中国航母用什么作为动力装置?

用户65940905


航母动力的事值得好好说一说。国产航母002与辽宁舰使用的动力一样的,都是8台燃油锅炉产生蒸汽,驱动4台蒸汽轮机,用于动力输出。可能有人要说落后,不是这样,核动力航母以反应堆产生蒸汽,驱动蒸汽轮机输出机械能,所占空间更小而已,如图,你看舰岛做得多漂亮,而常规动力要有巨大的烟囱。然核动力,不是说造便有的,其安全性要求甚高,加注一次核燃料,似有无限动力,比如美国新型“福特”号,宣称50年不用换燃料,无可置疑其先进性,后续核废料处理,也是一件相当头疼的事。只能说,核动力与常规动力各有其长。英国使用燃气轮机输出电力,以全电力推进,看似进步,也有输出动力不足的问题,不过,不失技术进步方向。

现实的选择

我们知道,蒸汽锅炉占用舰体空间大,启动慢,噪声大,但用起来皮实,耐用,功率可达20万匹马力,可拉出32节高航速,以20节航速,航程可达到2.2万公里。有人算帐,加一次油需要耗资2000万人民币元,航行100万海里(185万公里),不过4亿美元,而“尼米兹”加一次燃料的话,高达几十亿美元。算算细帐能明白,使用费用并不高。但不得不说,战斗力要弱,挤占空间大,装不下那么多的舰载机,尤其不能弹射起飞,固定翼预警机上不了舰,影响战力发挥。如“尼米兹”级装70架F/A-18E/F轻轻松松,另可搭配4架E-2D,以及十多架直升机,控制海域面积明显增加。不得不说核动力是方向,只是一步到不了罗马。改造旧舰,打造新舰,只有使用燃汽锅炉。有总比没有强,能满足使用就是王道。

未来的方向

今天我们闹热地讨论核动力,全电力,无轴泵推,那是因为有了技术积累,都在憧憬着004有一个明晰的技术未来,自然是可以期待的。但是不可急燥,看女王级的力不从心,“福特”号A1B反应堆出厂即有故障,就知道,事有轻重缓急,技术不可冒进,催熟动力非常需要时间。我们的“玲珑一号”小型模块化反应堆,功率接近300MW,而女王级总推进电功率还不到70MW。全部技术成熟后才可水到渠成。战后美国发展几十年,一步步潜心攻关,才有了今天的成就,我们一样。虽说技术进步不算慢,但贪多勿得,我们从来记得。在推进蒸汽轮机进步的同时,自然没闲着,同时展开燃气轮机和小型核反应堆的研制,现在双双获得成功。也许003还不能使用核动力,但燃气轮机估计就可以。5万吨大补901使用的就是燃气轮机,而我们在一艘核动力破冰船上紧锣密鼓地试验,正在驱动小型核动力的成熟。潜心静力要的是定力,我们的航母动力已呈现出明朗的技术曙光。


魂舞大漠


兔哥回答;航母做为海上移动的机场,航速是有要求的,为了给舰载机提供有利的起降条件,航母需要具备高航速,通常情况下的航速要达到30节以上是最好的,当然越快越好,这样有利于舰载机的起飞和将落,但由于目前航母动力以及推进技术的限制,航母的航速最高也只有33.6节左右(企业级)。航母的高航速主要是对舰载机起降更加有利,航母虽然有二百多至三百多米的长度,但这个长度在茫茫大海之上就是一叶小舟,舰载机起飞距离都很短,舰载机起飞和降落都是逆风而行,目的是增加机翼获得的升力,能够携带更多的燃油和弹药,所以航母的航速高迎风效率也高,同时飞机降落时能够增加和舰载机的相对速度,两者速度越是接近越更容易降落。由此可见航母的航速对于舰载机的作战能力的发挥意义重大,而能给航母提供高航速俄就摆脱航母的动力了。


