003如果有煙道就能錘常規動力了嗎?關于國產航母003是核動力
按照某些人的說法,假設003后面平臺是煙道,能錘是常規動力嗎?俄羅斯1153核動力航母的艦島上有煙道是的,你沒看錯!核動力航母也是有煙道
按照某些人的說法,假設003后面平臺是煙道,能錘是常規動力嗎?

是的,你沒看錯!核動力航母也是有煙道的,而且所有的核動力航母都有煙道。當然這個煙道不是給核動力系統用的,是給常規輔助動力用的。因為所有的核動力航母都是有常規動力輔助動力系統的。這本是個基本常識,但是很多人一看到艦島上的煙囪就說是常規動力航母,所以就有必要專門談一下這個問題。


前面是美國企業級和尼米茲級核動力航母的煙道,這兩級核動力航母的煙道口徑都比較小,在照片上不太好找。不過福特級航母的煙道口徑比較大比較明顯,我們就以福特級航母的煙道為例來說說核動力航母的煙道設計。


首先核動力航母上的煙道都是給常規輔助動力用的,以福特級航母為例,福特級航母上至少有8臺柴油機。說至少是因為福特級航母的輔機配置官方是沒有公布的,但是能找的煙道表明福特級航母的輔助動力柴油機配置至少是8臺。而且在后續建造的CVN80和CVN81兩艘艦上又增加了2臺柴油機組。

福特號航母的電站配置功率是172兆瓦,這和福特號航母209兆瓦的推進功率已經不遠了。但這仍然是不夠用的,實際上福特級航母原計劃的電站配置功率是179.2兆瓦,也就是原計劃要達到尼米茲級的2.8倍。在福特號航母172兆瓦的配電功率中有104兆瓦是4臺26兆瓦汽輪發電機組提供的。其余的發電配置功率來自那里官方沒有公布資料,但在剩余的68兆瓦電力中至少是由四臺柴油機提供的。也就是前面圖片上右舷前方武器平臺上的兩個煙道管和左舷升降機后方的兩個煙道管對應的柴油機提供的。

實際上在福特級航母的左舷靠近水線附近還有四個煙道,也就是說福特號上至少還有另外四臺柴油機,這四臺柴油機可能是應急柴油機。其主要任務是在核動力系統出現問題時提供應急動力。實際上尼米茲級核動力航母也配有四臺柴油機作為應急動力。不過可能是應急動力平時很少用,所以其煙道管是可收縮到艦內的,并有蓋子蓋起來。在大多數照片上是看不到這些煙道管的。

至于福特號的應急柴油動力是機械傳動直接并車到變速箱,還是先發電再以電力傳輸給電動機提供動力尚不確定。因為福特級航母并未實現綜合電力系統,只是采用了全電輔助系統和區域配電。說到這個可能不得不提到所謂俄羅斯1153核動力航母采用核常混動動力系統的說法。但是實際在核動力航母上是沒有所謂“核常混動”這種說法的 ,因為核常動力是不能“混”的。核動力航母上的常規輔助動力的作用要么是用于發電的,要么是作為應急動力使用的。當作為應急動力使用時和核動力系統是不能同時工作的,因為兩者功率相差比較大,而且轉速不同,這樣并車在技術是很難實現的。
如果將來有核動力航母真正實現了全電綜合電力系統,那才有可能真正實現核常混動。因為全電綜合電力系統是把所有動力的輸出全部轉換為電力,然后再集中統一分配。在這種情況下核動力和常規動力是可能真正實現綜合利用自由分配的,這才能實現真正意義上的核常混動。至于我國航母實現核動力這樣的目標,最早可能是在003航母身上。不然中船重工2025年實現核動力航母的小目標可能是要泡湯了,這顯然無法跟國家交代。因為003從上船臺到現在差不多四年了還沒下水,而下一艘航母的模塊還沒有出現在船臺上,從現在到2025已經沒有四年時間了,服役倒不一定但最起碼你得先下水吧。

最后我們再來說說為什么有些常規輔助動力的煙道放在艦島上,而有的放在舷側。這個跟輔助動力的功率有關,像美弟的企業級、尼米茲級、福特級輔助動力的功率都不大,而且是分散在很多臺柴油機上的,所以放在舷側就可以。一則距離近,這樣排氣阻力小,二則排出的熱廢氣不會對艦載機起降產生明顯的影響。


如果003是常規動力航母,那么003的這個煙道顯然是偏小了。因為其煙道口比山東艦的煙道口大不了多少,我們只要找來網上公開的衛星照片就很容易計算出來。在衛星照片上簡單測量一下就知道,003的煙道口面積在95平方米左右,而山東艦的煙道口面積是82平方米左右。因為衛星照片分辨率和圖像變形的問題,測量會有一定的誤差。并且在不同時期拍攝的衛星照片,測量結果也可能存在一定的差異,但這并不影響定性判斷。


要論動力系統的功率,003肯定要比山東艦大很多,絕不是95比82這樣的對比,因為排水量大了很多,也多了電磁彈射器等耗電大戶。以山東艦為參考,我們只要分析一下003的動力系統功率需求,就知道003可能會采用何種動力系統。
首先我們分析一下山東艦的動力系統功率,并以此作為參考。我們知道山東艦的動力系統仿制的是遼寧艦的動力系統,而遼寧艦也就是前蘇聯的瓦良格號。我們只要參考一下同級別的庫茲涅佐夫號的動力系統,大致就知道山東艦的動力系統有多大功率。庫茲涅佐夫號采用燃油鍋爐作為動力,其推進功率是20萬馬力,換算下來就是147兆瓦。再算上9臺1500千瓦的汽輪發電機機組提供的電力。庫茲涅佐夫號的燃油鍋爐總共提供了160.5兆瓦的功率。當然庫茲涅佐夫號上還有6臺1500千瓦柴油發電機可以提供9兆瓦的電力。但是這是輔助動力系統提供的,不算在主動力系統里面。我們就把這個160.5兆瓦當做是山東艦的鍋爐功率。庫茲涅佐夫號的總發電功率是汽輪機發電機組的13.5兆瓦加上柴油發電機組的6兆瓦,總共19.5兆瓦。

