有烟囱的就是常规动力航母?缺乏科技常识的科技创作者需要科普

晓凡聊趣事 2023-12-13 12:15:07

有位优质科技领域创作者认为福建舰舰岛上有烟囱所以是常规动力航母

今天在头条上又看到一个缺乏科技常识的所谓优质科技领域创作者,还在宣传错误观点。批评我没啥问题,人无完人总会有错。但是你不能传播错误的科技内容啊!原本所有的核动力航母都有烟囱,这不过是个科技常识。你非要把错误的说成对的,说有烟囱的航母就是常规动力航母,这就无法理解了,看来这些所谓的优质科技领域创作者确实需要科普。

不知道这位作者是想说福建舰是常规动力还是核动力?

1.第一个客观事实,所有的核动力航母都是有烟囱的

核动力航母不需要大型排烟道的说法与客观事实不符

首先我们来看一些客观事实,美国所有的核动力航母都有烟囱。包括企业级、尼米兹级、福特级核动力航母都有烟囱。烟囱学术上的说法就是烟道。

美弟第一艘核动力航母CVN65企业号的烟道

尼米兹级核动力航母CVN72号的烟道

前面是美国企业级和尼米兹级核动力航母的烟道,这两级核动力航母的烟道口径都比较小。不过福特级航母的烟道口径大比较明显。

福特级核动力航母右舷前方武器平台上的烟道

福特级航母左舷后部的烟道

如果有人嫌这些烟道太小,下面可以看大的。

2.第二个客观事实,核动力航母中把烟囱布置在舰岛上的设计也是客观存在的

有大型烟道的航母是常规动力航母这个判断就是违背客观事实的

在核动力航母中也有不少在舰岛上布置了大型烟道。这样的航母有俄罗斯的1143.7型核动力航母,首舰就是著名的乌里扬诺夫斯克号。苏联时期已经建造了70%,后来被美国忽悠给拆除了。还有俄罗斯的1153型、1160型核动力航母。福建舰可能也是的。

未建造完成的乌里扬诺夫斯克号核动力航母

1143.7型航母的舰岛上也有一个大烟囱

俄罗斯1153核动力航母的舰岛上有一个相当大的烟道

1153型核动力航母的烟道外观设计和我国福建舰类似

1160型核动力航母的舰岛上也有个大烟囱

由此可见核动力航母也是有烟囱的,当然这些烟囱并不是核动力系统使用的,而是给核动力航母上的常规辅助动力使用的。这些常规辅助动力通常用来发电,或者作为应急动力。那么除了常规辅助动力系统,核动力系统就不需要烟囱了吗?

3.核动力系统也需要常规动力辅助锅炉,大烟囱不需要,但小的还是必须的。

就算不考虑用来发电的常规辅助动力系统 核动力系统的辅助锅炉也需要烟道

那么是不是不考虑常规辅助动力系统的话,核动力系统就不需要烟囱了?当然不是,核动力系统仍然需要一个常规动力的辅助锅炉,在反应堆产汽不足时提供蒸汽。而这个常规动力锅炉必然也有自己的烟囱。因为这个辅助锅炉是核动力航母核动力系统不可缺少的一部分,所以即使不考虑用来发电的常规辅助动力,核动力系统必然也需要用到烟囱。只是这个辅助锅炉的烟囱不大而已。

4.003的总功率远远不止164兆瓦

锅炉效率以外都是烟囱散热功率这个就有点奇葩了

实际上003的功率要远远超过164MW。这个164MW其实只相当于辽宁舰的动力系统功率,而且只是主机的功率,不含用于发电的柴油机的功率。因为辽宁舰是库兹涅佐夫级航母瓦良格的续建版本,所以可以参考库兹涅佐夫的功率。库兹涅佐夫的推进功率是149MW,然后主机还提供了9台1.5MW的汽轮发电机组的动力。也就是说库兹涅佐夫的主机功率是162.5MW。另外还有六台1.5MW的柴油发电机组。所以库兹涅佐夫的主机和辅助动力的总功率是171.5MW。

