03.04 航母採用全電推是什麼意思？

孟憲沂2

全電推說起來容易，無非取消了過去的機械傳動，把動力來發電，用電來推動螺旋漿，沒有了機械軸系，沒有了減速機，可使艦艇節省大量空間，噪音也得以大幅降低，還可節約不少燃料呢。都知道全電推的好，只是實現起來相當麻煩，有好多技術問題不夠成熟。都想使用，只是能滿足使用條件者，卻不是很多，目前只有英美。英國45型驅逐艦，用的就是全電推，結果只有開膛破肚，大傷元氣，只能做為訓練艦使用。美國DDG1000也用的全電推，出門即趴窩，這艦要解決問題，恐怕不是三年五載所能完成的。還有英國的女王級，是世上至今為止唯一一艘全電推航母，但不知命運如何。用的垂直起飛的艦載機，興許能好點。全電推開啟艦船動力技術革命，世上都在研究。

▲全電化艦船。全電汽車，全電坦克，大興特興，因為有這麼多的好處，當然艦艇，包括航母也需要使用。比如電磁彈射瞬間需要大容量的電能，全電推正可滿足使用。全電推系統大致可包括，產生、分配、管理、功率變換、電推進和用電設備等，靠著先進的分配系統，可以先滿足最需要的用電設備，由於電制不同，可分為交流系統和直流系統。交流系統設備較為成熟，如早就用在22萬噸級“海洋綠洲”號豪華遊輪上面。但是最先進的直流系統，只有一個國家能掌握，好處是震動小，而噪聲低，還特別適合用於中高速的用電機組，如航母，屬於航母上天造地設的用電系統，這是目前最先進的電力推進系統，甚至英美都不掌握。如果成功用於潛艇，隱蔽性將猛然提高几個數量級，將具有劃代意義。

▲好處多多。稱之為未來動力，毫不誇張，節油至少16%，自可航行得更遠。原先軸系擠佔的大量空間，可以佈置更多的武器和彈藥，於航母可以裝載更大飛機，艦船佈局可是靈活多了。重要的是，如果用於保障新概念武器使用，滿足高能量供需要求，比如目前世上熱議的激光，電磁炮和微波武器等。就是航母的電磁彈射器，也是一個電老虎，需要的電力在10MW以上，似乎只有全電推可以解決這一問題。美國現在“福特”級使用的綜合電力保障系統，與全電推根本就是兩碼事，就不是一個概念。不是美國不想用，整體技術還未實現突破，就是這，問題總也不斷。那些奉美國第一的注意了，全電推，美國不是最領先的，比之中國，少說還得落後15年以上，這還是我們謙虛的說法，不客氣，至少要在20年左右吧。

▲中國全電推。最後值得講講中國全電推的厲害，世上唯一的一家使用直流系統者，別無分號。已經有工程樣機問世，致於是否已經使用，沒見相關報道。不過也每能透露一些消息。003航母開了工，關於是否上全電推，似乎有過一次爭議，為此，只好暫時停了工。魂舞大漠的觀察，有了正是要用的，不能等技術過時以後再用，全電推有這麼多的好上，能用就是要用。

魂舞大漠

全電推進方式就是推進器不再是傳統的推進方式而且採用了推進電機作為動力源，來推動艦船前進的新型動力方式。我們在這裡要弄明白全電動力，就要先明白傳統動力都是怎麼回事。

艦船無論在水面還是水下航行都需要動力源帶動螺旋槳旋轉推動水流，從而產生反作用力，推動自己前進。目前艦船大多采用，蒸汽機，柴油機，汽油機，燃氣輪機作為動力源，這些動力源通過運轉做功，輸出動力，再通過減速機，動力輸出軸傳遞給螺旋槳。是化學能直接轉變機械能的方式。這裡的缺點就是，浪費能源，效率不高，很大原因在於減速機吸收了一定的能量，而且噪音還特別大。

而全電推進就同樣的動力源，帶動的是發電機，直接發電，發電機通過電纜直接把能量輸出給用於推進的電動機螺旋槳，省去了中間的減速機，這樣的效率就提高一定的水平，也減少很多噪音（這方面對潛艇很重要）。

