而存在,目前,从全燃动力的大驱可以看出来,我国在这方面发展已经颇有建树。另外,军舰将火炮换成电磁炮,而电磁弹射取代蒸汽弹射,也可能促使全电动力驱动成为另外一个发展方向,朋友们觉得那种动力模式更适合我国未来航空母舰的发展呢?



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