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1 # 遙望陸地
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2 # 我們星辰大海
航空母艦動力系統是非常龐大而繁複的,以中國遼寧號為例:“遼寧”號航母採用燃油蒸汽輪機作為動力裝置,這套動力系統包括8個鍋爐和4臺TB-12蒸汽輪機等子系統。那麼“遼寧”號作為一個排水量五萬噸的龐然大物,到底是怎麼被開動起來的呢?
首先要普及一下“遼寧”號航母的動力裝置是怎麼執行的。當“遼寧”號航行時,8個鍋爐以重油為燃料,加熱鍋爐中的迴圈水,產生足量的水蒸氣。高溫高壓的水蒸氣衝擊TB-12蒸汽輪機的葉片,使得汽輪機葉片的轉動,再經過傳動裝置帶動四具螺旋槳旋轉,最終推動“遼寧”號航母駛向星辰大海。
那麼“遼寧”號啟動一次,需要多少噸柴油才能點燃重油呢?根據軍事專家杜文龍在節目中的介紹,遼寧號航母每次出航需要裝300噸柴油,這些柴油僅夠“遼寧”號因意外情況停車熄火後,重新啟動兩次。因此“遼寧”號航母啟動一次需要耗費150噸柴油。150噸X7100元/噸=106.5萬元人民幣。也就是說,“遼寧”號發一次車需要花費106.5萬元人民幣。
而船舶啟動分為熱啟動和冷啟動。熱啟動是指船舶停機在10小時以內,發動機缸體溫度在180℃以上,在這樣的情況下,啟動會容易一些,一般只需要2~5小時就能恢復船舶動力。而冷啟動則較為麻煩需要花費10小時才能恢復船舶動力。船舶在海上行駛時,如果沒有意外情況需要停機熄火的話,一般會保持鍋爐或者燃氣輪機在不熄火的情況下低速運轉。而每次重啟發動機,都會使得發動機受到一定程度的損傷和磨損,綜合以上因素,“遼寧”號在海上航行時,一般不會停機熄火,除非歸港停泊。
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3 # 手機使用者81845689081
現代科技在進步、以後的海軍艦艇、戰機都會裝上核動力發動機,核燃料節能環保、高效耐久,它的原理是透過213鈾、三種裂變物聚變高熱發電,可長久持續發出電能、用電能轉變多種機械能作功、實現用海水空氣冷卻聚變器,比加熱水加壓400c度先進……✔
142 大明
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4 # 狼煙火燎
這個事情不同的航母是不一樣的,比如像遼寧艦這種常規動力的,啟動需要10小時;而像美國的核動力航母都是熱啟動,只需要2小時;還有英國的“伊麗莎白女王"級航母則獨樹一幟的採用燃氣輪機,僅僅只需要1~2分鐘就能啟動了!當然不得不說遼寧艦這個10小時啟動指的是冷啟動,採用蒸汽輪機動力,燒的是比較“粗糙”的重油,優點是功率大、燃燒效率高、執行成本低,因此大型常規動力航母來說基本都採用燃氣輪機,取電點當然就是體積大、啟動慢,很多人都會有疑問,戰爭即將來臨,啟動10小時會不會貽誤戰機?這個不用太擔心,航母一般很少熄火,即使在港口內也是採用低功率運轉,也就是俗稱的熱啟動,出動效率也就2~3小時,這就快多了;而且戰爭來臨前是有徵兆的,這時候作為最強戰力肯定會隨之處於戰備值班狀態,也就是可以保持隨時出動的狀態了!當然對於英國那種燃氣輪機航母來說,不存在這方面的問題,直接啟動1~2分鐘就能達到最高工作效率,可以隨時啟動出航,但是這傢伙體積小,科技含量高,從英國伊麗莎白女王級最高速度僅僅只有25節,明顯的功率不足,看來也是對效能犧牲不小!
對於蒸汽輪機航母來說,不管採用常規動力還是核動力,原理都是差不多的,核動力採用核裂變產生的熱量燒水產生高壓蒸汽,常規動力則採用燒重油。蒸汽輪機一次完成的冷啟動是非常麻煩的,先還得啟動柴油機來暖爐,在慢慢的啟動輔鍋爐然後啟動主鍋爐,燒的重油也需要加熱以便於管道輸送了點火。第二將鍋爐中的冷水燒到沸騰(400℃)產生高溫高壓的蒸汽,然後對蒸汽輪機慢慢的預熱衝轉速,讓轉資和葉片受熱膨脹均勻才能上高轉速一直達需求的恆定轉速後,才能併網將動力傳遞到槳葉上,才能併網發電。蒸汽輪機也算是非常精密的裝置了,在衝轉速過程中還要監測各項資料,如果振動超標就能減速回去重新低速再預熱,強行上高轉速容易損傷裝置,甚至造成鋒利的葉片損壞!看了這個過程,啟動需要花費10小時也就能夠理解了吧!