然后我們再來推測一下003的動力系統功率。參照美國戰略與國際問題研究中心也就是CSIS給出的數據,003的滿載排水量是十萬噸級的。CSIS可以接觸到高精度軍用衛星照片,如此判斷當然是有充分依據的,并且CSIS也糾正了之前003是八萬五千噸級航母的錯誤判斷。十萬噸這個排水量基本上和美國的福特級航母相當,我們就可以把福特級航母作為參照來分析003。
因為003和福特一樣都是大甲板的電磁彈射型航母,其設計特點是類似的。福特級航母的核動力系統提供了209兆瓦的推進功率,使用反應堆蒸汽的還有四臺26兆瓦的蒸汽輪機發電機組,這部分功率是104兆瓦。也就是說福特級航母的主動力系統提供了313兆瓦的功率。另外福特級航母的輔助動力提供了68兆瓦的電力,這個不算在主動力系統的功率里面。福特級航母總發電量是汽輪發電機組的104兆瓦加上輔助動力的68兆瓦,也就是172兆瓦。
以003和山東艦的煙道口面積計算,如果003采用的也是燃油鍋爐作為動力,那么其動力系統能夠提供的功率應該是186兆瓦,這和十萬噸級電磁彈射型航母的動力需求顯然是不匹配的。因為福特級航母的主動力系統提供的功率是313兆瓦。186兆瓦比313兆瓦,差距可是非常大,絕對不是82比95的比例。如果003只有186兆瓦的主動力系統,其航速能不能趕得上075兩棲攻擊艦都是個問題,這顯然是不可能的。即使003的排水量只有8萬5千噸,8萬5千噸也比山東艦的6萬5千大出31%,再加上電磁彈射器60兆瓦左右的功率,以及能量武器上艦的功率。186兆瓦的功率想滿足003的動力需求也是不可能的。
即使003的排水量只有8萬5千噸,參照小鷹號的推進功率也應該有206兆瓦左右。功率需求也小不到哪里去。實際上福特級航母主動力系統的313兆瓦功率仍然是不夠用的。因為計劃的配電功率不夠,實際上在建造階段福特號的發電功率已經提高到了192兆瓦,而后續的CVN80和CVN81號艦又增加了兩臺90噸重的柴油機。90噸重的柴油發電機組,以常用的高速柴油機來說,能提供的功率大概是8兆瓦左右。其實這些新增部分的電力需求應該有一半左右是核動力系統提供才對。也就是說福特級航母主動力系統合理的功率需求應該是331兆瓦左右,這已經比186兆瓦高出78%了。要知道燃油鍋爐發展了幾十年,效率已經達到85%左右,想再提高1%都是非常困難的。所以也別指望003能把鍋爐的效率再提高一大截,如果能實現那就真的是天頂星鍋爐了。
實際上003的動力需求比福特級航母還要高,因為003的出現要比福特級航母晚,003的用電設備會更多,功率需求可能更大。最起碼003肯定會比福特級航母多出激光武器這樣一個耗電大戶。還有大功率氮化鎵功率器件的相控陣雷達。因為我國早在2012年左右已經普及了氮化鎵功率器件,就是珠海航展上一個四輪機動車上用的小型雷達都是氮化鎵功率器件的。而福特號航母建造比較早,用得最多也只是砷化鎵功率器件。要知道這兩種功率器件,砷化鎵是第二代半導體,氮化鎵是第三代半導體,兩者功率相差十倍。僅這兩樣東西多出個二三十兆瓦的功率需求都不是問題。未來的激光武器、電磁炮等都是耗電大戶。

況且003服役后很快就會迎來六代機上艦。而六代機的最大起飛重量會達到45噸左右,比F35的30噸左右噸要高不少。所以003電磁彈射器的彈射能力應該要超過福特級航母的電磁彈射器。可能有人會說,003只有三條電磁彈射器,比福特級航母少了一條。但是要知道少一部電磁彈射器是為了提高彈射效率,既然效率更高,那供電功率也只能更高。所以003電磁彈射器的耗電量不會比福特級更低。綜上所述,003主動力系統的功率需求至少應該在380兆瓦左右。這已經是186兆瓦的兩倍以上了。以003的煙道口徑,想要解決這個問題,用燃油鍋爐顯然是不可能的了。換句話說003采用常規動力的可能性根本就不存在。
003采用鍋爐動力的可能事實上已經被槍斃了,科學常識告訴我們003燒鍋爐這個可能性是不存在的。假設這個煙囪存在,那么這個煙囪是干什么的?這個煙囪實際上是輔助動力的煙囪,核動力航母上也是有常規輔助動力的,像福特級就用了柴油機輔助動力。只不過003需要的動力更加大,所以不得不另立一個(假設存在)煙囪,而不是像福特那樣在舷側開比較小的進排氣管道。所以說到底有沒有煙囪的出現,003都是核動力的。沒有天頂星鍋爐的事了!
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