全電推進看似簡單，實際是很複雜的系統。首先就要設計好推進電機，而且是要在水下，要擁有強大的功率，怎麼設計這就是一個需要研究的思路。有了推進電機，就要有供電系統，這個系統就要與電機相配套才行，供電系統要能合理分配全艦的各個單元的用電情況，這套供電系統就成為了全艦的核心裝備了，不是哪個國家隨便就能研製裝備的。

目前來說，全艦電力推進是英國人提出來的，並且研製並運用到其最近的45型驅逐艦上，美國緊隨其後，運用到最近的朱姆沃爾特驅逐艦上，英國與美國的設計思路是一樣的，都是採用中壓交流模式，其全艦電力控制系統和推進電機都是中壓交流的，可是實驗中卻出現了很多問題，致使其可靠性難以保證。

我們國家是後起之秀，同樣跟隨世界前沿技術的發展，全艦電力推進自然會努力公關。我們的國寶級科學家“馬偉明院士”帶領其科學團隊，攻克了電力推進系統的難關。

其走的道路與美，英完全不同，他採用的是中壓直流供電系統，推進電機等設備都是採用中壓直流的，直流電升壓，降壓比較麻煩，但是輸出比較好，可是交流正好反過來了，不同的電流方式帶來的困難也是不同的，看樣子我們的院士很好的解決了這樣的問題，美國目前正在研究中壓直流模式，這就要比我們落後一些了。

全電推進就是很好的解決了動力系統能源浪費的問題，把艦船有用的功率都能得到合理的分配，這樣，全艦電力綜合系統就是關鍵設備。所以說全電推進不只是一個推進方式改為電機推進，而且整個電力系統的一次大改革。

這樣的解釋不知道是否我說的清楚，歡迎留言評論。

淡然小司

航母採用全電推的意思來源於船舶設計理論：

凡是一艘需要依靠船隻本身動力裝置進行移動的船，按照傳統理論都要分為主機和輔機兩部分，其中主機是直接推動船的螺旋漿旋轉的動力，只有螺族漿的運動才能產生船的推進力，傳統的大型船隻的主機都採用柴油機或燃氣輪機，主機發出動力以後通過曲軸和齒輪系統傳到主軸上，螺旋槳則是堅定在主軸上旋轉的，因此主軸是傳遞主機所發動力至螺旋漿的中介體，由於傳遞系統是傳遞機械力，動力消耗很大，按以往數據，柴油機發出的動力傳遞到螺旋漿的最高效率難超越35％，燃氣輪機發出的動力傳遞率難超45％，所以傳統方式動力傳遞消耗很大，傳遞裝置產生的熱量散發又造成局部船體倉位的高溫，同時帶來的噪音也很擾人。

航母採用全電推就是把主機發出的動力帶動發電機，發電機的電能傳輸與機械能傳遞系統完全不同，它具有可控性，這種可控性機制靠船上的電子計算機來完成，電能通過電纜傳遞至船隻尾部的時候進入一部電動機，由電動機帶動主軸旋轉，從而使動力傳遞到螺旋槳上，筆者沒有查閱相關數據，但可以肯定這種動力傳遞裝置效率很很高，動力傳遞率達80％以上都有可能，這樣就可以節省動力傳遞裝置的空間，降低有關倉位的溫度，消除了不必要的噪音。

航母是一個高效的的海上移動的飛機場，造價昂貴，採用全電推系統有利用節省成本，有利於改善航母駕使人員航母維護人員的工作環境，是一門很好的新技術。

大偉140797056

航母動力分為幾個階段，第一，常規動力，也就是燒油的蒸汽輪機；第二，核電+蒸汽輪機階段，第三，就是目前老美福特級採用的全核電推動方式。

第一種的話，航母航程直接受期運載燃油的量的約束，另外發動機產生的廢氣和熱量都將成為暴露自己的因素，航母的續航和作戰綜合性能受到極大限制。我們的遼寧號航母就屬於這個初級階段，真實遇上有反艦武器的強國，對於遼寧號的威脅還是很大的。

第二種屬於核動力時代，比較成熟，也是世界上現役核動力航母中的大多數當式，核反應堆先產生高壓電能，然後經過變壓適應蒸汽輪機，熱能帶動蒸汽輪機運轉，這個過程中核反應堆的能量損耗是極大的。

