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1 # 魑魅涅磐
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2 # 老連長15
推動是沒問題的,四、五十萬噸的巨型油輪都沒有問題,十萬噸的航母算什麼!關鍵的地方在於軍艦和民用船隻是不一樣的,尤其是航母這樣的戰略型軍艦,當然是自給力越長越好。
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3 # 天下布武
作為艦船動力裝置蒸汽輪機、柴油機之後的新型動力,艦用燃氣輪機自上世紀50年代問世以來,在近些年的海軍艦船上得到了極其廣泛的應用,已由曾經小快艇的試用,發展到如今的護衛艦、驅逐艦甚至幾萬噸的航母都在使用,絕對的後起之秀!
各國的艦用燃氣輪機大多是由航空發動機發展而來,所以在原理上也非常相近,而且80%的部件的通用的!
▲ 燃氣輪機功能圖解
目前,全球能夠生產艦用燃氣輪機只有美國的通用電氣公司(LM-2500系列)、英國的羅羅公司(WR-21、MT-30)、烏克蘭的曙光機械(UGT-25000)以及我們的GT-25000/QC-280艦用燃氣輪機,而這其中功率最大的就是羅羅公司生產的MT-30燃氣輪機!
▲全球多種艦用燃氣輪機
MT-30艦用燃氣輪機是羅羅公司在“Trent-800”航空發動機的基礎上進行船用改裝的大功率燃氣輪機。該燃氣輪機的額定功率36兆瓦,熱效率達到了約為40%!不止如此,MT-30燃氣輪機2002年試驗期間輸出功率達到了40兆瓦,更是讓其穩坐全球功率最大艦用燃氣輪機第一寶座,因為排名第二的美國LM-2500艦用燃氣輪機的最新改進型G4型號最大功率也只有34兆瓦!
▲ MT-30燃氣輪機三檢視
另外,MT-30燃氣輪機在小型化方面也相當先進,即便是帶有兩極交流發電機組整體重量也只有77噸,這相對於蒸汽輪機等重量減輕了很多。而且MT-30也是所有艦用燃氣輪機中功率重量比最高的一款,相比美國最優秀的LM-2500汽輪機重量減輕了約51%,而且功率更大,可謂是相當優秀!
▲ MT-30燃氣輪機圖
正是因為MT-30艦用燃氣輪機的功率之高,英國皇家海軍6.5萬噸“伊麗莎白女王級”航近僅依靠2臺該型燃氣輪機+4臺柴油機作為動力裝置,總功率可以達到108兆瓦,可以使得這艘航母的最大航速可以達到27節(一般航母的航速達到30節),而且2臺MT-30燃氣輪機和4臺柴油機所佔的空間以及重量,要比“小鷹號”航母所用4臺蒸汽輪機+8臺鍋爐小很多!
▲ “伊麗莎白女王號”航母
可能27節的最大航速對於航母來說還不夠,而羅羅公司正在研製的MT-50艦用燃氣輪機則更加強勁,總功率可達50兆瓦、熱效率則達到了42%,再次重新整理了全球艦用燃氣輪機的功率和熱效率上限,估計“伊麗莎白女王級”航母換用該燃氣輪機之後最大航速達到30節將不成問題!
總之,艦用燃氣輪機的功率越來越大,而且相比其他動力裝置體積更小,除了成為驅護艦的動力裝置之外,未來像MT-50艦用燃氣輪機成為直升機航母甚至大中型常規航母主動力方式也不在話下!
