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航母為何都採用蒸汽輪機動力很少使用柴油發動機作為主動力?
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  • 1 # 西門飛碟

    柴油機適合輕型艦艇,現在很多艦艇都是柴燃混合的。在低速巡航時用燃氣輪機,高速時使用柴油機,取長補短,在滿足船舶航速的情況下使燃料充分利用。至於航母之類的大型軍艦,主要就是看上了蒸汽輪機比柴油機功率更大、比燃氣輪機技術更成熟可靠。另外,某些航母因為要使用蒸汽彈射器,還非得要鍋爐燒蒸汽不可,所以就直接用蒸汽輪機了。順便一提,核動力其實也是蒸汽輪機,只不過把燒油的鍋爐換成了反應堆,本質仍然是加熱淡水得到高溫高壓蒸汽推動渦輪對外做功。所以蒸汽輪機是一個高大上的發動機,並不是帶有蒸汽就是代表落後。

  • 2 # 陽光155350177

    現役航母動力分核動力、燃氣輪機、蒸汽輪機,沒有柴油機,是因為航母的動力的要求,柴油機了不符合,既不經濟,動力也不夠

  • 3 # 鐵血長津湖

    首先要了解蒸汽機和柴油機的結構原理。蒸汽機實際上是鍋爐燃燒燃料加熱水(其他媒介物)透過導向機構把蒸汽能轉換成機械能,驅動螺旋槳工作。整體上適合大型或者超大型動力系統。相對可靠。對燃料的品質相對要求低。熱效率不如柴油機。裝置可以透過管道分散佈置。

    柴油機目前技術僅在二衝程柴油發動機具有大功率有所突破。維護保養相對苛刻,可操作性不如蒸汽機。熱效率高。操作空間相對集中。

    兩者蒸汽機具有低速超大功率,皮實,可操性強。柴油機相對於蒸汽機功率輸出尚有巨大差別。對燃料的品質也不如蒸汽機。

  • 4 # 熊孩子222722837

    柴油機的本質是內燃機,只是燃料採用了柴油而已。內燃機是在氣缸內燃燒燃料,透過氣體膨脹直接帶動機械向外做功的發動機。柴油的好處是熱值高,同等體積下能夠輸出比汽油更多的能量。同時因為性質穩定的原因,可以把壓縮比設計得較高從而提供更好的扭矩。所以柴油機經常被重型卡車,坦克以及輕型船舶等不太看重加速效能,但對功率和扭矩有要求的載具使用。

    蒸汽輪機是原理與內燃機不同的動力裝置,它的能量來源是鍋爐,也就是靠燒開水產生的蒸汽來推動汽輪機,從而向外輸出動力。它採用什麼燃料取決於鍋爐的設計,而一般大型水面艦採用的普遍都是重油。大型艦艇因為排水量過大,需要的燃料自然也是極多,而重油恰恰是石油提煉過程中剩餘最多的可燃雜質。這種東西黏稠且極不易揮發,燃燒緩慢但偏偏熱值還高得不行,內燃機完全沒法燒,就只好拿來燒鍋爐。汽輪機因為機械結構簡單,可靠性高,很適合用在需要持續工作超長時間的環境下。同時因為輸出功率穩定,所以也用在發電廠這種對穩定性要求高的地方。

    相比內燃機來說,蒸汽輪機的抗損效能更強,這對軍艦來說至關重要。因為鍋爐與汽輪機相對獨立,所以即便在戰鬥中損失了一部分鍋爐,只會讓高壓蒸汽管道的壓力有所降低,並不會讓戰艦整體失去動力。相對的鍋爐可以分散佈置在各個水密艙內,透過關閉水密門便可以隔離受損區域,防止損傷擴大化,這對提升戰艦的抗沉效能很有幫助。

    順帶一提,核動力航母的本質也是燒開水,只是燃料從重油換成了核反應堆而已。不過蒸汽輪機也有不好的一點,那就是啟動慢,變速困難,所以很多船舶上還會單獨配備輔機負責船上的供電等生活需要,這些輔機往往採用柴油動力。這也就是為什麼大型戰艦入港經常要用拖船的原因,如果靠自身動力自航的話,啟動慢不說,沒準一個剎不住就撞上什麼地方了。

