时至今日除了美国以外拥有/开建核动力航母的国家只有苏联和法国。苏联是一个超级大国,基洛夫级核动力巡洋舰反应堆的改进型就是1143.7乌里扬诺夫斯克号核动力航母使用的KN-3反应堆。但是法国不是超级大国,因此法国难以承担为航母定制反应堆的代价,所以法国海军的戴高乐号航母就是用凯旋级核潜艇的K-15反应堆凑活,直接后果就是戴高乐长期“享有”最慢航母的“美名”。
美国共拥有3型14艘核动力航母(包含已退役与未服役)。但是由于核动力航母高昂的使用与维护成本,让美国这个全世界最为推崇核动力航母的国家深感力不从心,放弃核动力航母的呼声从未停歇。
CVV型航空母舰侧视图
然而当代海军战斗舰艇的主流动力是燃气轮机,而非蒸汽轮机。燃气轮机发生无法修复的故障时,仅仅需要打开舰面上的检修口,就能将燃气轮机吊出去,而蒸汽轮机更换时却需要拆掉绝大多数的上层建筑。甚至于22350型导弹护卫舰戈洛夫科海军上将号是在下水之后才吊装动力系统的,这种操作使用燃油锅炉动力组的水面舰艇想都不敢想!
燃气轮机的优势实在是太过明显了,因此燃气轮机在其诞生之后,很快就成为了水面舰艇动力的首选。
对于这些国家而言,建造一款燃油锅炉动力组的航空母舰,意味着需要重点科技树去研发一款舰用锅炉,重拾早已荒废的舰用锅炉制造,因此为航母专门研发一种5万马力以上的舰用燃油锅炉以及相配套的蒸汽轮机,需要的投资实在是太过庞大且得不偿失了。
燃气轮机不适合作为航母的动力,但是燃气轮机是美中法俄航母动力唯一的选择
燃气轮机进排气量很大,且排气压力低,因此燃气轮机需要的是尽可能平直地进排气管道,这种需求直接体现为使用燃气轮机作为动力的水面舰艇烟囱往往位于燃气轮机的正上方,进排气管道只有两到三个弯。不过柴油锅炉进排气需要的舰面空间远大于燃气轮机进排气所需的舰面空间,因此燃气轮机这种缺点对于驱护舰而言不值得一提。
但是对于航空母舰而言,燃气轮机需要尽可能平直地进行排气管道的固有特性就很要命了。航空母舰通常使用位于甲板右侧的单岛式的上层建筑,(烟囱在舰体中轴线附近是什么暴怒?)例如一艘舷宽40米,总宽76米的航母,动力组到烟道口的距离为15米(动力舱到舰体最外侧舱壁)+10米(舰体最外侧舱壁到舰岛所处轴线)+30米(前后动力舱烟道汇聚至烟道正下方)+20米(烟道正下方到烟道口),80多米的烟道长度排气压力低的燃气轮机无法排出废气。。而驱逐舰的烟道长度撑死20米,这差距着实大了点,因此燃气轮机着实不怎么适合作为航空母舰的动力组。
但是对于绝大多数国家而言,在下一代航母动力组性质这道选择题,并不是选择题而是判断题。美国有航母用核反应堆但是美国卖么?中俄有舰用蒸汽轮机但是中俄卖么?拥有核潜艇的英法筹一波钱还能改改艇用反应堆装在航母上,但是你是英法么?总不能造一艘使用柴油机作为动力的航空母舰吧?
因此对于五常以外的国家而言,他们面临的问题是要么新航母使用燃气轮机,要么不造航母。所以就算是燃气轮机再不适合航母那也得硬着头皮围绕着燃气轮机设计下一代航母啊。
燃气轮机需要尽可能短地进排气管道,但是动力舱到舰体最外侧舱壁、舰体最外侧舱壁到舰岛所处轴线以及烟道正下方到烟道口的距离都是无从缩减的,因此设计燃气轮机动力航母之时,各国设计师只能从前后动力舱烟道汇聚至烟道正下方这一方面想办法。随后这群设计师不约而同地取消了前后动力舱烟道汇聚这一环节,将烟道设计在动力舱所处横剖面的位置上,但是这种设计的直接后果就是航母会有两个前后间隔甚远的烟道。
为了保护这两个烟道,使用一个足够庞大的上层建筑将这两个烟道包裹起来就成为了唯一的选择,再加上航海舰桥与航空舰桥的视线都不能被遮挡,所以这个舰岛就会非常非常的巨大。
说真的库兹涅佐夫的舰岛不算大,一群轻型航母的舰岛都要比库兹涅佐夫的大
实际上仔细观察使用燃气轮机作为动力的航母就会发现,这群航母右侧的外飘普遍比较小,烟囱的投影在舰体最外侧舱壁内侧、这个设计同样是在尽可能的缩短烟道长度。
女王级例外的原因是女王的MT-30吊挂在舰岛正下方,烟道长度和驱逐舰相差无几,不需要为保障燃气轮机进排气而减少外飘。印度外飘的原因是因为印度欢乐多,美国方面不可能不按照订单交付燃气轮机,也就是说印度航母动力不如预期传言的由来应当是燃气轮机的热衰减以及烟道有点长。
燃气轮机真的不适合航母,时至今日,全世界现役舰用燃气轮机中马力最大的MT-30,也只有5万马力。也就是说当代燃气轮机航母吨位的上限也就是8万吨了(通常情况下8万吨到10万吨级的航母需要26-28万吨马力推进功率,6万吨级到8万吨级的20万马力以上推进功率。4-6万吨级的航母需要16-20万马力,2万吨到3万吨的航空母舰也需要10万左右的轴马力。当然了上述要求是推动一艘航母拥有三十节航速时的动力需求,如果能够放宽航速的要求,比如降低至25节之后,航母的动力的要求会降低不少。但是连30节航速都没有的航母也就是用来殴打小朋友了,根本不配用来做大洋决战)
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