但是在航母實際運轉過程中,即使停放港口內也是沒有必要熄火的,這個其實很好理解,核動力航母如果熄火的,要讓核動力系統再次啟動更麻煩,因此完全沒有必要,再說也不需要節約核燃料這個東西,自然是不會熄火的;即使是常規動力,在停放港口期間也會保持發動機缸體在180℃以上,這就是所謂的熱啟動,這樣的啟動少了一個預熱的過程,啟動就會容易很多,一般2~3小時就能恢復動力,極大的減少了啟動時間。
而伊麗莎白女王級航母的動力系統採用兩臺羅爾斯·羅伊斯生產的單機功率36兆瓦的MT30燃氣輪機,優點是體積小、重量輕、啟動快、少用或不用冷卻水等,啟動有多快呢?1-2分鐘即可達到最高工作功率,隨時啟動隨時出發,在航行中加速和減速都非常快,這是蒸汽輪機不能比的,而且同等功率下體積只有蒸汽輪機的1/5~1/10,非常節約空間!
缺點就是技術複雜,價格昂貴,比如中國曾經為驅逐艦的建設引進過美國的LM2500型燃氣輪機,112、113都用的燃氣輪機,但後來和美國鬧翻了,自己沒有這個技術,在167艦上不得不採用2個鍋爐的蒸汽輪機,再後來才透過引進烏克蘭的UGT-25000燃氣輪機,並在其幫助下中國產化,也就是現在用在052D、055上的GT25000才解決了這個問題。不得不說,不管是航母用的大型蒸汽輪機,還是驅逐艦用的燃氣輪機,烏克蘭都給予了我們很大的幫助,少走了很多的彎路,這不得不感謝烏克蘭兄弟,也不得不說是中國的幸運!
當然燃氣輪機還有一個缺點,就是要達到超高功率就麻煩很多了,英國航母雖然採用了先進的燃氣輪機,但是其最大隻有25節的航速,這對於航母的速度來說是不合格的,不得不說英華人採用燃氣輪機上也是犧牲了不少的航母效能!
而對於蒸汽輪機啟動效率問題,航母上可以幾千號人,即使一次緊急出動也是需要準備很久的,沒有幾個小時根本出動不了,也就不用去糾結航母啟動的那幾個小時了!
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5 # 胡説拔稻
要看是不是核動力。核動力航母,像美國現役的尼米茲號,另一種是常規航母,像中國的遼寧艦.具體的時間要看情況!但是,核動力的航母要比常規航母,啟動時間要短.我估計核動力航母的啟動時間大約是半個小時左右,而常規航母的時間大約是一個小時左右吧
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6 # 兵器知識譜
航母的啟動時間的長短與動力系統的狀態有關,當動力系統處於冷啟動時狀態時航母的啟動時間非常漫長;當動力系統處於熱啟動狀態時航母的啟動時間相對較短。除了受動力系統狀態的影響以外不同的動力系統的啟動時間也各不一樣,比如以中國遼寧艦為代表的常規動力航母與美國尼米茲級核動力航母的啟動時間差距是非常大的。總的來說,不論是冷啟動還是熱啟動,也不管是常規動力還是核動力,航母的啟動時間取決於鍋爐加熱時間,只有將鍋爐內的水加熱到沸騰才能產生壓力足夠的高溫蒸汽,一旦高溫蒸汽被輸送達到蒸汽輪機內驅動葉片轉動即意味著航母啟動工作完成,只要艦島上發出指令,變速箱的齒輪與傳動軸咬合以後驅動螺旋槳轉動就能開動航母。下圖為中國航母遼寧艦艦島上的值班官兵。
常規動力航母的冷啟動航母冷啟動是指動力系統完全處於熄火狀態,需要完成從加熱到啟動的過程,我們可以理解為燒水泡茶,常規動力航母就像劈柴火燒水,而核動力航母則像電加熱燒水。我們就從常規動力航母的冷啟動說起吧:以中國首艘航母遼寧艦為例,動力來自8臺鍋爐以及4臺TB-12蒸汽輪機,冷啟動時首先需要向每臺鍋爐加熱裝置內倒入0.5噸左右的柴油,然後鍋爐兵用一根裹著麻布的鋼管蘸上一點柴油並點燃,接著將這根“燒火棍”伸進鍋爐加熱裝置內點燃裡面的柴油。燒柴油的目的是為重油噴油嘴加熱,由於重油粘稠度高、流動性差且難以點燃,因此需要提前預熱。當加熱到180℃以上的溫度時重油流動性得到改善,噴油嘴向鍋爐加熱裝置內噴射霧狀重油,這時候鍋爐才真正進入加熱狀態,而進入加熱狀態前的預熱階段已經耗時40~50分鐘。接下來輪機艙內的官兵就只做一件事,那就是——等!等待鍋爐加熱裝置將鍋爐內的水加熱至沸騰,這個過程需要多長時間呢?因航母鍋爐容量屬於軍事機密,因此我們就以工業大型鍋爐來說明。就以300兆瓦的小型火電廠亞臨界鍋爐鍋爐為例吧:鍋爐是一種能量轉換裝置,由於鍋爐是透過鍋爐壁吸收熱量傳遞到鍋爐內的水,因此加熱效率非常低,要將鍋爐內的60噸淡水加熱至沸騰至少需要5個小時,重油消耗150噸!當每臺鍋爐達到130噸/小時的蒸汽輸出量、壓力3.82MPa、溫度450℃時就具備驅動蒸汽輪機的條件,航母冷啟動完成,而要達到200,000匹馬力的滿功率則還要再燒2個小時,總共耗時8個小時。下圖為冷啟中的工業鍋爐,鍋爐工正在用“燒火棍”點燃作為助燃劑的柴油,中國航母遼寧艦、俄羅斯的庫艦、印度的維艦在冷啟動時同樣有這樣的操作。
