燃?xì)廨啓C(jī)為何不適合在7萬(wàn)噸以上航母上使用?

瀚海狼山(匈奴狼山)不止一次的提到過(guò),有一種很有問(wèn)題的風(fēng)氣,就是每當(dāng)看到某種大型燃?xì)廨啓C(jī)突破的消息,就立即有人說(shuō)可以用到超級(jí)航母上。而前幾年熱炒的R110型燃?xì)廨啓C(jī),熱功率高達(dá)20萬(wàn)千瓦。很多人就說(shuō)完全適合7萬(wàn)噸以上的新航母使用。且不說(shuō)這種說(shuō)法首先混淆了熱功率和艦船軸功率的區(qū)別。就算是R110真的可以為4軸的航母提供20萬(wàn)千瓦的軸動(dòng)力。也基本不可能安裝到7萬(wàn)噸以上的航母上,唯一理論上的可能是采用和女王級(jí)一樣的全電動(dòng)力。不過(guò)R110燃?xì)廨啓C(jī)整體體積并不適合上艦船。而且這種大燃?xì)廨啓C(jī)到目前就只有一臺(tái)樣機(jī),被放到了南方某大城市的郊區(qū)。作為萬(wàn)一電網(wǎng)出現(xiàn)跳閘時(shí)的緊急啟動(dòng)備用發(fā)電來(lái)源機(jī)使用。但實(shí)際上日常是無(wú)事可做。因?yàn)槌蟪鞘须娋W(wǎng)完全跳閘是天大的事情。幾十年都遇不到一次。

因此R110到目前作用基本是閑置的。最近又突破了某種大功率燃?xì)廨啓C(jī),可以馬上上航母的說(shuō)法又來(lái)了。大功率燃?xì)廨啓C(jī)為何不適合上航母?主要就在于燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)的空氣流量太大,整體熱效率的上限不高。最終的綜合結(jié)果就是油耗超大,根本燒不起。燃?xì)廨啓C(jī)本身就是用航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的。只不過(guò)大多數(shù)航發(fā)是直接往后噴氣獲得反推力。而船用燃?xì)廨啓C(jī)是從燃機(jī)里面輸出一根動(dòng)力大軸。獲得了旋轉(zhuǎn)的扭力而已。F35B上的前風(fēng)扇也需要從F135發(fā)動(dòng)機(jī)上往前引出一根動(dòng)力軸,原則上這和船用燃?xì)廨啓C(jī)的工程原理已經(jīng)有些類(lèi)似了。不過(guò)任何水面艦船的真正大軸與螺旋槳的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度都沒(méi)有F35B的前風(fēng)扇那么快,因此船用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力輸出軸與船上大軸之間還必須有一套減速齒輪箱系統(tǒng)。船用燃?xì)廨啓C(jī)在類(lèi)似噴氣航發(fā)的熱端,

之外,還增加了直徑更大的冷端。因此船用燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣量,會(huì)比作為噴氣航發(fā)的母版的進(jìn)氣量更大。比如WS10的進(jìn)氣量大約是每秒最大120公斤。那么假設(shè)用WS10開(kāi)發(fā)一種新船用燃?xì)廨啓C(jī),這種燃?xì)鈾C(jī)的進(jìn)氣量可能高達(dá)每秒160到180公斤。一公斤空氣就相當(dāng)于接近1立方米。等于是2秒種內(nèi)就可以抽光一個(gè)三居室內(nèi)的全部空氣,因此進(jìn)氣量是非常驚人的。正因?yàn)榇萌細(xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣量太大,因此使用船用燃?xì)廨啓C(jī)的艦型,需要專(zhuān)用進(jìn)氣口和直徑很大的排煙口,這也是為何女王級(jí)需要2個(gè)艦島的原因之一。因?yàn)橐粋€(gè)艦島根本無(wú)法安排2套排煙通道。還有種說(shuō)法是可以從煙道里面臨時(shí)更換個(gè)別船用燃?xì)廨啓C(jī)的主機(jī),這是基本真實(shí)的。從中也可以看出船用燃?xì)廨啓C(jī)吸氣和進(jìn)氣量的巨大。對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)說(shuō),空氣和混合后的燃?xì)饧仁侵紕?,也是推?dòng)做功的工質(zhì),因此會(huì)隨著巨大的排氣量帶走很多余熱。因此任何燃?xì)廨啓C(jī)的油耗都相對(duì)較大,而熱效率大部分不超過(guò)45%。

船用燃油鍋爐的熱效率可以高達(dá)60%到65%,根本原因在于做功的工質(zhì)是蒸汽而不是燃?xì)獗旧怼2裼蜋C(jī)的熱效率也在50%左右。主要是柴油機(jī)是高壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)。吸氣排氣量比燃?xì)廨啓C(jī)小得多。損失的熱量小綜合燃油效率自然更高。女王級(jí)表面上是燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力,其實(shí)巡航期間都是用柴油機(jī)發(fā)電為主,只有到18節(jié)以上才開(kāi)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)。實(shí)際上屬于與驅(qū)逐艦一樣,看重燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)快,加速性比較好的特點(diǎn)。當(dāng)電網(wǎng)重啟電源也是這個(gè)原因。但女王級(jí)的總動(dòng)力功率說(shuō)到底還不如055,其航速自然就很難看了。如果比女王級(jí)還大的7萬(wàn)噸級(jí)以上航母都改成燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力,那么單位油耗基本是高壓燃油鍋爐的2倍,幾乎沒(méi)有哪家海軍頂?shù)米∵@種幅度的常年油耗。還有人準(zhǔn)備要給柴電潛艇裝上“更先進(jìn)的”燃?xì)廨啓C(jī),那需要把整個(gè)圍殼都改成進(jìn)氣口和排煙口。