003型航母据说要用全电推进,你怎么看?

村雨159575876


全电推进是海军舰船发展的一个趋势,除了使用核动力的航空母舰可以使用全电推进之外,包括使用常规动力的航空母舰也可以实现全电推进技术。世界上第一艘服役的全电推进的航空母舰就是美国海军的福特级航空母舰福特号,这艘航空母舰是在2017年8月份加入美国海军服役的,不过如今还在进行相关的改进工作。

英国皇家海军的伊丽莎白女王级航空目前也是一艘采用全电推进的航母,不过这艘航母使用的是常规动力,包括MT30燃气轮机和柴油机等带动发电机来产生电力,电力通过电缆传输给动力电机,最后才是螺旋桨的运动。通过使用全电推进解决了水密舱室贯通的问题,这个可以提高整个航空母舰的抗沉性。

我国在全电推进上也是有所成就的,055万吨远洋驱逐舰就是采用全电推进的一款大型水面舰艇,所以未来003航空母舰使用全电推进就不奇怪了,不过003航空母舰似乎太遥远,因为目前看我国的航空母舰是按照001,001A和002的模式发展,001就是辽宁号,001A是第一艘国产航空母舰,002是国产第一艘采用弹射器的航空母舰,而003就是可能采用核动力的航空母舰了。

英国皇家海军的45型导弹驱逐舰是因为其使用的发动机的在高温环境下不可靠,除了这个之外这艘驱逐舰是没有什么问题的,之前英国罗罗公司已经就这款燃气轮机的改进进行了很长时间的测试工作,未来会有一个解决方案。全电推进是舰船动力发展的一个趋势,中国在全电推进方面的技术是相当先进的。


航空视界


电力推进系统具有机动性好、噪音低、控制响应快等优点,是未来舰艇动力的发展方向,目前包括英国45型驱逐舰、美国DDG-1000驱逐舰等在内的部分先进水面舰艇已经采用了综合电力推进,但是尚未有在类似航空母舰、两栖攻击舰等大型舰艇上使用。虽然经过马伟明院士团队的奋力攻关,我国在舰船综合电力推进技术方面取得了长足进步,但尚没有在主战舰艇上应用的经验,因此,正在建造中的003航母不可能采用电力推进方式。


第二艘国产航母效果图,舰岛后的大烟囱显示其采用的应该是蒸汽轮机
已经“小鹰号”常规动力航母

按照央媒之前的报道,我国的第二艘国产航母,也就是003航母正在江南造船厂稳步建造,与首艘国产航母最大的不同是003航母将会是采用平直甲板+电磁弹射器配置的大型常规动力航母,满载排水量达到80000吨级。而吨位如此大的舰艇,目前还没有任何一个国家采用电力推进的动力方式,即便是军事科技水平最高的美国,其也只在排水量15000吨的DDG-1000上有综合电力推进的应用经验,而且还问题不断。


全球首款采用综合电力推进系统的主战水面舰艇,英国45型驱逐舰
目前采用综合电力推进系统吨位最大的舰艇,美国DDG-1000驱逐舰

对于综合电力推进系统,在其应用于类似航母这这样的大型舰艇前,肯定要在其他中小型舰艇上进行适应性验证,技术条件基本成熟后再在其他大型舰艇上应用,否则一旦出现重大技术问题导致航母无法正常使用,将会对本国整个海军实力及作战体系造成严重影响,这一点是我国航母数量严重不足的情况下无法承担的风险。尤其是003航母将大概率装备电磁弹射系统,虽然电力推进与电磁弹射二者共用是最好的搭配,但是对于003这样一型过渡性质的航母,能够验证电磁弹射一项技术的应用已经十分难得,同时上电力推进和电磁弹射风险过大。
003航母的定位应该是为未来的大型核动力航母的建造应用验证技术、积累经验



国产20MWe船用发电机组通过验收鉴定

对于003航母的动力形式,“威呐”认为最大的可能性还是采用类似首艘国产航母的蒸汽轮机形式(R110重型燃气轮机也有可能,但希望不大),当然为了满足003航母更大的吨位和电磁弹射系统的需求,不仅整体动力水平要大幅提升,还有配备大容量的发电、储电系统。有了“辽宁号”和“山东号”的应用,蒸汽轮机的技术不是问题,而前些时候曝出的国产20MWe船用发电机组顺利通过验收的消息,也进一步佐证了003航母上电磁弹射系统的可能性,结合这两方面的信息,003航母采用蒸汽轮机、配套大功率发电机的动力形式是比较靠谱的。