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4 # 李曉偉
能啊
經常在碼頭做事的人應該知道,一個人用一個根纜繩就能在平靜的水面上拉動幾百噸的船,所以單從能不能推動來說是完全可以的,再垃圾的發動機也可以讓航母緩慢移動的,所以你這個問題我感覺不專業。
你應該問艦用燃氣輪機能否讓航母達到30節速度,航母是非常非常大的所以艦用燃氣輪機要驅動航母到30節考驗的是燃氣輪機總功率,因為以現在的燃氣輪機技術實在是很難實現單臺推動航母,一般來說都是四臺小型軍艦有經濟性考慮就二加二,航母上一般都是四臺大功率燃氣輪機,而驅逐艦的全燃動力一般是兩臺大功率加兩臺小功率。
航母上現在基本兩種發動機,一種是燃氣輪機一種是蒸汽輪機,其中有人會問到核動力實際上核動力也是燒水產生蒸汽驅動蒸汽輪機,只不過常規航母燒的是重油而核動力燒核燃料,所以無論哪種動力裝置只要功率足夠都可以驅動航母,西方一些國家的輕型航母(兩棲攻擊艦)還採用柴油動力。
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5 # 洗手盤
艦用燃氣輪機能不能推動大型航空母艦。我直接告訴你不能。燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械,是一種旋轉葉輪式熱力發動機。 燃氣輪機結構最簡單,而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、啟動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。
為什麼燃氣輪機會在軍艦上得以應用呢?因為燃機具有以下優點:單機功率大、體積小、重量輕、啟動加速性好、操作維護性好的特點。先進的燃氣輪機的熱效率其實非常高,達到40%以上,遠遠大於蒸汽輪機,和柴油機差不多而且不挑食,最重要的是啟動快,瞬間加速能力強,這在反潛作戰中尤為重要,潛艇主要攻擊武器是魚雷,軍艦瞬間提速和轉彎能力對規避魚雷有著決定性的作用。當然缺點也是有的,由於燃氣輪機工作時需要吸入大量的新鮮空氣,同時排放出大量的廢氣,因此燃氣輪機在軍事艦艇中的使用會帶來排煙系統佔據大量艦艇空間,簡單來說就是需要較蒸汽輪機更大的煙囪,從而導致其餘裝置在空間和結構上的侷限性。
大型航空母艦排水量都在8萬T到10萬T。這世界上,還沒有那一種大中型航母使用燃氣輪機為動力的,要麼是蒸汽動力的,要麼是核動力的,只有輕型航母才會用燃氣輪機,因為燃氣輪機實在是太費油的,燒油跟燒水似的,大中型航母又必須裝多臺燃氣輪機才能保證足夠的動力,如果採用燃氣輪機,那麼航母的自持力將是一個非常嚴重的問題,因為僅憑航母自身攜帶的燃油將不足以支援航母作戰。現在大型航空母艦都採用核動力。這樣才可以滿足全球部署的需要。
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6 # 國平軍史
目前,研發建造並裝備大型航母的只有美國一家,擁有10艘尼米茲級和1艘福特級兩型總共11艘滿載排水量10萬噸級甚至以上的航母,且都採用了核動力系統,在艦艇排水量、續航力、自持力、人員居住舒適性等諸多方面,核動力航母相對常規動力系統航母擁有無與倫比的優勢。
一般輕中型常規航母,動力系統採用蒸汽輪機,也有個別採用燃氣輪機,英國皇家海軍滿載排水量6.5萬噸級的伊麗莎白女王號航母就是首次在航母上使用了燃氣輪機,採用了兩臺羅爾斯·羅伊斯生產的單機功率36兆瓦的MT-30燃氣輪機,據稱未來羅羅公司將把燃氣輪機的功率提高到40兆瓦。
當然,法華人整出了滿載排水量4萬噸不到的核動力航母戴高樂號,按理說應該是法華人的驕傲與核科技的代表,但卻成了全世界嘲笑的物件,核動力航母製造的反面教材。
原來法國並未研發航母用核動力系統,只是簡單地將潛艇使用的核動力系統直接照搬到了航母上,1臺動力不夠,就再拆1臺裝上去,但最終結果航速依然上不去,核動力航母航速尚不到27節,成了全世界跑了最慢的航母。
一般軍迷的印象中,航母要麼就是核動力系統,要麼就是蒸汽輪機,要是發文中國產003航母有可能採用燃氣輪機作為動力系統,一定會被噴得體無完膚,在英國海軍伊麗莎白女王號航母採用燃氣輪機的背景下,其實不排除未來我軍航母也會採用燃氣輪機作為動力系統,至少有這種可能性不是嗎?
