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电磁弹射常规航母最适合的动力是什么?

红巨星
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    先来大致比较一下各类常见常规动力的优劣吧。

    蒸汽轮机

    优点:成熟度,排气组尺寸适中。

    缺点:功率密度最差,有复杂的减速机组(蒸汽轮机转速上是和舰用燃机一个水平的,在数千转每分钟,这俩减速组也最复杂)且舰用轮机现在和发电轮机相差已经很远了导致不太能和民用设备共享产业链和人才,油耗相对差。

    改进方向:高功率密度工质取代蒸汽,比如超临界二氧化碳。但技术成熟度较低,未来5-10年内不能期望。

    柴油机

    优点:最省油,和民用领域共用技术较多,排气组最紧凑,甚至可以部分通过侧舷/水线排气。功率密度适中。减速机组最简单。适合全电推进。高速柴油机加速能力不逊于燃气轮机

    缺点:中高速柴油机组单机功率较低。推动超级航母可能需要较为复杂的传动机组/电传动,如果不希望和德意志一样四机联轴推动单轴需使用转速较低的机器,从而降低自身相对于蒸汽机组的重量功率密度优势(体积上仍然占据很大优势,柴油机矮)。

    此处以鳖造中高速舰用柴油机举例:

    16PC2-6B(075的舰用机)重量单机114吨,单机12MW。如果使用比较保守的类似于目前护卫舰的双机机械连接驱动单轴,那对于4轴船来说可以提供96MW轴马力,倒也是足够推动6万吨航母开到28节左右的,而且这重量其实完全能接受,机器部分合起来也就912吨,考虑到德意志个破万吨船的机组全重三分之二是柴油机,刚好是900.01吨(他的机组全重是1316吨,毕竟有附件,轴系,桨叶,联轴器这些东西。这个重量不计入559吨的发电辅机),还是能忍了。

    但是反过来一比,伯克的机组才750吨左右,而且不是只是机组重量而是全包,寄!

    那如果不使用电传动是否可能不用低速机驱动超级航母呢?还真有可能,还是以鳖造柴机考虑,推动超航需要96MW的机械功率的一倍多一点,换句话说,需要一种25MW单机的中速机才行。这样考虑的话可以考虑18PC4-2B,这玩意单机功率25.2MW,8机4轴总出力201.6MW/27万英制马里,已经比尼米兹推进功率高了,要什么电传.jpg。当然了,8台这种大型中速机可就要2500吨了,整套系统算下来恐怕不比小鹰的4000吨机组重量轻太多。但是它紧凑啊,这种大型机的高度其实也就5米出头,整个动力舱高度可以比小鹰矮三分之一以上,柴油机这个特点其实炮舰时代就被发现了。所以算下来就算机组重量类似,全舰重量上还是有优势的。

    如果计算电传动,那柴油机就可以用大量高速机并机,那就很简单了,10MW的机器才50吨呢。

    燃气轮机:

    优点:功率密度极高,单机功率也很高,加速能力很强。

    缺点:进排气组尺寸最大,进气道不能复杂的扭曲。热带条件功率损失较大。

    实际上燃气轮机也是很吃电传动的,不然对于航空舰来说几台机组下去整个舰面就毁了。8台CGT40或者MT30级别的燃机电站合起来才几百吨,8台25MW推进电机尺寸和重量还没有燃机电站大,但是本体以外的进气道就直接完蛋了,双舰岛按照QE ALFA的安排也得有四台燃机到舷外去布置,抗损又成了问题,,,,,,


    综合以上,个人观点,蒸汽轮机已经过时了,除非超临界二氧化碳这类革命性技术介入否则没什么希望。柴油机属于蒸汽轮机上位替代,但提升各方面都不算明显(功率密度,经济性,加速能力,排气,传动组都有提升,但都不是数量级提升),燃机功率密度爆炸,但是进排气道注定了燃机要布置很多的话就很麻烦。

    综合考虑的话,先进方案就是柴燃电传联合,保守方案就是COGALD(燃电-柴),单舰岛最多可以上下布置两台燃机,这其实已经能很大程度上的降低柴机系统的压力了。

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    司马礿

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