為什麼遼寧艦啟動一次要花十個小時?

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畢竟是個超大號的鍋爐,總得有個過程不是?

這裡面涉及一個艦載重油鍋爐從冷爐狀態,到升壓升溫的升爐過程。只不過到底是不是需要這麼久呢?

我們得先知道下大致流程是什麼。一般的重油鍋爐蒸汽輪機系統啟動要分3個部分:

重油點火時間,鍋爐水燒沸騰時間,蒸汽輪機啟動過程。

(大致參考)
現在都是採用電子點火器進行重油點火,吹吹膛、噴輕油蒸汽、點火,再點燃重油後,其實根本不用外面說的那麼複雜,幾分鐘就好。

但是前提是你需要已經加滿水和重油,接下來就是跟生爐子一個條路,風機和油泵開始,準備把鍋爐裡的水燒熱。這裡面有點複雜,因為燒熱的不是100°,而是更高溫度400°甚至更高,然後產生蒸汽。剩下就是蒸汽輪機驅動過程。

如果一切準備妥當,從冷爐狀態到可以出航,一小時左右就可以。只不過中間有個問題,因為限制鍋爐蒸汽產生,是需要考慮鍋爐內的結構熱應力-也就是鍋爐結構設計問題。如果不控制好,真的會爆炸...

這個過程可以參看《超級戰艦》裡面的畫面,實際上需要大約就是一倆二小時。但是如果並沒有準備好,從完全閒置狀態到完成出港狀態,十個小時,其實也就是半天多時間,也差不多。畢竟要涉及加油、加水、完成彈藥物資補給,這些時間跟升爐暖爐過程綜合在一起,十個小時也不算多。

以上內容僅為個人一些簡單的認識和想法,供拋磚引玉,歡迎更多討論和交流互動。

軍事天地


遼寧號的排水量達到了6萬噸,雖然比不上那些美國動不動10萬噸的巨獸,但是在我國算得上是最大的軍艦了。眾所周知,遼寧號採用的是常規動力,也就是重油動力系統。在我們的印象中,啟動一臺機器應該是很方便的,但是據新聞報道說遼寧號啟動一次需要十個小時,這是為什麼呢?

重油是石油分餾裡面比較底層的產物,再往下就是瀝青了。重油的優點是熱值高,粘度大,不易起火,價格便宜,而且重油比較耐儲存,軍艦作戰時會遇到很多的極端情況,重油不易燃的特點使軍艦使用重油是較為安全的。綜上所述,軍艦在結束了使用煤炭的時代之後普遍使用重油作為燃料。以重油燃料的動力系統啟動是非常複雜的。

以遼寧艦的動力系統為例,它有4臺蒸汽機和8臺鍋爐,啟動的時候先在鍋爐點然柴油來加熱重油,使重油具有流動性,然後鍋爐點火,重油被源源不斷的輸送到鍋爐當中,鍋爐裡面的水被加熱產生蒸汽,高溫高壓的水蒸氣推動蒸汽機的葉片轉動,蒸汽機的葉片開始轉動之後將動力傳遞到槳葉上面,遼寧號就算是啟動了。

看起來是很簡單的過程,其實核動力航空母艦也是這一套,不過它的鍋爐需要的能量是通過核裂變來產生。這一套並不落後,但是為什麼遼寧號啟動需要這麼長時間呢?不單單是遼寧號,這是世界上採用重油動力系統船舶的通病。

在研究啟動過程中我們不難發現船動起來需要足夠的蒸汽壓力,但是重油又不易燃,產生足夠的蒸汽壓力是比較費時間的,所以這也就導致了遼寧號啟動比較慢。為了應對,各國的做法一般是無論如何船舶在海上都不能熄火,避免蒸汽壓力不足導致啟動不及時。還有一種啟動方式叫熱啟動,熱啟動一般來說是熄火不久,此時鍋爐的溫度在200攝氏度左右,只需要兩三個小時就可以恢復動力。


楠竹一


不管是常規動力航母,還是核動力航母,實際上就是利用不同的能源燒水,從而產生蒸汽,再利用蒸汽進行驅動。題主的這種說法不夠正確,在不考慮人員、物資準備等情況下,只說動力準備所需時間,航母啟動分為冷啟動、熱啟動:如果是冷啟動,十幾個小時都未必夠用;如果是熱啟動,根本用不了這麼長的時間。


冷啟動所需時間要更長,它指的是航母從完全熄火到全部啟動的時間,也就是“冷船”啟動所需要的時間。常規動力航母只有在大修時期,才會出現這種情況——正常戰備的情況下,航母都會保持較低強度的運轉,鍋爐保持不熄,以維持航母上的能耗。如果要進行大修,所有設備全部停止運轉,包括鍋爐在內。如果是冷啟動,從蒸汽渦輪啟動開始計時,到能夠產生驅動航母正常運轉的足夠動力(也就是保證航母的正常工作狀態),所需時間至少要24個小時。