003航母正面效果图
国产R1110重型燃气轮机,目前主要应用于发电
国产航母发展图谱

虽然关于003航母的性能参数和建设进度上没有完善的报道,但从侧面的报道中可以推断与之相关的核心技术都已经取得了重大进展,至于是否采用电力推进系统,个人认为并不是那么重要,包括核动力系统、综合电力推进、下一代隐身舰载机等,都需要一定的时间才会逐步成熟,时机成熟自然水到渠成,勉强上马不仅要多交“学费”,更严重的是还可能拖延战斗力的形成!
003航母(左)与“山东号”(中)及未来的大型核动力航母(右,注意舰载机的变化)


威呐解析


真实现状

目前国际上采用全电推进技术的独有英美两家,英国打算将其用在45型驱逐舰和“伊丽莎白女王号航母”上,美国“朱姆沃尔特”驱逐舰大家应该都很熟悉,也采用了全电推进技术,据信美国下一代护卫舰也很有可能采用这种技术。如题主所说,采用全电推进技术的45型驱逐舰表现并不抢眼,相反让人看了笑话,此前甚至出现了6艘45型驱逐舰集体趴窝的事件,导致英国海军在长期一段时间内没有驱逐舰可用。45型驱逐舰不是个案,被封为世界最强的“朱姆沃尔特”也多次因为动力系统故障返回巴斯钢铁厂维修。全电技术真的这么如此不堪重用?

当然不是,任何一项先进技术诞生之初都会面临各种问题,有些问题必须时间来进行检验,更何况舰船系统烦杂,要确保动力系统持续稳定工作需要大量理论保证和实际检验,英美作为传统海军大国仍然在这项技术上面临这么多的问题,只能是明这项技术目前仍然不够成熟,不能全盘进行否定。

中国海军要想实现弯道超车,就必须在这些关键技术上进行突破!

全电推进带来的优势是显而易见的,理论上讲,采用全电推进的舰船可以安装高能武器(例如电磁炮)为海战模式变革提供了基础和条件,为舰上的各大系统提供强大可靠的电力支持,包括舰上的武器、动力、雷达等系统性能都将得到进一步提升,未来055A及054B将可能率先采用这种技术。

现在网上有不少人都在讨论003是否会采用全电推进技术,道理也很简单,除了传统方面性能的提升,最为关键的是这项技术能让我国航母采用上最新的电磁弹射和电磁拦阻技术,大幅提升舰载机出动率和载弹量等,从而从根本上提升航母的战斗力。

顺带提一句,未来中国核潜艇也很有可能综合电力推进技术,从而从声院处解决潜艇噪声过大的问题。

总之,这对目前的中国海军而言是一项关键性突破性的技术,不能因为国外失败经验就妄自菲薄,中国有弯道超车的实力和底气!

马伟明院士是这项技术的领头人,在接受央视采访时候他有句话说的特别好:“就是要领先美国。”我觉得这样的科学家才是真正的标杆榜样,务实、敢为天下先的精神是我们中华民族的脊梁,中国有一群像马院士一样伟大的科学家,海军未来何愁不能在航母技术上比肩美国!


兵器世界


很值得期待,因为根据现有消息,003型航母使用的就是由马伟明院士团队研发的整合式电力推进技术,而且采用中压直流电,领先美国的中压交流电技术10年以上,是我国在海军舰载系统技术方面取得的一个里程碑式的突破。
图为海军工程大学马伟明院士团队研发的
电力集成控制系统

其实全电推进系统并不是新鲜的玩意儿,早在英国45型驱逐舰上就已经应用,虽然45型表现出“水土不服”的症状,甚至导致全部趴窝,但这没有打消英国继续应用全电推进技术的决心。英国在最新的“伊莉莎白女王”级航母上同样使用了全电推进技术,除了英国,美国在DDG-1000和福特级航母上也应用了同类技术,可以说,全电推进是未来发展的潮流和方向,中国没有理由不跟进。


图为英国“女王级”
航母,采用的是整合式电力系统

全电推进有什么优势?全电推进不仅拥有节能,高效的优点,关键是该技术可以帮助中国完成电磁弹射技术上舰的壮举。目前003型航母已经确定是采用常规动力+电磁弹射模式,这种模式必须解决储能的问题,而马伟明院士的突破正是指储能技术。在常规动力航母上,应用大型的储能装置,统筹高效解决航母的配电,用电问题,使其达到跟核动力航母一样的效果,这不得不说是一个伟大的壮举。

