003型航母據說要用全電推進,你怎麼看?

村雨159575876


全電推進是海軍艦船發展的一個趨勢,除了使用核動力的航空母艦可以使用全電推進之外,包括使用常規動力的航空母艦也可以實現全電推進技術。世界上第一艘服役的全電推進的航空母艦就是美國海軍的福特級航空母艦福特號,這艘航空母艦是在2017年8月份加入美國海軍服役的,不過如今還在進行相關的改進工作。

英國皇家海軍的伊麗莎白女王級航空目前也是一艘採用全電推進的航母,不過這艘航母使用的是常規動力,包括MT30燃氣輪機和柴油機等帶動發電機來產生電力,電力通過電纜傳輸給動力電機,最後才是螺旋槳的運動。通過使用全電推進解決了水密艙室貫通的問題,這個可以提高整個航空母艦的抗沉性。

我國在全電推進上也是有所成就的,055萬噸遠洋驅逐艦就是採用全電推進的一款大型水面艦艇,所以未來003航空母艦使用全電推進就不奇怪了,不過003航空母艦似乎太遙遠,因為目前看我國的航空母艦是按照001,001A和002的模式發展,001就是遼寧號,001A是第一艘國產航空母艦,002是國產第一艘採用彈射器的航空母艦,而003就是可能採用核動力的航空母艦了。

英國皇家海軍的45型導彈驅逐艦是因為其使用的發動機的在高溫環境下不可靠,除了這個之外這艘驅逐艦是沒有什麼問題的,之前英國羅羅公司已經就這款燃氣輪機的改進進行了很長時間的測試工作,未來會有一個解決方案。全電推進是艦船動力發展的一個趨勢,中國在全電推進方面的技術是相當先進的。


航空視界


電力推進系統具有機動性好、噪音低、控制響應快等優點,是未來艦艇動力的發展方向,目前包括英國45型驅逐艦、美國DDG-1000驅逐艦等在內的部分先進水面艦艇已經採用了綜合電力推進,但是尚未有在類似航空母艦、兩棲攻擊艦等大型艦艇上使用。雖然經過馬偉明院士團隊的奮力攻關,我國在艦船綜合電力推進技術方面取得了長足進步,但尚沒有在主戰艦艇上應用的經驗,因此,正在建造中的003航母不可能採用電力推進方式。


第二艘國產航母效果圖,艦島後的大煙囪顯示其採用的應該是蒸汽輪機
已經“小鷹號”常規動力航母

按照央媒之前的報道,我國的第二艘國產航母,也就是003航母正在江南造船廠穩步建造,與首艘國產航母最大的不同是003航母將會是採用平直甲板+電磁彈射器配置的大型常規動力航母,滿載排水量達到80000噸級。而噸位如此大的艦艇,目前還沒有任何一個國家採用電力推進的動力方式,即便是軍事科技水平最高的美國,其也只在排水量15000噸的DDG-1000上有綜合電力推進的應用經驗,而且還問題不斷。


全球首款採用綜合電力推進系統的主戰水面艦艇,英國45型驅逐艦
目前採用綜合電力推進系統噸位最大的艦艇,美國DDG-1000驅逐艦

對於綜合電力推進系統,在其應用於類似航母這這樣的大型艦艇前,肯定要在其他中小型艦艇上進行適應性驗證,技術條件基本成熟後再在其他大型艦艇上應用,否則一旦出現重大技術問題導致航母無法正常使用,將會對本國整個海軍實力及作戰體系造成嚴重影響,這一點是我國航母數量嚴重不足的情況下無法承擔的風險。尤其是003航母將大概率裝備電磁彈射系統,雖然電力推進與電磁彈射二者共用是最好的搭配,但是對於003這樣一型過渡性質的航母,能夠驗證電磁彈射一項技術的應用已經十分難得,同時上電力推進和電磁彈射風險過大。
003航母的定位應該是為未來的大型核動力航母的建造應用驗證技術、積累經驗