燃氣輪機,具有功率密度極大的優點,同等體積的燃氣輪機,是柴油機的1/3到1/5,是蒸汽輪機體積的1/5到1/10;此外,同蒸汽輪機和柴油機相比,燃氣輪機的啟動速度更快。
由於燃氣輪機的轉子非常輕巧,在啟動機的幫助下能夠在1-2分鐘內達到最高轉速,而這一點對於水面艦艇的啟動和加速效能具有至關重要的作用。
相比起蒸汽輪機從停機到啟動所需的漫長熱機過程,燃氣輪機啟動所需的時間則要短許多,這對在緊急情況下進行,軍艦離港作戰有著至關重要的作用。
燃氣輪機在高速穩定的轉動中,產生的噪聲更多是高頻嘯聲,噪聲分量很低;與之相比,柴油機會產生大量低頻機械振動噪聲,意味著軍艦更容易被敵方潛艇的聲吶探測到。
一般採用燃氣輪機來做動力,航母燃燒的是價廉的重油,但航母用燃氣輪機作動力時,對於燃料要求較高,燃料使用成本就比較高。
航母,可以使用燃氣輪機作為動力,但艦用燃氣輪機實在是太費油了,燒油就跟燒水似的,中型以上航母必須裝多臺燃氣輪機才能保證有足夠的動力推動航母最高航速達到30節,否則,跟戴高樂號航母一般,連27節都跑不到,就成了笑話了。
隨著間冷回熱技術的日臻成熟,燃氣輪機的經濟性也會不斷提高,樂觀估計未來的熱效率能提升到50%左右,甚至以上達到創紀錄的60%。
在國內自媒體的推文中,普遍將蒸汽輪機視為一種落後的產品,但蒸汽輪機也並非一無是處,例如蒸汽輪機使用的重油比燃氣輪機使用的燃料更便宜,海軍現役航母遼寧艦使用的就是蒸汽輪機,自2012年服役以來,其效能也得到了充分的驗證。
當然,採用蒸汽輪機作動力的航母,其動力系統的管道腐蝕較快,因此經常需要進行各種等級的修理維護,維護保養工作量大維護和使用需要的人手多。
此外,主機燃料與艦載機燃料不通用,導致燃料儲存空間的利用效率和靈活性沒有燃氣輪機大;還有汙染大的問題,某些港口恐怕會拒絕蒸汽輪機航母停靠。
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7 # 魂舞大漠
一般地認知,10萬噸級以上的大型航母,均使用核動力,被認為有無限航行能力。隨著核動力技術的提高,用於航母,被賦予越來越多的可靠性和安全性,不過,現在航母使用核動力的國家只是美國和法國,美國用得好,法國用起來就一直比較鬧心。不過,美國“福特號”A1B核反應堆,也開始鬧起了毛病,正在返廠修理。核動力好用,但在安全性始終成為揮之不去的陰影,畢竟使用最多者也只美國一家,燃氣輪機則是大多數航母國家的選擇。比如英國女王級航母,即使用2臺功率可以達到40MW的MT30燃氣輪機,只是一樣,會造大功率軍用燃氣輪機的國家,並不是很多,也只是英美中烏四家。
軍用不一民用型體積大,幾百MW都有,中國從美德日多有進口,亦不受限制。軍用的不成,當年我們從美國進口LM2500,人家拿來當寶,最新型號的LM2500+G4,已達到35MW。當中國有了QC280,即在中國設了一條生產線,敞開了銷售。現在我們QC280也達到了35MW,為了促進它的進一步成熟,不會使用外國動力。
核動力是方向世上核動力,已達到第四代,我們的“華龍一號”是典型的三代,正在對外出口。有號最清潔的能源,我們會繼續努力。但在燃氣輪機方面,無論軍民,我們仍自努力。如英國MT-50達到50MW的燃氣輪機,2018年,我們也已實驗成功。動力長期以來成為我們心中的痛,今天發展,一樣也不能少,莫不有相關的型號發展和展開。燃氣效率,亦在逐步提高,比如QC280也已達到了40%。都在關心,下一代航母003使用什麼動力,現在看越來越清晰的是常規動力,常規動力以使用燃氣輪機為最大可能。
