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近日，有国外媒体报道，中国第3艘航母将下水，第4艘要上船台。我国第一艘型也就是号航母的组装将在今年4月完成，第二艘也就是号航母的建设则处于初期阶段，该舰预计将在今年年初上船台，开始铺设龙骨。#航母#大家知道，中国的第一艘航母型辽宁舰，是在未完工的乌克兰船体上重新建造的，是代化改型。之后中国又建造了一艘改进型，型号是A型命名为山东舰。据悉，中国海军的第三艘和第四艘航母将采用全新的设计，称为型，但是采用的仍然常规动力。众所周知，航母是中远海立体化作战的核心兵力，是一个国家综合国力的象征，也是世界主要海军强国的发展重点。动力系统是航母的心脏，强大的动力系统不仅是航母优越机动性能、生存能力和作战能力的基础。我国目前所有的航母，其动力系统均为常规动力系统。按照计划，中国航母将进入型时代后，将采用核动力+电磁弹射的模式，排水量将增大到10万吨+，目标就是追赶“福特”级核动力航母。核动力应用于航母，除了具有功率大、加速性能好、续航力几乎无限的优点外，还可以消除常规动力航母的烟囱和排烟，增加航空燃油和弹药搭载量，这对于优化航母设计、提高舰载机作战能力至关重要。核动力与航母的结合是航母发展史上的一次历史性飞跃。从年第一艘核动力航母“企业”号服役，美国后续建造了10艘“尼米兹”级大型核动力航母，新一代“福特”级航母仍采用核动力，法国也建造了“戴高乐”号核动力航母。航母靠什么提供动力航母通常采用发电站发电为主要动力源，航母电站一般采用汽轮机和应急柴油机2种发电机组。常规动力航母配置2～3台应急柴油机，核动力航母应急柴油机的数量多于常规动力航母。核动力航母配置4台应急柴油机，主要是出于功率增加的需求，同时考虑安全性的需要。航母电力系统对于维持航母舰载机作战能力、发挥武器系统效能、改善适居性、保障核动力系统安全至关重要。核动力航母对电力系统供电的可靠性和不间断性要求特别高。随着航母电网容量的增大，航母电网更倾向于采用中压。中压电力系统是大中型核动力航母的必然选择，根据美国海军技术手册及船舶工业部门的定义，采用电压在1～15kV的电力系统为中压电力系统。大型航母消耗电力的日益增长，要求电力系统的容量增大，这引起系统的故障短路电流增大，而目前低压空气断路器的最大分断能力不能满足断流要求，即保护装置的断流容量限制了舰船电力系统容量的增大。采用中压系统可以减小短路电流的绝对值，增大电力系统的极限容量，缓和这个矛盾。发电机和负载电机的单机容量增大，如仍采用低压，则制造困难，而且不经济。配电系统容量增大，若采用低压，电缆用铜量大，布线施工困难且不经济。美国核动力航母电力系统电压经历了由V到4.16kV，再到13.8kV的变化过程从“企业”级到“尼米兹”级，再到“福特”级。“企业”号核动力航母采用V/60Hz三相交流低压电制。“尼米兹”级航母采用4.16kV/60Hz中压供电系统，采用4.16kV/V变压器提供低压日用电。“福特”级航母的电网容量在“尼米兹”级的基础上有了大的提升，达到“尼米兹”级的2.7倍，因此采用了13.8kV/60Hz的电制，利用最先研制的碳化硅固态变电站进行13.8kV/V电压转化，提供舰上的低压日用电。航母综合电力系统航母综合电力系统是指通过电力网络将发电、日常用电、推进供电、高能武器发射供电、大功率探测供电综合为一体的电力系统。它由发电模块与技术、供配电网络及保护模块与技术、变配电模块与技术、推进模块与技术、储能及能量管理模块与技术、全系统集成技术等五大模块六大技术组成。发电模块由原动机和发电机组成，用于产生电能。供配电网络及保护模块由电缆、汇流排断路器和保护装置等组成，用于传输电能和自动识别、排除电网故障。变配电模块用于将电能分配至舰船的各个用电设备，并根据用电设备的不同电能需求实现电制、电压和频率的变换。推进模块由推进电机和变频调速器组成，推进电机将输入电能转化为机械能，推动舰船航行，变频调速器为推进电机输入电能并控制其转速，从而调节舰船航速。储能模块用于在故障状态下为重要负载提供短时电能支撑，同时为高能武器发射提供瞬时大功率脉冲电能，缓冲其充电和发射期间对舰船电网的冲击。能量管理模块用于各功能模块的监测、控制和综合管理，协调各模块的工作状态，满足舰船在不同工况下各类负载的用电需求。航母综合电力系统电力供应灵活、可靠、质量高电力系统具备综合全电力作战功能，可以为舰上所有负载提供灵活、可靠、高质量的电力。相比传统的机械动力推进系统当中，综合电力推进系统则是通过电缆与动力系统连接驱动螺旋桨，其可靠性和可维护性大大增强了。而且，静音效果好，降低了水下辐射噪声，大大提高了舰船的声隐身性能。但是“福特”级航母却没采用综合电力系统，采用的是全电辅助系统和区域配电。资料显示，由于受技术因素的限制，“福特”级航母并未采用综合电力系统。这些技术因素突出表现在推进电机的功率密度和费用达不到理想水平。按照“福特”级的推进需求，单轴推进功率将超过52MW，目前单机功率最大的推进电机也仅为20MW，需要至少3台才能满足要求，加上相关的串并联机构，总体积和重量较大，费用也较高。尽管未采用综合电力系统，但全电辅助系统和区域配电可满足“福特”级目前需求。全电辅助系统也可有效提高航母的可维护性，降低维护成本在“福特”级上除推进以外的所有辅助系统均使用电力，以往的蒸汽系统将被电力系统取代，如烹饪、洗涤、热水供应、取暖等。由于取消了为数众多的蒸汽管路和阀门，相关系统的可靠性增加，可维护性大大提高，有效降低了维护成本。任何事物都要双方面看待，综合电力系统应用于核动力航母，能够助力其“乘风破浪”，但是同时要看到综合电力系统推进的缺陷，在实战中，一旦航母发生战损时，伤及电力系统，造成电力线路受损，就可能造成“有电难送、能送难配”的尴尬局面，导致航母的机动能力、作战能力等受到不可估量的影响。相信随着技术的不断发展进步，定能够出现更加先进的技术，来助力大国航母“乘风破浪”！这里是电力知识学堂，欢迎

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