國產20MWe船用發電機組通過驗收鑑定

對於003航母的動力形式,“威吶”認為最大的可能性還是採用類似首艘國產航母的蒸汽輪機形式(R110重型燃氣輪機也有可能,但希望不大),當然為了滿足003航母更大的噸位和電磁彈射系統的需求,不僅整體動力水平要大幅提升,還有配備大容量的發電、儲電系統。有了“遼寧號”和“山東號”的應用,蒸汽輪機的技術不是問題,而前些時候曝出的國產20MWe船用發電機組順利通過驗收的消息,也進一步佐證了003航母上電磁彈射系統的可能性,結合這兩方面的信息,003航母採用蒸汽輪機、配套大功率發電機的動力形式是比較靠譜的。


003航母正面效果圖
國產R1110重型燃氣輪機,目前主要應用於發電
國產航母發展圖譜

雖然關於003航母的性能參數和建設進度上沒有完善的報道,但從側面的報道中可以推斷與之相關的核心技術都已經取得了重大進展,至於是否採用電力推進系統,個人認為並不是那麼重要,包括核動力系統、綜合電力推進、下一代隱身艦載機等,都需要一定的時間才會逐步成熟,時機成熟自然水到渠成,勉強上馬不僅要多交“學費”,更嚴重的是還可能拖延戰鬥力的形成!
003航母(左)與“山東號”(中)及未來的大型核動力航母(右,注意艦載機的變化)


威吶解析


真實現狀

目前國際上採用全電推進技術的獨有英美兩家,英國打算將其用在45型驅逐艦和“伊麗莎白女王號航母”上,美國“朱姆沃爾特”驅逐艦大家應該都很熟悉,也採用了全電推進技術,據信美國下一代護衛艦也很有可能採用這種技術。如題主所說,採用全電推進技術的45型驅逐艦表現並不搶眼,相反讓人看了笑話,此前甚至出現了6艘45型驅逐艦集體趴窩的事件,導致英國海軍在長期一段時間內沒有驅逐艦可用。45型驅逐艦不是個案,被封為世界最強的“朱姆沃爾特”也多次因為動力系統故障返回巴斯鋼鐵廠維修。全電技術真的這麼如此不堪重用?

當然不是,任何一項先進技術誕生之初都會面臨各種問題,有些問題必須時間來進行檢驗,更何況艦船系統煩雜,要確保動力系統持續穩定工作需要大量理論保證和實際檢驗,英美作為傳統海軍大國仍然在這項技術上面臨這麼多的問題,只能是明這項技術目前仍然不夠成熟,不能全盤進行否定。

中國海軍要想實現彎道超車,就必須在這些關鍵技術上進行突破!

全電推進帶來的優勢是顯而易見的,理論上講,採用全電推進的艦船可以安裝高能武器(例如電磁炮)為海戰模式變革提供了基礎和條件,為艦上的各大系統提供強大可靠的電力支持,包括艦上的武器、動力、雷達等系統性能都將得到進一步提升,未來055A及054B將可能率先採用這種技術。

現在網上有不少人都在討論003是否會採用全電推進技術,道理也很簡單,除了傳統方面性能的提升,最為關鍵的是這項技術能讓我國航母採用上最新的電磁彈射和電磁攔阻技術,大幅提升艦載機出動率和載彈量等,從而從根本上提升航母的戰鬥力。

順帶提一句,未來中國核潛艇也很有可能綜合電力推進技術,從而從聲院處解決潛艇噪聲過大的問題。

總之,這對目前的中國海軍而言是一項關鍵性突破性的技術,不能因為國外失敗經驗就妄自菲薄,中國有彎道超車的實力和底氣!

馬偉明院士是這項技術的領頭人,在接受央視採訪時候他有句話說的特別好:“就是要領先美國。”我覺得這樣的科學家才是真正的標杆榜樣,務實、敢為天下先的精神是我們中華民族的脊樑,中國有一群像馬院士一樣偉大的科學家,海軍未來何愁不能在航母技術上比肩美國!


