武汉航母楼正在改建
最近网上出现了一张武汉航母楼的照片,图片上的武汉航母楼正在改建。可以看到航母楼舰岛一侧已经加宽,增加的宽度在10米左右。航母楼原来宽度是70米,加宽后可以达到80米。而且航母楼原来的船头被削平,船头部分也被加宽了。因为这里是航母电磁兼容测试的场地,因此这个布局的飞行甲板可能就是我国下一艘航母飞行甲板的实际布局。通过对航母楼改建过程的观察就可以一窥我国下一艘航母的设计变化。
航母楼上的舰岛基座
整个航母楼改建最重要的变化是原舰岛被拆除,舰岛被移到了更靠近船尾的地方。这样一种甲板布局和美弟福特级航母的布局特点非常类似,那就是舰岛非常靠近船尾。这样设计是为了在飞行甲板前部尽量腾出更大的面积留给整备区,以方便舰载机在飞行甲板上的调度运作。这是典型的核动力航母的飞行甲板布局,因为如果你还在使用常规动力,那么前动力舱的烟道要扯很长才能到达舰岛,这显然是不可能的。所以后置舰岛可以算得上是核动力航母的标志。虽然也有部分核动力航母的舰岛是布置在舰体中部的,但是舰岛布置在船尾的航母铁定是核动力航母。也就是说我国下一艘航母很大概率是核动力航母。
航母楼舰岛基座长度在36米左右
但是出乎很多人预料的是改建后的舰岛仍然很长,因为在照片上的舰岛基座长度仍然可以达到36米左右。加上舰岛上层建筑的外飘部分,最终舰岛长度仍然能够达到40米左右。这样的舰岛长度和福建舰基本上一样。可能很多人会说舰岛不会布置到如此靠后的位置,实际上原来的航母楼是参照辽宁舰的飞行甲板布置的,长度只有300米左右。如果是我国下一艘航母其长度肯定要长很多,我们之前也做过很多技术分析,我国下一艘航母的舰体长度应该在345米左右。如果把这个多出的45米加在船尾,改建后的舰岛位置大致和美弟福特级航母的舰岛位置差不多。
有网友把航母楼舰岛基座的长度标为20米长
虽然客观事实摆在眼前,但是仍然有很多人不肯承认航母楼上的舰岛会有那么长。就有网友完全无视舰岛基座长度的客观事实,只是把舰岛基座的前半部分圈出来标为20米长。或许他们是依据招标信息来做判断的,但是招标工作肯定也会不断改进,对数据进行处理只是早晚的事。但是无论如何,无视摆在眼前的客观事实肯定是会犯错的。
福特级航母的舰岛长度在30米左右
核动力航母的舰岛是很难缩短到20米长度的,即使是舰岛上没有烟囱的美弟的福特级航母,其舰岛的长度也在30米左右,而且还没有算上后边独立的通信塔五米左右的长度。加在一起也有近35米左右的长度。航母舰岛上既有航空舰桥也有海航舰桥,还有大量雷达通信电子战设备等等,很难压缩到20米的长度。但是很多人偏偏要无视基本的技术逻辑和客观事实,坚持相信舰岛只有20米长。
19号舰舰岛上也是有烟囱的
既然航母楼的舰岛的长度和福建舰的舰岛长度相当,那就意味着航母楼的舰岛上必然还会有烟囱。这和之前的很多逻辑都是能对得上的。在2018年中电科的海报上,19号舰的舰岛上是有烟囱的。去年江南厂发布的20号舰的想象图上也是有烟囱的。其实前两年我们就说过,从福建舰开始以后我国所有的航母舰岛上肯定都会有烟囱。这是技术先进的标志而非是常规动力的标志。因为这个烟囱是给辅助动力燃气轮机使用的。
江南厂公开的想象图上20号舰和福建舰一样也是有烟囱的
对于很多核动力航母舰岛上都有烟囱这件事,很多人至今都没有弄清楚是怎么回事。我们也只能继续科普。先说一个至今很多人都不知道的基本常识,世界上所有的航母都是有烟囱的,当然也包括所有的核动力航母。只是核动力航母上的烟囱位置和大小不同而已。所有的核动力航母都有烟囱,这是因为所有的核动力航母都有辅助动力系统,而且辅助动力都是常规动力的。辅助动力主要是用来发电或者是作为应急动力使用的。但凡辅助动力功率比较大的或者排烟量大的核动力航母其烟囱就放在舰岛上,比如俄罗斯的1153、1143.7、1160型核动力航母,他们的辅助动力烟囱就是放在舰岛上的。而像美弟的福特级、尼米兹级等核动力航母因为使用的是柴油机,排烟量小所以烟囱都是放在舷侧的。
只建造完成70%的乌里扬诺夫斯克号的舰岛上就有个大烟囱
有人可能会说,既然你都有核动力了,为什么不让核动力来承担所有动力需求包括所有的电力需求呢?这是因为核动力本身也不是绝对可靠的,作为世界上最复杂的武器系统,不可能因为反应堆出问题就趴窝的。所以需要使用辅助动力来提供系统可靠性冗余。更重要的是即使核动力系统的功率足够,也绝对不可能让反应堆来提供所有电力。因为航母上的电力需求分为两部分,一部分是功率比较稳定的日常设备的电力需求。另一部分是电力的峰值部分,这部分电力工作时间短,比如电磁弹射器的电力需求。只有在弹射飞机才需要,弹射结束就不需要了。
福特号航母前发电舱的柴油机烟道
而且其这部分电力的功率也相当大,如果这部分电力也让反应堆来提供的话,反应堆就需要频繁大范围调节功率,而这是一种非常危险的操作。对于反应堆的安全稳定运行非常不利。所以即使是最新的福特级航母,其辅助动力仍然提供了近八、九十兆瓦的电力。加上反应堆提供的104兆瓦电力,几乎和福特级航母的推进功率相当。福特级的辅助动力是4台19.2兆瓦柴油机,从第二艘开始又增加了两台五、六兆瓦的柴油机。柴油机的排烟量不大,所以福特级的烟囱就布置在舷侧。
福特号航母后发电舱的柴油机烟道
但是柴油机的功率密度比较低,会占用大量舰内空间,所以福建舰可能使用了燃气轮机来代替柴油机发电,这样辅助动力系统的功率密度就大幅提高了,可以大幅节省舰内空间。因为柴油机的功率密度只有燃气轮机的三到五分之一。换句话说不用燃气轮机就得用柴油机,当然是用燃气轮机更先进了。而燃气轮机的空气消耗量大,所以烟囱就放在了舰岛上。而福建舰的主动力本来就不是常规动力,所以根本就不需要烟囱。
我国很早就在研究使用燃气轮机为电磁弹射储能系统供电
如果还有人不理解,就再看回改建后的武汉航母楼。舰岛后置是典型的核动力航母的飞行甲板布局。但是舰岛上仍然保留了烟囱,那说就明这烟囱本来就不是给主动力用的。作为辅助动力的燃气轮机可以像英国女王级一样,把燃气轮机放在外飘结构里,随着烟囱后移。不光是福建舰,以后我国所有的航母都是这个基本设计。舰岛上有烟囱这是技术先进的标志而非技术落后的标志。如果仍然有人坚持航母楼上的舰岛只有20米长,那就等等看好了,反正用不了多久我们就会看到航母楼改建后的最终面貌。