福建艦首次海試照片公開，這和官宣核動力也沒多大區別了吧？_風聞
尖端防务-科谱一下22分钟前
福建艦完成首次海試
今天下午，我國首艘電磁彈射型航母福建艦完成首次海試回到江南造船廠碼頭。官方媒體幾乎與此同時公開了大量福建艦首次海試階段的高清照片和視頻。讓我們得以對福建艦有了更深一步的瞭解。在下面這張照片上可以清楚地看到福建艦的煙囱並沒有冒煙。那麼是福建艦處在停止狀態嗎？顯然不是，因為船尾浪花飛濺，顯然福建艦處於高速航行狀態。那麼福建艦是在靠自己的動力在航行嗎，明顯是的。因為旁邊既沒有拖船，也不見拖纜。顯然福建艦是在靠自己的動力在海上飛馳。
那麼動力來自哪裏？靠常規動力的燃油鍋爐嗎？既然如此，那麼煙囱為什麼看不到冒煙。不但看不到煙，而且煙囱後方的三個球形天線罩都沒有被燻黑。如果説煙囱裏有熱氣流排出但是沒有煙霧，那麼煙囱後方的影像應該出現模糊才對。但是從上面這張高分辨率照片上仍然看不到任何圖像模糊的跡象。即使有照片上都無法察覺的熱氣流冒出來，這也完全不像燃油鍋爐工作的狀態。如果福建艦使用燃油鍋爐作為動力，高速航行時應該濃煙滾滾才對，但事實卻不是這樣。當然我們並不排除在很多照片上福建艦的煙囱是在冒煙的。所以上面這張照片確實是非常獨特的。這是我們分辨福建艦到底是常規動力還是核動力的又一個重要判斷依據。
那麼福建艦的煙囱為何如此神奇呢？其實這仍然符合我們前面所做的無數分析預測。那就是這個煙囱可能並不是給燃油鍋爐使用的，而是給輔助動力燃氣輪機使用的。只有這樣才能解釋在大部分照片上，福建艦煙囱冒出的煙都非常淡。福建艦的主動力可能是核動力。所以在福建艦高速航行狀態下，有時煙囱會冒煙，有時煙囱卻又不冒煙。這足以證明，福建艦的航行和煙囱冒煙之間沒有必然的關聯。也就是説福建艦的主動力可能是核動力，負責福建艦的動力推進。而輔助動力是燃氣輪機，主要用以發電。兩者單獨工作互不關聯。
官方報道説福建艦首次海試主要任務是測試動力和電力。需要測試燃氣輪機的話可能就開一會，測試完就關閉了。而福建艦的推進動力可能是反應堆提供的。所以燃氣輪機即使關了，煙囱不冒煙了，也不影響福建艦高速航行。這樣就能解釋為什麼福建艦在航行狀態下有時冒煙，有時又不冒煙。也就是説福建艦可能就是一艘標準的核動力航母，只是用兩台左右的燃氣輪機替代了部分柴油機發電而已。除此之外和美弟福特航母沒有什麼本質的區別，也不是什麼核燃混合動力。因為兩種動力各用各的，都沒有混在一起，所以也就沒有所謂什麼混合動力。
如果不用燃氣輪機來發電就只能用柴油機。像福特級航母上就有非常多數量的柴油機用來發電。因為需要常規輔助動力提供的電力功率相當大。比如福特級首艦就是88兆瓦，後續是106兆瓦。而且這還只是航母所需電力的一部分而已。福特級上還有核動力系統提供蒸汽驅動汽輪發電機組發出的104兆瓦電力。這兩部分電力合計足有210兆瓦，比福特級航母的推進動力還要高一點，福特級的推進功率是209兆瓦。福特級首艦的總髮電量是192兆瓦。後續都是210兆瓦。
至於為什麼不用核動力提供全部的電力，我們前面有文章講得非常詳細，這裏就不重複了。我們這裏只簡要説一下原因，主要是因為交給輔助動力發的那部分電是電力需求的峯值部分，工作時間短，而且功率變化幅度大。這部分電力如果交給核反應堆提供，對反應堆的安全穩定運轉非常不利。另外也是為了保證系統可靠性而準備的冗餘。因為核動力也不是絕對可靠的，同樣需要使用常規輔助動力來做備份。