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8 # 皇家橡樹1972
圖片上是“伊麗莎白女王級航母”的二號艦“威爾士親王號,正在吊裝主動力系統的二號燃氣輪機,前面白布包裹的和後面吊裝的就是赫赫有名的MT–30燃氣輪機,“女王級”前後兩個主動力室一共安裝了兩臺。
“伊麗莎白女王級航母”排水量超過6萬噸,已經是大型航母了,所以現代大型航母可以使用燃氣輪機作為主動力的。MT–30燃氣輪機是由波音777早期型號所使用的羅爾斯.羅伊斯公司的“特倫特800”型航空發動機衍生而來,是目前世界上功率最大、熱效率最高和設計最先進的艦用燃氣輪機,總體效能略高於美國的LM2500+燃氣輪機,美軍的“朱姆沃爾特級”驅逐艦和“自由/獨立”兩型瀕海戰鬥機也使用MT–30為主機。
英國航母使用燃氣輪機的歷史可以追溯到1970年代末服役的“無敵級輕型航母”,二戰後英國皇家海軍的實力一落千丈,1970年代就將唯一的一艘“鷹級”大型航母退役,但皇家海軍在冷戰期間任務繁重不能沒有航母,在勉強湊齊經費後研製了三艘“無敵級”輕型航母,在選用主動力系統時選用了“奧普林斯TM3B燃氣輪機”(4臺),在世界上首開燃氣輪機安裝上航母的先河,燃氣輪機體積小、啟動快加速效能好、執行噪音小...等特點,技術上優於傳統的蒸汽輪機,特別是體積小重量輕,MT–30重量只有20噸多一點,而“庫茲涅佐夫號航母”上的一組蒸汽輪機系統就得140多噸!燃氣輪機的好處是顯而易見的。“女王級航母”前後兩臺MT–30燃氣輪機所處的位置,在兩個艦島下面各有一臺。
燃氣輪機雖好,但“女王級航母”僅僅安裝了兩臺,從艦船設計角度來說它裝四臺是沒有問題的,MT–30單臺輸出功率是36兆瓦,兩臺加一塊不足80兆瓦,僅能維持“女王級”最高26節的航速,這顯然比主流航母30節最高航速差一些!以“庫茲涅佐夫號航母”為例,8臺蒸汽輪機機組總功率149兆瓦,要大大高於“女王級”。“瓦良格號航母”是的KVB–4(КВГ–4)型水管鍋爐,一共8臺。
1950年代後的主流航母最高航速都在30節以上,目的是要擺脫核潛艇的跟蹤,因為當時的核潛艇水下航速普遍超過了30節,為了不讓核潛艇搶佔魚雷發射陣位(當時攻擊核潛艇只有魚雷),就必須要高航速來擺脫它的跟蹤...所以,美軍的大型航母從“福萊特斯級”開始就將航母的最高航速設計為30節以上,除了擺脫核潛艇的目的外,較高的航速在逆風航行時還能產生“甲板風”可以提高飛機的升力,也減少蒸汽彈射器的蒸汽壓力和使用量,對降低艦載機發動機磨損也有好處。看來英國攝影師也喜歡用“魚眼”廣角拍攝。
航速慢(要達到30節總功率就得200兆瓦)對於“女王級”來說不算啥問題,因為俄羅斯目前國力貧弱,也沒多少像樣的核潛艇了還要對抗美軍的核潛艇,對皇家海軍的關注度限制下降,也掰不開僅有的十幾艘核潛艇去跟蹤“女王級”,所以它的航速低就低一點吧。