图为国产003型航母想象图

未来,中国电磁炮还将上舰,预计整合式电力系统的优势将会继续得到发挥。
图为国产电磁炮上舰测试



兵者诡道也


003型航母不可能作用全电推进,目前国内没有相关的报道。如果真的在003型采用全电电推进系统,我们国内的媒体早都炸开了锅,这绝对是爆炸性的新闻。
未来的003型航母


按照研制大型舰船风险控制原则,一般的新技术不会在新建造的舰体上超过30%。而以我们目前可以确认在003型航母上的新技术已经超越了30%以上,主要包括全通甲板设计,电磁弹射系统,电磁拦阻系统,综合电力分配系统。这些系统都是航母上至关重要的分系统。
福特级航母的各系统

如果没有绝对的可靠性,我们是不可能在2015年3月开工的003型航母上从新更改设计,更换电磁弹射系统的。为了保证项目的成功,必然要在新技术上进行一定的风险控制。毕竟新技术意味着有很多新的不可预知的风险。


电磁弹射技术

而我们电磁弹射技术完全得益于我们的功勋科学家马伟明院士团队,发明的中压直流电磁弹射技术。而舰船的全电推进电机也同样出自于这个团队的肖飞课题组,只不过我们目前还没有研制出来可靠的用于航母推进的大功率推进电机。不过不远的将来一定会实现这一世界潮流的。


推进电机原理

全电推进是以英国人首先提出在45型驱逐舰应用的,满满的6艘45型驱逐舰,全部为全电推进系统。还有在“伊丽莎白女王”级航母上也是采用全电推进。而美国在“朱姆沃尔特”级驱逐舰上应用了全电推进。英美两国都是采用中压交流系统的全电推进,其优点就是很容易配置舰载其他电子系统各部件需要不同的电压问题。
英国的6艘45型驱逐舰

美国的朱姆沃尔特级驱逐舰

但是缺点就是极不稳定,英国的45型驱逐舰已经出现了集体趴窝,而美国的朱姆沃尔特也同样在加勒比海被拖拽回来。中压交流技术的不可靠性,已经让美国福特级航母隐患堪忧。而我们的马伟明院士采用的是中压直流技术,整体上领先美英一代,足够他们追10年的了。

而在003型的航母动力选择上,按照保守起见,肯定要上我们能够成熟运用的蒸汽轮机。毕竟在我们002型已经使用。这样有利于降低研制风险,提高003型航母的成功率,提高作战环节的可靠性。虽然我们采用了全舰综合电力分配系统,但是不代表我们就采用全电推进。



以伊丽莎白女王航母为例,其采用全电推进,感应电机采用2台20MW背靠背方式推进,可以产生40MW的动力,推动6.5万吨的航母,装备2套这样的系统,共产生80MW的动力,却只能获得设计最高26节的航速,这对于装配F-35B型的舰载机也算勉强够用。


而对于我们却完全不一样了,毕竟我们的003型航母可是8万吨的排水量,要求装配的可是歼-15T或者五代隐身弹射舰载机。那么航速就要保证在30节以上,而这样对功率的要求就要在150MW-200MW 以上。而我们在2015年才研制成功10MW级推进电机。

而整个福特级采用的A-1B核反应堆核动力系统,其电力总功率达到200 MW级以上,但是前三艘的福特级航母采用4轴蒸汽推进,而整个推进功率达到104MW,约280000马力。而第4艘以后都是采用全电推动系统。目前的推进电机还没有突破10万吨级航母的推进能力。



所以目前我们的003型航母还没有采用全电推进系统。仍然是采用成熟的常规蒸汽动力推进系统,而我们未来的004型和后续型号随着我们的科技发展,必定会采用全电推进方式。我们目前的研制的095型096型核潜艇应该会采用全电推进,毕竟潜艇所需要的推进电机不需要航母那么大的功率。期待我们的003型航母早日与国人见面!!!


淡然小司


全电推可是个好东西,省却变速箱,机械传动一大堆,腾出了大量空间,可以改进舰员生活空间,可以多带燃料和武器,可以减少舰艇噪音,有利隐身,有利均衡分配电力,有利节省燃料。用之航母,有助实现电磁弹射,各国都在发展,只是技术都不够成熟。欧洲大邮轮,实现了全电推,大大降低了噪音。英国海军首次用在了45型驱逐舰体上,用得不太理想,不得已开膛破肚,为得增加发电机。美国也用了,科幻战舰DDG1000,入役不到一周趴了窝,坏在了在巴拿马运河上,只好遣拖船拖着回去,直弄了一个灰头土脸很栽面儿。依我说,正常的,技术是不错,想法还是好的,只是有待收割工程技术应用的成熟。据悉中国的全电推技术不错,已开始了工程化应用,按马院士的话讲,技术要领先世界十年以上,好啊,就有人问了,003型航母使用了全电推进技术如何呢?很好呀,可以在技术上实现大幅领先,这一步发展得够快够先进,实现了航母跨越式发展,真让人高兴啊。

