航母为何都采用蒸汽轮机动力很少使用柴油发动机作为主动力?

葬枫桥


柴油机的本质是内燃机,只是燃料采用了柴油而已。内燃机是在气缸内燃烧燃料,通过气体膨胀直接带动机械向外做功的发动机。柴油的好处是热值高,同等体积下能够输出比汽油更多的能量。同时因为性质稳定的原因,可以把压缩比设计得较高从而提供更好的扭矩。所以柴油机经常被重型卡车,坦克以及轻型船舶等不太看重加速性能,但对功率和扭矩有要求的载具使用。

蒸汽轮机是原理与内燃机不同的动力装置,它的能量来源是锅炉,也就是靠烧开水产生的蒸汽来推动汽轮机,从而向外输出动力。它采用什么燃料取决于锅炉的设计,而一般大型水面舰采用的普遍都是重油。大型舰艇因为排水量过大,需要的燃料自然也是极多,而重油恰恰是石油提炼过程中剩余最多的可燃杂质。这种东西黏稠且极不易挥发,燃烧缓慢但偏偏热值还高得不行,内燃机完全没法烧,就只好拿来烧锅炉。汽轮机因为机械结构简单,可靠性高,很适合用在需要持续工作超长时间的环境下。同时因为输出功率稳定,所以也用在发电厂这种对稳定性要求高的地方。

相比内燃机来说,蒸汽轮机的抗损性能更强,这对军舰来说至关重要。因为锅炉与汽轮机相对独立,所以即便在战斗中损失了一部分锅炉,只会让高压蒸汽管道的压力有所降低,并不会让战舰整体失去动力。相对的锅炉可以分散布置在各个水密舱内,通过关闭水密门便可以隔离受损区域,防止损伤扩大化,这对提升战舰的抗沉性能很有帮助。

顺带一提,核动力航母的本质也是烧开水,只是燃料从重油换成了核反应堆而已。不过蒸汽轮机也有不好的一点,那就是启动慢,变速困难,所以很多船舶上还会单独配备辅机负责船上的供电等生活需要,这些辅机往往采用柴油动力。这也就是为什么大型战舰入港经常要用拖船的原因,如果靠自身动力自航的话,启动慢不说,没准一个刹不住就撞上什么地方了。

浅薄见识,不值各位行家一笑。


熊孩子222722837


汽油机柴油机都不适用于航母。

汽油机高转低扭,航母个头太大,起步都不行。而能够适应用航母的功率的柴油机,现在尚未研发生产出来,军舰上装备柴油机的多是轻型船,或是对航速要求不高的军舰,如小型护卫舰等。

航母对航速是有一定要求的,航速低了,对于舰载机起飞很不利,不管是滑跃式起飞,还是弹射式起飞。因此其动力要求成为关键。

对航母目前仍采用蒸汽轮机,水加热产生蒸汽带动汽轮机转动,再带动螺旋桨转动。蒸汽使用燃油锅炉,也可以是核反应堆提供。

因此,最早的航母就是采用蒸汽锅炉动力,随着核技术成熟,航母的动力慢慢发展为核动力。





一土视角


航母可不全是蒸汽轮机啊。既有用蒸汽轮机,也有用燃气轮机的,还有用核动力的。当然,核动力也是一种蒸汽轮机,只是将锅炉换成了核反应堆而已。就是没有单独用柴油机作动力的。

1、用燃气轮机的航母:

英国6万吨级的“伊丽莎白女王”级航空母舰,主动力就是2台罗尔斯·罗伊斯MT-30燃气轮机,单机功率36MW级(48000马力),再

配合2大2小柴油机作辅助动力,总输出功率14.5万马力。其中10.8万马力用于电动机驱动螺旋桨,实现全电推进。

意大利的“加里波第”号航母、西班牙的“阿斯图里亚斯亲王”号轻型航母也都是燃气轮机动力。

“阿斯图里亚斯亲王”号采用两台LM-2500燃气轮机,是一种著名的燃气轮机型号。↓

2、蒸汽轮机,也是航母常见的动力。美国的“弗莱斯彻”级、“小鹰”级,俄罗斯的“库兹涅佐夫”号航母都是蒸汽轮机。

▲小鹰”号航母

3、再就是核动力啦,这个就一大堆啦。

航母用什么动力,是一个优化的选择,各种动力均有其鲜明的优点和缺点。

1、蒸汽轮机

具有单机功率大(75MW或者更高)、技术成熟、寿命长、振动噪声小、可靠性高、对燃料要求低(各种燃油、木材、煤、甚至可燃垃圾,只要改改锅炉就行)的优点。

但也有动力装置复杂(需要装锅炉)、体积大、响应时间长(要预热好久)、热效率低(一般不超过25%,低速航行时只有10%左右)、经济性差、续航短等缺点。

所以蒸汽轮机一般适合航母这种需要巨大功率的水面舰艇。同时也为蒸汽弹射、甲板除冰、全舰供热提供了充足的水蒸气。

2、柴油机

有效率高(热效率30-40%),启动速度快、传动效率高(低速柴油机低到100转/分左右,能直接驱动螺旋桨,无须减速机构),经济耐用等优点。

但也有:单机功率低(8MW以下),转速受限功率越大,气缸直径就越大,转速也越慢)振动噪声大等缺点。

另外,柴油机系统比重量上升太快,大功率柴油机的体积实在太过庞大。世界上最大的柴油机——芬兰瓦锡兰公司的RT-flex96C型船用柴油机,功率10.9万马力,长27.3米,高13.5米(4层楼了),装机总重2446吨(赶上一艘小型军舰了)!

