本帖最后由 船舶新聞 于 2016-12-9 14:02 編輯
航母=熱電廠一條6到8萬(wàn)噸的常規(guī)動(dòng)力航母，本身動(dòng)力總功率達(dá)到30萬(wàn)馬力上下，其實(shí)就相當(dāng)于一個(gè)能為20萬(wàn)人左右的城市供電并提供冬季供暖，熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠的功率。
常規(guī)動(dòng)力航母的動(dòng)力包和熱電廠的設(shè)備有很大的相似之處，區(qū)別主要是蒸汽能源的來(lái)源。
常規(guī)動(dòng)力航母一般是用燃油鍋爐燒柴油或重油（英國(guó)的女王級(jí)航母的動(dòng)力是燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)聯(lián)合，屬于標(biāo)新立異型，但顯然有總功率不足的隱患），民用熱電廠主要燒煤，也有燒重油的，核動(dòng)力航母蒸汽來(lái)源是核反應(yīng)堆。
英國(guó)的女王級(jí)航母
航母動(dòng)力系統(tǒng)的蒸汽發(fā)電——推動(dòng)汽輪機(jī)的部分和熱電廠非常相似，而且航母動(dòng)力包啟動(dòng)前，也要和熱電廠一樣，進(jìn)行設(shè)備“吹管”，吹管就是用高溫高壓蒸汽，將主蒸汽管道內(nèi)的雜質(zhì)和焊渣吹干凈，以免傷害汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。遼寧艦服役初期，前后水線部位側(cè)面冒出黑煙和蒸汽，同時(shí)發(fā)出很大的噪音，就是在進(jìn)行首次動(dòng)力啟動(dòng)前的吹管。
誰(shuí)若居住在熱電廠附近或者有在這種熱電廠廠區(qū)工作的經(jīng)驗(yàn)，就知道吹管產(chǎn)生的噪音有多大，可以說(shuō)是“聲震十幾里”！熱電廠平時(shí)運(yùn)行的設(shè)備噪音也很大，航母艦體本身雖然采取了隔音降噪措施，但航行時(shí)，航母動(dòng)力底倉(cāng)內(nèi)部的環(huán)境噪音仍然超過120分貝。任何隔音措施也不能避免動(dòng)力艙的運(yùn)行噪音泄露出來(lái)。螺旋槳造成的那點(diǎn)水聲噪音，和動(dòng)力噪音比，可以忽略。
因此航母螺旋槳仍然是超大型船舶常規(guī)的五葉槳。重型船舶一般是扇形的五葉螺旋槳，不是潛艇的七葉弧形螺旋槳，航母有四個(gè)螺旋槳。重型船舶航行起來(lái)機(jī)械噪聲本來(lái)就很大，不需要特殊螺旋槳刻意降低水聲，而五葉螺旋槳的推進(jìn)效率更高。
五葉槳
正由于航母本身噪音、可見光、雷達(dá)反射信號(hào)都很大，太空都輕易可見，航母才需要空陸海一體的重點(diǎn)防護(hù)，否則還真是個(gè)大靶子。
常規(guī)動(dòng)力航母的動(dòng)力系統(tǒng)，其實(shí)就是相當(dāng)于把一個(gè)中型燃油熱電廠的設(shè)備搬到一艘大船上。為遼寧艦提供鍋爐和汽輪機(jī)的，分別是哈爾濱鍋爐廠和德陽(yáng)二重，本身也為民用發(fā)電廠提供鍋爐和汽輪機(jī)。
熱電廠
一條船再大，內(nèi)部空間顯然也要比一個(gè)陸地?zé)犭姀S小得多，而且遼寧艦是進(jìn)口的老船體續(xù)建，烏克蘭原裝的內(nèi)部動(dòng)力包，大部分需要更新。如何在不嚴(yán)重破壞船體結(jié)構(gòu)和上層甲板的前提下，把龐大的新鍋爐等重型、大體積設(shè)備更換安裝進(jìn)去，就是續(xù)建改造時(shí)期的一個(gè)大挑戰(zhàn)。
據(jù)說(shuō)國(guó)內(nèi)一位女工程師發(fā)明了巧妙的辦法，順利的更換遼寧艦的主設(shè)備到位，立了大功。
