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2021/07/08 21:38:25瀏覽2414|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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