    淺薄見識,不值各位行家一笑。

  • 5 # 和風漫談

    航母可不全是蒸汽輪機啊。既有用蒸汽輪機,也有用燃氣輪機的,還有用核動力的。當然,核動力也是一種蒸汽輪機,只是將鍋爐換成了核反應堆而已。就是沒有單獨用柴油機作動力的。

    1、用燃氣輪機的航母:

    英國6萬噸級的“伊麗莎白女王”級航空母艦,主動力就是2臺羅爾斯·羅伊斯MT-30燃氣輪機,單機功率36MW級(48000馬力),再配合2大2小柴油機作輔助動力,總輸出功率14.5萬馬力。其中10.8萬馬力用於電動機驅動螺旋槳,實現全電推進。

    義大利的“加里波第”號航母、西班牙的“阿斯圖里亞斯親王”號輕型航母也都是燃氣輪機動力。

    “阿斯圖里亞斯親王”號採用兩臺LM-2500燃氣輪機,是一種著名的燃氣輪機型號。↓

    2、蒸汽輪機,也是航母常見的動力。美國的“弗萊斯徹”級、“小鷹”級,俄羅斯的“庫茲涅佐夫”號航母都是蒸汽輪機。

    ▲小鷹”號航母

    3、再就是核動力啦,這個就一大堆啦。

    航母用什麼動力,是一個最佳化的選擇,各種動力均有其鮮明的優點和缺點。

    1、蒸汽輪機

    具有單機功率大(75MW或者更高)、技術成熟、壽命長、振動噪聲小、可靠性高、對燃料要求低(各種燃油、木材、煤、甚至可燃垃圾,只要改改鍋爐就行)的優點。

    但也有動力裝置複雜(需要裝鍋爐)、體積大、響應時間長(要預熱好久)、熱效率低(一般不超過25%,低速航行時只有10%左右)、經濟性差、續航短等缺點。

    所以蒸汽輪機一般適合航母這種需要巨大功率的水面艦艇。同時也為蒸汽彈射、甲板除冰、全艦供熱提供了充足的水蒸氣。

    2、柴油機。

    有效率高(熱效率30-40%),啟動速度快、傳動效率高(低速柴油機低到100轉/分左右,能直接驅動螺旋槳,無須減速機構),經濟耐用等優點。

    但也有:單機功率低(8MW以下),轉速受限(功率越大,氣缸直徑就越大,轉速也越慢)、振動噪聲大等缺點。

    另外,柴油機系統比重量上升太快,大功率柴油機的體積實在太過龐大。世界上最大的柴油機——芬蘭瓦錫蘭公司的RT-flex96C型船用柴油機,功率10.9萬馬力,長27.3米,高13.5米(4層樓了),裝機總重2446噸(趕上一艘小型軍艦了)!

    而“伊麗莎白女王”航空母艦上的48000馬力的MT-30燃氣輪機,單機重量才6.2噸,帶隔音罩+底盤才27噸!這差的不是一點半點啊。

    體積大不說,轉速還低,只有102轉/分,這種低速柴油機只適合在大型民用船隻上使用。它們對體積不敏感,也不要求跑多快,經濟省油才是王道。

    但用在軍艦上就不合適了,軍艦需要高速柴油機,體積小、動力足、跑的快才是王道。

    但中高速柴油機組單機功率都難以做到很大(5萬馬力以上的柴油機只能是低速機組),只能用在中小型軍艦上。4000噸以上的中大型軍艦,都不單獨使用柴油機作動力,而是用蒸燃聯合,柴燃聯合,燃燃聯合等混合動力,柴油機只做輔助動力。

    所以航母這種大型軍艦,要麼使用蒸汽輪機(含核動力),要麼用燃氣輪機,柴油機只能作輔助發電動力,不能作主動力使用。

  • 6 # 陳悅漫步海邊

    蒸汽輪機是現代航母常用的一種動力形式,主要由鍋爐(或蒸汽發生裝置)和透平蒸汽機組成,屬於外燃機。因為是一種早在20世紀初期就已經運用於艦船的動力模式,所以技術非常成熟,而且現代鍋爐、透平蒸汽機的輸出功率大、使用壽命長、執行十分可靠。實際上核動力,也依然是一種蒸汽輪機動力形式,只不過是用反應堆取代了鍋爐。

