五一福建艦海試!揭開了兩個謎題:核燃聯合循環動力

2024年5月2日 14点热度 0人点赞

五一福建艦海試!揭開了兩個謎題:核燃聯合循環動力,混合動力「增程」航母,這是福建艦在五一首次海試後在社交媒體上出現的高頻熱詞,或者已經部分揭開了福建艦航母的動力來源之謎!

所謂的核燃聯合循環動力就是核動力 燃氣輪機混合動力,雙保險,當然也有網友認為是核動力主機,燃氣輪機常規動力提供電磁彈射的模式,不過筆者認為這個可能性很小,原因其實很簡單,核動力的福建艦不需要如此龐大的排煙口,因為核動力無煙可排,所以核動力航母根本就沒煙囪!

然而這會出現一個問題,因為常規的燃氣輪機也需要排煙,難道就不需要排煙口了嗎?當然需要,不過各位看看伊麗莎白女王級航母的排煙口就知道了,一艘6.5萬噸級的航母,使用了總功率約為80兆瓦的燃氣輪機,就兩個小小的圓筒煙囪即可,相對於福建艦上的大型煙囪,面積至少也是伊麗莎白女王級煙囪的5倍以上,所以你認為福建艦那麼大煙囪真是為燃氣輪機准備的?

當然福建艦上存在燃氣輪機的可能性還是非常大的,因為電磁彈射的電源來源,必定不會與主機搶功率,單獨一路配置完全有必要,並且根據此前計算的結果,使用兩台類似QC185或者稍大一點功率的燃氣輪機概率很高,一台大約18兆瓦,即使留出餘地來也不過20~30兆瓦,按這種高功率級別,船體其他部位開個口子,作為輔機煙囪出口就足夠了,比如尼米茲航母,甲板下的船身側面就有很多輔機煙囪出口。

沒有將輔機煙囪統一排放安排的原因是輔機因需要現場布置,如果煙囪統一排放,那麼煙道會在航母內部占用很大的空間,不如就近排向舷側,路徑最短,成本與風險最低!如果電彈確實用到了燃氣輪機,那麼按輔機處理直接排向舷側的可能性會很大,各位注意下福建艦的側面有沒有比較的煙道口就知道了。

另一個熱詞是「混合動力增程航母」,把增程汽車的概念用到了航母上,並且高大上的「全電綜合推進」用這個接地氣的名詞概括明白了:

增程汽車:發動機發電,給電池充電的同時驅動電機輸出動力驅動汽車前進;

增程航母:船用主機(核動力或者鍋爐和燃氣輪機常規動力)發電,通過艦載全電推進系統分配,其中有很大一部分電力將提供給主機推進電機,驅動航母前進。

這不是增程概念一模一樣?說起來容易,但要做到增程航母還挺難的,因為這個系統絕對不是增程汽車的子系統復雜程度可以媲美:

首先是功率,航母主機動輒100兆瓦,200兆瓦,基本就是一個大型電站的功率;

其次是電力綜合分配:船用主機輔機總共加起來幾十台,全部通過微電網並網統一調配,美國人用的是交流電,變換很方便,但各種電源頻率與耦合後的諧波處理很困難,並且交流電儲能很難,要轉直流電,使用時還得逆變成交流電,這事兒已經把美國人逼瘋了。

最後是使用,直流電源使用很方便,因為各型電子設備其實都用直流電源,特別要用到交流的位置也可以使用IGBC或者SiC轉換為交流,

中國的全電推進使用直流電,只有電壓要求,沒有頻率要求,各種電源直接並網,儲能非常方便,所以美國人的艦載交流交流推進系統得推倒重來,建在這個基礎上的電磁彈射很是尷尬;中國的艦載直流系統發展順利,電磁彈射穩定性也要比福特號高得多。

目前還沒有公開資料顯示福建艦的動力系統組成,但網友們的猜測已經揭開了冰山的一角,隨着海試繼續進行,未來我們將看到一個又一個震撼全球的設計!