★能否不出毛病?别弄得跟英美两家似的,没面子,魂舞大漠的看法,不会的。为啥?现在已展开了工程化应用,成熟后,即可用之003型航母上,这是一个可以期待的目标。现在质疑的声音大多是中国技术虽好,但还没真地没起来,还缺乏工程实践,只有实践检验了的才是王道,是的也没错,我们已然在用,官媒多有解说,致于应用后效果如何,这就需要一个过程来催熟,成熟了才好用于先进装备发展,我们是很严谨的,不会啥事一阵风,为图先进,生吞活剥,比如055就没有用,没用的意思要等待技术成熟,什么时候见识了真正好用的全电推舰船,即可说明工程化效果是成功的。航母应用新技术,不为图什么最先进,贪一时之快,这点,我们做得足够好。

★先进一代。我们的中压直流,要比交流电先进,其中的技术王道,马伟明已经说得够清楚,先进十年,当然更好用。为此发展002,马院士据理以争,结果正在江南造船厂建设中的航母停了工,据悉争论的焦点,是蒸弹还是电弹问题,蒸弹可以不用全电推,不用过去先进的技术,现在他得到了理想的结果,说明电弹技术是成功的,否则不会把消息公之于众。魂舞大漠私下里为之喜,有了先进的成熟的技术能用干吗不用,使用电弹可大幅提高舰载战斗机出动效率,国家下一代航母的战斗力将有一个大的飞跃。争论的原因可能还有一个,是使用柴燃混合动力,还是核动力,马院士已经说得够明白,有了全电推,就是柴燃混合动力,也可轻松实现电弹,呵呵,厉害了马少将,厉害了我的国,这简直是说用便用,一个逆天的发展节奏啊。

★前景向好。看来已经明朗化,不用再担心,要在不仅可用之航母,亦可用在其它战斗舰艇上,如055,核潜艇等,全电推进,已有了一个光明的技术前景,正是我们创新的结果。创新得以实现引领,面对此前的落后,自可长舒一口气儿,扬起眉毛,我们不再那么落后,就在今天实现反超。在网上常听到的议论,几乎都变了腔,高大度,总在强调落后,或说山寨什么的,很气人,几乎所有的装备都能找着类似的外国对象,这也把我们看得忒神了,美国“尼米兹”级航母,发展出这多年,从没见世上有谁仿出来,哪有这般容易呀,对不对?装备从根上刨,正是科学实验,技术实践,如果在理论上,技术上不能琢磨明白,仅仅造一个样子货,正会害死自己,这样的事,我们从来不为的。


魂舞大漠


先来说一个问题:有关003航母的消息都是半官方的消息,我国还没有官方正式发布的任何消息,比如说:排水量8万吨、直通甲板、电磁弹射起飞。在我国防部新闻发布会上,国防部发言人曾回答过“中国是否在建造003航母”的问题,国防部的说法一如既往——既没有肯定,也没否定,只是强调了发展航母是我国的权力,不针对任何一个国家。


根据我军事专家在央视节目中的说法,003航母推测其应该是:常规动力、8万吨的排水量、采用的是直通甲板、电磁弹射起飞方式、全电推进。这些只能算得上是半官方性质,至于国防部或者是中船重工的公开证实,现在还没有。按照我军方的一惯“传统”,只有在不得不公布的时候,或者说是“实在瞒不住了”,才会有相关消息。儒道之主的个人看法是,这些半官方消息的可信度非常高。


能否实现使用全电推进系统?现在只能说是:003航母上全电推进系统的可能性非常高。很多人认为“电磁弹射系统是个耗电大户,常规动力航母上电磁弹射就得采用全电推进系统”,这种说法从根本上就是错误的,全电推进系统根本无法改变电磁弹射所消耗的电能——弹射同一目标,电磁弹射消耗的电能是固定值,并不会因为采用哪种推进系统而发生任何变化。简单说就是,弹射同一目标的情况下,消耗多少能量是固定不变的。

003采用电磁弹射,目前来说,这是已经可以肯定的事了。换句话说就是,常规动力航母能够满足电磁弹射所消耗的电能,或者说是能够满足电磁弹射的电力需求。换句话说,常规动力系统产出的能量能够满足电磁弹射等航母上所有设备的能量需要——电能也是能量。而采用全电推进系统的最大优点就是:直接将发动机输出的功率转换为电能、避免了传动机构的损耗,在能量传输过程中损耗更小。

