淺析航空母艦的三種動力裝置

眾所周知，航母是當之無愧的“海上巨無霸”，為了推動排水量達數(shù)萬噸甚至數(shù)十萬噸的龐大軀體，必須有特制的動力系統(tǒng)。總的來講，目前航空母艦所能采取的動力裝置有三種類型：常規(guī)蒸汽動力裝置、核動力裝置、燃氣動力裝置。

常規(guī)蒸汽動力裝置

20世紀60年代以前建造的航母大多采用常規(guī)蒸汽動力裝置，這種動力裝置的優(yōu)點是單機功率大，工作可靠，壽命長，技術成熟，轉速調節(jié)方便，不需要增添特殊裝置就可以實施倒車，對燃料也沒有很高的要求，可以使用低質重油。航空母艦采用蒸汽動力裝置還具有可以方便地向彈射器提供蒸汽等種種優(yōu)勢，因而在建造的航空母艦均采用這種動力裝置。美國的“弗萊斯徹”級、“小鷹”級，俄羅斯的“庫茲涅佐夫”號航母都是蒸汽輪機。

但是基于安全的原因，蒸汽壓力較低（60～80千克/平方厘米），整個裝置熱效率很低，一般只有25%左右，而且動力裝置體積龐大，需要較多的操作崗位和值班人員?？梢?，常規(guī)蒸汽動力裝置是一種指標不先進，卻是容易實現(xiàn)的航母動力裝置。

蒸汽輪機內部結構圖（圖片來自網絡）

核動力裝置

進入20世紀60年代以后，隨著美國“企業(yè)”號航母的服役，核動力航母正式走入歷史舞臺。核動力是一種很具發(fā)展?jié)摿Φ膭恿υ?。其主要?yōu)點是：續(xù)航能力強，幾年才更換一次核燃料棒；常規(guī)動力航母遠洋航行需要有油船提供燃料，而核動力不需要補給油船，同時還能提供持續(xù)的電能。美國“尼米茲”級核動力航空母艦裝有2座反應堆，每個反應堆輸出功率10000馬力，熱效率為25.6%，足供一個中小城市用。每個反應堆驅動2部主蒸汽輪機，與2槳2軸組成一個單元，總功率260000馬力，最大航速30節(jié)?！澳崦灼潯奔壓娇漳概灥膭恿ρb置的反應堆可使用13年。

話分兩頭說，盡管核動力是當今大國制造航母的首選，但也有其自身的缺陷：由于核動力裝置中的二次回路的本質仍然是低壓飽和蒸汽，故仍有效率低的缺點；且核輻射危害大，其安全性屬于人們普遍擔憂的問題。隨著核技術的發(fā)展和長期運行積累的經驗，核動力裝置一般都采取了多重有效的安全措施，近年來，這種動力正逐漸為更多的人所理解和接受。

核動力航母反應堆核心部分結構圖（圖片來自網絡）

燃氣動力裝置

燃氣輪機動力裝置是當今世界技術水平最為先進的軍艦發(fā)動機，和航空燃氣輪機類似。這種發(fā)動機的主要優(yōu)點是功率大、尺寸小、重量輕、效率高和機動性好。英國是目前造艦用燃氣輪機最強的國家，“伊麗莎白女王”級航空母艦的IFEP綜合全電推進系統(tǒng)用的就是英國自行研制生產的MT30燃氣輪機。這款燃氣輪機是英國為“伊麗莎白女王”級航空母艦研制的配套燃氣輪機，目前世界上直面數(shù)據最強的燃氣輪機。

俗話說，“金無足赤”，盡管燃氣輪機具有諸多的優(yōu)點，但缺陷也不少。由于傳統(tǒng)的航空母艦彈射看需要大量的高溫高壓蒸汽，如采用燃氣輪機就不能像蒸汽輪機和核動力裝置那樣提供理想的蒸汽源，而鍋爐裝置還要增大容量，這在布置上很不方便。