兵器世界


很值得期待,因為根據現有消息,003型航母使用的就是由馬偉明院士團隊研發的整合式電力推進技術,而且採用中壓直流電,領先美國的中壓交流電技術10年以上,是我國在海軍艦載系統技術方面取得的一個里程碑式的突破。
圖為海軍工程大學馬偉明院士團隊研發的
電力集成控制系統

其實全電推進系統並不是新鮮的玩意兒,早在英國45型驅逐艦上就已經應用,雖然45型表現出“水土不服”的症狀,甚至導致全部趴窩,但這沒有打消英國繼續應用全電推進技術的決心。英國在最新的“伊莉莎白女王”級航母上同樣使用了全電推進技術,除了英國,美國在DDG-1000和福特級航母上也應用了同類技術,可以說,全電推進是未來發展的潮流和方向,中國沒有理由不跟進。


圖為英國“女王級”
航母,採用的是整合式電力系統

全電推進有什麼優勢?全電推進不僅擁有節能,高效的優點,關鍵是該技術可以幫助中國完成電磁彈射技術上艦的壯舉。目前003型航母已經確定是採用常規動力+電磁彈射模式,這種模式必須解決儲能的問題,而馬偉明院士的突破正是指儲能技術。在常規動力航母上,應用大型的儲能裝置,統籌高效解決航母的配電,用電問題,使其達到跟核動力航母一樣的效果,這不得不說是一個偉大的壯舉。

圖為國產003型航母想象圖

未來,中國電磁炮還將上艦,預計整合式電力系統的優勢將會繼續得到發揮。
圖為國產電磁炮上艦測試



兵者詭道也


003型航母不可能作用全電推進,目前國內沒有相關的報道。如果真的在003型採用全電電推進系統,我們國內的媒體早都炸開了鍋,這絕對是爆炸性的新聞。
未來的003型航母


按照研製大型艦船風險控制原則,一般的新技術不會在新建造的艦體上超過30%。而以我們目前可以確認在003型航母上的新技術已經超越了30%以上,主要包括全通甲板設計,電磁彈射系統,電磁攔阻系統,綜合電力分配系統。這些系統都是航母上至關重要的分系統。
福特級航母的各系統

如果沒有絕對的可靠性,我們是不可能在2015年3月開工的003型航母上從新更改設計,更換電磁彈射系統的。為了保證項目的成功,必然要在新技術上進行一定的風險控制。畢竟新技術意味著有很多新的不可預知的風險。


電磁彈射技術

而我們電磁彈射技術完全得益於我們的功勳科學家馬偉明院士團隊,發明的中壓直流電磁彈射技術。而艦船的全電推進電機也同樣出自於這個團隊的肖飛課題組,只不過我們目前還沒有研製出來可靠的用於航母推進的大功率推進電機。不過不遠的將來一定會實現這一世界潮流的。


推進電機原理

全電推進是以英國人首先提出在45型驅逐艦應用的,滿滿的6艘45型驅逐艦,全部為全電推進系統。還有在“伊麗莎白女王”級航母上也是採用全電推進。而美國在“朱姆沃爾特”級驅逐艦上應用了全電推進。英美兩國都是採用中壓交流系統的全電推進,其優點就是很容易配置艦載其他電子系統各部件需要不同的電壓問題。
英國的6艘45型驅逐艦

美國的朱姆沃爾特級驅逐艦

但是缺點就是極不穩定,英國的45型驅逐艦已經出現了集體趴窩,而美國的朱姆沃爾特也同樣在加勒比海被拖拽回來。中壓交流技術的不可靠性,已經讓美國福特級航母隱患堪憂。而我們的馬偉明院士採用的是中壓直流技術,整體上領先美英一代,足夠他們追10年的了。

而在003型的航母動力選擇上,按照保守起見,肯定要上我們能夠成熟運用的蒸汽輪機。畢竟在我們002型已經使用。這樣有利於降低研製風險,提高003型航母的成功率,提高作戰環節的可靠性。雖然我們採用了全艦綜合電力分配系統,但是不代表我們就採用全電推進。



