【深度】航母的动力系统竟然相当于一个热电厂
一条6到8万吨的常规动力航母，本身动力总功率达到30万马力上下，其实就相当于一个能为20万人左右的城市供电并提供冬季供暖，热电联产的热电厂的功率。
常规动力航母的动力包和热电厂的设备有很大的相似之处，区别主要是蒸汽能源的来源。
常规动力航母一般是用燃油锅炉烧柴油或重油（英国的女王级航母的动力是燃气轮机和柴油机联合，属于标新立异型，但显然有总功率不足的隐患），民用热电厂主要烧煤，也有烧重油的，核动力航母蒸汽来源是核反应堆。
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英国的女王级航母
航母动力系统的蒸汽发电——推动汽轮机的部分和热电厂非常相似，而且航母动力包启动前，也要和热电厂一样，进行设备“吹管”，吹管就是用高温高压蒸汽，将主蒸汽管道内的杂质和焊渣吹干净，以免伤害汽轮机转子叶片。辽宁舰服役初期，前后水线部位侧面冒出黑烟和蒸汽，同时发出很大的噪音，就是在进行首次动力启动前的吹管。
谁若居住在热电厂附近或者有在这种热电厂厂区工作的经验，就知道吹管产生的噪音有多大，可以说是“声震十几里”！热电厂平时运行的设备噪音也很大，航母舰体本身虽然采取了隔音降噪措施，但航行时，航母动力底仓内部的环境噪音仍然超过120分贝。任何隔音措施也不能避免动力舱的运行噪音泄露出来。螺旋桨造成的那点水声噪音，和动力噪音比，可以忽略。
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因此航母螺旋桨仍然是超大型船舶常规的五叶桨。重型船舶一般是扇形的五叶螺旋桨，不是潜艇的七叶弧形螺旋桨，航母有四个螺旋桨。重型船舶航行起来机械噪声本来就很大，不需要特殊螺旋桨刻意降低水声，而五叶螺旋桨的推进效率更高。
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正由于航母本身噪音、可见光、雷达反射信号都很大，太空都轻易可见，航母才需要空陆海一体的重点防护，否则还真是个大靶子。
常规动力航母的动力系统，其实就是相当于把一个中型燃油热电厂的设备搬到一艘大船上。为辽宁舰提供锅炉和汽轮机的，分别是哈尔滨锅炉厂和德阳二重，本身也为民用发电厂提供锅炉和汽轮机。
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一条船再大，内部空间显然也要比一个陆地热电厂小得多，而且辽宁舰是进口的老船体续建，乌克兰原装的内部动力包，大部分需要更新。如何在不严重破坏船体结构和上层甲板的前提下，把庞大的新锅炉等重型、大体积设备更换安装进去，就是续建改造时期的一个大挑战。
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据说国内一位女工程师发明了巧妙的办法，顺利的更换辽宁舰的主设备到位，立了大功。
服役后的航母虽然光鲜，但造船厂都是又脏又累的劳动密集活，全世界船厂都一样。正因为劳动密集，西方民用造船才迅速衰落，而改造老舰的工作比造新船还要脏累，造新船起码没有那么多的油污和铁锈，在此向大连重工的工人兄弟们致敬！
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现在看来，辽宁舰动力包的改造相当完美，一次试车，一次成功，动力强劲。对比毛子为阿三改造的戈舰动力崩溃和库舰的黑烟滚滚，国力、能力高下立判。
改造一艘航母的动力包，比安装一艘新航母的动力包还难，辽宁舰的成功，为001A和更大吨位的国产航母的整体设计建造，提供了无可替代的宝贵经验，国产航母的核心动力，仍然采用以上厂家的优良设备，锅炉更多，功率更大。
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无论航母还是热电厂，动力的直接来源都是高压蒸汽，用蒸汽来推动汽轮机，汽轮机输出的高转速，通过齿轮减速系统，再传递给四根动力大轴，大轴带动船尾的螺旋桨旋转，靠水的反推力前进。
