為什么是8萬余噸？在003“福建”艦上船臺后，大家都在猜測003噸位，從7到10萬噸各種推斷都有，到下水的時正式對外宣傳的滿載排水量是8萬

為什么是8萬余噸？

在003“福建”艦上船臺后，大家都在猜測003噸位，從7到10萬噸各種推斷都有，到下水的時正式對外宣傳的滿載排水量是8萬余噸，從公開的資料上來看003“福建”水線長度是300米，水線寬度39.5米，吃水11米（估測），方形系數0.61-0.65，那么得出的噸位是82000-85000噸。這個結果讓很多人覺得有點不舒服，覺得有點小了，不符合我們制造業大國的身份，這也讓我們了解到大家也都是懂航母的，這個情況讓人欣慰，那么為什么003的噸位為什么不能增加呢，后繼艦會有什么變化呢？答案就是看動力系統的！

蒸彈改電彈的傳說！

這是個流傳了很久的說法，但一直是沒有足夠的證據，但是在正式公布了但在003“福建”正式公布了排水量后，反而證實了，根本原因是跟動力裝置有關系。蒸汽輪機是一種古老而實用的船用動力，主要核心就是燃油高壓鍋爐和蒸汽輪機！

燃油高壓鍋爐的故事：

遼寧艦的蒸汽輪機因為蒸汽輪機的動力來源為高壓蒸汽，采用二拖一的工作模式，遼寧艦的4臺TB12蒸汽輪機連接的是8臺KVG-4增壓鍋爐。所謂增壓鍋爐，是指進入爐膛參與燃燒的空氣帶有0. 2-0. 4 MPa壓力的鍋爐，增壓的目的是加強燃燒效果，強化傳熱，提高鍋爐熱效率，也可以使鍋爐的體積減小。增壓鍋爐的這些特點非常適合艦船。相比于常規鍋爐，增壓鍋爐蒸汽壓力的上升速度要快得多，在不關閉主機的情況下，大型增壓鍋爐從冷機點火至達到指定工作壓力只需要 45分鐘 - 2.5小時。KVG-4增壓鍋爐，鍋筒壓力6.47MP，每小時能產生115噸高壓蒸汽，一艘航母需要配備8臺這樣的鍋爐，每小時的供汽量就是920噸，尺寸是寬5050*高5848*長5800，鍋重52.5噸，爐重52.7噸，過熱蒸汽溫度470度！遼寧艦遼寧艦的動力是由4臺TB12蒸汽輪機和8臺KVG-4增壓鍋爐構成的，這套動力裝置能提供近20萬匹馬力的功率。TB12是前蘇聯研制的一種大型蒸汽動力裝置，功率為45000馬力。

小鷹級航母的蒸汽來源為西屋公司的D型燃油鍋爐，每臺每小時可產蒸汽118噸，約為8.45MPa，而蒸汽溫度則高達510攝氏度，這使得其蒸汽輪機的最大單機功率高達70000馬力。小鷹級共有4臺這樣的蒸汽輪機，4個螺旋槳，總推進功率達28萬馬力，同時還要為6部2500千瓦的渦輪發電機提供動力。因前蘇聯對蒸汽動力裝置參數的由于材料及制造工藝的問題可靠性及造價方面考慮，參數上相比美國的同類產品低?，F代驅逐艦蒸汽輪機所用蒸汽壓力一般為6.47MPa，溫度450～470℃；而小鷹號燃油鍋爐的過熱蒸汽最高壓力為8.45MPa，最高溫度可以達到580攝氏度，二者差距還是比較明顯的。這種差距的外在表現俄羅斯蒸汽輪機的油耗較美國高，如美國小鷹級第四艘“肯尼迪”號航母耗油率為381g/(kW·h)，而前蘇聯的TB-12蒸汽輪機的耗油量盡管比TB-8下降了25％，但仍為445g/(kW·h)。正因為如此導致在經濟上有15%的差距，但事情都是兩面性的是美國這種高壓鍋爐在可靠性和安全性存在較大問題，在實際使用上有非常多的限制！

