航母的舰载机和配套舰船仍然需要加油,那航母的核动力有何意义
13052023-08-20
大家好,如果您还对航母的舰载机和配套舰船仍然需要加油,那航母的核动力有何意义不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享航母的舰载机和配套舰船仍然需要加油,那航母的核动力有何意义的知识,包括航母为什么不建议加油的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
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按照动力方式的划分,航空母舰可以分为“核动力航空母舰与常规动力航空母舰”。
核动力航空母舰就是使用“核反应堆”作为动力源头,产生高温蒸汽,从而推动蒸汽轮机运行,最后输出动力。
常规动力航空母舰就是通过“燃油燃烧”,加热锅炉,产生水蒸气作为动力源头,驱动蒸汽轮机运行,最后输出动力。
当然,也有常规动力航空母舰使用燃气轮机的情况,如英国伊丽莎白女王级航空母舰,就使用了MT-30型燃气轮机作为动力系统。
就单论续航里程而言,核动力要比常规动力的优势大多了。根本就不用加油,只需要按时更换核燃料棒,或者大修即可。当然了,核动力航空母舰进行大修时,所耗费的时间也很长,这个时间是以年来计算的。
此外,无论是常规动力航母,还是核动力航母,其舰上的人员也都是需要补给和修养的。从这个角度来考虑的话,核动力航空母舰的作战持续性,与常规动力航空母舰相比,也没有多大的优势。
总而言之,有实力的话,还是建造核动力航空母舰。毕竟,单单不用加油这一个优势,就省了好多事。
言归正传:常规动力航空母舰的油箱有多大呢。
其实关于航空母舰本身的油箱容积,一直都是个机密。
我国的辽宁号航空母舰加满油时,一共可以容纳8000吨重油,而重油的密度在0.96吨/m3—097吨/m3。这样,可以大概算一下,辽宁号航空母舰的油箱容积在8247m3—8333m3。当然了,辽宁号航空母舰的油箱容积真正是多少,那还是个谜,以上只不过是大概的算一下而已。
由于1吨180号,200号重油的价格为3500元/吨,那么8000吨重油就需要2800万元。也就是说,辽宁号航空母舰一次加满重油要花费2800万元。
而辽宁号航空母舰加满油的话,在以18节航速行驶时,续航里程为1.3万千米,在以30节航速行驶时,续航里程为7000千米。
常规动力航空母舰上,除了供其行驶所需要的油箱之外。还要有额外的油箱,装载可供战斗机使用的航空煤油。
在航空煤油的装载量上,辽宁号航空母舰是2500吨左右,而航空煤油的密度为0.78吨/立方米,那么容积大概是3205立方米。
类似歼-15这样的重型舰载机,加满燃油的话也需要10吨左右。那么,2500吨航空煤油也就够歼-15舰载机起降250次。而辽宁号航空母舰一共可以搭载24架歼-15,每架舰载机,可以来回起降10次。
综合来看,辽宁号航空母舰的燃油装载量还是相当可观的。
而重油并无法被家用轿车使用,轿烧的一般是92号,95号,98号汽油,或者0号柴油,是没有烧重油的。
重油也就是原油提取汽油,柴油后的剩余的重质油,其特点是分子量大,粘度高。也正好是因为重油的分子量大和粘度高,所以无法喷射,也只能充氧点燃。所以说,家用轿车是无法烧重油的。因此,航空母舰所烧的重油是无法被轿车使用的。
如果按照8333立方米来算的话,辽宁号航空母舰的油箱也就是8333000升。一般的家用轿车的油箱容量也就在50升上下,也就是说,辽宁号航空母舰的油箱相当于166660辆家用轿车的油箱。
航空动力▲
燃气轮机做功▲
航发不能直接舰用动力,道理很简单,虽与舰用发动机工作原理相同,但做功方式不同。航空发动机直接尾喷高压气流,以反作用力推动飞机飞行,做功的是热气功率,在舰船上,要多一套复杂的传动装置,正像汽车驱动一样。航改燃以后,才能用在舰船上,包括航母,“阿利伯克”驱逐舰,美国的M1坦克,等,都因改燃而有用了一颗强劲有力的心脏。英国最早完成的实验,直令世间叫响奥林巴斯的大名,其“无敌”级航母,所用发动机,正来自协和式客机发动机的改进型号。用遄达改进而来的MT30,又进尔成为最新型航母女王级的动力,使用2台,单机功率36兆瓦,驱动6.5吨的航母以27节的速度航行。因为原理相同,航空与舰用,可以通用,只不过要改造起来相当费神。看似不复杂,真正能改、善改和会改者少而又少,屈指算来也就是中美俄英等有限的几家而已。
飞机不及船大世上最大推力的航空发动机GE90-115b,可达到68吨,有称超级,如果改燃的话,也带不动10万吨的航母,过大过小,要么浪费,要么传动输出的机械装置费劲,所以,并非所有的航发可改燃。舰用动力需要体积小,功率大的燃气轮机,航发改燃,舰用机械装置要能适应适当才成。美军航母用的核动力,中国双航母使用的都是蒸汽轮机,航改燃透着国情不同,自然选择也不尽相同。英国女王级,因为燃气轮机的布置方式不恰当,过热就会闹意见,可见舰用动力的选择之严苛超乎人们想像。航改燃最为成功的国家,中美俄英四家而已。
