高速航行且不冒烟的福建舰

前一篇文章我们分析了美弟航母动力系统的发展历史，得出了一个重要的结论。那就是追求更高的功率密度是航母动力系统发展的核心逻辑。航母动力技术发展的最大矛盾是排水量的增长速度远没有电力增长速度快。如果不采用更高功率密度的动力系统，必然会导致动力舱挤占其它舱室和机库的空间。所以从003航母的设计修改为福建舰的设计，从蒸汽弹射器改为电磁弹射器，必然会导致耗电量大增。为了不挤占其它舱室和机库的空间，采用更高功率密度的动力系统已经无法避免。

山东舰的动力舱面积是24X25米左右

以上是理论分析，那么客观事实是否支持理论分析的结论呢?我们来继续研究福建舰的动力舱。前面的文章我们提到福建舰的两个动力舱分别是27X32米左右的面积，高度是三层常规舱室的高度。山东舰的两个动力舱面积要更小一些，单个面积是24X25米的面积，高度也是三层常规舱室的高度。福建舰的动力舱体积大致比山东舰的动力舱大45%的样子。如果福建舰的动力还是烧燃油锅炉的蒸汽动力，那么其能够提供的动力大概只有236兆瓦左右的功率。因为山东舰的动力和辽宁舰的是差不多的，主机大概是162.5兆瓦的功率。162.5X145%=236兆瓦。我们前面分析过，福建舰的主机功率需求在320~350兆瓦的样子。这显然是无法满足要求的。

福建舰的动力舱面积是27X32米左右

即使山东舰的锅炉在辽宁舰锅炉的基础上有所改进，也不影响定性判断。因为我们前面已经仔细分析过，即使从目前的超临界锅炉改进到超超临界锅炉。效率提升空间也只有4%，而且还要付出重量和体积增加的代价，这么做可能已经不划算了。而燃油锅炉要想再增加功率，只有靠增加体积了，但是增加燃油锅炉体积是会体现在动力舱体积上的。所以继续采用燃油锅炉作为动力，无法解决福建舰的动力舱体积和动力需求之间不配套的问题。

燃油锅炉的发展瓶颈是功率密度无法大幅提高

因为如果要采用蒸汽动力而且要满足福建舰动力主机的功率要求，动力舱的体积需要翻倍，但事实上只增加了45%左右。这只需要做简单的定性判断就可以，完全不需要考虑卫星照片尺寸测量误差和功率计算误差。大家会发现，研究福建舰的动力舱体积和研究福建舰的烟囱口面积一样有异曲同工之妙。都是分析福建舰动力系统的有效工具。在结构分析上找不到出路后，退一步站在更宏观的角度去分析动力系统功率就会豁然开朗。明白了这个道理，就知道那么多冲着福建舰模糊的动力舱照片口口声声说看到一排四台燃油锅炉的人有多么荒唐了。

各种动力装置的功率密度是和热效率成正比的

前面一篇文章我们也分析了各种航母动力技术的功率密度。功率密度最低的是蒸汽动力，功率密度更高的有柴油机、燃气轮机、核动力。当然这中间可能还包括一个燃蒸联合循环动力，这种动力的功率密度也比较高，而且国内也有跟踪研究。我们先来说说柴油机。按照福建舰的主机功率需求320~350兆瓦的标准。以我们目前有实际应用的最大功率军用柴油机16PC2-6B为例，其最大功率是12兆瓦。大概需要27~29台，这个数量太多了，动力舱不一定放得下。而且将这么多柴油机通过齿轮箱并车到四根传动轴上是一个巨复杂的工程，在技术上也是极难实现的，在世界上也没有先例。

16PC2-6B柴油机是075两栖攻击舰的主动力

因为在江南厂的官方八股文中明确提到了超长轴系，这就意味着齿轮箱是个无法躲过的巨坑。并且这样的动力设计也不符合福建舰的系泊测试流程，如果福建舰采用的是柴油机动力，那么福建舰的烟囱应该和舷侧的柴油机烟囱一起在2022年的下半年开始冒烟。但实际上舷侧的柴油烟囱很早就冒烟了，而烟囱直到福建舰下水十个月以后才开始冒烟。这完全不符合常规动力测试的国军标。如果按照常规动力舰艇国军标进行系泊测试，福建舰应该像山东舰一样，下水后一个月内就进行动力试车了，那时烟囱就应该冒烟了。

去年二月底福建舰的烟囱还没有冒烟 烟囱里面还没有熏黑

将如此多的柴油机进行动力并车只有全电推进才有可能做到。因为所有的动力都是先发成电的，发成电之后就很容易实现功率合并了，只是简单的电流大小叠加而已。但既然有了超长轴系，全电推进就不可能了。因为全电推进是用电缆传输动力的，到船尾电机后才会有一小段传动轴，如果采用无轴泵喷甚至都没有传动轴了。所以这个全柴的方案可以直接排除了。下一篇文章我们接着分析福建舰采用全燃动力和燃蒸联合循环动力的可能性。