航母上常用的輔助動力就是柴油機，但是適合軍用艦艇上使用的柴油機主要是高速和中速柴油機。這兩種類型的柴油機單機功率都很難做大。通常都只有幾個兆瓦。高速柴油機通常不超過5兆瓦，中速柴油機最多也只是10兆瓦左右。所以如果這部分電力都用柴油機提供的話。柴油機的數量會非常多，一、二十台是很正常的。我們知道柴油機的功率密度是比較低的，只有燃氣輪機的三分之一到五分之一。像集裝箱船舶上常用的低速柴油機體積更是非常巨大，甚至有四五層樓房那麼高。但是在航母上，設備密度遠遠超過民用船舶，船上是非常擁擠的。所以能節省空間就儘量節省空間，我們可能使用兩台左右的燃氣輪機替代了一部分柴油機。
這樣做有很多好處。一是大幅度壓縮了輔助動力佔用的空間和重量，騰出空間和重量可以多帶燃料或者彈藥。而且燃氣輪機啓動速度快，加速減速也非常快。非常適合給電磁彈射器、能量武器、大功率相控陣雷達等設備供電。這些設備工作時間短，峯值功率大，使用燃氣輪機供電是非常合適的。而且雖然燃氣輪機的使用成本比柴油機高，但是燃氣輪機實際工作時間非常短，比如飛機彈射工作結束，燃氣輪機的功率就可以降下來。如果不需要這部分峯值功率，還可以直接關機。這樣燃氣輪機的運行費用總額其實並不大。所以燃氣輪機和柴油機的組合是非常完美的航母輔助動力系統。
那麼為什麼不用燃氣輪機替代所有柴油機呢，主要是柴油機的熱效率現在還是超過燃氣輪機的，比如我國CGT-25M燃氣輪機，其熱效率是36.5%。而柴油機的熱效率目前是可以接近50%的。所以長時間工作的用電設備使用柴油機發電成本還是更便宜一些的。而且福建艦的煙囱也不夠大，即使使用燃氣輪機發的電最多也只有幾十兆瓦，像CGT-25M燃氣輪機發電功率只有21兆瓦，兩台也只有42兆瓦。和一百多兆瓦之間的差額仍然需要柴油機來填補。另外還需要柴油機作為應急動力。
福建艦的煙囱也相當大，但是為什麼燃氣輪機需要這麼大的煙囱呢。主要是因為燃氣輪機的排氣温度相當高，有四五百度。燃油鍋爐的排氣温度在二三百度。為了將排氣温度降下來，就必須增加更多散熱結構，引入更多冷空氣和高温廢氣摻混。這樣煙囱的體積就小不了。否則煙囱的紅外特徵會非常明顯，這會招來紅外製導反艦導彈的攻擊。正是因為福建艦有一個比較大的煙囱可以把排氣温度降到幾十度的水平，所以煙囱旁是可以站人的，甚至把手伸過去問題也不大。
但是使用燃油鍋爐作為動力的常規動力航母就沒有這麼好的條件。因為燃油鍋爐是主動力，其功率要比輔助動力的功率大很多。而煙囱可以提供的散熱結構體積也是有限的。所以山東艦的排氣温度要比福建艦更高一些。所以山東艦的煙囱旁邊根本不敢站人。這就是為什麼山東艦的煙囱和桅杆之間要拉開距離，而福建艦的煙囱和桅杆卻可以擠在一起的原因。
在官方公佈的照片上還可以看到，福建艦煙囱下方的進氣格柵有部分被燻黑了。這主要是因為進氣格柵其實是和煙囱裏面連通的，以方便冷空氣在煙囱內上升熱空氣的引射下進入煙囱。福建艦的燃氣輪機功率比主動力的功率小很多，熱廢氣的總量和流速比較低。熱氣流進入煙囱裏的散熱結構後體積膨脹比較大。熱氣流體積擴大後流速會下降，壓力下降也會比較明顯。所以在福建艦高速航行時，迎面而來的甲板風會灌入煙囱，煙囱裏的壓力又比較低，所以就會有部分煙霧倒灌，從部分進氣格柵排出，造成進氣格柵外側部分被燻黑。
如果是燃油鍋爐的煙囱，因為是主動力的煙囱，所以排氣量大，排氣温度高流速快，可以從進氣格柵快速吸入冷卻空氣。煙囱內壓力比較高，甲板風不容易倒灌進入煙囱，所以就不容易出進氣格柵外側部分被燻黑的問題。明白了以上問題的底層邏輯，我們就很容易理解這張照片上福建艦高速航行但煙囱又不冒煙的真正含義。其實這張照片的公開可能和官宣核動力也差不多了。當然很多人仍然會有不同意見，這也很正常。所以我們還是等正式的官宣吧。
今天是五月八日，謹以此文紀念中國駐南斯拉夫大使館被轟炸二十五週年！