另外,“女王級”搭載的是F–35B短距滑越起飛和垂直起降戰鬥機,對於“甲板風”也沒啥要求,在經費確實緊張的前提下“女王級”已經簡化了原設計,原先設計的電磁彈射器也不安裝了(發電量也滿足不了需求),在沒有太大的水下威脅和“能簡則減”的原則下,26節的航速還算夠用。總之,高效能的燃氣輪機是可以當做大型航母的主動力來使用,但是它也出現了前面所說弊端!6萬噸以上的航母最好還是用核動力,可問題是核動力航母門檻太高;蒸汽輪機由於設計和製造、保養...相對簡單、便宜,還能為蒸汽彈射器提供能量,仍然是排在第二位的主動力系統;燃氣輪機排目前在第三位,但它確實有替代蒸汽輪機的可能。
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9 # 聯合防務
燃氣輪機是可以供航母使用的,當然大多數航母沒有采用它,美國“尼米茲”級和“福特”級都是採用核動力的航母,之前的美國常規動力航母採用的是蒸汽輪機動力,法國“戴高樂”號也是核動力航母,此前的“克萊蒙梭”級是蒸汽輪機動力,俄羅斯和中國航母目前使用的是蒸汽輪機,倒是英國航母,從“無敵”級到新的“伊麗莎白女王”級都是使用燃氣輪機為動力的航母。
燃氣輪機可謂是現代大型軍艦的首選動力,它體積小,能量密度高,動力強,啟動速度快,但是常規動力航母採用它的並不多,原因主要有這麼兩個,一個是其使用燃料貴,燃氣輪機是航空發動機改的,使用優質柴油,而蒸汽輪機不挑食,使用重油,也就是煉汽油、柴油、煤油等剩下的重質油,對於航母這種體積超大的船來說,蒸汽輪機啟動速度慢、體積大、管路複雜一些也不太敏感,其功率很大,中國“遼寧”號航母4臺蒸汽輪機總輸出功率達20萬馬力,能推動6萬噸大航母跑30節。換燃氣輪機的話,055萬噸大驅使用的UGT25000單臺3.4萬馬力,起碼得裝6臺,燃油費用還高很多。
其二,常規動力航母如果裝蒸汽彈射器,蒸汽輪機可以提供充足的蒸汽,燃氣輪機沒法做到。
英國航母用燃氣輪機,一是“無敵”級滿載排水量只有20000噸,使用的短距滑躍起飛垂直降落的“海鷂”戰機,無需彈射器,所以用燃氣輪機做動力沒啥問題。而它的新航母,雖然使用了兩臺羅爾斯·羅伊斯的MT30燃氣輪機,但它是全電推進航母,也就是說,它的燃氣輪機是用來發電的,另外還有4組柴油發電機組發電,用電力推進,它使用F-35B也不需要彈射器。
“伊麗莎白女王”級是世界上第一種採用全電推進的航母,這是一種發展方向,未來常規動力航母倒是可以考慮這種動力方式,但真正能用得起航母的國家很少,有實力的必然選擇核動力,經濟實力不足的國家燃氣輪機也用不起。L
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10 # 在十字路口等等你
當然可以,現在英國的伊麗莎白女王級航母不就是用燃氣輪機做動力嗎?不要總想著美國10萬噸級的航母才算大型航母,英國的伊麗莎白女王航母滿載排水量也高達7萬多噸,是目前僅次於美國以外的全球第二大航母,在範疇內已經屬於大型航空母艦了。其動力系統採用2臺單機功率4.8萬馬力的羅·羅公司的MT-30渦輪燃氣輪機,另外還有2臺單機功率為1.5萬馬力和2臺單機功率1.2萬馬力的柴油機作為輔助動力,最高航速能達到25節,這也達到了法國戴高樂級核動力航母的最高航速,而戴高樂號噸位也不過4萬多噸而已。
