福建艦終極猜想:究竟是常規動力,還是核動力?
中國第三艘國產航母福建艦已經成功完成了海試,在國內讓民情沸騰,軍迷們的幸福感爆棚;在國外引發醋意一片,各種想詆毀的人又不知從何下嘴,一堆新技術他們還暫時沒有的尷尬溢於言表。
盡管福建艦讓大家看了個清清楚楚,官方還有4k高畫質大片無死角供品鑒,圍繞福建艦的一個最大謎團至今仍讓不少軍迷們爭的面紅耳赤。那就是福建艦究竟是核動力還是常規動力?
首先福建艦那巨大的煙筒與散熱設施已經表明了其主動力仍然是常規動力系統。但是在福建艦全力加速時並沒有出現傳統動力系統滿負荷運作下大劑量重油燃燒而出現黑煙滾滾的場面,這就讓許多人有些看不懂了。
另外,福建艦作為電磁彈射型航母,一旦進入作戰狀態,特別是面對高強度的戰爭場面時,會進入滿負荷運作狀態。這種滿負荷主要表現在三個方面:一是大範圍高速機動,奔赴或者脫離戰區;二是全艦艦載機起降進入滿負荷運轉狀態;三是航母的所有雷達,電子戰系統全部開機高強度長時間執勤戒備;這三個場景在激烈戰爭中是會同時存在的。
那麽問題就來了,福建艦的常規動力系統在戰時能支撐得起這麽高強度的能源消耗麽?這就好比問傳統燃油車的發動機系統加那個標配的液態電池能支撐得起福建艦智能化座艙與大量耗電的螢幕以及智能系統的長時間執行麽?
如果以這個結構來看,肯定是矛盾的。傳統的動力系統以及標配的發電儲能系統要支撐如此大規模的並行能耗,還要在戰時保持長時間的穩定營運顯然難以做到。
既然主動力系統是常規動力,戰時又要支撐這麽大規模的並行能耗長時間穩定營運,內部必有外人所不知的乾坤。
按照我們一系列的技術進步來看,福建艦有很大概率是常核混動艦。為什麽這麽說呢?
美國上一代傳統動力航母之所以能支撐艦載機的高頻起降作戰需求,因為他們共用了一種動能,那就是高溫蒸汽。傳統動力航母的推進系統是透過重油將水加熱成高溫蒸汽後驅動航母執行,將一部份蒸汽分配給甲板蒸汽彈射器技術上並不復雜,對航母動能的消耗也在可控的範圍之內。
電磁彈射航母就不一樣了,消耗的是電能,與航母傳統動力系統是兩套並列的能源系統。如果將發電機安置在航母的傳統動力系統之上同步驅動,存在著增加傳統動力系統結構的復雜性,不可調節,以及儲能系統的高頻充放電,影響使用壽命等問題。
如果單獨設定一台大型的獨立發電機,不僅會擠占航母極其寶貴的空間,還會增加航母的燃油消耗,限制了航母的出勤時間,增加了後勤保障的壓力。
為應對電磁彈射需求的靈活性和戰時的高並行需求,福建艦極有可能為耗電量大的電池彈射系統和有源相控陣雷達系統配備了專門的「核能小堆」。
使用核能小堆的優勢是顯而易見的,體積更小可脫離傳統動力系統獨立部署。一次性部署後不再消耗傳統燃油,不占用航母燃氣輪機和艦載機的燃油配額。
在電磁彈射子系統的運作上,核能小堆也能做到更靈活的調配支持。當航母處於低階戰備時,核能裝置同步下調營運強度,讓整個系統處於「低耗損狀態」,戰備等級提升時,再隨同提升營運登級直至滿負荷運轉。
因為電磁彈射系統是依賴儲能系統運作的。大家對儲能系統都有基本的認知,就像手機電池一樣,充放電的次數決定著電池的壽命和效能。核能小堆在發電執行上的靈活性,能有效減少非戰備時期對整個儲能系統的損耗。
我們最新服役的3000噸排水量的041級潛艇已經用上了核能小堆,變身為常規核潛艇。在8萬噸級的福建艦上,使用2-3個核能小堆來為電磁彈射,有源相控陣雷達等提供電力能源支持是有很大可能性的。
所以,福建艦大概率是一艘全球首創的常核動力共用的大型航母。如果此事為真,不知多少國家的海軍又要抓緊「抄作業」了!