第三種也就是美國最新的福特級航母所採用的動力當式，核反應堆+電動機，中間還是需要變壓，但少了蒸汽輪機，這樣設計航母的動力空間就小多了，減少了不必要的熱量釋放，有利於航母隱蔽性，很安靜，推力也更大。

總結，航母全電力推進，也就是單說的核動力航母的動力設計，從傳統的核反應堆+蒸汽輪機，到核反應堆+航母全電力控制系統（就是中國獲得最高科學獎那個技術）+電動機的模式轉變，這反應了對核能控制能力的提升，也是航母最核心動力革新的展現。

我是狼頭，這是軍事老兵的一點見解，希望能夠拋磚引玉，歡迎拍磚。

用戶5878220023

簡單的說一下吧，就是完全靠電力驅動螺旋槳。目前採用全電推的航母只有英國的伊麗莎白女王號。

是一艘和我們的002航母幾乎同期的航空母艦。

伊麗莎白女王號於2008年下單，2009年7月7日開始建造，建設5年於2014年7月4日下水並於2017年12月7日正式服役於英國皇家海軍。從整體進度來說伊麗莎白女王號與中國的002號航母進度相似。且畢竟英國是海軍大國，起戰鬥力遠大於中國的002號航母。

尤為需要注意的是伊麗莎白女王號是一艘全電推動的航母。

通常的情況下大型船隻的驅動是依靠燃氣輪機或蒸汽輪機驅動螺旋槳前進，汽輪機輸出能力通過驅動軸帶動螺旋槳。而伊麗莎白女王號則是選用了燃氣輪機帶動發電機，由電動機驅動螺旋槳前進。

雖然目前伊麗莎白女王號的IFEP綜合電力驅動系統功率還不夠高，但由於燃氣輪機可以擺脫螺旋槳的束縛始終運行在最高效率的工況下，因此此艦的續航能力大大增加達到了10000海里，而且為航空母艦內節省了大量的空間。

就全電推動而言目前是一個海軍艦船的趨勢。我們自己國家目前還沒有將全電推動應用於航母上，但我們的全電推動技術卻是相當領先的。按照目前的資料測算，領先了美國一代，大約十幾年的時間。

而002的後繼型號003航母會採用核動力，但會不會是全電推動方案目前還不明確。一切等2020年003下水之後才可以知道。

軍武數據庫

全電推進對於很多軍迷來說並不是很瞭解，但是說到綜合全電力推進系統想必你一定略知一二，其實前者只是後者的簡稱而已。這是一種使用燃氣輪機或柴油發電機產生三相交流電，以此帶動包括航母在內的艦船上的電機驅動螺旋槳或者噴水推機器。簡單的說就是將推進系統和電力系統由共同的發電機供電，實現艦船上稀少的能源有機的統一綜合利用，減少不必要的浪費和提高續航力。

【綜合電力推進系統示意圖】

傳統艦船的動力都是將電力電站和動力電站分開，分別為用電設備和推進系統供電，這些電力也只是基本能夠滿足航母或其他艦船的需求。對於即將上艦的激光武器、電磁彈射、電磁阻攔等高能武器系統，即使是核動力航母估計也很難做到電力的有效分配，更別提常規動力航母、驅逐艦、護衛艦等艦船。

【美海軍尼米茲級核動力航母——艾森豪威爾號（CVN-69）】

如果在航母上安裝了全電推進系統，與傳統的機械推進系統相比能夠帶來以下好處：

首先，電力驅動和機械驅動相比，靜音效果是沒得說。全電推進取消了齒輪箱和傳動軸，統一供電減少了過去產生各個環節產生的冗餘，這在很大程度上將機械傳動的噪音降到最低。降低噪音能夠提高航母隱蔽性、生命力，同時還能夠為船員帶來較為安靜舒適的工作生活環境。

【艦艇上的柴油發電機】

其次，一改以往的艦船結構，取消了一部分冗餘結構。在設計生產能夠更加靈活高效；在航行時能夠節省燃油費和維護費，同等燃油下，全電推進能夠航行得更遠。雖說整套設備成本較高，但從長遠來看經濟性更加好。