這個時間比題主所說的“十幾小時”,高出去一大截——冷啟動,這“十幾小時”顯然是不夠用。2013年8月,遼寧艦機電長樓富強在遼寧艦試驗期間,成功降低了航母鍋爐啟動所需的蒸汽壓力,這不僅是提高了裝備的安全性能,更重要的是“大大縮短了航母的啟動時間”,樓富強因此榮立一等功。也就是說,按照傳統的方式啟動,冷啟動所需時間至少在24小時之上,但是樓富強“大大縮短”了這個時間,具體縮短到十個小時或者是十幾個小時?並沒有官方的公開消息予以證實。


如果是航母的動力系統並未停止運轉,也就是熱啟動,則航母啟動所需要的時間要短得多。特殊情況下,45分鐘左右的時間,航母就可以達到啟航狀態。實際上,航母所需的熱啟動時間並不固定,這需要根據實際情況來定。比如在油、水等充足,人員準備就緒,不需要進行彈藥補給的情況下,熱啟動所需的時間就極短。相反,航母啟動的時間就要長很多。我們遼寧艦使用的是重油,整個動力系統啟動時間分為三塊:重油點火時間、鍋爐燒水化為蒸汽(溫度400以上)的時間以及蒸汽輪機啟動所需的時間。


一步步下來,產生足夠驅動航母正常運轉的動力,也就是達到航母正常工作狀態,需要十個小時、十幾個小時也不算多。畢竟,在正常情況下,在整個航母服役的週期內,這種冷啟動也遇不到幾次。絕大多數情況下,航母都處於“戰備狀態”,只需進行熱啟動就可。想要保持始終有一艘航母處於“隨時可用”狀態,也就是戰備值班狀態,以美國使用航母的經驗來說,我國至少需要3艘航母。儒道之主認為,想要提高航母的快速反應能力,不僅需要質量,更需要的是數量。


儒道之主


遼寧艦作為我們目前唯一投入使用的航母,其動力系統是採用蒸汽鍋爐作為動力,雖然原始,但是皮實耐用,能夠提供強大的輸出功率。而缺點就是啟動時間漫長,需要大量的輔助工作。

而目前作為航空母艦的優秀動力原則自然是核動力了,啟動快效率高。但是其高度的技術複雜性,也讓除了美國完全掌握其他國家都被拒之門外。這也限制了其推廣性,同時高昂的技術維護也是一般國家不具備的。



作為世界上就行的大型燃氣輪機動力,雖然擁有高效率,啟動快的優點,但是由於其無法提供更大的功率輸出而無法適大型航母的動力需求。就是採用核動力,依然也是採用蒸汽輪機作為動力。


之所以遼寧艦啟動需要耗時達10個小時,一般是指航母處於全冷卻狀態下,啟動航母就需要絕對長的時間。這主要是因為遼寧艦採用的是重油燃燒鍋爐,而重油在低溫和常溫下很難被點燃,必須通過其他燃料燃燒後帶動點燃。

這就好比,發動機的啟動需要一個起動機馬達來發動一樣。而遼寧艦的啟動燃油通常使用的是柴油,通過柴油的燃燒,加熱到一定的溫度,才能讓粘稠的重油被點燃。當然通過重油的大量燃燒,和相關通風送氧等輔助設備的作用下,才讓讓重油徹底燃燒起來。



燃燒起來的重油還需要一定的時間,才能將鍋爐內已經加好的淡水燒沸,從而產生蒸汽。而且這裡的蒸汽必須都是高溫高壓的蒸汽,才能有效的推動鍋爐的運轉。而這個時間通常需要近10個小時。


如果航母沒有處於全冷卻狀態,鍋爐一直處於預熱的狀態,那麼這樣的啟動時間將會縮短到2-3個小時。再加上航母還需要大量的武器彈藥,後勤補給,生活物資,軍事人員集合,都是需要一定的時間,這都需要一定的過程。

對於大型航母需要10個小時的時間啟動,也不算是多麼漫長,畢竟啟動航母應對軍事威脅,一般都在周邊局勢逐漸升級的過程。而不是有一點點衝突就要啟動航母的,能夠啟動航母的軍事行動,是會給航母留下充足的時間用來準備的。


本文圖片來源於網絡截圖

這就好比我們冬天啟動汽車一樣,需要對已經冰冷的汽車進行提前的預熱。而這個預熱的過程就是需要一定的時間,讓汽車的所有系統都能正常的運轉起來。那麼汽車況且如此,對於一個6萬多噸的大型航母就更得如此了!!


淡然小司


這個問題有些不著邊!首先什麼叫啟動?我的理解是:軍艦能航行吧?這裡要區別滿負荷運載與低速極小負荷功率移動之差。可以說,鍋爐冷機點爐到產生最低蒸氣量供氣輪機微功率驅動螺漿移動艦體算,並不需太長時間。應急情況下,應該在三十分鐘內可完成微速艦體移動。其實艦母看似龐大,但與現代大型民船比實為小巫。現實操作中,有二十五萬噸的礦砂船被八百匹小馬力拖輪拖動的先例。按六萬噸航母微速離港,估計有千餘馬力即可,按它的八臺鍋爐急燃狀態,短時內應可以提供微功率的蒸氣供作功。但氣輪機啟動時需多大蒸氣壓力尚不知。總之,如以艦體開始移動作為啟動的標準看,我認為不需大長時間。但從滿功率戰鬥極速當標準時,耗時會長很多!但也不至於要十小時之久吧?



