福建舰首次海试历史8天,完成了动力、电力等系统测试,迈出了的第一步。

动力系统与电力系统是福建舰的核心系统。排水量八万余吨的福建舰采用的是传统动力而非核动力,但它装备了三条电磁弹射器。电磁弹射在战机起飞的瞬间需要大量电力,福建舰预估可以装载六十架舰载机,其若高频次起降所需的大量电力从何而来,这就是关键。

福建舰最核心的技术就是马院士牵头研发的一整套综合电力系统。在这项系统支持下,由航母中央配电系统供电,布置了电磁弹射器以及配套的储能装置,并也布置电磁拦阻装置以及新型船载电子设备。

传统船舰有两套系统,一套是用来驱动机械带动螺旋桨,由引擎推动船舰往前走﹔另一套是用来发电,满足舰上各类用电设施的需求。而引擎归引擎,船上的电力归电力,两个是不同的系统。船舰的推进系统功率比电力系统强大很多,但只有在船舰加速或高速巡航时才会使用全部负载,平常不会用到;电磁弹射则只有在发射瞬间才需要非常强大的电能,平常也不需要。

目前美国“福特”级航母和英国“伊丽莎白女王”级航母采用综合电力推进系统,其动力系统首先带动大功率发电机发电,然后依靠电脑把电能精确地分配给动力系统、雷达系统和武器系统等不同的用电部门。这种做法可以将全舰的电力综合分配:需要高速航行时,就将电能优先供应给推进系统;需要作战时,就将电能转给武器系统。

福建舰也采用了船舰综合电力推进系统,只不过福特级航母使用的是交流电,而我国使用的是直流电,比美国更加先进。福建舰的中压直流配电,比“福特”号使用的中压交流配电更加稳定可靠。中压交流电力系统,高速原动机与中低速发电机之间必须配备大量减速齿轮或增速齿轮。中压直流电力系统则消除了这一限制,提高了系统效率和功率密度,发电机组可更稳定运行。
同时,中压交流电力传输之后需要转化为直流电再使用,需要大容量的推进变压器和配电变压器。中压直流电力系统取消了变压器,极大节约了航母空间,减少了线缆,传输效率高。因此,中压直流技术瞬时电力储能高,为电磁弹射持续供应足够电力输出。

福建舰采用蒸汽轮机驱动,配备了8台增压锅炉和4台蒸汽轮机,这次海试就要测试这些锅炉能否正常工作,这对未来的航母战斗力至关重要。印度“超日王”号航母2012年在俄罗斯进行第一次试航时,其动力系统曾经发生过严重故障,8台舰用锅炉中有7台趴窝,一时成为笑柄,此后又爆发火灾,说明其动力系统存在问题。

这次福建舰在海试过程中,舰岛左舷上方冒出了一缕逐渐散开的淡烟,关于福建舰是核动力还是常规动力的争议尘埃落定,烟囱发出的并不是浓黑的烟雾,说明它的重油锅炉工作正常。

但我们不得不承认,未来航母可能装备的激光武器、电磁轨道炮、电磁弹射等都属于短时间内需要大量电能供应的装备,对电能分配要求很高,福建舰的常规动力系统的总功率难以继续提升,且无法长期满功率运转,不能满足巨大的电力需求,而核反应堆功率大、持续工作时间长的优势非常明显。

返回江南造船厂后,福建舰将要进行海试后的调整,接下来还有多轮海试需要开展。我国此前服役的两艘航母海试进度都比较快,但周期也都超过了1年。我们第一艘国产航母山东舰2017年4月下水,5月13日第一次海试,直至2019年12月17日才正式列装,前后历经了9轮海试;我国第一艘航母辽宁舰在改造完成后也历经了10轮海试,最终于2012年9月正式入役。

福建舰作为我国首艘同时采用直通甲板和电磁弹射设计的超级航母,不仅是排水量相比于山东舰大幅增加,系统复杂度也大幅提升,使用的电磁弹射器、固定翼预警机、隐身战斗机都是海军领的突破,可以说完全是一艘全新的航母,需要出海试航验证的东西很多,海试周期大概率会更长。