中国后来者江河不舍细流,乃能成其大,中国航改燃,经过了几十年努力,已经快速来到了一个发展的明朗期。传说UTG25000的传奇,经过自家努力,提高的不只热功率,谁有本事可以改一个试试。以前多有实验基础,“秦岭”也曾有过努力,QC280热效率已经达到了40%,功率可至30MW。现在以“太行”为基础,打造了QC185,功率达到了8MW,驱动5000吨级的舰船没问题。来得早不如造得巧,航改燃正来到明朗的时间节点上,没有早期努力,不会有今天重大技术进步。做为后来者的我们够努力,过去流逝的多有积累,今天表现出更多努力。
这个问题问的非常好,下面我来从几个方面做个分析。
一、核动力航母的优势当今世界只有美国和法国拥有核动力航母,我就拿美国尼米兹级举例说明。这级航母早起型号满载排水量达到10万吨,最多可搭载90架各种战斗机,而排水量达8.2万吨的常规动力航母小鹰号最对可搭载82架各类战机。
小鹰号全长326米,宽76.8米,舰员5400人,动力28万马力。
尼米兹级全长332米,宽76.4米,舰员5700人,动力26万马力。
下面我通过数据比较一下二者的区别。
1、常规动力和核动力放飞战斗机效率变化
米兹级配置四具C-13-1蒸汽弹射器,四组拦阻索构成的MK-7飞机降落拦阻系统,可同时为准备就位的4架舰载机实行弹射起飞,可在30秒内将这四家飞机送到空中。突然遇到作战任务时平均1分钟内可放飞两架战机。
小鹰号只有2部弹射系统,直角甲板和斜角各一部,阻拦索也是四组,可在1分钟之内弹射1架战机升空。
可见核动力比常规动力战机放飞效率高了一倍。
2、常规动力航母和核动力航母储备物资的变化
尼米兹号可储备约10000吨吨航空燃油和近3000吨航空武器弹药,
小鹰号可储备7800吨舰用燃油、6000吨航空燃油和1800吨航空武器弹药,具有一个星期的持续作战能力。
尼米兹级所带的航空燃油及武器比小鹰级增加将近70%,持续作战能力当然比后者增加不少。当然了因为换了动力,舰用燃油核动力航母就不需要带了。
3、常规动力和核动力航母上层建筑的变化
核动力航母因为动力系统采用了核反应堆,上层加班中不需要再设计烟筒,这样大大降低了舰岛的体积,在作战中不仅可以多停放战斗机,也能降低敌方雷达的反射面积。
从以上三点不难看出,核动力航母比常规动力航母优势还是蛮大的,尤其是战机出动效率远远高于常规动力。储存航空燃油和武器的量也增加了很多,这些都是战斗力提升的标志。这就是美国为什么全部发展核动力航母的意义所在。
二、对整个航母战斗群的负担减少每个航母战斗群都需要一到两艘大型补给舰跟随,相对来讲补给舰每次出任务所带的燃料及武器补给是死的。核动力航母因为不需要加燃油,航母这块的油料就可以省下来,多余的空间可以补给给其它舰船,从而提高了整支舰队海上活动时间。在长时间的对抗中提高自身的远洋作战能力。
核动力航母燃料棒10多年更换一次,而常规动力的只要燃油不够就需要补充。更为先进的是,美国福特级航母燃料棒是终生不用更换的,这就大大提高了航母反应速度,接到任务就可以出航。常规动力的在这方面差了许多,航母本身的自持力不如核动力,更别说大型柴油机还要占据本来就有限的空间。
三、新一代核动力航母加电磁弹射美国最新建成的福特号航母是目前世界最先进的核动力航母,可以根据战机重量弹射不同重量的舰载机。电磁弹射之所以先进就是解决这个弹射问题,以往的航母装备蒸汽弹射载荷就在一个区间。如果给它一个50吨的飞机弹不出去,重量轻的几百公斤的无人机会弹成碎片,所以这个电磁弹射可以根据飞机的重量设置适合的力来弹射。
有人会说常规动力也可以装电磁弹射啊!事实是电磁弹射需要消耗巨大的电能,常规动力航母无法提供足够电力,也无法解决这个难题,所以核动力在弹射这一块比常规动力蒸汽弹射先进太多。
举个例子福特级航母一天最多可以弹射200架次满载飞机升空作战,可以对敌方2000个目标实施跟踪打击。常规动力小鹰号航母只装备2台弹射器,一天最多只出动80架次作战飞机,可见核动力带来的电磁弹射效率是多么巨大。
四、结语核动力相对常规动力航母提高了自身战斗力,也解决了补给舰的压力,更是省出宝贵的空间。战机出动效率得到质的飞跃,这些好处是常规动力无法做到的。
回到提问者的问题,航母战斗群的战斗力提高是核心,这个核心就是舰载机出动效率,核动力起到了这个战斗力提升的作用,所以核动力的意义就是提高战斗力。
以上仅代表作者个人观点,如有瑕疵请理解,欢迎各位读者批评指正。
同型号的战斗机之间进行空中加受油技术,专业术语叫“伙伴”加油。
这种加油方式是应急性,短程快捷的加油方案,多用于航母舰载机之间。
由于航母飞行甲板长度的限制,一些舰载机为满足机载武器装备,载油量被迫无奈受到限制,航程无法满足作战需要,在没有大型加油机配合情况下,起飞后由同型号舰载机伴随分节段补充航油。
“伙伴”式加油一大优势就是飞行速度快,简单高效。(相对于大型专用加油机而言)。虽然加油量有限,但是,满足作战需要够用!
我国航母舰载机j15也进行这类“伙伴”加油试验。这将是j15舰载机作战航程的有利保障。
文章到此结束,如果本次分享的航母的舰载机和配套舰船仍然需要加油,那航母的核动力有何意义和航母为什么不建议加油的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!