公開資料線上003“福建”艦使用的是A03動力系統的高壓燃油鍋爐從參數看就是KVG-4鍋爐的優化，飽和蒸汽溫度為480度，鍋筒壓力6.47MP，蒸汽發生量118噸/小時，渦輪機輸出功率是58900馬力（資料來源艦載武器），四臺總功率為23.5萬馬力，同時還要為渦輪發電機提供動力，003的長寬比在7.6“小鷹”和“福特”航母都在一個級別上，在這個條件下讓003號跑上32節是沒有問題的，再提高就有點困難了。

但如果是蒸汽彈射，8臺鍋爐還要提供3臺蒸汽彈射器的用氣量，按照美國的C13彈射器連續彈射16架次后，航母航速就只能下降到20節為蒸汽彈射器的蓄壓罐內補充能量，所以003動力系統也是剛剛夠用沒有多少富余。這也是說003的噸位初始設計就是定在了8萬余噸這個上限了，再增加往上面動力系統不支持了，同明了蒸改電的存在。在蒸改電后鍋爐的蒸汽轉為用來為渦輪發電機提供動力。

而在003進行了蒸改電的情況下，出現了新的情況就是蒸汽彈射器是95米長度就可以，而電彈需要105米的長度，從水線長寬比例可以看出來艦體長度沒有增加，而是調整了飛行甲板的寬度，“小鷹”級別航母甲板寬度73米，而“尼米茲”是約為76米，接近了福特所以003成了短粗“車軸漢子”的形象！但是擋焰板占了斜角甲板，看著比較別扭！這個問題在遼寧和山東都存在！

從003的現有彈射器能夠滿足J15T及J15D的33-35噸的滿載起飛，彈射J35H更加沒有問題了從當下來看是完全達到使用要求了，大家就沒有必要過多的遺憾！所以003可能還會造一艘后繼艦，也不會更多了，原因還是因為動力問題！

但這個并非技術原因而是整個行業發展問題，“小鷹”蒸汽壓力達的8.45MPa，畢竟是50多年前的技術，國內的技術并不是做不到，而是現在艦船用鍋爐及蒸汽輪機裝機數量太少，經濟效益太差，一艘003加上樣機和備份機也就是10-12臺規模，鍋爐用的很多零件管路閥門都要專門定制，維持一條生產線成本太高，在50-60年代鍋爐廣泛應用于多種艦船，形成系列化批量化，型號選擇范圍大，交貨及時，但艦船動力朝著柴油機和燃氣輪機轉變，現今僅有部分LNG和大型油輪使用蒸汽輪機，燃煤熱電廠也同樣是蒸汽動力系統的用戶，但由于環保問題裝機數量越來越少，導致行業持續下滑狀態。這個就同樣影響到了國防上使用，我們因為有航母動力需求花費巨大代價維持動力部分的生產線，但其他國家未必能夠這么去做，形成了我們在8萬噸級大型常規動力航母事實上的壟斷！

003后繼艦噸位預測：

方案1：滿載排水量十萬噸，水線長度是330米，水線寬度42米，長寬比保持在7.6，吃水11米，取方形系數0.65，滿載排水量達到100000噸，動力部分需要從23.5萬馬力增加到26萬馬力，功率增加2.5萬馬力，每臺主機需要增加6000馬力。在動力部分保持原有的8套高壓鍋爐不變，所產生的高壓蒸汽全部用來推動渦輪主機總動力理論上可以達到26萬馬力，同時增加渦輪機輸出功率難度小于對鍋爐調整，但需要增加若干柴油發電機作為補充，最高航速31節。電磁彈射器可以增加到130米的長度，能夠彈射40噸以上的重型艦載機！這個方案更多的是用來解決003航母存在的長度小的問題，同時增加了部分甲板面積，工程實現度高。

