國產453型蒸汽輪機改進後能作為003福建艦的動力嗎?_風聞
尖端防务-科谱一下04-08 15:58
如果003的主機是四台453D蒸汽輪機 那麼將有同樣大小的發電功率就沒着落了
關於003福建艦採用的是什麼動力,一直是個爭議比較多的話題,網上有各種各樣的説法。其中一種説法是説003福建艦的主機採用的是四台蒸汽輪機加八台鍋爐,輔助動力採用的是柴油機。蒸汽輪機的型號是453D,改進自國產453B蒸汽輪機,單台功率6.2萬馬力。四台蒸汽輪機總功率為24.8萬馬力,約合182兆瓦。453型蒸汽輪機是國產051型導彈驅逐艦的動力。其原型就是蘇聯的TB-8型蒸汽輪機。453型蒸汽輪機的改進型453B,單台功率提高到47000馬力,是051B/C型驅逐艦的動力。
首先453D單台功率6.2萬馬力這個參數,技術上是否真的能實現先不説,即使能實現,這樣的功率也是遠遠不夠用的。四台453D總功率為182兆瓦左右,連小鷹級的動力不如,小鷹的主機功率還有206兆瓦。要知道003福建艦的排水量是遠超小鷹級航母的,官方説法8萬餘噸。小鷹級航母的滿載排水量是8萬3千多噸,但是這個單位是短噸,換算成公噸只有7萬5千噸左右,比福建艦小多了。況且從大量照片分析,003福建艦的排水量實際上應該在10.5萬公噸以上,這182兆瓦的功率就更不夠看了。
説003福建艦採用四台453D蒸汽輪機這樣的觀點,其實停留在上個世紀的認知水平上。主要原因是這種觀點認為航母的主機就是用於推進的,最多隻是輔助性地提供少量電力。但事實上,這種觀點遠遠落後於實際情況,現代航母艦和上個世紀的航母的動力系統已經有非常大的區別。那麼我們就來聊一聊上個世紀的航母和現代航母的動力系統有什麼不同點。
CV64星座號是小鷹級航母的第二艘
第一個不同點是現代航母動力系統的功率需求大幅上升了。以美弟福特級航母為例,推進功率209兆瓦,發電功率基本也是這麼多。福特級航母的發電功率很早規劃是172兆瓦,但建造階段執行的是192兆瓦,後續兩艘又加了兩台90噸重的柴油發電機組,發電總功率已經在210兆瓦左右了。兩者相加總功率已經達到420兆瓦左右。而上個世紀的小鷹級常規動力航母推進功率206兆瓦,發電功率只有15兆瓦,合起來221兆瓦。上個世紀的核動力航母尼米茲級推進功率191兆瓦,發電功率也只有72兆瓦,合起來263兆瓦。和現代航母福特級相比,上個世紀的航母無論常規還是和核動力,其系統總功率都相差甚遠。
第二個不同點是電力需求大幅增加,已經提升到和推進功率相當的水平。小鷹級的發電量只有15兆瓦,尼米茲級的發電量是72兆瓦,到了福特級就飆升到了210兆瓦左右。造成這種功率需求大幅上升的主要原因是電力需求大幅上升了。推進功率本身沒有什麼增長,都在200多兆瓦的樣子,無論是8萬噸還是10萬噸級的航母基本都是如此。對於電磁彈射型航母來説,配電功率的提升主要是因為艦上用電設備猛增。
頭號用電大户就是電磁彈射器,即使配備了儲能裝置,總配電功率也在60~80兆瓦左右。僅此一項基本上就超過了上世紀航母的發電總量。還不要説大功率相控陣雷達、電子戰設備、升降機、武器升降機、能量武器、艦上大量增加的其它用電設備等等。上個世紀的航母,其彈射器的動力都是來自主機的,對於小鷹級來説就是來自那八台鍋爐,對於尼米茲級來説就是來自主動力——核反應堆。
第三個不同點是現代航母的主動力系統提供了將近一半的發電功率,遠超上個世界的航母,無論常規動力航母還是核動力航母。福特級航母210兆瓦左右的發電量中有將近一半是主動力提供的。來自反應堆的蒸汽推動了4台26兆瓦汽輪發電機組,提供了104兆瓦的電力。而小鷹級的鍋爐產生的蒸汽推動了8台1.5兆瓦的汽輪發電機組,提供了12兆瓦的發電功率。即使是上個世界的核動力航母尼米茲級,反應堆提供的發電功率也只有64兆瓦,是由8台8兆瓦的汽輪機提供的。
003的煙囱過小給常規動力主機使用功率不夠 只夠給輔助動力使用
明白了以上三點,很容易就能搞清楚説003採用四台453D蒸汽輪機的觀點到底錯在哪裏。首先是主機功率遠遠不夠。即使003的排水量按照8萬餘噸來計算,其主機功率也需要超過300兆瓦。四台6.2萬馬力的453D也只有182兆瓦左右的總功率,離實際需求相差將近一倍。還不要説003的實際排水量可能要比官宣數字要大得多。如果説453D的功率可以更大,以現在003福建艦95平米左右的煙囱口面積計算也支持不了,畢竟山東艦的煙囱口也只有82平米左右的面積。山東艦的主機功率也只有160兆瓦左右。而煙囱口的面積和動力系統的功率是成正比的。
説到這裏不免有些人又要扯到小鷹級的煙囱小,那就再囉嗦一下。那是因為小鷹級航母的主動力系統功率本來就小,只有218兆瓦左右,比起福特級和003的主動力需求300兆瓦以上相去甚遠。而且動力系統的廢氣也完全不經過散熱就直接排出。另外鍋爐壓力8兆帕以上,温度500度以上,比俄系鍋爐高多了。前面有篇文章有專門分析,各平台都不給發出來。有衞星照片顯示,小鷹號的煙囱截面從動力艙出來是多大,到煙囱口就是多大,未經任何散熱處理。