shasha271


遼寧艦啟動一次花費十幾個小時主要是重油鍋爐點火啟動造成的,類似的大型乙烯裂解裝置的裂解爐通常都有備用爐,而且是熱備即整個爐膛正常燃燒只是未投裂解原料,當其他爐子發生故障時才能立即啟用備用爐,如果爐子處於冷態則要耗費數小時,關鍵在於爐膛結構,高壓蒸汽鍋爐爐膛燃燒溫度基本在1100度高溫狀態,爐膛內壁需要耐火磚襯裡防止高溫輻射對鋼材使用壽命的影響及火焰外露危及操作人員的人身安全,這層耐火磚非常嬌貴,開車時必須緩慢升溫以防止溫度急劇升高導致的襯裡應力過大襯裡脫落,俄羅斯為阿三改造的航母海試時就因耐火磚襯裡垮塌而被拖回船廠,因此大量時間用於爐膛的緩慢升溫,另外高壓蒸汽系統供氣後,下游的汽輪機也需要預熱時間才能正常啟動!



君山自在遊


航母這樣的龐然大物,要想啟動的話,肯定不會像小汽車一樣,打火就著。遼寧艦啟動一次到底要花多長時間呢?這個具體要看在什麼狀態下啟動了,航母的啟動狀態有兩種:冷啟動和熱啟動。

所謂冷啟動,簡單來說就是在航母完全熄火的狀態下啟動。這種啟動方式所花費的時間是比較長的,達到十小時完全有可能。遼寧艦的動力系統是4臺TB-12蒸汽輪機+8臺增壓鍋爐,4軸推進。冷啟動時,首先啟動蒸汽輪機提供蒸汽,然後由鍋爐進行增壓,從而驅動大軸帶動螺旋槳。這一整套系統,從完全熄火再到工作狀態,的確需要相當長的時間。

但是,正常情況下,航母的動力系統並不會完全熄火,而是維持低功耗地運轉。因為首先是航母冷啟動需要的時間長,如果一會到港內就完全熄火,那每次出航就都需要冷啟動,每次都得花費很長時間。況且,航母靠港時仍然要保持足夠的電力供應。更重要的是,航母冷啟動一次,這對整套系統的衝擊是非常大的,進而就會減短其壽命。這就好比我們生活中的停電,如果停電的話,一開一關對電網的衝擊是非常大的。

航母的啟動,一般情況下是熱啟動,就是航母的動力系統在維持低功耗運行的狀態下,發動、起航,這個時間是不太長的,一般需要一兩個小時。當然,還要考慮添加油料和補給的過程,這個時間確實比較長,甚至能達到十小時。有人說如果這樣的話,航母在戰時狀態下,進入戰鬥狀態的時間會延長,從而貽誤戰機。但是,在戰時狀態下,航母一定是蓄勢待發的戰備狀態,所以沒必要太擔心因航母啟動遲緩而錯過戰鬥時機。


兵說


實際就是一個蒸汽鍋爐+汽輪機的工作流程,如果是冷態啟動,鍋爐是涼的,需要暖爐燒參數,就是將水加熱成一定參數的蒸汽,衝動汽輪機,這個過程時間較長,我認為3-5小時足以,如果鍋爐是熱態甚至鍋爐不熄火,就是蒸汽不進入汽輪機,旁路運行,那就很快。


天津大力


這個說法不夠正確!這裡所說的啟動時間是指航母從完全熄火到全部啟動,像這種啟動的話十個小時根本就不夠用。航母是通過蒸汽渦輪機來驅動的,從蒸汽渦輪啟動到能夠產生足夠驅動航母正常運作的工作狀態至少需要24小時時間,這期間還要保持航母各個艙室的功能檢修。這與航母品類無關,所有裝備蒸汽渦輪的戰艦都是這樣,而裝備核動力裝置的戰艦啟動時間還更長。

不過像航母這種級別的戰艦在正常戰備過程中鍋爐是不會熄滅的,一般來說都會保持低強度運轉來維持航母上的各種電能所需。也就是說,除非要進行大修,否則航母就是一直開著的。像俄羅斯航母庫茲涅佐夫元帥號,也就服役三十年後才大修一次,大修一次就會關停裡面所有的渦輪機組的工作。

在航母的正常運轉下,由於動力系統沒有關停,一般是都可以做到隨時啟動隨時起航的。不過在停靠港口的時候會出現艦艇上官兵外出上岸的問題,這時候一旦接到作戰指令的時候確實是沒法馬上起航,得讓所有官兵各就各位。航母這種級別的武器一般是屬於快速反應部隊,按著國際上的普遍集結時間大約在40~50分鐘左右。


優己


我在鋼廠工作過,一般鍊鋼爐不會輕易的熄滅,一年也就一次滅爐清理爐渣,還得人工進去清理,裡面太熱每次進去不能超過10分鐘,重新啟動一次要幾百萬,像航母這種超級大物的心臟應該更會複雜,個人意見,謝謝?


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