以伊麗莎白女王航母為例,其採用全電推進,感應電機採用2臺20MW背靠背方式推進,可以產生40MW的動力,推動6.5萬噸的航母,裝備2套這樣的系統,共產生80MW的動力,卻只能獲得設計最高26節的航速,這對於裝配F-35B型的艦載機也算勉強夠用。


而對於我們卻完全不一樣了,畢竟我們的003型航母可是8萬噸的排水量,要求裝配的可是殲-15T或者五代隱身彈射艦載機。那麼航速就要保證在30節以上,而這樣對功率的要求就要在150MW-200MW 以上。而我們在2015年才研製成功10MW級推進電機。

而整個福特級採用的A-1B核反應堆核動力系統,其電力總功率達到200 MW級以上,但是前三艘的福特級航母採用4軸蒸汽推進,而整個推進功率達到104MW,約280000馬力。而第4艘以後都是採用全電推動系統。目前的推進電機還沒有突破10萬噸級航母的推進能力。



所以目前我們的003型航母還沒有采用全電推進系統。仍然是採用成熟的常規蒸汽動力推進系統,而我們未來的004型和後續型號隨著我們的科技發展,必定會採用全電推進方式。我們目前的研製的095型096型核潛艇應該會採用全電推進,畢竟潛艇所需要的推進電機不需要航母那麼大的功率。期待我們的003型航母早日與國人見面!!!


淡然小司


全電推可是個好東西,省卻變速箱,機械傳動一大堆,騰出了大量空間,可以改進艦員生活空間,可以多帶燃料和武器,可以減少艦艇噪音,有利隱身,有利均衡分配電力,有利節省燃料。用之航母,有助實現電磁彈射,各國都在發展,只是技術都不夠成熟。歐洲大郵輪,實現了全電推,大大降低了噪音。英國海軍首次用在了45型驅逐艦體上,用得不太理想,不得已開膛破肚,為得增加發電機。美國也用了,科幻戰艦DDG1000,入役不到一週趴了窩,壞在了在巴拿馬運河上,只好遣拖船拖著回去,直弄了一個灰頭土臉很栽面兒。依我說,正常的,技術是不錯,想法還是好的,只是有待收割工程技術應用的成熟。據悉中國的全電推技術不錯,已開始了工程化應用,按馬院士的話講,技術要領先世界十年以上,好啊,就有人問了,003型航母使用了全電推進技術如何呢?很好呀,可以在技術上實現大幅領先,這一步發展得夠快夠先進,實現了航母跨越式發展,真讓人高興啊。

★能否不出毛病?別弄得跟英美兩家似的,沒面子,魂舞大漠的看法,不會的。為啥?現在已展開了工程化應用,成熟後,即可用之003型航母上,這是一個可以期待的目標。現在質疑的聲音大多是中國技術雖好,但還沒真地沒起來,還缺乏工程實踐,只有實踐檢驗了的才是王道,是的也沒錯,我們已然在用,官媒多有解說,致於應用後效果如何,這就需要一個過程來催熟,成熟了才好用於先進裝備發展,我們是很嚴謹的,不會啥事一陣風,為圖先進,生吞活剝,比如055就沒有用,沒用的意思要等待技術成熟,什麼時候見識了真正好用的全電推艦船,即可說明工程化效果是成功的。航母應用新技術,不為圖什麼最先進,貪一時之快,這點,我們做得足夠好。

★先進一代。我們的中壓直流,要比交流電先進,其中的技術王道,馬偉明已經說得夠清楚,先進十年,當然更好用。為此發展002,馬院士據理以爭,結果正在江南造船廠建設中的航母停了工,據悉爭論的焦點,是蒸彈還是電彈問題,蒸彈可以不用全電推,不用過去先進的技術,現在他得到了理想的結果,說明電彈技術是成功的,否則不會把消息公之於眾。魂舞大漠私下裡為之喜,有了先進的成熟的技術能用幹嗎不用,使用電彈可大幅提高艦載戰鬥機出動效率,國家下一代航母的戰鬥力將有一個大的飛躍。爭論的原因可能還有一個,是使用柴燃混合動力,還是核動力,馬院士已經說得夠明白,有了全電推,就是柴燃混合動力,也可輕鬆實現電彈,呵呵,厲害了馬少將,厲害了我的國,這簡直是說用便用,一個逆天的發展節奏啊。