方案2：滿載排水量十二萬噸，水線長度是360米，水線寬度46米，長寬比保持在7.6，吃水11米，取方形系數0.65，滿載排水量達到120000噸。動力部分保持原有的8套高壓鍋爐不變外需要把功率提升到28萬馬力，那么需要增加4.5萬馬力平均每臺要增加1.2萬馬力，8臺鍋爐的產生的蒸汽量不夠，那么可以為每個軸增加4臺推進電機并車的方式。蒸汽動力有個缺陷就是從冷機到全功率運行時間要1.5個小時以上，在巡航狀態時一般開啟4臺鍋爐能夠保持在18節航速，其他4臺處于待機狀態，如果一直都開啟狀態燃料消耗太多，在進入戰斗巡航的時候才需要8臺鍋爐全部開啟，航速調整不夠便利，現在艦隊都是使用了柴油機和燃氣輪機，導致整個艦隊機動性受限于航母的蒸汽動力系統。但如果并車了推進電機，等于增加了一檔航速控制，讓鍋爐增加到全功率爭取時間，在低航速電機調速方便，便于狹水道及靠離碼頭的操縱。但這個對于全艦的電源管理提出比較高的要求，存在一定的風險。這個方案噸位比003增加近50%，主要是增加了甲板面積，燃料和彈藥的噸位，也可以增加第三座升降機，更加從容運行下一代艦載機。在現有技術條件下長軸+螺旋槳方式高速航行狀態下是以7萬馬力為上限，如果未來能夠突破這個限制那么可以把航母噸位增加到15萬噸，動力也需要從常規動力變為核動力才能夠滿足需求！

航母為什么要造大

航母是一個平臺，戰斗力來源于艦載機編隊，軍艦造大便于各類裝備部署，提高運行效率，增強生存能力，從造價來看艦體造價占整體造價的20—30%，增加50%噸位造價增加有限，但能帶來平臺性能提高?，F在艦載戰斗機也是越來越大，所以也是要求航母同步增加噸位，從003的現有彈射器能夠滿足J15T及J15D的33-35噸的滿載起飛，彈射J35H更加沒有問題，了從當下來看是完全滿足要求，所以003可能還會造一艘后繼艦，除非有特殊情況才會增加到2艘后繼艦。常規動力航母壽命周期能到40年以上，在這期間J15系列必將退役，那么會迎來新一代的艦載機，從現在看六代艦載機只能更加復雜起飛重量更大，有可能超過40噸，所以航母要造的大一點發揮我們制造行業的優勢，避免“螺獅殼里做道場”的事情！

初窺六代艦載機

未來艦載機構型基本上可以確定是寬速域變構形飛行器，艦載戰斗機永遠要考慮在航母甲板的起降問題。寬速域就是該飛行器的最低速度以及最高速度之間的速度范圍，變速的方式就是通過機翼不同的結構形狀調整來實現。對于艦載戰斗機有低速起降，空中巡邏，高速追擊與攔截等狀態，當年的F14變掠翼戰斗機就是滿足了艦載戰斗機較大寬速域需求而出現的，總體上算是成功，甚至還出現過F22的變后掠翼艦載機版本，但是這種架構重量太大，更加不便于隱身，所以出現了內翼外翼變構型的方式，這個是當年B70轟炸機使用過的技術，本人也在軍事論壇上，發布J20變構的艦載版本！下面是國內兩家頭部戰斗機研究所的概念方案

未來6代艦載機的幾個特征：

1 具備寬速域速域變構形特征，艦載戰斗機要滿足低速，跨音速，及超音速的多種速度狀態。隨著未來戰斗機功能越來越多，飛機也將會越來越重，艦載戰斗機需要解決的是在航母上起降的問題，然后再談其他，這點和陸基戰斗機不同。

2 具備超音速巡航的能力，裝備變巡航發動機情況具備20公里高空及2.5音速巡航能力，能對實施對敵方航母編隊及空中地面目標實施高速打擊的能力。

3具備偵察搜索通訊干擾網絡一體化的機載電子設備，其中包括雷達，紅外，電子偵察干擾，高速網絡通訊的能力，集成之前的預警機,偵察機，電子干擾機等功能，由于任務增加，要采用雙座機形式。

4 具備高于現有隱身戰斗機的隱身能力，同時能夠在超音速條件發射機載武器裝備的能力。

5 具備指揮控制無人飛機作戰能力，包括進行空中戰斗及對海對地攻擊等任務。

6 未來艦載戰斗機也將分為30級別的“輕”型機及40噸級別的重型艦載機

601變構方案

文章首發扇歌微信公眾號！歡迎大家關注有更多內容！