福特级航母上使用的COLT PIELSTICK PA6BSTC柴电机组

前面一篇文章我们谈了福建舰可能采用了第三代一体化反应堆作为主动力，那么福建舰可能会用什么动力来做辅助动力呢？这个我们可以参考一下美弟和苏联的航母设计。我们知道所有的航母包括所有的核动力航母都是有烟囱的，使用烟囱的都是有常规辅助动力。航母的辅助动力主要是以柴油机为主的。美弟的航母全部都是用柴油机的。苏联时代的航母大部分也用柴油机，不过部分苏联时期的核动力航母为了在反应堆出故障时仍然保持比较高的航速，采用了燃油锅炉作为应急辅助动力。因为需要的应急航速比较高，所以辅助动力功率比较大。为了避免影响甲板上舰载机的降落，所以把烟囱布置在舰岛上了。然后大家在苏联时期的很多核动力航母设计图上都能看到舰岛上有个大大的烟囱。

适合军用的中高速柴油机功率都不大

我们知道福建舰的辅助动力需求有110-130兆瓦，这个功率也相当大。如果选择不合适也会有很大的问题。因为国产的军用中高速柴油机功率都不大，如果全都使用柴油机的话，柴油机的数量会比较多。比如我国驱逐舰和护卫舰上常用的柴油机，通常只有几个兆瓦的功率。如果全都使用这样的柴油机，可能需要二三十台才够用。这个数量太多了，要占据非常大的船体内空间。虽然也有能够满足这么大功率的柴油机，比如民用船舶上用的低速柴油机，但是这种类型的柴油机功率密度太低，体积巨大。如果要达到100个兆瓦左右的柴油机，其体积可能要四五层楼房那么高。这样的功率密度显然无法满足航母的需要。

燃气轮机的优势是功率密度可以达到柴油机的三到五倍

我们前面也分析过，随着航母用电量的飙升，必然导致动力舱体积越来越大。而航母排水量的增长要慢得多。这就形成了一对矛盾，如果不能很好解决这对矛盾，必然导致动力舱挤占其它舱室和机库的空间。所以提高动力系统功率密度是航母动力发展最核心的逻辑，也是航母排水量增加到八万吨以上必然选择核动力的根本逻辑。也是福建舰坚称八万余吨的原因，不然不用核动力就不符合逻辑了。在常用的船用动力设备中，燃气轮机是一个非常好的选择。因为其功率密度是柴油机的三倍到五倍。使用燃气轮机可以大幅节省航母舰内空间。而且燃气轮机发电机组启动快加速快，不用时也可以快速关机。非常适合作为航母上的调峰电站。而且燃气轮机也是可以烧柴油的，可以和柴油机共用燃料。

055驱逐舰上就装备了四台CGT-25M燃气轮机

其实燃气轮机在军用舰艇上的使用已经非常普遍，比如我国的052D和055驱逐舰就使用了国产的CGT-25M燃气轮机，其技术已经非常成熟，属于货架产品。所以拿来用在福建舰上是顺理成章的事情。当然以后如果功率更大的CGT-40燃气轮机技术成熟，也可能会用在后续的航母上。实际上我们确实很早就在研究使用燃气轮机给电磁弹射器的储能系统提供电力。不过因为燃气轮机的使用成本比较高，所以目前可能仅用于电力的峰值部分的供电。对于日常用电设备的供电，还是使用柴油机成本会更低一些。所以福建舰上仍然配置了相当数量的柴油机。

福建舰的前发电机舱可能有两台柴油机

那么福建舰上装备了多少柴油机呢？从已公开的外观照片上来看可能有五台。从照片上我们看到，在福建舰的前发电舱的位置上方船体侧面上有两个柴油机的烟道。在后动力舱位置上方有三个柴油机的烟道。其实在水线上排气口对应位置的水线下方还有数量相当的水下排气口。不过水面上和水线下的排气口不会同时工作。平时使用的是水线以上的排气口，好处是排气阻力小，坏处是红外特征明显。而战时则以使用水线下排气口为主，好处是红外特征小，坏处是排气阻力会有所上升。

福建舰的后发电机舱可能有三台柴油机

福建舰装备的这五台柴油机主要用于日常发电，可能不包含应急动力柴油机。不过因为辅助动力中包含了燃气轮机和柴油机，已经有了比较高的可靠性冗余。所以福建舰上也有可能不再配置应急动力柴油机。在技术上讲，福建舰这样的辅助动力配置要比美弟的福特级航母的配置先进得多，大大节省了舰体内的空间。所以在我国后续的航母上大家都会看到舰岛上的烟囱。这不是采用常规动力主机的标志，而是辅助动力技术先进的标志。虽然燃气轮机的使用成本比较高，但是因为其主要是为舰上用电的峰值部分供电。这当中主要就是电磁弹射器的用电。这部分电力的需求时间是很短的，弹射器弹完飞机燃气轮机就可以关闭了。所以燃气轮机的总体使用费用并不高。

