跟上我的斯必得——海上動力變遷雜談
嗯嗯,最近整理自己紛雜眾多(tan90°)的文章,看到自己在寫第二篇文章中談到了919李鐵環。李鐵環呢,堪比福山,時不時就要拿出來鞭尸一波,主
嗯嗯,最近整理自己紛雜眾多(tan90°)的文章,看到自己在寫第二篇文章中談到了919李鐵環。李鐵環呢,堪比福山,時不時就要拿出來鞭尸一波,主要拿他來鞭尸的原因呢,曾經跟我在關于德國海軍和法國動力上曾經有過大論戰,不過為了保留他的面子且這個并不是我今天要聊的內容,我就不把他和我的論戰在這里一一貼出了。今天我想聊的是關于海上船舶動力的二三事,海軍動力由風帆,到煤,再到石油的故事。
在大航海時代之前,船舶動力要么就是要人來劃船,要么就是張開簡易的風帆進行航行(當然巫師3那種用阿爾德浪的那種是不可能存在的)(杰洛特:勞資劃船不用帆,全靠浪)

隨著大航海時代的到來,數學加入了航海當中,紡織技術的發展使得人們能制作大型風帆,所以歐洲經典的三角帆成為了當年遠洋航海的動力(當然中國出現的八面帆雖然動力輸給了三角帆,但是在操控性上遠勝三角帆)第一次工業革命之后,蒸汽機,特別是往復式蒸汽機加入了船舶動力的行列,但是蒸汽機感人的動力效果使得風帆并沒有第一時間退出,直到大功率蒸汽機的出現風帆正式退出了舞臺。也正是將蒸汽機搬運到船舶之后,有很多事情也逐漸變為了海軍傳統:首先為了保證船舶清潔,將顏色涂成了深色,海軍將領也戴上了白手套。海上補給也開始有了燃料補給這么一項。并且海上的運煤補給的難度不是一般的大,使得補給成為了一門學問。并且人們不止一刻的在想著如何提高熱機效率以期待跑得更快,走的更遠,這不僅僅是對于艦船設計的挑戰,更是對艦船動力的挑戰。不過好在動力學并不是沒有先驅者,卡諾和很多學者所提出的卡諾熱機以及如何提高熱機效率方面總結出了一套經驗,那就是:內燃機熱機效率永遠比外燃機熱機效率高,輪式熱機效率永遠比往復式熱機高(感興趣的哥們可以回憶一下柴油機的工作流程和火力發電機的工作流程)鑒于內燃機發明的時間來說,那個時候的船舶動力仍舊以外燃機為主,將內燃機搬上船基本上就是一件tan90°的事情,不過可以將輪機從往復式蒸汽機調整成輪機,而石油,尤其是石油的分離技術誕生之后,重油成為了船舶動力的一部分,不過那會的重油還只是煤的助燃工具,鍋爐也只是從煤專燒鍋爐變成了油煤混燒鍋爐。在這個方面,法國帶著俄國走在了鍋爐技術的前列。總所周知,法國鍋爐變態的出力和變態的航速而出名,但是法國鍋爐這么可怕的航速和出力其實也能得知答案:法國鍋爐將橫置鍋爐變成縱置鍋爐,一方面里面的氧氣充足,煤可以充分燃燒,另外一方面,受熱面積的增大可以增加鍋爐水蒸氣的壓力,使得蒸氣壓可以在額定功率下進行加壓而不會損傷鍋爐。不過法國雖然設計了這樣的鍋爐,但是同時也帶來了一個問題,那就是干舷過高,這也是法國前無畏艦時代令法國頭疼的問題。


(圖為法國給俄國建造的皇太子號戰列艦和英國給日本建造的三笠號戰列艦,可以看出兩國海軍艦船干舷的高低,拋開裝甲設計而言,皇太子號的鍋爐使用是比當年三笠號的鍋爐用得少)(圖源自網絡)
在重油被提煉出來之后,鍋爐的動力改革也從煤變成了重油,畢竟重油出力大,燃燒充分且沒有煤渣所帶來的補給清潔的毛病。而柴油機的出現也有人提出將柴油機搬到艦船的的舉動,因為與傳統外燃輪機相比,柴油機啟動快,裝載快速且方便行動。(當年的戰艦沒有兩個小時你還出不了港)不過第一次世界大戰的出現也只能將鍋爐進行更換,柴油機也只好搬到潛艇上進行初步試驗。在這里我要說明一下,當年有奇葩說日本的戰艦不能學習英國進行煤改油的改造,因為日本沒有多少油并且這樣的話會被人掐著脖子。很明顯,他忽略了煤鍋爐和重油鍋爐的區別,煤鍋爐無論是在維護還是在出力上均不及重油鍋爐,并且日本的造船技術學習英國,所以沒法像法國那樣通過改變鍋爐構造提高鍋爐壓力。這種奇葩言論堪比風帆戰艦打雙縱沖鋒就和主動送肉沒什么兩樣的論調是一模一樣的naive。

(風騷的伊麗莎白女王級戰列艦,其航速甚至超過了早期的戰列巡洋艦)(圖源自網絡)

(局座“神”言論之一。不過日本直到二戰也有很大一部分的船舶還是油煤混燒鍋爐,或許大和號也有這種鍋爐,誰知道呢,畢竟看看下面1929年正在高速飆船的金發大傻:)

一戰及其海軍假日以后,海軍的艦船動力也有了逐步的革新,首先是提出了分級動力的思想,將高壓鍋爐和高速輪機搬上了艦船,使得驅逐艦有了當年更為充沛的動力和變態的航速(例如某小公舉和師承法國動力的某白絲塔什干)其次是將柴油機搬上了戰艦,不過一開始除了德國人,大家都沒有把柴油機搬到主力戰艦上。因為前文我已經說過了,往復式熱機出力本身不如輪機出力,比起熱機效率將近47%的蒸汽輪機(那會燃氣輪機還沒出現呢)熱機效率只有11%-15%的柴油機注定了搬上戰艦的話要么要做的比較小(也就15000噸左右),要么做得慢(巡航有個11節就已經不錯了)所以當時919說德意志級裝甲艦能以32節的高速飆穿黎塞留級戰列艦,我只想說:
“大哥,德意志級裝甲艦能跑得到32節么······”

(德意志:我不是,我沒有,我只能跑27,鐵環大神不要奶我)(圖源自網絡)
不過這都是后話了,隨著二戰后海軍的發展,船舶動力也從常規動力轉變成了核動力,原來的重油鍋爐蒸汽輪機逐漸轉變成了大功率柴油機,核動力鍋爐蒸汽輪機以及內燃燃氣輪機,并且甚至有人提出了全電推進的計劃。對于這些動力系統想必大家也比我了解,畢竟核動力的企業能和小學生比賽跑也是蠻6的,至于下一步的船舶動力發展,我個人認為,全電推進可以是一個發展方向,并且隨著快中子反應堆和核反應堆的小型化,核動力鍋爐蒸汽輪機也將會在軍用方面全部替代大型船舶(民用為了省錢還是柴油機和重油鍋爐蒸汽輪機為主),而小型船舶既可以學習蘇聯上核動力(雖然不太成功),也可以加上燃氣輪機,與巨乳大姐姐們一起跟上斯必得。

(企業:看我拱墅回旋,不會翻,又沒少血你們慌什么)
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