003的动力系统功率要远比辽宁舰大得多,因为排水量大多了,而且又增加了三条电磁弹射器。雷达功率也要大很多,毕竟有32面相控天线。003的动力系统功率可以参考福特号航母,因为都是电磁弹射型航母。福特号航母的推进功率是209MW,003的水线比福特级更宽,所以推进功率至少在210兆瓦左右。即使参考小鹰级航母的推进功率也需要206MW。福特号的核动力系统除了提供209MW的推进功率以外,还供应蒸汽给四台26MW蒸汽发电机组发电104MW。另外还有柴油机发电机组提供88MW的电力。所以福特号核动力系统的总功率是313MW,如果算上柴油机辅助动力,那么总功率就是401MW。其中推进功率209MW,总发电功率192MW。

福特号后续CVN79号和CVN80又增加了两台九十吨的柴油机,福特级航母使用的是法国皮尔斯蒂克的柴油机。九十吨的中速柴油机功率是9兆瓦。所以后续福特级航母的动力系统总共功率是419MW。而003出现的时间又比福特级晚了一二十年,所以电力设备需求会更大,特别是003雷达天线数量要比福特级多很多,这都是些电老虎。所以003的主机功率应该在330MW以上,辅助动力的功率在120兆瓦以上。003航母的动力系统总功率需求可能在450MW左右。远比这位优秀科技领域创作者自己想象的164MW大很多。只能说位优秀科技领域创作者对福建舰的动力系统一无所知。

5.烟囱的散热功率和锅炉的热效率完全是两回事

锅炉的热效率不等于烟囱的散热功率

锅炉的热效率指的是烧锅炉的燃料释放的总热量有多少转化为蒸汽携带的热量。但是要清楚,这并不是重油锅炉蒸汽动力系统的总效率。锅炉的效率能达到80%-90%是没错,但是后边还要考虑蒸汽轮机的工作效率。因为蒸汽轮机输出的才是推进功率。

蒸汽动力系统的总效率普遍在25%左右

蒸汽动力系统的总效率大概是在25%左右,也就是燃料的能量大概有75%是没有充分利用的。这75%的热量大部分都要从烟囱散发出去,而不是5%的热量要从烟囱散发出去。所以烟囱散热的功率是非常大的。正是因为如此,蒸汽动力的功率和烟囱的开口面积成正比。当然这里有个前提,那就是红外特征的评价标准是一样的,所以不要拿上个世纪的常规动力航母来作比较,比如小鹰级航母,上个世纪的航母是不考虑红外特征的。

6.如果福建舰是常规动力,那么福建舰需要一个比现在至少大一倍的烟囱

大家知道我国的山东号航母是在仿造辽宁舰基础上改进而来的,但是动力系统没有大的变化。山东舰和辽宁歼的烟囱差不多大,山东舰的烟囱口面积是82平方米左右,但是福建舰的烟囱口面积是95平方米左右。如果福建舰是常规动力,那么这里就有一个自相矛盾的问题,福建舰的主机功率要比山东舰的主机功率几乎大一倍以上,为何烟囱会这么小。这样大的烟囱口面积只能对应180MW的主机功率,要想超过300MW是不可能的。但福建舰的主机功率一定是超过300MW的。所以基本上可以断定福建舰不可能是常规动力航母。当然断定福建舰不是常规动力的绝不是只靠这一条依据的,可靠的证据非常多,这里就不展开了。相关文章的链接附在本文末尾。

7.福建舰采用的综合电力系统而并非全电推进系统

全电这两个字的含义这位优质科技领域创作者可能并不理解到底啥意思

江南造船厂曾经写过一篇八股文,里面明确提到H2618在舾装过程中安装调试过超长轴系。H2618就是福建舰,这是公开的厂方编号。有这个超长轴系存在就可以肯定福建舰不是全电推进系统。其实在福建舰下水时,官方就宣布过山东舰采用的是综合电力系统。所以福建舰最起码是综合电力系统,但福建舰并不是全电推进系统。

江南厂的八股文中明确提到H2618的超长轴系安装

因为所谓全电就是要把舰上的动力先转换为电力,通过电缆传输到船尾,然后再交给电动机,由电动机带动螺旋桨。这样电动机到螺旋桨的传动轴就非常短,不存在所谓超长轴系。所以可以肯定福建舰不是全电推进。这位优质科技领域创作者不懂装懂,乱说一通。缺乏科技常识,逻辑还非常混乱。

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晓凡聊趣事

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