航母的动力从目前已知的有三种,一个是燃油锅炉+蒸气轮机,一个是核能+蒸气轮机,一个是燃气轮机+电动机。第一种和第二种其实都是蒸气轮机做动力,但蒸气轮机需要高温蒸气推动蒸气轮机叶片旋转作功,锅炉和核能都能为蒸气轮机提供所需要的蒸气。锅炉+蒸气轮机的推进方式是最早的舰船动力,现在不但航母上用,驱逐舰上也用,优点是使用技术成熟,结构简单,特别是维修容易,对于燃油要求不高,现在的锅炉都是先进的燃油锅炉,使用重油就可以满足要求,而重油的价格只有柴油的三分之一多点,所以,燃油锅炉+蒸气轮机作为动力的航母是使用费用最低的一个。缺点是体积大,占用航母空间大,启动慢,对于补给要求高,远航时需要有补给舰伴随。核动力也是烧开水产生蒸气带动蒸气轮机,不同点在于核能是利用可控的核反应堆产生热能烧开水,优点是加一次燃料能使用N多年,所以它的航程无限,缺点是核辐射保护和技术门坎要求高,价格高,没钱的人家可用不起。电力推进目前也只有“女王”级航母使用,它用燃气轮机和柴油机带动动发电机,利用电能带动螺旋桨,优点是空间好布置,电动机本身就具备调速能力,省去了变速箱等等环节,缺点是这个新的动力目前看不咋滴,速度只有27节,另外就是燃气轮机理论上什么燃油都可以,实际上它是最挑剔的一个,属于发动机当中的贵族,因此使用费用高。



国产002号航母的动力系统由8台燃油锅炉带动4台蒸汽轮机、总功率达22马力,能够实现30节以上的高航速,完全能够满足速度以及舰载机起降的需要。关于我国航母动力的选择首先辽宁舰本身就是一个改造版本,锅炉+蒸气轮机的结构已经定型了,没有改进余地。002型航母也就是国产航母也是根据辽宁舰升级而来,依然采用了锅炉+蒸气轮机的动力,很多人觉得有点小情绪,怎么不用核动力,其实这个想法是好的,都希望国家强大,但航母的研制是一个循序渐进的过程,需要逐步突破,另外,对于排水量6.5万吨级的航母锅炉+蒸气轮机的动力够用了,并且我们也有成熟的使用经验。需要说明一下,不能一听到锅炉两字就认为落后,现在的锅炉可不是普通的热锅炉,而是具备增压先进控制系统的锅炉,也是一个高科技的产品。这样的动力系统符合目前国产航母的需要,如果说辽宁号航母是我们学习、研究、探索的航母建造的学习阶段,国产航母就是一个毕业考试,接下来国产航母一定会有核动力航母出现,这一点是肯定的。



我国是一个海洋大国,拥有漫长的海岸线,随着全球经济一体化的发展,海上贸易通道越来越重要,航母能够维护贸易通道的畅通,也是维护海洋利益的重器。我国航母的发展通过引进半成品并对其加以改造,使我们了解了航母的建造经验,培养了技术人才,建设配套了完整的航母建完体系,通过学习论证国产航母也即将入役,这个过程是快速有力的。航母的建造,特别是航母的动力是一个系统工程,涉及的配套领域非常庞大,通过国产航母的制造,掌握航母建造所需的材料、工艺、舰载机、设备等等领域,具备了完整的航母建造体系,我们航母的发展一定会逐步完善,核动力航母也不是技术难题,根据需要采用最适合的动力是最好的选择。我国军工人员有稳扎稳打的优良传统,制造出来的航母好用,管用,不贪功冒进,不做不切合实际的面子工程,这才是最重要的,从对航母一窍不通但模仿改进,再到国产航母下水,我能用时最短,形成战斗力最短,凭我国科技发展的快节奏,从锅炉蒸气轮机到核动力还会远吗?



兔哥42928


目前,国际上航母动力除了美英法三国使用核动力和综合电力推进之外,其余是所有的航母都普遍采用蒸汽动力,人民海军辽宁舰和首艘国产航母也毫无例外的选择了蒸汽动力。航母动力选择主要基于经济性和高航速两个方面的考量综合而定。

当前国际上航母动力主要有美法两国使用的核动力、英国使用的全电推进动力和蒸汽轮机三种动力系统。从机械性质角度来看,核动力是核反应堆+蒸汽锅炉,通过核反应来产生蒸汽从而驱动航母动力机械运作;蒸汽轮机是蒸汽轮机+蒸汽锅炉,通过燃烧重油产生蒸汽驱动航母动力机械运作;这两者说白了只是产生蒸汽的方式不同,机械运作实质上都是靠蒸汽来完成的,最大区别在于,核动力理论上属于可循环资源,动力运作更为持久。

