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辽宁舰启动需要十小时?盘点有关航母动力的那些谣言

发布时间:2019-10-04 | 人围观

我们常听说诸如辽宁舰这样的航母的启动需要长达十个小时乃至于数天,事实真是如此?其实航母启动的核心在于航母动力装置的启动,如果真需要如此久的时间才能发动航母,一旦发生战争,肯定会贻误战机,所以这不过是彻头彻尾一个谣言而已。航母根据动力的不同也分为燃气轮机动力、蒸汽轮机动力、柴油机动力,这些动力装置中蒸汽轮机的启动最慢,柴油机其次,燃气轮机最快,依据不同的战场环境,发动机会选择不同的启动方式,即使蒸汽轮机的完全冷启动也不可能需要几天,总体来说航母启动并不会有耽误战机的情况出现。
 
 
  航母最常使用的是动力就是蒸汽轮机,无论是采用燃油锅炉的库兹涅佐夫号和辽宁舰,亦或是采用原子锅炉的尼米兹级级和福特级,其驱动装置都是蒸汽轮机,只不过产生蒸汽的烧开水方式不同罢了。蒸汽轮机的启动之所以慢,其主要原因就是因为航母蒸汽轮机的功率较大,需要将一大锅水烧至指定温度,然后才能产生足够的蒸汽,而这些蒸汽通过各种管路增压增速后,最后抵达推动涡轮运动又要耗费不少时间,而涡轮从静止到全功率旋转,还要消耗不少时间。也正是因为这些因素的影响,蒸汽轮机的从完全冷却到全功率启动往往消耗两个小时以上,这样的状态如果是在战争中肯定是会影响战斗的!
 
 
  核动力蒸汽轮机原理
 
  为了减少蒸汽轮机启动时间,航母在靠港之后,锅炉一般都是保持低功率运转状态,锅炉温度也保持在200℃以上,蒸汽轮机处于持续不断小功率输送蒸汽动力的状态,而这些动力主要用于航母发电机发电,输送到各个舱室用于军舰的生活以及部分武器装备的日常运转所需。而在启动时,由于锅炉内有基础温度,这类启动被称为热启动,只需要加大燃油注入量,提高火势,锅炉升温至500℃左右,蒸汽轮机的功率就能达到最大。相比冷启动而言,热启动所花费时间大大减少,快的话一个小时之内完全能够做到满功率运转!
 
 
  蒸汽轮机剖面图
 
  除了传统的蒸汽轮机动力,有些国家的航母动力就比较特殊,这就是燃气轮机动力,燃气轮机虽然体积小、启动加速快、能量密度高,但是平均功率相比蒸汽轮机依然不占优势,因此目前采用燃气轮机动力的大多数是像泰国差克里·纳吕贝特号和意大利加富尔号这样3万吨以下的小型航母。而大中型航母采用燃气轮机的特例只有英国的伊丽莎白女王级,主要原因是英国已经能够生产出单机功率不亚于蒸汽轮机的MT30型燃气轮机(5万马力)。
 
 
  MT30燃气轮机
 
  燃气轮机的启动相比蒸汽轮机时间则要快的多,燃气轮机是将空气和雾化燃油在燃烧室燃烧,燃烧后产生的高温气体膨胀做工,推动内部涡轮旋转,省却了水蒸汽这一二次做工介质。因此燃气轮机只要压气机正常启动,吸收空气,燃烧室正常喷射燃油,整个启动燃烧过程相当快。虽然由于内部温度达到上千摄氏度,瞬间全功率启动,金属构件容易承载不了,因此燃气轮机的启动需要五到十分钟的暖机时间,但是整个速度依旧非常快,根据相关试验统计,功率在3万马力的左右的LM2500型大型燃气轮机,其正常的启动时间在半个小时左右,如果不考虑轮机的寿命而强行启动,时间可以压缩到十分钟之内,而这样的启动时间已经完全能够有效应对任何情况下的航母紧急出动了,这也是燃气轮机作为航母动力的先天性优势之一!
 
 
  燃气轮机运作原理
 
  除了蒸汽轮机和燃气轮机的主动力之外,许多航母还会安装辅助动力,除了能够对主动力进行叠加增成之外,还可以在紧急时刻主动力损坏,又无拖船的情况下,依旧可以使用辅助动力自航并进行有限程度的自保作战!航母的辅助动力一般为大型低速柴油机,例如英国伊丽莎白女王级航母一共安装了四台柴油机,总功率达到40兆瓦(5.5万马力),在紧急情况下,可以推动女王号以18节的低速前进,虽然不能制造出足够舰载机起飞的甲板风,但是逃离战场是没问题了。
 
 
  (舰用柴油机)
 
  柴油机热效率较高,但是在启动时需要先压缩空气使其温度达到柴油的自燃点,最后才能喷入柴油燃烧推动活塞进行旋转往复运动。所以柴油机在启动之时,必须借助外力压缩空气,小型柴油机可以使用摇把转动发动机曲轴,但是航母的大型柴油机用人力是不可能启动的,大多是控制电力启动机带动柴油机才能启动。从启动机启动、喷射柴油再到活塞运动、螺旋桨旋转,步骤看似繁多,但是所有程序一气呵成,毫不拖泥带水,因此柴油机的启动也相对较快,半个小时左右就能完成启动。

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