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发布者:潜水多年+
一、从年10月6日兰德公司发布了题为《未来航母选择》的研究报告谈起
美国国会在年预算案中,责成美国海军研究降低航母造价和寻找“福特”级替代方案的问题。美国海军转向兰德公司,要求提供研究报告。年10月6日,兰德公司发布了题为《未来航母选择》的研究报告。
兰德报告考虑了4个选项:
1、CVN8X,10万吨级,核动力,具有弹射起飞拦阻降落能力
2、CVNLX,7万吨级,核动力,具有弹射起飞拦阻降落能力
3、CVLX,4万吨级,常规动力,只能起降短距起飞垂直降落飞机和直升机
4、CVEX,2万吨级,常规动力,只能起降短距起飞垂直降落飞机和直升机
这里重点讨论CVN8X和CVNLX,CVN8X在吨位和基本能力上与“福特”级相似,但采用一些降低造价的措施。
CVNLX降低造价的主要途径是把反应堆从“福特”级的两个A1B降低到一个,但在机库上方增加4台来自“朱姆瓦尔特”级的35兆瓦燃气轮机发电系统,推进方式也改为全电推进。直接使用现有动力系统构件是为了降低成本。英国“伊丽莎白女王”级航母也在7万吨级,采用燃-柴混合电推,CVNLX则用核-燃混合电推,总功率20万马力级,最高航速28节左右,这是根据“福莱斯特”级的功率(28万马力,34节)和现有可用动力模块大体估算的。
CVNLX采用全核动力将大大增加成本和重量,全常规动力(比如全燃)也是不现实的,系统复杂性、耗油、占地和布置都不可接受。核-燃电推既得益于核动力的持续航速和无限航程,又可用燃气轮机满足峰值动力要求,一体化电推更是现代舰用动力的大势所趋。
(伊丽莎白女王级航母和她的燃气轮机发电机组吊舱)
二、传统核动力航母的动力“死重”
从人类第一艘核动力航母“企业”号开始,美核动力航母都要有柴油机备用动力(以防核动力故障或战损),一般配四台8MW的中速柴油机以确保航母以16节航速撤离战场,还要配15-20MW左右的柴油发电机组作为后备舰用电,共大约50MW的柴油机动力。然鹅这50MW的柴油机备用动力在平时就是动力“死重”。
电力推进混合动力的核航母就可以避免所谓的动力“死重”,用小功率核动力+常规动力组合既可以保证最高航速又可以维持无限航程,而且核技术门槛和造价大幅降低。
(人类第一艘核动力航母“企业”号)
三、结合中国国情展望混合动力航母前景
(1)中国核潜艇动力现状分析
风闻攻击核潜艇的4万马力自循环一体压水堆已经在改上做了技术验证,据说改飙到36节。据信战略核潜艇的6万马力核堆也在路上,舰用核动力对中国已无技术门槛,结合国宝老马的中压直流综电系统,未来可期。
(B核潜艇)
(20MW汽轮机发电机组)
(20MW永磁低速同步电机)
(2)航母常规动力或混合动力?
如果是燃油锅炉蒸汽动力,目前成熟的系统功率20马力(MW)。已曝光的图片显示其吨位大于8万吨,20万马力最高航速27节左右。
若采用四个潜艇堆(功率4X27.5MW)+20个MTU20V柴油发电机组(20X3.75MW)=总功率MW
MW用于推进,最大航速可达30节。
未来6万马力核堆成熟,柴油机组可以减少6-8台。
用核动力+常规动力组合既可以保证最高航速又可以维持无限航程,而且核技术门槛和造价大幅降低。
(某新型重大项目工程)