英国开创的全电推进动力是个例外,其工作原理是燃气轮机+电动机,又燃气轮机产生电能,从而驱动电动机来实现航母动力机械运转;在工作方式上与核动力和蒸汽动力存在本质上的差别。目前国际上只有英国伊丽莎白女王级航母使用全电推进动力,虽然讲这种工作模式在技术上更加先进,但实际运用尚不成熟。

主要原因在于燃气轮机动力不够,举个例子,一般一艘八万吨级的航母满足30节的航速则需要25万马力的动力输出,目前英国使用的MT-30燃气轮机额定功率约为36兆瓦,美国的LM-2500额定功率约26兆瓦,国产GT-25000的额定功率也就26.2兆瓦左右,由此可见,需要驱动8万吨的航母就需要至少5台以上MT-30或者7.5台LM-2500和GT-25000。燃气轮机的动力输出远不足航母30节航速要求,燃气轮机至少要达到40-50兆瓦才能满足需求。

英国伊丽莎白女王级航母排水量6.5万吨,其动力系统由两台MT-30燃气轮机和四台柴油机组成,总输出功率约为108兆瓦,折合约为14.7万马力,因此该级航母即使在砍掉弹射器等核心部件后,其最大航速也只能达到26节左右,根本不无法满足航母舰载机起飞30节航速的要求,最终也只能使用F-35B短距/垂直起降战机来弥补这一缺陷。

显然,英国开创的全电推进动力并不成熟,至少现阶段的技术尚难满足航母的动力需求。核动力技术拥有理论上无限制的续航能力,但在技术上也是相对较难的,实际掌握舰船核动力技术的国家迄今也就美国一家了,俄罗斯虽然继承了前苏联衣钵,至今也有核动力巡洋舰服役,但是航母使用核动力系统俄罗斯包括前苏联都没有实际搞过,只停留在“乌里扬诺夫斯克”级纸面上。

法国在戴高乐级航母上走了一条当前军迷界普遍比较认为可行的路子,那就是用核潜艇核反应堆进行功率放大,从而搬运到航母上使用;现实往往是骨感的,戴高乐号航母继美国之后拥有了核动力航母,但实际服役后确是螺旋桨掉落等故障百出,最终该级航母只建造了一艘,沦为名副其实的面子工程。

我国航母起步相较西方国家晚了将近百年,我国第一艘航母辽宁舰则为前苏联半成品瓦良格号,属于库兹涅佐夫级的姊妹舰,其设计就使用的是技术比较成熟的蒸汽动力;瓦良格号落户中国后,海军秉持循序渐进、小步快跑的发展理念,最终选择了蒸汽动力。无论从经济性还是现实工业技术等角度来看,蒸汽动力是唯一的选择。

权且撇开燃气轮机性价比不高不说,就单纯从使用历史来看,人民海军最早使用燃气轮机是在052型驱逐舰上引进了美国LM-2500型燃气轮机安装在哈尔滨舰上,二号舰因中美蜜月期结束,最终选用乌克兰UGT-25000才得以服役;后边在051B/C型舰上都使用原来的蒸汽轮机;直至052C型出现国产燃气轮机技术才初步成熟,迄今为止也不过是10多年的时间。目前国产GT-25000和QC-280最大功率在30兆瓦左右,额定功率约26-27兆瓦之间,很难满足航母动力需求,因此首艘国产航母依旧沿用了蒸汽轮机。

在核动力领域,我国只有核潜艇使用了核动力,在舰船核动力方面迄今为止是一个空白;有人说可以走法国的路子,将潜艇核反应堆功率放大移植到航母上,技术上看似可行,实际运作难度太大;因为我国核动力潜艇排水量远低于美俄同类产品,核反应堆功率相对也较小,想要大幅提升输出功率,无疑会导致技术风险太大,我们要的是性能可靠的航母,而不是一味追求技术高大上的面子航母;路要一步一步走,饭要一口一口吃即使这个道理。

因此,蒸汽轮机成为当前航母最佳的选择,辽宁舰和首艘国产航母都采用了8台燃油锅炉产生蒸汽,驱动4台蒸汽轮机,用于动力输出,总输出功率达到22万马力,完全满足航母30节航速要求,同时充分考量到我们航母采用滑跃式起飞的现状。

蒸汽动力绝不是我们的终点,在后续国产第XX艘航母上,或许核动力、全电推进动力系统最终将会以成熟的姿态的出现,首艘国产航母交接入列后,或许会有更新的、更阵风人心的消息披露出来,拭目以待吧。


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