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航母動力之爭(一)——新一代彈射器的運用
2021/07/08 21:38:25瀏覽2287|回應2|推薦18

談到航母的動力之爭,美國現役的航母全是核子動力,因此認為核動力是航母發展的趨勢,這是不正確的。我一直認為,一個國家的軍武裝備要考慮國家自身的條件和發展。科技帶來的發展改變動力的使用在歷史上是很常見的,世界上第一輛車其實是電動車,於1832年被發明,使用不可充電的乾電池驅動,比燃油車早了將近50年;直到1885年,世界第一輛使用汽油的車被發明,之後燃油車一直成為世界主流,而到了二十一世紀之後,電動車又開始重新站上歷史的舞台,之間隔了將近170多年。

航母和潛艦不一樣,對於潛艦來說,核動力帶來的性能改變是飛躍性的,因為核動力不需要氧氣,甚至可以通過電解水的方式為潛艦補充氧氣,使用核動力的潛艦在水下可以以30節的航速狂飆,而常規潛艦只能在水下使用蓄電池,以不到10節的速度航行,一旦提高速度,電力將很快被消耗殆盡,被迫上浮充電,自持力很短。

航母動力之爭(一)——新一代彈射器的運用

首先從彈射器的角度談談對航母動力的幾個誤區。

航母為什麼要使用彈射器?

彈射器可以給艦載機一個加速度,通俗來講,可以使戰機起飛距離更短、載油量更多、載彈量更大。所以說彈射器對於航母來說是一個好東西,有能力配備彈射器的航母一定會配備彈射器。

現有的彈射器分兩種,一種是使用蒸汽動力彈射的,另一種是使用電磁動力彈射的。美國在福特級航母之前都使用蒸汽動力彈射器,而福特級使用電磁動力彈射器。

為何要放棄蒸汽彈射器而使用電磁彈射器呢?下圖可以解釋,這邊不詳述。

回到主題,電磁彈射器是否會對動力的選擇造成影響;簡單講,航母上的電磁彈射真需要核動力推進嗎

首先計算一下功耗,看這張對比表,圖中的電磁彈射是福特的,蒸汽彈射是尼米茲的。

最大的差別在於能量效率上,可以看到電磁彈射能量效率為60%,而蒸汽彈射只有4%~6%。

福特級所用電磁彈射器最大彈射能量:122MJ。

參考福特所用彈射器效率超過60%來計算,實際耗能大約203MJ,單次彈射需要充電56.48千瓦/時。單次彈射間隔1分鐘,充電時間45秒計算,需要的充電功率為4518.4千瓦,4台彈射器的極限功率為18000千瓦,這個功率依靠2台艦用柴油機就可以應對。

以柴油發電機為參照,柴油機發電機油耗一般為200g/千瓦/時左右,單次彈射耗能60千瓦/時計,油耗為12KG。單日200架次計,油耗2.4噸。

尼米茲級所用蒸汽彈射器最大彈射能量:95MJ,

蒸汽彈射效率不足6%,實際耗能大於1583MJ。轉換成電能是439.72千瓦/時。是電磁彈射的8倍。油耗18.68噸


電磁彈射和蒸汽彈射在能量效率轉換上差了10倍,這決定了電磁彈射耗能比蒸汽彈射小得多,那麼蒸汽彈射航母如小鷹這些都沒問題,常規航母使用電磁彈射並不存在所謂能量不足,也不會過多占用燃油儲量。

此外,在艦船上淡水是非常寶貴的,蒸汽彈射需要消耗淡水作為媒介,通過海水淡化得到的淡水也是需要消耗能量的,使用電磁彈射可以大大減少能源的消耗。

綜上可知,相比蒸汽彈射,電磁彈射對能源的需求更少,所以常規動力無法使用電磁彈射的結論是不正確的,反而常規動力更應該使用電磁彈射而不是使用蒸汽彈射

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!#@$%^&*()_+
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2021/07/09 17:45
中國航母採取常規動力,另一個原因是要用的時候就有的用。核能有個很嚴重的問題:曠日費時。建造特別花時間,調試特別花時間,維修特別花時間。

核子動力出什麼問題要修理,可能就要耗幾個月等合格的核能人員慢慢來。全都要確定不會洩露放射性物質,才能派人進去。試航期可能動輒兩三年。大修要四年以上。常規動力就簡單多了,一半時間就能解決。

所以只有少數幾艘航母,就別用核能。要不然下場就和法國一樣慘。老實說法國還不用真的打仗。要不然那個垃圾堆的戴高樂就只能和印度拼了。

blackjack
等級:8
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2021/07/08 22:11

冽風兄介紹的很詳盡,總算是瞭解了,過去也有網友寫過一篇遼寧號,也有指出航母的目標並不放在台灣,總之,確實很多台灣人先入為主認定中國大陸所有的軍事行動目標都指向台灣,但其實不然

五月時英國航母也到南海,結果被酸了一頓,航母是要燒大錢的,連英國都玩不起了,要玩航母,還真必須各方面都具有一定水準才行

冽風(43785165) 於 2021-07-08 22:28 回覆:

台灣所謂的軍事專家上電視都是為了通告費的,胡亂說一通,都講些台灣人愛聽的,整天吹噓對岸無法渡過海峽,殊不知現在軍武的發展早就不是70年前的樣子了。

影響航母動力的因素有很多,這一篇只是第一篇。