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辽宁舰启动要十个小时,美国核动力航母需要几小时?不比辽宁舰快

送交者: 都是可怜人间[★★★Mia&Levin★★★] 于 2021-03-23 9:40 已读 579 次  

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航空母舰是现代化海军的核心舰艇,有能力装备航空母舰的海军,其主要战术战法都会围绕航空母舰设计,因此航空母舰的出动效率就显得非常重要,不过航空母舰是迄今为止海上吨位最大的作战舰艇,其出动作战需要一系列的流程,仅仅启动航空母舰的动力系统让航母具备航行能力就非常耗费时间。

航母分为常规动力航空母舰和核动力航空母舰两种,我们先来看看常规动力航母。以辽宁舰为例,辽宁舰的动力系统从开始启动到进入持续做功状态至少需要十个小时。辽宁舰主要的燃料是重油,重油指的是原油提取完柴油、汽油后剩余的物质,从这里可以看出重油的肯定要比柴油和汽油便宜,重油的价格只有柴油的一半左右,除此之外重油还有热值高、便于储存运输等优点。

不过重油也有个缺点,那就是燃点高,重油在180度以上才能燃烧起来,因此辽宁舰在启动时需要先让柴油燃烧加热重油,达到燃点后重油才会燃烧起来。主燃料重油点燃后,接下来就是烧锅炉,重油将辽宁舰锅炉内的水加热产生水蒸汽,不过这个水蒸气不是我们常见的水蒸气,而是温度高达400摄氏度以上、压力达到十兆帕以上的高温高压水蒸汽!

这种高温高压水蒸汽会经由管道进入航母的蒸汽轮机,在汽轮机内流经叶片从而带动汽轮机转子转动,汽轮机主轴连接的是螺旋桨,汽轮机转子转动螺旋桨就会转动,从而为航母带来动力。航母的整个动力系统犹如一个小型发电厂,唯一不同的是发电厂的汽轮机主轴连接的是发电机,而航母的汽轮机主轴连接的是螺旋桨。

常规航母的启动需要先点燃重油,再加热锅炉内的水,这两个过程都非常耗费时间,因此常规航母的冷启动时间至少要十个小时以上。常规航母启动时间需要十几个时间,核动力航母呢?此前有种说法是:核动力航母启动时间只需要4个小时,不过这种说法并不全面,4个小时指的是核动力航母的热启动时间,如果是冷启动,核动力航母也至少需要十个小时。

核动力航母和常规航母的动力系统原理也大体一致,只是燃料不同而已。常规航母使用重油,核动力航母使用的则是核燃料。核动力航母就是利用核裂变产生的巨大热量来加热锅炉内的水,从而产生蒸汽带动汽轮机以及螺旋桨转动。核动力航母冷启动时,反应堆的控制棒不能快速进入反应釜,需要在确保安全的前提下,也就是确保中子数和反应速度在安全范围内慢慢进行,这一过程犹如常规航母加热重油,也非常耗费时间。

核动力航母还有一种启动方法就是热启动,热启动指的是航母停靠港口时反应堆不停炉,一直处于低功率运行状态,起航时只需要提高反应堆功率即可,这种热启动只需要几个小时就能完成,比如美国海军的核动力航母除了大修或更换核燃料,其他时间反应堆会一直维持低功率运转。不过热启动并不是核动力航母的专属,常规航母在停靠码头时动力系统也可以保持低功率运转,以便起航时采用热启动节约时间。

无论是核动力航母还是常规航母,装备的都是蒸汽轮机,但中小型舰艇如几千吨的现代化驱逐舰,大都采同燃气轮机。燃气轮机的工作原理是把雾状燃料喷洒到吸入的空气中燃烧,燃烧形成的高温高压气体带动转子和螺旋桨转动,燃气轮机的启动不需要加热锅炉产生蒸汽,也不需要核反应堆那样慢慢插入控制棒,因此其启动时间非常短,比如052D这样的驱逐舰只需要十几分钟最多半个小时就可以完成启动。

核动力航母有续航能力的优势,那么常规航母为什么不采用燃气轮机带来更快的启动速度呢?原因有两个:一是使用燃气轮机需要用柴油,柴油的成本更高,第二个原因是整体来看蒸汽轮机的动力更高,更适合大型舰艇。不过也有采用燃气轮机的航母,比如英国海军最新的两艘双舰岛航母,不过这两艘采用燃气轮机的航母还需要配备两台柴油机作为辅助动力系统,即便如此这两艘航母的速度和动力也未达到设计要求,这两艘航母的最高速度只有25节。

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