服役后的航母雖然光鮮，但造船廠都是又臟又累的勞動(dòng)密集活，全世界船廠都一樣。正因?yàn)閯趧?dòng)密集，西方民用造船才迅速衰落，而改造老艦的工作比造新船還要臟累，造新船起碼沒有那么多的油污和鐵銹，在此向大連重工的工人兄弟們致敬！
航母制造現(xiàn)場(chǎng)
現(xiàn)在看來(lái)，遼寧艦動(dòng)力包的改造相當(dāng)完美，一次試車，一次成功，動(dòng)力強(qiáng)勁。對(duì)比毛子為阿三改造的戈艦動(dòng)力崩潰和庫(kù)艦的黑煙滾滾，國(guó)力、能力高下立判。
改造一艘航母的動(dòng)力包，比安裝一艘新航母的動(dòng)力包還難，遼寧艦的成功，為001A和更大噸位的國(guó)產(chǎn)航母的整體設(shè)計(jì)建造，提供了無(wú)可替代的寶貴經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)航母的核心動(dòng)力，仍然采用以上廠家的優(yōu)良設(shè)備，鍋爐更多，功率更大。
網(wǎng)曝001A圖片
無(wú)論航母還是熱電廠，動(dòng)力的直接來(lái)源都是高壓蒸汽，用蒸汽來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)，汽輪機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速，通過齒輪減速系統(tǒng)，再傳遞給四根動(dòng)力大軸，大軸帶動(dòng)船尾的螺旋槳旋轉(zhuǎn)，靠水的反推力前進(jìn)。
熱電廠的高壓蒸汽，做功前溫度高達(dá)400攝氏度以上，做功后仍然有很高的溫度，降壓降溫后輸入城市供熱管網(wǎng)為冬季供熱。而航母的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)，是一個(gè)封閉的循環(huán)，底倉(cāng)有大量的冷凝設(shè)備從船體外通過進(jìn)水管道吸收大量的海水來(lái)降溫，也可以通過熱交換生產(chǎn)大量的蒸餾水和生活熱水。
航母只要運(yùn)行，就不缺飲用水和生活熱水，航母艦員幾千人，可以天天洗澡都不缺熱水，這是其他小型艦艇做不到的，因?yàn)楹侥竸?dòng)力系統(tǒng)的功率實(shí)在太大，可以服務(wù)一個(gè)20萬(wàn)人的城市，只為艦上幾千人的生活服務(wù)，是小CASE了。
航母上高壓蒸汽的來(lái)源，要么是反應(yīng)堆的熱交換，要么是燃油鍋爐燒的。在蒸汽和汽輪機(jī)階段，航母和熱電廠有很大的設(shè)備和生產(chǎn)流程的完全一致。航母的蒸汽一部分要推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)船體前進(jìn)，但用來(lái)為全艦發(fā)電和蒸汽彈射也要消耗相當(dāng)一部分蒸汽。
核動(dòng)力裝置示意圖
因此航母的高壓蒸汽并不是全部用來(lái)推動(dòng)艦體運(yùn)動(dòng)。核動(dòng)力航母，由于能源來(lái)源是反應(yīng)堆，幾乎可以提供無(wú)盡的蒸汽，在船不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，絕大部分蒸汽用來(lái)發(fā)電。美國(guó)尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母最大發(fā)電功率超過5萬(wàn)千瓦，相當(dāng)可觀。十萬(wàn)噸級(jí)超級(jí)航母的本身用電量，就相當(dāng)于一個(gè)中小城市。
福特級(jí)核動(dòng)力航母