而“伊丽莎白女王”航空母舰上的48000马力的MT-30燃气轮机,单机重量才6.2吨,带隔音罩+底盘才27吨!这差的不是一点半点啊。

体积大不说,转速还低,只有102转/分,这种低速柴油机只适合在大型民用船只上使用。它们对体积不敏感,也不要求跑多快,经济省油才是王道。

但用在军舰上就不合适了,军舰需要高速柴油机,体积小、动力足、跑的快才是王道。

但中高速柴油机组单机功率都难以做到很大(5万马力以上的柴油机只能是低速机组),只能用在中小型军舰上。4000吨以上的中大型军舰,都不单独使用柴油机作动力,而是用蒸燃联合,柴燃联合,燃燃联合等混合动力,柴油机只做辅助动力。

所以航母这种大型军舰,要么使用蒸汽轮机(含核动力),要么用燃气轮机,柴油机只能作辅助发电动力,不能作主动力使用。


和风漫谈


蒸汽轮机是现代航母常用的一种动力形式,主要由锅炉(或蒸汽发生装置)和透平蒸汽机组成,属于外燃机。因为是一种早在20世纪初期就已经运用于舰船的动力模式,所以技术非常成熟,而且现代锅炉、透平蒸汽机的输出功率大、使用寿命长、运行十分可靠。实际上核动力,也依然是一种蒸汽轮机动力形式,只不过是用反应堆取代了锅炉。

与蒸汽轮机相比,柴油机之类的内燃机的缺点非常明显。因为现代航母的主流舰载机弹射形式,仍然是蒸汽弹射,弹射装置需要消耗大量的高温高压蒸汽,这对蒸汽轮机系统来说供应起来非常简单,而柴油机等内燃机系统自身无法产生高温高压蒸汽,必须要另外增加蒸汽发生系统。

其次就是内燃机工作时的气消耗量非常大,进、排气都需要布置专门的通道,会直接影响到军舰的甲板面设计。而众所周知,航母的露天甲板就是飞行甲板,本来就是寸土寸金之地,很难再去划出大片区域布置内燃机的进排气道系统。

综上,所以蒸汽轮机系统依然是目前航母动力方面的主流形式。


海研会


柴油机适合轻型舰艇,现在很多舰艇都是柴燃混合的。在低速巡航时用燃气轮机,高速时使用柴油机,取长补短,在满足船舶航速的情况下使燃料充分利用。至于航母之类的大型军舰,主要就是看上了蒸汽轮机比柴油机功率更大、比燃气轮机技术更成熟可靠。另外,某些航母因为要使用蒸汽弹射器,还非得要锅炉烧蒸汽不可,所以就直接用蒸汽轮机了。顺便一提,核动力其实也是蒸汽轮机,只不过把烧油的锅炉换成了反应堆,本质仍然是加热淡水得到高温高压蒸汽推动涡轮对外做功。所以蒸汽轮机是一个高大上的发动机,并不是带有蒸汽就是代表落后。





正步军旅


首先要了解蒸汽机和柴油机的结构原理。蒸汽机实际上是锅炉燃烧燃料加热水(其他媒介物)通过导向机构把蒸汽能转换成机械能,驱动螺旋桨工作。整体上适合大型或者超大型动力系统。相对可靠。对燃料的品质相对要求低。热效率不如柴油机。设备可以通过管道分散布置。

柴油机目前技术仅在二冲程柴油发动机具有大功率有所突破。维护保养相对苛刻,可操作性不如蒸汽机。热效率高。操作空间相对集中。

两者蒸汽机具有低速超大功率,皮实,可操性强。柴油机相对于蒸汽机功率输出尚有巨大差别。对燃料的品质也不如蒸汽机。


海盗69514237


现在还烧油做动力吗?我国的核电已经很发达了。以后采用太阳能发电都有可能。到那时可以邀请印度制造的柴油动力航母来中国互相交流,我辈就可以参观柴油动力航母。


空七叼色


俄罗斯、中国不能生产燃气轮机,军舰都是蒸汽轮机,西方国家军舰都是燃气轮机,西方国家更先进罢了。


龍族旅客


现役航母动力分核动力、燃气轮机、蒸汽轮机,没有柴油机,是因为航母的动力的要求,柴油机了不符合,既不经济,动力也不够


阳光155350177


风力发动机出来没。发动机后面带俩风扇。吹着跑呗。太阳能发电。全舰电力有指望了吧。


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