从CVN79开始新增的COLT PIELSTICK PA6BSTC柴油机

如果像福特级航母那样全部配置柴油机的话，占用的船体内空间就会比较大。福特级首舰使用了四台20兆瓦左右的柴油机。后续舰增加了两台COLT PIELSTICK PA6BSTC柴油机发电机组。这是皮尔斯蒂克在美弟国内许可生产的版本。但是我国没有合适的20兆瓦级的大功率中高速柴油机。这可能也是促使我们采用燃气轮机作为辅助动力的原因之一，否则柴油机数量会过多。

16PC2-6B性能参数

国产的军用中高速柴油机中功率最大的是用在075上的16PC2-6B，其功率是12兆瓦。在民用的中速柴油机中还有沪东重机的MV390系列柴油机，其中最大功率的型号可以达到17兆瓦。但是可能还需要经过军用标准的认证。所以福建舰的辅助动力柴油机比较大的可能性是5台16PC2-6B柴油机，总功率60兆瓦。等发成电的话可能是略低于60兆瓦的样子。

沪东重机的MV390系列柴油机可能要经过国军标的检验才能入伍

说到这里可能很多人对于福建舰舰岛上的烟囱还是有很多疑问。到现在仍然有很多人固执地认为福建舰舰岛上的烟囱是燃油锅炉使用的。他们认为福建舰舰上的辅助动力没有那么大功率，不需要那么大个烟囱。其实福建舰舰岛上的烟囱并不不大。我们前面已经做过很多分析，福建舰的动力主机如果是燃油锅炉的话。这么大的烟囱只能提供180兆瓦左右的功率。离福建舰320-350兆瓦左右的主机功率需求相去甚远。所以这个烟囱就不可能是燃油锅炉使用的。而作为燃气轮机的烟囱那就非常合适。

福建舰前后发电机舱位置的烟道附近都已经熏黑了

我们知道燃气轮机的空气消耗量是要比柴油机大很多的，所以燃气轮机的烟道体积要比燃油锅炉大58%。而且因为燃气轮机可能部署在动力舱或者其他舱室内，从这里到烟囱口距离比较远。为了降低排气阻力所以烟道的口径要更大。而且因为燃气轮机的排气温度是比较高的，为了降低到比较低的温度以降低红外特征，就需要掺混进去更多的冷空气进行冷却降温。这样烟囱就必须增加更大的散热结构，这烟囱就小不了。所以看起来相当大的福建舰的烟囱最多可能也只能支持两台CGT-25M燃气轮机。

福建舰的烟囱口旁边是可以站人的

在已经公开的官方照片上可以看到，福建舰的烟囱和桅杆靠得很近，基本上就是一体的，而辽宁舰和山东舰的烟囱和桅杆之间是拉开一定距离的。而且烟囱口旁边是可以站人的。这就意味着烟囱口的排烟温度是很低的，最多只有几十度。如果烟囱是燃油锅炉在使用，其对应的燃油锅炉的功率应该在180兆瓦左右，比福建舰烟囱可能对应的50兆瓦左右的功率要大很多。即使经过降温排气温度可能也不允许有人站在旁边。但是如果桅杆上有电子设备需要检修的话，必然需要有维修人员到桅杆上去维修。这就是辽宁舰和山东舰的烟囱和桅杆之间必须要拉开一定距离的根本原因。

18PA6B核应急柴油发电机组

而福建舰的烟囱之所以可以和桅杆集成为一体式结构，而且可以允许人站在烟囱口旁边。只能说明使用福建舰烟囱的燃气轮机功率不大，比很多人想象的燃油锅炉功率要小很多。燃气轮机的排气温度接近五百度，要远比蒸汽锅炉的二三百度的排气温度更高。而且把燃气轮机的排气温度降到可以在烟囱口旁站人的温度，需要掺混很多冷空气的，所以福建舰的舰岛上有一个看起来不小的烟囱也是很容易理解的。

12PC2-6B柴油发电机组

经过这些分析之后，我们大体上就清楚了福建舰的辅助动力可能的配置。那就是5台16PC2-6B柴油机和2台CGT-25M燃气轮机，总功率110兆瓦左右。和福特级航母的辅助动力配置相当。作为对比，福特级航母首舰的辅助动力大概是四台20兆瓦级柴油机，总功率88兆瓦左右，而后续增加两台柴油机之后总功率是100兆瓦左右。这里不含应急动力柴油机，福特级的应急动力柴油机可能是四台。

19号舰烟囱后移 说明燃机可能已在外飘里 也说明福建舰可能不是常规动力

而继福建舰之后的19号舰和20号舰有可能进一步提高辅助动力的功率。后续舰的耗电功率肯定会进一步提升，因为最起码后续舰的升降机会再增加一台。随着国产燃气轮机的单机功率以及热效率的提高，后续舰上的燃气轮机功率肯定会更大，数量也有可能更多。功率更大效率更高的CGT-40间冷燃气轮机或者功率更大的热效率更高的35兆瓦简单循环燃气轮机也有可能上舰。而且安装位置可能也会改在右舷外飘结构中，因为这个位置是最理想的位置。可以尽可能缩短燃气轮机的烟道长度。也方便把舰岛继续后移，就像中电科海报中19号舰设计的那样。这样燃气轮机的位置远离动力舱，而且也远高于水线位置，不容易被瞄着水线位置的反舰导弹击中，有利于提高全舰的生存能力。