简单点说就是:采用全电推进系统能够降低能耗。航母动力系统产出的能量是固定的,降低了传输过程中的能耗,意味着能够被利用的能量变得更多。采用传统推进系统都能够满足电磁弹射的需要,如今使用了可降低能耗的全电推进系统,可利用能量变得更大,怎么某些人反而还说电力不够用了呢?恐怕这是连能量守衡定律都没搞懂吧。那些说“电力不足”的同志们,洗洗睡去吧。



从理论上来说,全电推进系统能够为电磁弹射保留更丰富的电能。只要常规动力航母能够上电磁弹射,再采用全电推进系统就不存在着电力不足的问题。全电推进系统能否上舰,需要解决的问题虽然很多,根据现有的公开资料来看,我们还差推进电机这一块。003航母能否采用全电推进,主要就是取决于推进电机问题能否得到解决——马伟明院士团队已经攻克了全电推进系统,推进电机还没消息。


有消息称,20MW的推进电机现在已经不是问题了,官方还未证实这个消息。具体如何解决,现在还没有官方的信息,我们没别的选择,只能静候佳音。2017年11月13日,根据美国《防务新闻》网站的报道,中国下一艘航母的常规动力系统研发取得突破,可以让飞机使用先进的弹射装置起飞。这里的说的“常规动力系统取得突破”,指的就是马伟明院士的舰船综合电力系统——全电推进系统。美国《防务新闻》的意思很明显:全电推进系统上舰。


儒道之主


航母动力来源依靠核动力系统或者常规动力。核动力系统和常规燃油锅炉系统都是用高压蒸汽推动汽轮机和发电机工作和发电的,他们的区别就只是燃烧的燃料不一样,其工作环节是差别不大的。核动力航母并不一定就代表着动力强劲和不停输出,核动力只能使航母续航更加持久,航行更远。

比如说法国戴高乐号航母的动力就“不给力”,他的总功率和蒸汽产量都不够,使得其航速和电力供应都存在问题。我国辽宁舰号航母虽是燃油常规动力,但是其性能强劲,能够以32航节的高速飙车达到1000海里,法国戴乐高号航母的航速却只有27航节。所以说只要常规动力航母的燃油锅炉系统能够正常工作,就能够烧出足够的蒸汽来带动发电机工作。为保证航母全舰的用电,包括电磁弹射和电涡流阻拦索技术用电,003号航母势必会采用全电推进系统。



纵观国际主流军船的发展趋势,电力推进系统因为具有低噪音,高能效,结构灵活等诸多特点,成为了下一代军用舰艇的发展趋势。为了对标世界航母的发展趋势,我们发现我国下一代航母将会具有最明显特征就是同时使用了电磁弹射和电涡流阻拦索技术。


因此,为了能够给航母提供足够的电力,003行航母将会攻克各种技术难关,毫不犹豫的采用包括核电综合推进、电磁弹射及电涡流助降系统的新一代强大航空母舰。这些所有的工作成就全是由我国科技人员辛苦奋斗出来的。


军武哨兵



一村文艺


对于航母的动力系统来说,是标志着一个国家海军实力的象征,美国自上世纪70年代开始,就大规模装备了核动力航母,而对于电动航母的设计,是来源于英国航母,坊间传出中国003型航母可能使用全电推进,这么说是不标准的,该型航母根据海军官网上描述,是采用油电混合推进系统。类似于英国“女王”号航母。

对于航母电力化的设想最早由上世纪80年代末的英国皇家海军提出,航母航行过程中,会产生大量的势能,而在甲板下方,也可以安装大量的太阳能采光板,从计划来看,十分完美,但是当“女王”号航母建造的时候,才发现没有这么简单,首先全电工作系统存在的最大问题就是能源问题,毕竟即便是出航时候将系统续足了电,航行时通过太阳能和势能进行电板的补充,推动4万吨排水量航母这般庞然大物,是远远不够的,这么写电只能维持大约一周的航行因此,在建造航母的时候,英国很快舍掉了全电推进的计划。

但是这并不意味这电力推进不可行,采用油电混合技术已经是动力行业中一个比较普遍的事实,通过燃油进行紧急作战推进,电力进行巡航动力推进,当能源的使用最大化,通过势能收集和采光板收集热量转化为电能,不仅可以提供推进动力,还能为航母的日常作业提供额外的动力,相比于传统的燃油推进和燃油发电来说,再不降低作战力的状况下,更加实用,在核动力技术还不成熟的时候,油电混合着实是003型航母最佳的选择。


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