再者，騰出的空間能夠裝載更多的武器彈藥和生活物資等；電力驅動比機械傳動更容易操控，能夠全範圍內無級調速。加之前面的高能武器，不管是在航母還是在其他艦艇上都能夠提高戰鬥力。

【美國海軍試射的電磁炮】

全電推進是由英法海軍共同提出的，英國創造了第一個驅逐艦、護衛艦、軍輔船、試驗船上應用電力推進系統的四個第一。而且目前在艦船綜合電力推進系統方面還是歐美國家的天下，目前世界上採用全電推進的船隻有英國的伊麗莎白女王號航母、45型驅逐艦、皇家郵輪瑪麗皇后號，美國的朱姆沃爾特級驅逐艦、劉易斯克拉克級乾貨船，西班牙的胡安·卡洛斯一世號戰略投射艦，澳大利亞堪培拉級直升機母艦，日本白瀨號破冰船。

【↗】

不過“江山代有才國出”，在2013年中船重工712所在綜合電力推進系統方面已經取得自主創新的重大突破，實現單軸推進功率20兆瓦以下的艦船電力推進系統全部國產化；同時電磁炮、電磁彈射、電磁攔阻等高能武器也取得了重大進展。我們錯過了第一、第二次工業革命，綜合電力推進我們不會在錯過了。

特別說明：本文章圖片源自網絡！

崇軍講武堂

目前包括航母在內的大部分艦艇採用的推進方式還是由艦艇主機帶動齒輪變速箱、主軸、螺旋槳的傳統方式，全電推就是依靠艦艇主機帶動發電機發電、利用產生的電力帶動電動螺旋槳或者噴水推進泵的推進方式，由於全艦動力、雷達、日常用電等集成管理、應用，這種方式也被稱為綜合電力推進系統。

全球各主要海軍強國的主戰艦艇中，只有英國的“伊麗莎白女王級”航母、45型驅逐艦和美國的DDG-1000驅逐艦採用了電力推進系統，“伊麗莎白女王號”航母是全球唯一一型採用電力推進的航母，也是現役噸位最大的電力推進艦艇。“伊麗莎白女王號”航母滿載排水量約65000噸，裝備2臺“羅.羅”公司生產的MT-30燃氣輪機、總功率約72MW，2臺11MW 16缸柴油機、2臺9MW 12缸柴油機，配套4座20MWe級發電機，帶動電動機驅動的2具5葉螺旋槳，最大航速約27節。
性能優異的MT-30燃氣輪機全球首型電力推進主戰艦艇——英國45型驅逐艦

相對於傳統驅動方式，綜合電力推進系統的主要優點是簡化了動力系統的組成、提升了艦艇響應速度、提高了自動化控制水平、降低了動力系統噪音，但由於電力推進方式對於大型艦艇來說，技術應用方面尚不成熟，包括“伊麗莎白女王號”航母、45型驅逐艦及DDG-1000驅逐艦在內，都先後出現過動力系統問題，雖然上述各艦均已服役，但總體上來說綜合電力推進方式尚未得到大範圍應用。

綜合電力管理也是未來電磁炮上艦的前提條件

從艦艇動力（包括航母在內）發展來講，電力推進方式是未來艦艇動力發展的必然趨勢，美國最新的“福特級”航母目前雖然採用的還是傳統推進方式，但已經明確爭取在3號或者4號艦上能夠採用電力推進方式。隨著電力推進應用技術的不斷完善，距電推航母出現已為時不遠。
電力推進系統是未來艦艇發展的趨勢

威吶解析

全電推進指的是採用電動機作為航母的主要動力，相比傳統的機械傳動，佔據空間更小，效率更高。缺點就是對材料學要求較高，就目前而言可靠性較差。

其實活塞式發動機與電動機的爭鬥早在百年前就已經開始了。法國的聖沙蒙坦克是目前公認的世界上最早採用電動機作為動力的坦克。在此之前，坦克（雖然沒有幾款）採用的都是常規活塞發動機動力。這也從側面證明，電動機和常規動力的爭論其實在百年之前就已經出現了。

而軍艦採用電動推進的難度遠在坦克這種地面武器之上。原因很簡單，最輕的驅逐艦排水量都要在千噸以上，大型軍艦更多的都是萬噸以上，動輒3-5萬噸的大船就不是電動機放大這麼簡單了。