★前景向好。看來已經明朗化,不用再擔心,要在不僅可用之航母,亦可用在其它戰鬥艦艇上,如055,核潛艇等,全電推進,已有了一個光明的技術前景,正是我們創新的結果。創新得以實現引領,面對此前的落後,自可長舒一口氣兒,揚起眉毛,我們不再那麼落後,就在今天實現反超。在網上常聽到的議論,幾乎都變了腔,高大度,總在強調落後,或說山寨什麼的,很氣人,幾乎所有的裝備都能找著類似的外國對象,這也把我們看得忒神了,美國“尼米茲”級航母,發展出這多年,從沒見世上有誰仿出來,哪有這般容易呀,對不對?裝備從根上刨,正是科學實驗,技術實踐,如果在理論上,技術上不能琢磨明白,僅僅造一個樣子貨,正會害死自己,這樣的事,我們從來不為的。


魂舞大漠


先來說一個問題:有關003航母的消息都是半官方的消息,我國還沒有官方正式發佈的任何消息,比如說:排水量8萬噸、直通甲板、電磁彈射起飛。在我國防部新聞發佈會上,國防部發言人曾回答過“中國是否在建造003航母”的問題,國防部的說法一如既往——既沒有肯定,也沒否定,只是強調了發展航母是我國的權力,不針對任何一個國家。


根據我軍事專家在央視節目中的說法,003航母推測其應該是:常規動力、8萬噸的排水量、採用的是直通甲板、電磁彈射起飛方式、全電推進。這些只能算得上是半官方性質,至於國防部或者是中船重工的公開證實,現在還沒有。按照我軍方的一慣“傳統”,只有在不得不公佈的時候,或者說是“實在瞞不住了”,才會有相關消息。儒道之主的個人看法是,這些半官方消息的可信度非常高。


能否實現使用全電推進系統?現在只能說是:003航母上全電推進系統的可能性非常高。很多人認為“電磁彈射系統是個耗電大戶,常規動力航母上電磁彈射就得采用全電推進系統”,這種說法從根本上就是錯誤的,全電推進系統根本無法改變電磁彈射所消耗的電能——彈射同一目標,電磁彈射消耗的電能是固定值,並不會因為採用哪種推進系統而發生任何變化。簡單說就是,彈射同一目標的情況下,消耗多少能量是固定不變的。

003採用電磁彈射,目前來說,這是已經可以肯定的事了。換句話說就是,常規動力航母能夠滿足電磁彈射所消耗的電能,或者說是能夠滿足電磁彈射的電力需求。換句話說,常規動力系統產出的能量能夠滿足電磁彈射等航母上所有設備的能量需要——電能也是能量。而採用全電推進系統的最大優點就是:直接將發動機輸出的功率轉換為電能、避免了傳動機構的損耗,在能量傳輸過程中損耗更小。

簡單點說就是:採用全電推進系統能夠降低能耗。航母動力系統產出的能量是固定的,降低了傳輸過程中的能耗,意味著能夠被利用的能量變得更多。採用傳統推進系統都能夠滿足電磁彈射的需要,如今使用了可降低能耗的全電推進系統,可利用能量變得更大,怎麼某些人反而還說電力不夠用了呢?恐怕這是連能量守衡定律都沒搞懂吧。那些說“電力不足”的同志們,洗洗睡去吧。



從理論上來說,全電推進系統能夠為電磁彈射保留更豐富的電能。只要常規動力航母能夠上電磁彈射,再採用全電推進系統就不存在著電力不足的問題。全電推進系統能否上艦,需要解決的問題雖然很多,根據現有的公開資料來看,我們還差推進電機這一塊。003航母能否採用全電推進,主要就是取決於推進電機問題能否得到解決——馬偉明院士團隊已經攻克了全電推進系統,推進電機還沒消息。