艦用燃氣輪機的好處在於體積小、反應時間快,且功率也不小,不過用在萬把噸級的巡洋艦和驅逐艦時可能還夠用,將它用到航母英國還是第一個,它採用了綜合電力推進系統,說簡單點就是燃氣輪機做功發電,產生的電力給電機做功進行推進。不過英華人並不是第一次在航母領域第一個吃螃蟹的人,畢竟英國可是第一個搞出航母的國家,也是第一個取得航母戰績的國家,而奠定現代航母標準的斜角甲板、蒸汽彈射器、助降系統也都是英國先玩出來的,雖然英國不是航母大國,但卻是航母創新度最高的國家,而綜合電力推進系統似乎也是航母未來的發展趨勢。
不過由於英國走了一條不同於其他五常的道路,英國走的是短距起飛/垂直降落的模式,所以燃氣輪機基本夠英國航母使用,但是對於起降重型固定翼艦載機的國家燃氣輪機並不能滿足航母的使用,無論是蒸汽彈射還是電力彈射燃氣輪機都無法提供足夠的彈射電力去彈射飛機。畢竟英國的燃氣輪機只提供給航母推進使用,飛機使用短距起飛不用彈射起飛。所以對於走固定翼起降的艦載機發展道路的航母國家來說,蒸汽輪機加核動力的組合或者核動力加燃氣輪機的組合才是首選。
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11 # 麥田軍事觀察
為什麼有人會有這樣的疑問呢,什麼叫大型航母呢,六萬噸級的航母已經算是大型航母,如果非說十萬噸才是事,那麼太過於苛求了吧。
現在還沒有那個樣的十萬噸級航母非用核動力,但是常規動力一樣可以推動十萬噸級航母。燃氣輪機本身就有很多的優點,功率很大,重量也很輕,現在沒有用於十萬級航母不意味著沒有潛力,目前已經能夠保證六萬噸級的航母,僅僅是兩臺燃汽輪機主機,如果再進一步加強的話,再透過其他一些新技術,那麼以燃氣輪機推動十萬噸級航母就不再是一種不可能的事情,而且是完全可行,現在大家只是需求等原因,對核動力更關注。
從技術上說,沒有十全十美,採用何種動力在技術上不是什麼難題,重要的還在於,使用者的綜合比較問題。
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12 # 軍武吐槽君
當然可以!燃氣輪機和噴氣式發動機的原理類似,都是吸收空氣和燃料一起燃燒,最後產生的高溫燃氣推動葉輪旋轉,因此被稱為燃氣輪機。從這裡我們也能看出來,燃氣輪機原理非常簡單,因此其結構自然不會複雜,體積相對來說就比較小,只要有燃氣供應,啟動起來所花費的時間也比傳統的蒸汽輪機要快。雖然燃氣輪機有這麼多優點,但是目前世界上所有的航母不管是核動力還是常規動力基本上都使用的是傳統的蒸汽輪機動力,這種動力裝置製造簡單,維護方便,單個功率強勁,非常適合用作大型艦艇的動力。(燃氣輪機結構)
更要的是,蒸汽輪機可以為航母的蒸汽彈射器提供足夠的蒸汽,而燃氣輪機如果作為航母動力,一旦用不上新潮的電磁彈射,那麼大機率就只能滑越起飛了。而作為世界上唯一使用燃氣輪機作為航母動力的英國,二戰後發展的兩型航空母艦都證明了這一論斷。七十年代建造的無敵級輕型航母採用了鷂式垂直/短距起降艦載機加滑越甲板(滑越起飛,垂直降落)的組合,而現在的伊麗莎白女王級依舊是這樣的搭配,只不過艦載機換成了更加先進的F35而已。
(搭載F35B艦載機的伊麗莎白女王號航母)
那為什麼英國會使用燃氣輪機作為航母動力呢?燃氣輪機本身一般多用於排水量在1萬噸上下的驅逐艦或者輕型巡洋艦,主要原因在於一般國家很難將燃氣輪機的功率做到蒸汽輪機那麼大。但是英國是怎麼解決這一問題的呢?主要是因為其坐擁世界上最強大的燃氣輪機生產商羅爾斯·羅伊斯公司(其實就是勞斯萊斯公司)!它為伊麗莎白女王級航母提供的燃氣輪機不僅動力大,而且非常安全可靠,最關鍵的是能量轉換比高,因此還比較省油,正因為如此才讓英華人動心,下決心繼續採用燃氣輪機作為航母動力,而美華人不用燃氣輪機,是因為燃氣輪機不能搭配核動力,所以壓根看不上!(伊麗莎白女王級航母裝備的MT30燃氣輪機)