热电厂的高压蒸汽，做功前温度高达400摄氏度以上，做功后仍然有很高的温度，降压降温后输入城市供热管网为冬季供热。而航母的蒸汽动力系统，是一个封闭的循环，底仓有大量的冷凝设备从船体外通过进水管道吸收大量的海水来降温，也可以通过热交换生产大量的蒸馏水和生活热水。
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航母只要运行，就不缺饮用水和生活热水，航母舰员几千人，可以天天洗澡都不缺热水，这是其他小型舰艇做不到的，因为航母动力系统的功率实在太大，可以服务一个20万人的城市，只为舰上几千人的生活服务，是小CASE了。
航母上高压蒸汽的来源，要么是反应堆的热交换，要么是燃油锅炉烧的。在蒸汽和汽轮机阶段，航母和热电厂有很大的设备和生产流程的完全一致。航母的蒸汽一部分要推动汽轮机运动，推动船体前进，但用来为全舰发电和蒸汽弹射也要消耗相当一部分蒸汽。
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因此航母的高压蒸汽并不是全部用来推动舰体运动。核动力航母，由于能源来源是反应堆，几乎可以提供无尽的蒸汽，在船不运动的时候，绝大部分蒸汽用来发电。美国尼米兹级核动力航母最大发电功率超过5万千瓦，相当可观。十万吨级超级航母的本身用电量，就相当于一个中小城市。
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到了最先进的福特级核动力航母，电能成了全船动力的核心，蒸汽轮机大部分动力都用来发电，总发电功率高达10万千瓦级别。预计福特级后期批次的航母，将直接用巨型电动机推动推进螺旋桨，巨型电动机的能源由发电机通过电缆输送，因此整条船，连四根动力大轴都取消了，并且舰载机的弹射和拦阻，都是全电化，这就是目前最先进的全电舰艇。
英国人已经率先实现了45级驱逐舰的动力全电化（当然目前问题和缺陷也不少）。全电化是舰艇发展的方向，我国未来的核动力航母，也一定是全电化的。这样的航母，更是一艘发电能力强大的水上移动核电站。
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任何核动力航母和其他核动力舰艇，都必须有核反应堆——高压蒸汽发生器——汽轮机这三大件，因此任何舰艇核动力，都是蒸汽动力。蒸汽动力和核动力不是两回事！网上经常有人把核动力和蒸汽动力对立起来，是伪军迷的表现。
蒸汽动力本身并不代表落后，常规航母和核动力航母的主要区别，就是产生高压蒸汽的本源，是核反应堆还是燃油锅炉的区别，除了这一段，剩下的航母动力部分，两类航母是基本相同的。
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人类目前的核动力，只有核蒸汽动力和同位素电池两种系统，核蒸汽动力功率很大，设备体积也大，是热交换原理通过产生高压蒸汽对外做功。而同位素电池可以做的很小，利用放射性造成的化学热量差来产生小电流，只能当电池用，一般应用在卫星和深空探测器上，有效期可以长达上百年，但同位素电池不能做的很大，具有放射性，因此不适合民用。
美国的尼米兹级核动力航空母舰是依靠西屋公司的两个核反应堆产生高压蒸汽提供动力和电源。所提供的电力会在舰上长达100千米的主电路内输送。
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未来的航空母舰将实现全电力化，这是信息时代航空母舰技术发展的一大特点。全电力化主要包括安装先进、安全、长寿命的高功率核反应堆，以及高功率密度、安全的电力变换和调节系统，应用于电力驱动、电力弹射和阻拦装置，未来还可能用于电力装甲、定向能和超高速武器的发射等。
由于航母动力包和民用热电厂的设备和运行原理相近，将来从辽宁舰等国产航母动力组退役的士官，完全可以从事民用大型电厂的技术或管理工作。而将来从核动力航母上退役的轮机士官，也完全可以到民用核电站谋求一份高薪岗位。
文字 |瀚海狼山
图片 | 网络
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