有消息稱,20MW的推進電機現在已經不是問題了,官方還未證實這個消息。具體如何解決,現在還沒有官方的信息,我們沒別的選擇,只能靜候佳音。2017年11月13日,根據美國《防務新聞》網站的報道,中國下一艘航母的常規動力系統研發取得突破,可以讓飛機使用先進的彈射裝置起飛。這裡的說的“常規動力系統取得突破”,指的就是馬偉明院士的艦船綜合電力系統——全電推進系統。美國《防務新聞》的意思很明顯:全電推進系統上艦。


儒道之主


航母動力來源依靠核動力系統或者常規動力。核動力系統和常規燃油鍋爐系統都是用高壓蒸汽推動汽輪機和發電機工作和發電的,他們的區別就只是燃燒的燃料不一樣,其工作環節是差別不大的。核動力航母並不一定就代表著動力強勁和不停輸出,核動力只能使航母續航更加持久,航行更遠。

比如說法國戴高樂號航母的動力就“不給力”,他的總功率和蒸汽產量都不夠,使得其航速和電力供應都存在問題。我國遼寧艦號航母雖是燃油常規動力,但是其性能強勁,能夠以32航節的高速飆車達到1000海里,法國戴樂高號航母的航速卻只有27航節。所以說只要常規動力航母的燃油鍋爐系統能夠正常工作,就能夠燒出足夠的蒸汽來帶動發電機工作。為保證航母全艦的用電,包括電磁彈射和電渦流阻攔索技術用電,003號航母勢必會採用全電推進系統。



縱觀國際主流軍船的發展趨勢,電力推進系統因為具有低噪音,高能效,結構靈活等諸多特點,成為了下一代軍用艦艇的發展趨勢。為了對標世界航母的發展趨勢,我們發現我國下一代航母將會具有最明顯特徵就是同時使用了電磁彈射和電渦流阻攔索技術。


因此,為了能夠給航母提供足夠的電力,003行航母將會攻克各種技術難關,毫不猶豫的採用包括核電綜合推進、電磁彈射及電渦流助降系統的新一代強大航空母艦。這些所有的工作成就全是由我國科技人員辛苦奮鬥出來的。


軍武哨兵



一村文藝


對於航母的動力系統來說,是標誌著一個國家海軍實力的象徵,美國自上世紀70年代開始,就大規模裝備了核動力航母,而對於電動航母的設計,是來源於英國航母,坊間傳出中國003型航母可能使用全電推進,這麼說是不標準的,該型航母根據海軍官網上描述,是採用油電混合推進系統。類似於英國“女王”號航母。

對於航母電力化的設想最早由上世紀80年代末的英國皇家海軍提出,航母航行過程中,會產生大量的勢能,而在甲板下方,也可以安裝大量的太陽能採光板,從計劃來看,十分完美,但是當“女王”號航母建造的時候,才發現沒有這麼簡單,首先全電工作系統存在的最大問題就是能源問題,畢竟即便是出航時候將系統續足了電,航行時通過太陽能和勢能進行電板的補充,推動4萬噸排水量航母這般龐然大物,是遠遠不夠的,這麼寫電只能維持大約一週的航行因此,在建造航母的時候,英國很快舍掉了全電推進的計劃。

但是這並不意味這電力推進不可行,採用油電混合技術已經是動力行業中一個比較普遍的事實,通過燃油進行緊急作戰推進,電力進行巡航動力推進,當能源的使用最大化,通過勢能收集和採光板收集熱量轉化為電能,不僅可以提供推進動力,還能為航母的日常作業提供額外的動力,相比於傳統的燃油推進和燃油發電來說,再不降低作戰力的狀況下,更加實用,在核動力技術還不成熟的時候,油電混合著實是003型航母最佳的選擇。


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