伊麗莎白女王級航母的主動力採用的是兩具單機功率為36兆瓦的MT30燃氣輪機,輔助動力為兩臺瓦錫蘭公司生產的單機功率11兆瓦的柴油機,當全速前進時,兩種動力同時開啟,總功率達到約100兆瓦,最高速度26節。雖然這一速度比傳統的美式航母30節的速度要低,但這其實是經過了充分考慮和計算的!因為F35B艦載機採用的是短距起飛模式,對於甲板風的要求並沒有傳統艦載機那麼嚴格,因此出於經濟性和作戰效能的綜合,26節的速度足矣!(伊麗莎白女王級航母的F35B短距起飛訓練)
採用了燃氣輪機作為動力的伊麗莎白女王級航母最大的外形變化就是其雙艦島設計。燃氣輪機雖然整體體積小,但是產生的燃料廢氣卻很多,因此必須採用更直更粗的排氣管道進行排氣,所以燃氣輪機多佈置在艦島下的舷臺上,以便於排氣,又不影響甲板艦載機作業。但是如果多臺燃氣輪機共用一個艦島的排氣管道,在戰時如果其中一個燃氣輪機或者排氣管受損,航母就可能失去動力而直接趴窩,因此伊麗莎白女王級航母建造了兩條相互獨立的煙道,而這兩條煙道的出氣口直通甲板,因此就直接修建了兩個艦島,以便於容納兩個出氣筒。採用燃氣輪機的伊麗莎白女王級航母還創新性的運用了全電推進技術(將日常用電、武器用電、動力用電三合一,燃料發動機只用作發電),簡單點說就是首先利用燃氣輪機進行發電,然後用電動機直接帶螺旋槳轉動,這樣做的好處就是減少了許多傳動軸和齒輪裝置,間接的降低了摩擦力和噪音,提高了靜音水平和能量轉化效率,加強了航母的操控效能等等,好處多多!(全電推進的本質:用電解決一切問題!)
由於未來艦艇對電力需求越來越大,全電推進已經成為主流趨勢,使用常規燃料的蒸汽輪機相對燃氣輪機,體積太大,續航也不行,實際上並不適合用作全電推進。而用核反應堆的蒸汽輪機雖然同樣體積大,但是幾乎無限的原始能量供應足以克服一切缺點,核反應堆可以源源不斷地發電,所以最適合全電推進。而燃氣輪機體積小,效率高,雖然比不上核動力裝置,但在全電推進的運用上是高於常規燃料的蒸汽輪機動力的,如果搞不成核動力,用燃氣輪機做航母動力實際上是個相當不錯的選擇!
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13 # 天道有輪迴看他饒過誰
其實中國也有這種燃氣輪機,就是中國從烏克蘭進口的那種,被改進到30M瓦,也就相當於單臺四萬馬力,作為中國的第三條航母,如果用電磁彈射的話,只要綜合電力系統和電機能過關,裝八臺就夠了,全部發電,透過綜合電力,給船的動力,電機輸送,28萬M瓦,調整電力彈射器也夠了
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問艦用重型燃氣輪機能否滿足大型航母的推進需求?其實關於這個問題說簡單點就是重型燃氣輪機的輸出功率能否達到大型航母所需的動力需求。
滿載排水量達到多少能算作是大型航母?一般來說的話,滿載排水量超過6萬噸既算作是大型航母,比如中國的遼寧艦、山東艦、英國的女王級航母都屬於“大型航母範疇”。那麼對於一艘滿載排水量超過6萬噸的大型航母而言,需要多大的動力才能滿足推進和其他輔助裝置執行需求呢?
