眾所周知,航母是當(dāng)之無愧的“海上巨無霸”,為了推動(dòng)排水量達(dá)數(shù)萬噸甚至數(shù)十萬噸的龐大軀體,必須有特制的動(dòng)力系統(tǒng)。總的來講,目前航空母艦所能采取的動(dòng)力裝置有三種類型:常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置、核動(dòng)力裝置、燃?xì)鈩?dòng)力裝置。
常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置
20世紀(jì)60年代以前建造的航母大多采用常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置,這種動(dòng)力裝置的優(yōu)點(diǎn)是單機(jī)功率大,工作可靠,壽命長(zhǎng),技術(shù)成熟,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便,不需要增添特殊裝置就可以實(shí)施倒車,對(duì)燃料也沒有很高的要求,可以使用低質(zhì)重油。航空母艦采用蒸汽動(dòng)力裝置還具有可以方便地向彈射器提供蒸汽等種種優(yōu)勢(shì),因而在建造的航空母艦均采用這種動(dòng)力裝置。美國的“弗萊斯徹”級(jí)、“小鷹”級(jí),俄羅斯的“庫茲涅佐夫”號(hào)航母都是蒸汽輪機(jī)。
但是基于安全的原因,蒸汽壓力較低(60~80千克/平方厘米),整個(gè)裝置熱效率很低,一般只有25%左右,而且動(dòng)力裝置體積龐大,需要較多的操作崗位和值班人員。可見,常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置是一種指標(biāo)不先進(jìn),卻是容易實(shí)現(xiàn)的航母動(dòng)力裝置。
蒸汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
核動(dòng)力裝置
進(jìn)入20世紀(jì)60年代以后,隨著美國“企業(yè)”號(hào)航母的服役,核動(dòng)力航母正式走入歷史舞臺(tái)。核動(dòng)力是一種很具發(fā)展?jié)摿Φ膭?dòng)力源。其主要優(yōu)點(diǎn)是:續(xù)航能力強(qiáng),幾年才更換一次核燃料棒;常規(guī)動(dòng)力航母遠(yuǎn)洋航行需要有油船提供燃料,而核動(dòng)力不需要補(bǔ)給油船,同時(shí)還能提供持續(xù)的電能。美國“尼米茲”級(jí)核動(dòng)力航空母艦裝有2座反應(yīng)堆,每個(gè)反應(yīng)堆輸出功率10000馬力,熱效率為25.6%,足供一個(gè)中小城市用。每個(gè)反應(yīng)堆驅(qū)動(dòng)2部主蒸汽輪機(jī),與2槳2軸組成一個(gè)單元,總功率260000馬力,最大航速30節(jié)。“尼米茲”級(jí)航空母艦的動(dòng)力裝置的反應(yīng)堆可使用13年。
話分兩頭說,盡管核動(dòng)力是當(dāng)今大國制造航母的首選,但也有其自身的缺陷:由于核動(dòng)力裝置中的二次回路的本質(zhì)仍然是低壓飽和蒸汽,故仍有效率低的缺點(diǎn);且核輻射危害大,其安全性屬于人們普遍擔(dān)憂的問題。隨著核技術(shù)的發(fā)展和長(zhǎng)期運(yùn)行積累的經(jīng)驗(yàn),核動(dòng)力裝置一般都采取了多重有效的安全措施,近年來,這種動(dòng)力正逐漸為更多的人所理解和接受。
核動(dòng)力航母反應(yīng)堆核心部分結(jié)構(gòu)圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
燃?xì)鈩?dòng)力裝置
燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置是當(dāng)今世界技術(shù)水平最為先進(jìn)的軍艦發(fā)動(dòng)機(jī),和航空燃?xì)廨啓C(jī)類似。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是功率大、尺寸小、重量輕、效率高和機(jī)動(dòng)性好。英國是目前造艦用燃?xì)廨啓C(jī)最強(qiáng)的國家,“伊麗莎白女王”級(jí)航空母艦的IFEP綜合全電推進(jìn)系統(tǒng)用的就是英國自行研制生產(chǎn)的MT30燃?xì)廨啓C(jī)。這款燃?xì)廨啓C(jī)是英國為“伊麗莎白女王”級(jí)航空母艦研制的配套燃?xì)廨啓C(jī),目前世界上直面數(shù)據(jù)最強(qiáng)的燃?xì)廨啓C(jī)。
俗話說,“金無足赤”,盡管燃?xì)廨啓C(jī)具有諸多的優(yōu)點(diǎn),但缺陷也不少。由于傳統(tǒng)的航空母艦彈射看需要大量的高溫高壓蒸汽,如采用燃?xì)廨啓C(jī)就不能像蒸汽輪機(jī)和核動(dòng)力裝置那樣提供理想的蒸汽源,而鍋爐裝置還要增大容量,這在布置上很不方便。
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