    與蒸汽輪機相比,柴油機之類的內燃機的缺點非常明顯。因為現代航母的主流艦載機彈射形式,仍然是蒸汽彈射,彈射裝置需要消耗大量的高溫高壓蒸汽,這對蒸汽輪機系統來說供應起來非常簡單,而柴油機等內燃機系統自身無法產生高溫高壓蒸汽,必須要另外增加蒸汽發生系統。

    其次就是內燃機工作時的氣消耗量非常大,進、排氣都需要佈置專門的通道,會直接影響到軍艦的甲板面設計。而眾所周知,航母的露天甲板就是飛行甲板,本來就是寸土寸金之地,很難再去劃出大片區域佈置內燃機的進排氣道系統。

    綜上,所以蒸汽輪機系統依然是目前航母動力方面的主流形式。

  • 7 # 李曉偉

    你第一個問題就是錯誤的,航母不全是蒸汽輪機,航母使用的動力系統中使用只有燃氣輪機和蒸汽輪機,沒有柴油機 汽油機。

    現在來為你簡單介紹一下航母的動力系統之間的區別。

    1.核動力,核動力技術是利用核反應堆產生的高熱量,把鍋爐燒開之後產生的大量蒸汽推動活塞做功,然後透過一系列的變速箱把動力系統傳遞至螺旋槳。

    2.常規動力,這種動力目前主要分三種,一種是蒸汽輪機,一種是燃氣輪機,另一種是全電推進。

    蒸汽輪機,這種跟核動力一樣原理只不過就是燒水的是油料,這種動力裝置體積比燃氣輪機大,因為需要巨大的煙道和蒸汽管道,並且啟動時間長(這是說的啟動時間是指從停機狀態到滿功率狀態)。

    燃氣輪機,這種動力系統不燒水,所以節約了大量的蒸汽管道體積比蒸汽輪機小,燃氣輪機是燃油噴出與空氣混合燃燒產生的動力。這種動力系統具有結構緊湊,體積小從停機到滿功率執行需要的時間短,但是由於要排煙所以需要巨大的煙道。

    全電推進,這種方式只不過是利用燃氣輪機或者蒸汽輪機產生的電力,來驅動電動機推進。這種方式節約了變速箱 也減少了噪聲,更利於高能武器和電力資源的合理分配。

    再說說柴油機,柴油機不光體積巨大而且由於自身工作原理限制使得爆發力不足,也就是加減速效能非常差。並且柴油機的高速效能不好,所以對於航母30節的航速來說柴油機很難達到。

    所以這麼佔位置而且功率那麼低的柴油機怎麼驅動航母高速航行?而且柴油相對於重油來說太易燃,也就是被擊中之後容易造成次生事故。航母有幾千噸燃油如果使用柴油被擊中就死定了,所以航母使用燃點高的重油。

  • 8 # 在十字路口等等你

    因為蒸汽輪機的蒸汽除了可以提供給輪機驅動以外還可以用做蒸汽彈射器,這樣可以保證艦載機可以滿油滿彈進行全甲板攻擊,而使用柴油機、燃氣輪機就不行,而且蒸汽輪機技術從20世紀初發展與使用到現在技術已經十分成熟,而變的只有鍋爐燃料的變化而已,那就是到底是用重油專燒鍋爐呢還是用核反應堆?

    而目前能說得上全甲板攻擊航母的也就只有五常,而且只有美國和法國有蒸汽彈射器,而師出同門的中俄航母雖然也是用蒸汽輪機,但是還是用滑躍起飛的方式,根本做不了滿油滿彈的全甲板攻擊。而目前英國在使用新技術革新,也就是在使用燃氣輪機,和中俄一樣只能保證讓船跑起來,它也是同樣採用滑躍甲板起飛。雖然在技術上英國的燃氣輪機動力系統比中俄的蒸汽輪機系統先進,但是燃氣輪機驅動大型艦船目前技術還不如很成熟,所以現在英國的航母也是毛病百出。

    至於柴油機嘛就別想了,它根本達不到航母的動力輸出需求,連驅動萬噸級的袖珍戰列艦都費勁,而且還不經濟實惠。至於代表未來發展方向的電磁彈射技術現在也在進行技術實驗論證。不過作為動力系統的蒸汽軍機和燃氣輪機代表未來發展方向應該是燃氣輪機,只不過現在技術是真的不成熟,驅動十萬噸級的航母的確很吃力

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