台媒:辽宁号航空母舰要烧两天开水才能启动?浅谈航母动力系统

台媒:辽宁号航空母舰要烧两天开水才能启动?浅谈航母动力系统

作者: 行业新闻     发布时间:2024-06-19

  山东号航舰编队正于西太平洋航训,距离鹅銮鼻东南方约120海里,方称正在严密监控。与该舰同型的辽宁舰,目前动态却引起争议,媒体称辽宁舰也在演训中,但是香港军事媒体认为,据辽宁舰10天之前的照片来看,应该还在船坞中检修,也就不太可能在西太平洋训练。这又引发了辽宁级航空母舰动力系统的讨论,这种传统蒸汽轮机是不是落后?运转准备时间是不是需要到2天?

  军舰的动力来源,粗略可分成常规动力与核动力两种,其中常规动力又可再细分成蒸汽轮机、柴油引擎、燃气轮机三种。航空母舰由于体积巨大,很难采用柴油引擎,而舰用燃气轮机到1960年代之后才被发明,因此,在核动力之前,包括美国的航空母舰也都是蒸气轮机。

  蒸汽轮机的原理与瓦特的蒸汽机没什么区别,只是推动蒸汽轮机的锅炉不一样,在瓦特时代是烧煤动力,而进入20世纪以后,则改用重油,因此又叫重油锅炉。

  相较于煤炭很占空间以,重油就显然经济实惠的多,而且燃点高、闪点高、热值高,一直是远洋船舶的主要燃料。不过重油也有缺点,包括流动性差,杂质多,燃烧不充分时容易冒黑烟。另外,要点燃重油也需要一段时间,重油非常的黏稠,需要先用轻柴油点火把它烤化,大约130度左右才具有流动性,这时才能够进入锅炉里雾化,并燃烧。

  在整个过程中,锅炉还必须要格外注意受热平均的问题,假如受热不均,易产生热应力损坏设备,所以要慢慢地提高温度,过程不能太快。以美国最后一艘传统动力航舰-约翰甘迺迪号为例,如果是冷开机,需要提前一星期点燃4台锅炉中的其中1台,对数英里长的蒸汽供热管道预热。正式出发前12小时,再启动剩余3台锅炉,必须要一台一台点火,每点一台都要再检查一次,确保运行正常。

  辽宁号的“亲大哥”,也就是俄罗斯的库兹涅佐夫号航空母舰母,是由4台蒸汽轮机+8台增压锅炉。正常冷开机时,也需要5~6小时烧热锅炉,再加上汽轮机准备时间,少则10小时,长则20小时以上。

  综上所知,科幻电影《超级战舰》当中,几位退伍老兵只花了几个小时,就把已成博物馆的密苏里号战斗舰给重新再启动,完全是不可能的。事实上,正因重油锅炉的开机时间旷日费时,因此传统动力航舰不会轻易关机,即使是回港休整,也会尽量维持在锅炉低度运转状态,从这从锅炉不停机的情况启动,就叫做「暖开机」,那么速度就快多了,只要1~2小时就能出发。

  虽然重油热量高,动力强,但是要维持6万吨以上的航空母舰在海上行动,要一直的补注燃料,因此核动力是较好的选择。事实上,包括企业号与尼米兹级航空母舰,它们的蒸汽轮机与传统动力航舰差别不大,只在改用核反应炉取代重油锅炉。

  因此核动力航舰完全冷却到充分启动,其实也需要相当长的时间,整一个完整的过程最快也得十几个小时,长则一天多。所以反应炉一旦启动,除了大修、换燃料或退役,也轻易不停机。靠港停泊时,也只是降低功率,提升功率只需1~2小时,再加上其他准备时间,差不多4小时就能出发了。换言之,都是暖开机的话,核动力和蒸汽轮机航母启动速度相差不大。

  不过,进入21世纪之后,电传动力系统开始兴起,也就是驱动螺旋桨的不再是涡轮机,而是俗称马达的电动机。至于供电系统,就能做到多元化,只要有足够的转力驱动发电机就行,因此核动力、柴油机、燃气轮机都可以担任电力来源。也就终于能取代重油锅炉。

  综上所述,中国大陆航空母舰若是要从在冷机启动,到可以航行的状态,确实需要好几天的时间,能在48小时完成,已算很有效率的。目前中国大陆也在进行船用核电动力系统的开发,届时情况会有所不同。

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