航空母艦再先進,看似落後於時代的蒸汽都不能缺
美國最先進的核動力航空母艦福特號已經在美國海軍服役,艦載機在其服役六天後進行了首次起降,成功的運用了其搭載的最新的電磁阻攔索系統和電磁彈射系統。特別是電磁彈射系統一改傳統蒸汽彈射艦面上蒸氣繚繞的場面。美國的福特號航空母艦是世界上第一艘使用電磁彈射的航空母艦,目前掌握電磁彈射的國家只有兩個,使用電磁彈射之後航空母艦就與蒸汽隔絕了么?答案是否定的。
美國的航空母艦的戰鬥力來自於高頻次出動的艦載機,出動率高的原因在於使用了蒸汽彈射器,蒸汽彈射器是曾經的工業強國英國發明的,不過後來在美國發揚光大,最後英國人在最新的航空母艦伊麗莎白女王號上完全不見彈射器的蹤影,更別說阻攔索系統了。蒸汽彈射器需要大量消耗蒸汽,每次彈射差不多需要一噸的蒸汽使用量。
從傳統動力的航空母艦到核動力的航空母艦,雖然動力系統發生了質的變化,但是除了全電推進系統之外,驅動螺旋槳的依舊是蒸汽輪機,而蒸汽輪機的動力來源於高溫高壓的蒸汽。所以航空母艦上不僅僅是蒸汽彈射器使用需要蒸汽,航母的航行也需要蒸汽。
常規動力和核動力航空母艦蒸汽產生的方式略有區別,常規動力的是採用鍋爐的形式產生蒸汽,而核動力是通過核反應堆的熱交換系統產生蒸汽。這些蒸汽用來驅動蒸汽輪機,一方面用以航母的高速航行,另一方面驅動發電機,給全艦提供電力。蒸汽還可以用於航母的餐廳等生活設施。
許多人嘲笑俄羅斯的航空母艦拖著濃濃的黑煙在大海上航行,笑話庫茲涅佐夫號航空母艦用了幾台鍋爐產生蒸汽來驅動,但是卻沒有想到許多國家的航母上都是用蒸汽的驅動的。蒸汽輪機已經不是工業革命開始時期的往複式蒸汽機,蒸汽輪機是及現代航空技術於一身的高科技的產物,世界上能生產蒸汽輪機的國家並不多。蒸汽渦輪發動機是利用水蒸汽轉換為渦輪轉動的動能的機械。與單級往複式蒸汽機相比,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率。
蒸汽在美國的尼米茲級核動力航空母艦上尤為重要,其彈射器需要大量的蒸汽,這些蒸汽都來自於其核反應堆熱循環產生的蒸汽。龐大的航空母艦就猶如一座城市,核反應堆只能產生熱量,而電力則需要通過蒸汽渦輪機帶動發電機產生。所以貌似落後的蒸汽在航空母艦上至關重要,而不是想像中的如此落後。
蒸汽渦輪機的研製和生產也是高科技,其葉片的加工難度非常大,中國的蒸汽渦輪機葉片製造技術相當先進,世界許多國家從中國進口葉片。世界上除了風電,水電之外的電廠基本採用蒸汽渦輪機驅動發電機,蒸汽渦輪機產生的電力佔到了世界發電量的80%,所以不能小看蒸汽技術。
中國海軍航空母艦遼寧號也是採用重油鍋爐,這個與俄羅斯的庫茲涅佐夫航空母艦一樣。中國在建的航空母艦也是採用鍋爐驅動蒸汽輪機的方式。在中國未來的常規動力航空母艦上的鍋爐尤為重要,因為提升中國航母戰鬥機的蒸汽彈射器的裝備就需要大量的蒸汽。到時候看到甲板上繁忙的景象還會說蒸汽落後么,會說鍋爐落後么?
蒸汽在航空母艦應用上有著非常重要的作用,蒸汽的應用水平隨著科學技術的進步不斷提高,蒸汽渦輪機在船舶上具有的效率是其他動力所無法比擬的。中國核動力超級航母面世之後,蒸汽依舊在航母內部運行,因為龐大的海上城市需要強勁的電力支持。不過標新立異的英國人卻在其伊麗莎白女王號航母上摒棄了鍋爐,其全電推進的動力來自於燃氣輪機帶動的發電機。其中緣由下一篇再論述。


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