愛伊米

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

航母是當今海上最先進的“巨無霸”,它象徵一個國傢俱有頂尖的軍事水平和統籌能力,我國目前擁有“遼寧艦”和“山東艦”兩艘航母,哪怕不算正在建造的003型,也可以說在世界上處於絕對的領先水準。

然而,猜猜這樣的航母啟動是使用什麼方式?答案居然是用航母內部的大鍋爐“燒開水”。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

燒開水需要的時間比較久,萬一遇到需要緊急出陣的情況怎麼辦?為什麼我們的航母仍然在使用原始的蒸汽動力,而不能用電或燃氣來推進?未來有可能實現核動力嗎?

“燒開水”的航母是落後的嗎?

目前,只有美國、法國在使用核航母,特立獨行的英國在使用燃氣輪機航母,其他國家高等級的航母幾乎都是常規動力航母。這三種也是目前航母所有能使用的動力型別。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

我國目前也毫不例外是使用常規動力,這乍一看是用鍋爐燒水,啟動最少也要好幾個小時,十分落後,但現實並非如此。

它最大的優勢在於技術成熟,以及更穩定。這種動力方式只需要一個主鍋爐、一個汽輪機裝置和一個汽輪輔機就能執行起來,門檻很低,對燃料也沒有很高的要求,能節省很多成本,是現在最容易實現的航母動力裝置。

另外,航母的戰鬥力來源於飛機的彈射,傳統蒸汽動力就可以既提供航行動力,又提供彈射所要用的蒸汽,一箭雙鵰。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

當然,啟動時間的漫長說明了它的繁瑣:首先點燃鍋爐內的重油,利用它燃點高的特點加熱高壓下的水,使其達到至少400℃的高溫,從而推動蒸汽輪機,由於重油無法直接燃燒,甚至需要引入汽油,步驟很繁瑣。

好在啟動航母的時候還可以做召集艦員、補充物資、準備艦載機、和部隊匯合等等工作,兩者同時進行,可以節約很多時間。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

就我們國家來說,不是我們不想用核動力、不想用燃氣動力,而是常規蒸汽動力才最符合國情。

為什麼這麼說?理由有二,一是我們的技術還不夠;二是常規動力航母未必比核航母差。

首先,要研製一艘核航母最重要的就是專用的核反應堆,雖然我國早在上世紀70年代就研製出了核潛艇,可核潛艇的反應堆規模比起核航母的那可就小巫見大巫了,就算把多個核反應堆組合起來也未必能滿足航母的需求。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

其次,用了核反應堆的航母,也未必就比咱們的常規蒸汽動力來得強,以法國的戴高樂號為例,上面裝載了兩座K-15核反應堆,然而它的功率僅僅只有8。3萬馬力,噸馬力也僅僅只有1。98,遠遠弱於遼寧號的2。99,航速也比不上遼寧號的27節,僅僅只能達到26節。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

戴高樂號

這是因為戴高樂號所使用的就是核潛艇上的反應堆改造,在沒有技術的時候強行讓核航母“上馬”,自然也就達不到預想的效果,因此中國還是選擇一步一個腳印,穩妥地慢慢來。

而至於燃氣動力裝置,更是一個還有太多未知的領域,目前只有英國能做到在大型航母“伊麗莎白女王”級上使用。

而且也有很多的缺點,比如母艙內沒有蒸汽輪機,所以在蒸汽彈射戰鬥機的時候還要額外裝設一個鍋爐,不僅多此一舉,還額外佔據航母空間,極其不方便。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

燃氣輪機

核航母比常規航母優越在哪兒?

這裡再來展開講講核航母,很多人對於核航母有個誤區,認為它是直接利用核能來驅動航母的,但事實上,由於人類目前的科技水平有限,做不到將核能直接轉化為機械能,因此只能先將核能轉化為熱能,再轉化為機械能。簡單來說就是先用核能燒開水,之後的過程都和常規動力一樣了。

拿耕地來作比喻,如果常規蒸汽動力是鐵鋤頭,那麼核動力就是金鋤頭,其實並沒有發生耕地方式的質變。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

好在核能的能量足夠充沛,就算增加了一級損耗,它的效率也比常規蒸汽動力要高上不少,可以將啟動時間縮減到4小時左右。美國的尼米茲級航母就是採用核動力,內部裝有兩座核反應堆,合計功率能夠達到20000馬力,最大航速能達到30節。

當然,它最吸引人的噱頭就是所謂50年不用加燃料、無限動力……雖然這些說法都是不準確的,尼米茲級的動力裝置反應堆壽命僅僅只有13年,但相比常規航母已經便捷了很多。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

尼米茲級航母

核航母目前最大的缺陷只有一個:風險大。一旦航母中的核反應堆出現故障,導致洩露,就會出現嚴重且持續很久的核輻射問題,為此,核航母停機的頻率也更高,哪怕只是微不足道的小問題,也必須要立刻停機處理。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

核動力航母反應堆核心部分結構圖

但是,隨著人類的對核能的經驗越來越多,所採取的安全措施也會變得越來越有效,核動力作為現行效率最高的方式,也一定會是航母未來發展的方向。

為何不用電?

說完了常規蒸汽、燃氣和核能,還有一個未被航母採用的備選項就是電機。

讀到這裡是不是會有些奇怪,電作為世界上使用範圍最廣、又清潔又安全的二次能源,為什麼反而不用在這種大型艦船中呢?

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

問題的關鍵點就藏在這個二次能源的“二次”當中,眾所周知,自然界中存在的電只有打雷的形式,這樣的電無法被人類利用,沒有能源價值。所以要發電只能將其從其他的能源形式中轉換過來,故電能才被稱作二次能源。

艦船用的電動機有個名字,叫綜合全電力推進系統,簡單來說就是利用燃氣輪機和蒸汽輪機來發電,之後再分配給全船各個部位。

再回顧一下蒸汽航母和燃氣航母,能量轉換的過程是熱能→機械能,而電動機的過程是熱能→電能→機械能。答案已經很明瞭了:電動機反而會多出一級能源損耗,屬於是畫蛇添足的行為。

中國航母啟動靠蒸汽鍋爐燒開水?為何不用電或燃氣輪機?

如果人類未來能開發出新的能源使用方法,比如跨過損耗最大的“熱能”,將核能到電能的轉換變得更簡單、成本更低,那時候電動航母才有可能實現。

到這裡,也可以看出我們國家的航母需要“燒開水”,其實並不是落後的表現,而是當下的最好選擇。

當然,我們不會止步於此,目前,世界上所有有航母的國家還是衝著核動力去努力的,它仍是現代航母的最優選擇,畢竟啟動時間的差距,有時候往往能夠意味著戰爭的勝負。