常規動力的軍艦一般採用柴油或者重油鍋爐，大型軍艦一般採用重油鍋爐或者核動力。以美國的小鷹級為例，小鷹級的動力採用4臺蒸汽輪機，通過燃油燒熱水燒出的高溫高壓蒸汽推動燃氣輪機，然後將巨大的動力通過一根長長的聯動軸傳輸到艦尾，然後通過螺旋槳做功傳遞出去。

簡單來說，常規動力就是燒油→燒開水出蒸汽→蒸汽機輸出動力

全電推進使用的燃料和發動機與常規的沒有啥區別，只不過將燒熱水利用蒸汽機的輸出動力用軸連接的方式改變為利用動力發電，再利用電線傳導給發電機。這樣的好處就是減少了傳動軸的空間，大幅度提高機械效率，同時減少水密難度並節省空間。

簡單來說，全電推進就是燒油→燒開水出蒸汽→發電→電動機輸出動力

一般來講，一艘軍艦上採用傳動動力結構推進的機械效率不足20%，這主要是因為燃氣鍋爐本身的缺點再加上傳動軸和變速箱導致的機械效率降低。但是如果將燃氣鍋爐的動力轉化為電力再傳導到電動機，其整體效率會提高到25%-27%。雖然依舊很低，但是考慮到整艘軍艦作為如此龐大的一個整體（實際上還是因為燒熱水的效率真的不高），提高1%的效率對於軍艦來說都是飛的突破。

除此之外，全電推進的另一個作用就是簡化艦船內管線和佈局。由於機電設備的廣泛應用，軍艦上的電子設備越來越多，將其中一部分動力輸出發電，另一部分推進的機械結構太過複雜。讓所有設備都使用電力，包括軍艦戰鬥用電、生活用電全部統合在一起，大幅度簡化軍艦管線的同時也能簡化資源調配。

雖然好處多多，但是航母這個級別的全電推進還是很困難的。美國福特級一號艦福特號就是採用的常規推進，而非電力推進。可靠性依舊是最大的問題

利刃號

大家知道傳統航母的動力是分為兩部分，一部分用於發電，供航母上的雷達等各種電器耗電，一艘航母用電相當於一個5萬人口城市用電的總和，其動力一大部分是用來發電。而另外就是通過機械傳動，驅動航母前行。因為是兩套獨立系統，就會產生很大浪費。

而全電推動，取消了為機械傳動提供動力的環節，所有動力全部用來發電，然後雨分配給動力系統和雷達等電器，這就是馬偉明院士發明的綜合電力系統。綜合電力全電推動在英國和美國都有運用。但馬院士比他們的先進，一個是中壓直流，解決了電力的穩定性問題，二是無軸泵推技術，這個對潛艇降噪至關重要，去掉了傳動軸和減速箱兩大噪聲源，直接由電纜連接電動機驅動螺弦槳，這是個跨越，美國因為還是中壓交流，都沒有這個技術。這都是馬院士的功勞。

無奈且向上

傳統的航母動力，一般是採用機械動力（如大型蒸汽輪機、燃氣輪機等）和核動力。航母上各個系統的供電系統基本上也是彼此獨立的。這樣的供電系統最大缺點是：一旦航母上某些裝備需要大的電能時，由於各個獨立供電系統不能有效的整合到一起，致使供電不足，從而使用電能大的設備就不能正常使用，極大的影響航母的戰鬥力。所謂全電推系統，就是把航母原有的機械動力或核動力轉換成電能，然後通過一套配電系統，把電能科學地分配到多個用電系統，當有耗能大的設備使用時，可以自動地把整個系統的電能在保證其它部門正常工作的前提下，最大限度地整合過來，並保證設備的良好運轉。例如：使用全電推的航母起動和高速航行時，以及大型軍艦上未來安裝的電磁炮等的用電，就是屬於這種情況，如果沒有全電推系統是絕對不行的。

順便說一下，我國的全電推進系統，目前在世界處於領先地位，用海軍馬偉明院士的話說，領先美國十年，而美國在全電推方面的先進程度僅次於中國。據我所知，中、美在全電推最大的差距在於中國的全電推已實現了中壓直流，而美國還處於比較初級的中壓交流階段。

關鍵字: 全電 海軍 航母