核動力航母的冷啟動核動力航母的冷啟動同樣是一個給鍋爐加熱產生高溫、高壓蒸汽的過程,只不過加熱方式為透過核反應堆發生的鏈式反應產生熱量來對鍋爐中的水進行加熱,效率遠高於常規動力航母。加熱前首先要啟動核反應堆,俗稱“啟堆”,簡單地講啟堆就是將燃料棒插入堆芯的過程,當燃料棒插入堆芯後反應堆開始發生鏈式反應,插入燃料棒的過程耗時大概為5分鐘,而發生鏈式反應則是一瞬間的事,一旦反應堆內發出一道詭異的藍光即意味著啟堆成功,反應堆開始輸出熱量,這個過程的效率是常規動力的10倍。接下來就是與常規動力一樣的鍋爐加熱過程,核動力鍋爐與常規動力不同,它是以管道迴圈的方式讓水流經核反應堆加熱的,因此迴圈水的加熱同樣是一瞬間的時,但是流經核反應堆的水量並不大,從冷水管流經核反應堆到變成400度的高壓熱水並流向蒸汽發生器,然後蒸汽發生器產生壓力3.82MPa、蒸汽輸出量200噸/小時蒸汽的過程總共需要2~3個小時,因此接下來輪機兵們要做的事同樣是等待,當滿足上述要求後核動力航母的冷啟動就完成了,這一過程耗時約3個小時,要達到滿足動力驅動、彈射器所需蒸汽或發電機所需蒸汽的滿功率則需要反應堆繼續加熱半個小時左右,效率遠遠高於常規動力航母。下圖為核反應堆啟堆時發出的詭異藍光,核反應堆的啟動只是一瞬間的事。
航母的熱啟動不管是常規動力還是核動力,作為龐大的海上作戰平臺的航母冷啟動所需時間始終太長,如果在長達數個小時的啟動過程中遭遇突發情況,那麼這個動彈不得的海上巨無霸無疑將成為活靶子,因此航母除了需要停靠船塢進行長時間維護和檢修以外,通常在碼頭的短暫停靠是不會熄火的。這裡所說的“不熄火”是指常規動力系統只下降70%的功率,重油噴嘴依舊向鍋爐噴射重油燃燒,但是在計算機的控制下只噴射維持鍋爐水溫度始終不低於80℃。核動力的“不熄火”反應堆不停堆、蒸汽發生器依舊產生支援動力系統以不低於30%的功率運轉的蒸汽量。因此航母的熱啟動時間相對較短,常規動力航母的熱啟動大概只相當於冷啟動的燃氣輪起艦艇,一般2個小時就能完成啟動過程;而核動力航母就快了許多,從抽出控制棒提高反應堆功率到提高蒸汽發生器100%的滿功率只需要不到40分鐘的時間,也就是說5000多人的官兵還沒完全登艦航母就已經完成熱啟動狀態下的重啟工作了,待官兵們全部登艦後就可以開展作戰行動。反觀常規動力航母,可能核動力航母上的艦載機已經飛抵武器發射距離時還沒完成重啟工作,這也是中國自001A型中國產航母以後不再建造常規動力航母的主要原因。下圖為海試歸來的中國產001A型常規動力滑躍起飛航母,中國下一級航母將全部採用核動力。
航母屬於排水量在幾萬噸到十幾萬噸的大型水面作戰平臺,為了讓這種漂浮在海上的城市擁有足夠的動力,為其所配置的動力系統功率輸出是十分強大的,所以不論是常規動力系統還是核動力系統都是一個龐大的、複雜的體系工程,因此航母的啟動註定不可能像汽車那樣一扭動鑰匙就能完成啟動,只有在經過漫長的、複雜的啟動過程完成啟動後才能開船。同時航母與普通戰艦以及船舶的不同還表現在停船時,普通船艦在停船後完全可以熄火,以節省燃料消耗和系統壽命消耗,然而航母除了進船塢檢修和維護以外永遠都不會熄火,燃料和系統壽命的消耗是持續不斷的。從這個層面上足以說明國力稍弱的一般國家玩不起航母的原因。下圖為造價45億美元的尼米茲級“喬治.布什”號核動力航空母艦,核動力雖然不大量消耗燃油,但是對核反應堆的維護費用非常高,從服役到退役所消耗的維護資金將遠遠超過造價,如果再算上退役後的處理費用,每艘核動力航母的使用成本預計超過150億美元。
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按一般船舶要航行的話,提前半個小時機艙備車,緊急情況下十幾分鍾也能備好,啟動加轉速定速估計得半個多小時。航母應該是這樣的吧,沒開過不知道