瀚海狼山:核动力和全电化是新一代国产航母的标配
2018-07-30 07:43:52
现在俄罗斯方面还在拼尽全力,打算用5到8年的时间再让库兹涅佐夫号动起来,还要潇洒的跑起来,不是专家,也知道俄方又一次搞错了努力的方向。按照同样的投入和时间,还不如用俄罗斯现成的船舶核动力包,搞一到2艘新的中型航母更靠谱。
彻底改造一艘航母的动力包,比从头生产、安装一艘新航母的动力包还难几十倍。辽宁舰的续建成功,为002和更大吨位的003国产航母的设计建造,提供了无可替代的宝贵经验,国产航母的核心动力,无论采取常规动力还是最先进的核动力,都已经实现了完全国产化。
无论常规动力航母还是核动力航母,动力的直接来源都是高压蒸汽,两者只是超高温蒸汽和过饱和蒸汽的区别。最终做功的方式,都是用蒸汽来推动汽轮机,汽轮机输出的高转速,通过齿轮减速系统减小转速,提高扭矩,再传递给四根动力大轴,大轴带动船尾的螺旋桨旋转,靠水的反推力前进。
高压高温蒸汽,做功前温度高达400摄氏度以上,压力有几百公斤,做功后仍然有很高的温度,民用电厂的蒸汽降压、降温后可以输入城市供热管网为冬季供热;而航母的蒸汽动力系统,是一个封闭的循环,底仓有大量的冷凝设备从船体外通过进水管道吸收大量的海水来降温;也可以通过热交换生产大量的蒸馏水和生活热水。航母只要航行,就不缺饮用水和生活热水。一艘巨型航母舰员几千人,可以人人天天洗澡都不缺热水,这是其他小型舰艇做不到的。因为航母动力系统的功率实在太大,相当于可以服务一个20万人的城市,只为舰上几千人的生活服务,是小意思了。
航母上高压蒸汽的来源,要么是反应堆的热交换,要么是燃油锅炉烧的;在蒸汽和汽轮机阶段,航母和热电厂有很大的设备和生产流程的完全一致。航母的蒸汽一部分要推动汽轮机运动,推动船体前进,但用来为全舰发电和蒸汽弹射也要消耗相当一部分蒸汽。
因此航母的高压蒸汽并不是全部用来推动舰体运动;核动力航母,由于能源来源是反应堆,几乎可以提供无尽的蒸汽,在船不运动的时候,绝大部分蒸汽用来发电;美国尼米兹级核动力航母最大发电功率超过5万千瓦,已经相当可观。
到了号称最先进的福特级核动力航母,电能成了全船动力的核心,蒸汽轮机大部分动力都用来发电,总发电功率高达10万千瓦级别。福特级后期批次的航母,计划直接用巨型电动机推动推进螺旋桨,巨型电动机的能源由发电机通过电缆输送,因此整条船,连四根动力大轴都取消了;并且舰载机的弹射和拦阻,都是全电化,这就是目前最先进的全电舰艇。当然,这些计划目前还都是计划,在彻底解决福特级本身的问题之前,谈这些还早点。
全电化是舰艇发展的方向,我国的核动力航母,也一定是全电化的。这样的航母,本身就是一艘发电能力强大的水上移动核电站。