当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机前景 >> 对比常规动力航母,核动力航母究竟有何优势
目前世界各国航母,依动力类型可划分为常规动力航母和核动力航母两大类,其中常规动力航母有蒸汽轮机动力、燃气轮机动力以及综合电力推进三种动力形式。蒸汽轮机是一种传统的动力类型,工作时通过在锅炉里燃烧重油获得过热蒸汽,再将蒸汽输送到汽轮机产生动力。使用蒸汽轮机的航母有俄罗斯“库兹涅佐夫”号、中国辽宁舰、山东舰,以及印度的“维克拉玛蒂亚”号等。舰用蒸汽轮机的优点是单机功率大、工作平稳、可靠性高,其使用的重油也相对廉价。因此长期在大中型水面舰艇的动力系统中占据主导地位。但它的体积偏大、热效率偏低、结构复杂,而且蒸汽轮机从启动到满功率运行需要等待较长的时间。和蒸汽轮机相比,燃气轮机的核心结构大多取自航空发动机,其热循环回路简单,可迅速达到最高工况,增强战斗舰艇的反应能力。目前新型舰用燃气轮机的单机功率最大可达36兆瓦。与蒸汽轮机相差不大,且结构更为紧凑,维护更加简单,热效率也更高,因此成为轻型和中型航母的首选动力。燃气轮机的主要缺点是价格昂贵,单台最高可达万美元左右。综合电力推进装置则是近年投入使用的一种新型常规动力形式。其主要原理是通过燃气轮机或柴油机等原动机发电,再将电力输送到低速电动机,直接驱动航母航行。
和传统推进方式相比,综合电力推进装置省去了减速齿轮和机械传动等装置,简化了航母动力系统的复杂程度,同时原动机也无需对准推进轴系,可以更灵活地布置动力单元。和常规动力相比,核动力一直被视为大型航母的更优选择。以美国“尼米兹”级航母为例,其安装有2部,输出功率14万匹马力的核反应堆,更换一次核燃料即可航行万海里,相当于绕赤道46圈,而类似“小鹰”号这样的常规动力航母,在加满吨燃油的情况下,仅能连续航行1.2万海里。
尽管核动力航母在续航能力上拥有巨大优势,但美国国会的一份相关报告认为,核航母并不比常规航母更具成本效益。例如,二者都能以相同的最高速度穿越危机地区,从美国西海岸到波斯湾大约1.2万里海里航程,常规航母只比核航母晚到6小时,在执行作战任务时,核航母和常规航母都需要频繁补充航空燃料和弹药,其中核航母3.3天补给一次,常规动力航母2.7至3.1天补给一次,二者相差不大。该报告还指出核航母在维护大修上花费的时间更长,所以前沿部署的时间要少于常规航母。此外,核航母的全寿命周期成本,要比常规航母高出约58%,特别是退役后的处置成本,核航母几乎是常规航母的20倍。报告还提到,在海湾战争期间,核航母和常规航母的作战效能几乎没有差异。