到了最先進(jìn)的福特級(jí)核動(dòng)力航母，電能成了全船動(dòng)力的核心，蒸汽輪機(jī)大部分動(dòng)力都用來(lái)發(fā)電，總發(fā)電功率高達(dá)10萬(wàn)千瓦級(jí)別。預(yù)計(jì)福特級(jí)后期批次的航母，將直接用巨型電動(dòng)機(jī)推動(dòng)推進(jìn)螺旋槳，巨型電動(dòng)機(jī)的能源由發(fā)電機(jī)通過電纜輸送，因此整條船，連四根動(dòng)力大軸都取消了，并且艦載機(jī)的彈射和攔阻，都是全電化，這就是目前最先進(jìn)的全電艦艇。
英國(guó)人已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了45級(jí)驅(qū)逐艦的動(dòng)力全電化（當(dāng)然目前問題和缺陷也不少）。全電化是艦艇發(fā)展的方向，我國(guó)未來(lái)的核動(dòng)力航母，也一定是全電化的。這樣的航母，更是一艘發(fā)電能力強(qiáng)大的水上移動(dòng)核電站。
45級(jí)驅(qū)逐艦
這里筆者再次強(qiáng)調(diào)一次：任何核動(dòng)力航母和其他核動(dòng)力艦艇，都必須有核反應(yīng)堆——高壓蒸汽發(fā)生器——汽輪機(jī)這三大件，因此任何艦艇核動(dòng)力，都是蒸汽動(dòng)力。蒸汽動(dòng)力和核動(dòng)力不是兩回事！網(wǎng)上經(jīng)常有人把核動(dòng)力和蒸汽動(dòng)力對(duì)立起來(lái)，是偽軍迷的表現(xiàn)。
蒸汽動(dòng)力本身并不代表落后，常規(guī)航母和核動(dòng)力航母的主要區(qū)別，就是產(chǎn)生高壓蒸汽的本源，是核反應(yīng)堆還是燃油鍋爐的區(qū)別，除了這一段，剩下的航母動(dòng)力部分，兩類航母是基本相同的。
水兵在準(zhǔn)備給航母鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)
人類目前的核動(dòng)力，只有核蒸汽動(dòng)力和同位素電池兩種系統(tǒng)，核蒸汽動(dòng)力功率很大，設(shè)備體積也大，是熱交換原理通過產(chǎn)生高壓蒸汽對(duì)外做功。而同位素電池可以做的很小，利用放射性造成的化學(xué)熱量差來(lái)產(chǎn)生小電流，只能當(dāng)電池用，一般應(yīng)用在衛(wèi)星和深空探測(cè)器上，有效期可以長(zhǎng)達(dá)上百年，但同位素電池不能做的很大，具有放射性，因此不適合民用。
美國(guó)的尼米茲級(jí)核動(dòng)力航空母艦是依靠西屋公司的兩個(gè)核反應(yīng)堆產(chǎn)生高壓蒸汽提供動(dòng)力和電源。所提供的電力會(huì)在艦上長(zhǎng)達(dá)100千米的主電路內(nèi)輸送。
尼米茲級(jí)核動(dòng)力航空母艦
未來(lái)的航空母艦將實(shí)現(xiàn)全電力化，這是信息時(shí)代航空母艦技術(shù)發(fā)展的一大特點(diǎn)。全電力化主要包括安裝先進(jìn)、安全、長(zhǎng)壽命的高功率核反應(yīng)堆，以及高功率密度、安全的電力變換和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力驅(qū)動(dòng)、電力彈射和阻攔裝置，未來(lái)還可能用于電力裝甲、定向能和超高速武器的發(fā)射等。
由于航母動(dòng)力包和民用熱電廠的設(shè)備和運(yùn)行原理相近，將來(lái)從遼寧艦等國(guó)產(chǎn)航母動(dòng)力組退役的士官，完全可以從事民用大型電廠的技術(shù)或管理工作。而將來(lái)從核動(dòng)力航母上退役的輪機(jī)士官，也完全可以到民用核電站謀求一份高薪崗位。
文字 |瀚海狼山
圖片 |軍武酷
