從鍋爐類型預(yù)測3號艦到底可以跑多快?

從基本的物理規(guī)律來講,由于水的密度是空氣的800多倍而且基本不可壓縮,導(dǎo)致物體在水中運(yùn)動時的阻力比在空氣中大得多。一般的飛行物可以在空氣中輕易實(shí)現(xiàn)數(shù)百公里的時速,但是想在水中想實(shí)現(xiàn)50節(jié),也就是不到95公里的時速都很難,只有極少數(shù)高速魚雷和淺吃水的特殊艦船的速度可以超過50節(jié)。對正常的吃水型艦艇來說。其水中的最高速度和幾個因素有關(guān):第一是其發(fā)動機(jī)的最大軸功率;第二是吃水深度和吃水艦體的線型設(shè)計;第三是吃水艦體和水體的摩擦系數(shù)。這三點(diǎn)其實(shí)都不難理解。不論是汽車還是艦船,想跑得更快,都需要更大馬力的發(fā)動機(jī)。不過艦船在水中的增速能力比在陸地上和空氣中的要求更高。一般大型艦船的航速到了25節(jié)以上;想再提高航速,對軸功率的要求會迅速增大。

而像航母這種最大型的軍艦,一旦最高航速到了30節(jié)以上,則再想增大1到2節(jié)都是非常困難的。至于吃水深度和線型對航速的影響也很好理解。對航母這類深V穿浪型高速大型船舶來說,吃水越淺,則在相同軸馬力下航速越快。而核動力航母由于自重較大,吃水普遍更深,對于船體比重相對較輕的常規(guī)動力航母反倒沒有極限高航速的優(yōu)勢。至于說艦體表面和水體的摩擦力。航母吃水艦體采用先進(jìn)防污漆,就是為防止大量海洋生物附著而增大艦體的摩擦力而導(dǎo)致航速下降。因此所有大艦每隔大約五年都必須入塢清理船底,重新噴涂防污漆。正是因?yàn)橐陨弦蛩?,?dǎo)致目前超級大國海上的絕對主力,也就是現(xiàn)有的10艘尼米茲級核動力航母,反倒是二戰(zhàn)以后建造的航母中最高航速最低的一批。

瀚海狼山(匈奴狼山)認(rèn)為這個現(xiàn)實(shí)往往被尼米茲級航母的“主角光環(huán)”所長期掩蓋而被各方忽略。實(shí)際上由于吃水較大而且最大軸馬力只有26萬以下,尼米茲級的最高航速普遍不超過31節(jié)。面對小鷹級最高34節(jié),老企業(yè)號最高33節(jié),都有2到3節(jié)的差距。之所以如此,就在于吃水艦型大同小異的情況下,吃水深度和推進(jìn)功率就造成了最終的差異。尼米茲級比老企業(yè)級和小鷹級的吃水都深1米甚至更多。而推進(jìn)軸馬力反倒不進(jìn)而退。對7.5萬噸級以上滿排的大型航母來說,不論是核動力還是常規(guī)燃油鍋爐動力。說到底都需要產(chǎn)生高溫高壓的過熱蒸汽來推動汽輪機(jī)做功。用燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)的組合來推動航母明顯是小馬拉大車。比如女王級的正常動力值只有10萬馬力出頭,推動滿排6.8萬噸級的艦體,只能最快到26節(jié)左右。而想航速超過30節(jié)這個彈射型高速航母的基本門檻,那么起碼20萬馬力甚至更高是必須的。

必須用高溫高壓,效率更高的蒸汽為介質(zhì)來推動汽輪機(jī)才能達(dá)標(biāo)。在這方面常規(guī)的燃油鍋爐甚至比核動力包更威猛。因?yàn)橥瑯訃嵨坏倪^熱蒸汽,燃油鍋爐產(chǎn)出的壓力和溫度更高。比如小鷹級的8臺D型燃油鍋爐。每臺每小時產(chǎn)蒸汽118噸,內(nèi)部壓力84公斤以上,溫度高達(dá)540攝氏度。就是現(xiàn)在福特級的核動力包產(chǎn)出的過熱蒸汽都沒達(dá)到如此突出的高溫高壓。16艦的前身瓦良格號的額定軸馬力是20萬,8座KVG-4立式增壓鍋爐、4臺TV-12-4蒸汽輪機(jī),確保30節(jié)以上航速。但實(shí)際上16艦上的鍋爐更換后,蒸汽產(chǎn)量更大,因此16艦的最高高速遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過30節(jié)。現(xiàn)在21萬馬力可讓8萬噸滿排的航母跑到31節(jié),24萬馬力可讓9萬噸級跑到31節(jié)。如果3號艦用上和小鷹級一個級別的8臺D型鍋爐,實(shí)際上這個可能性很高。那么完全可以跑出34節(jié)以上的一流航速。