首先從航母所需要的的動力需求來說,主要包括能夠推動滿載排水量超過6萬噸的航母達到32節以上航速、同時還要滿足艦上包括雷達、升降機、攔阻裝備、生活用電等各種輔助裝置的動力需求。比如遼寧艦滿載排水量超過6萬噸,裝備了8臺TB-12蒸汽輪機,其全部蒸汽來源主要由四臺重油鍋爐產生,使得裝備了8臺蒸汽輪機的遼寧艦最大輸出功率達到了147兆瓦,推動滿載排水量超過6萬噸的遼寧艦最大航速達到32節以上,同時艦上的其他輔助裝置用電主要由5臺渦輪發電機產生1.5兆瓦的輸出功率提供,所以從遼寧艦使用的蒸汽鍋爐系統來說,滿載排水量超過6萬噸的大型航母所需動力至少不低於147兆瓦才行。
其次從另外一艘採用全燃動力、滿載排水量超過6萬噸的大型航母----英國的女王級航母來說,女王級航母作為全球第一艘使用全燃動力、全電推進的大型航母,女王級航母裝備了兩臺單臺連續輸出功率36兆瓦的MT30艦用重型燃氣輪機,作為當前全球範圍內輸出功率最大的艦用燃氣輪機,MT30燃氣輪機持續輸出功率36兆瓦,兩臺MT30就是72兆瓦,外加上女王級航母巡航動力使用了兩臺單臺輸出功率11兆瓦的瓦錫蘭公司的重型柴油發電機組,使得女王級大型航母的主動力輸出功率達到了94兆瓦。同時艦上的其他輔助裝置用電主要由兩臺單臺輸出功率9兆瓦的柴油發電機提供,不過按照女王級航母的電力分配設定,主動力系統產生的94兆瓦中只有80兆瓦用於四臺重型推進電機,使得女王級航母達到28節航速以上。所以從女王級航母使用的全燃電力推進系統來說,滿載排水量超過6萬噸的女王級大型航母所需動力至少不低於80兆瓦才行。
看到這可能很多人會有疑慮,同樣是推動滿載排水量超過6萬噸的大型航母,為什麼女王級航母只需要80兆瓦,而遼寧艦就得147兆瓦呢?漲幅高達80%之多實在令人疑慮。
一、同樣是6萬噸級的大型航母,遼寧艦最大航速達到了32節以上,而女王級航母最大航速只有28節,對於6萬噸級的大型航母而言,航速相差4節背後對於動力系統的要求可不是一丁點。比如遼寧艦需要147兆瓦的輸出功率才能達到32節的最大航速,而女王級航母看似只有80兆瓦用於電力推進,但是作為一艘全電推進的大型航母,女王級航母裝備的所有動力不管是燃氣輪機還是柴油機都只是作為發電機的動力源,並不直接參與艦艇推進工作,按照女王級航母的動力設定,如果要想達到28節的最大航速,除了艦上的兩臺36兆瓦重型燃氣輪機+兩臺11兆瓦的巡航動力柴油機組外,其餘兩臺單臺輸出9兆瓦的柴油機組也要參與動力推進工作,此時女王級航母用於航母推進的總功率實際已經高達112兆瓦。但是相比遼寧艦的147兆瓦仍然有不少的差距,這也是同樣是6萬噸級的大型航母,為什麼遼寧艦能夠達到32節以上航速,女王級航母只能達到28節最大航速的原因所在。
二、女王級航母的“全電”推進效率要遠遠大於遼寧艦的傳統動力推進效率,所以總輸出功率雖小仍然能夠達到更大航速要求。遼寧艦使用的蒸汽鍋爐系統,從重油鍋爐產生高溫高壓蒸汽推動汽輪機產生機械能,再透過減速箱帶動傳動軸、繼而帶動螺旋槳產生推力,每一個環節都會有一定的動力損失,到最後可能最大輸出功率高達147兆瓦的遼寧艦,實際作用在螺旋槳上的輸出功率只有其2/3左右吧,那麼為了不降低最大航速,只能儘可能的提升總輸出功率來彌補動力損失過大問題。
但是女王級航母使用的全電推進系統就不一樣了,不管是燃氣輪機還是柴油機組帶動發電機產生電能,這一環節雖然會有一定的動力損失,但是並不大;其次發電機組產生電能後透過電纜傳輸到航母尾部的四臺推進電機,四臺發電機兩兩配合驅動雙軸五葉大螺旋槳用於航母航行需求。從女王級航母的推進模式來看,其相比遼寧艦在動力系統上少了包括減速箱等很多環節,使得其動力損失更低,同時其推進電機和螺旋槳之間的驅動軸更短,也有利於減少動力損失,所以這也是為什麼主機輸出功率低了近一半的女王級航母最大航速已經接近遼寧艦的原因所在。如果女王級航母還是採用遼寧艦這種重油蒸汽鍋爐的話,其整機動力輸出也得達到150兆瓦左右才行。