我国的常规动力航母为什么不做到10万吨级?

做到10万吨级需要的蒸汽轮机我们还没有,这是第一,第二是因为常规动力航母做到8万吨级就已经非常不错了,再扩大到10万吨级产生的战斗力提升效果已经没有那么明显,就好比说小鹰号航母作为8万吨级的航母战斗力已经非常接近尼米兹级航母了。

目前,世界上只有美国海军有10万吨级的航母,全部都是核动力航母,而美国海军常规动力航母的巅峰就是小鹰级航母,8万多吨的排水量,80架舰载机,载机数量并不比尼米兹级少多少,而且也是4部蒸汽弹射器,飞机放飞的效率和能力和尼米兹级也一样,差距主要存在于没有核动力反应堆,因此在大距离快速机动上不如核动力航母。

对于我国海军而言,已经建成的001和002型两艘航母都是6万吨级的常规动力航母,正在建造的是8万吨级的003型航母,因此我国海军很可能也会把大型常规动力航母的吨位限制在8万吨左右,并且以此为跳板,借助核动力破冰船的项目,取得核反应堆和蒸汽轮机动力系统的连接技术,借此机会验证大功率的蒸汽轮机技术,才会在下一步的航母上使用核动力。

因此,我国海军未来的大型核动力航母也肯定在8万吨以上,而常规动力航母从节点上看也就止步于8万吨级,或许这就是常规动力航母技术的极限了,10万吨级的常规动力航母,自身的后勤和保障支持都成问题的情况下,又如何维持长时间的海外部署和战场存在呢?所以,现在也没有必要建造10万吨级的常规动力航母。

目前,美海军满载排水量10万吨级的航母,是全球最大的航母,且全都是核动力提供推进。

迄今为止,人类最大的常规动力航母,是美海军早已退役的小鹰号航母,标准排水量6万余吨,满载排水量8万余吨,采用4台大功率的蒸汽轮机提供动力,20余万千瓦4轴推进,最高航速32节。

其实,小鹰号航母,就是一艘油老虎,离港出发外出溜达时,得多跟一艘载油船,就等小鹰号快没油了,就及时供油,以便延续其航程。

可以想象一下,倘若将小鹰号整成10万吨级排水量,4台蒸汽轮机肯定不够用了,那么就追加一台,成了5台蒸汽轮机,是否能达到32节的最高航速,肯定是要打个问号了。

最关键的是,小鹰号航母的油耗,将随着增加1台蒸汽轮机,而得以大幅度攀升,那么小鹰号航母出港执行任务时,得再增加一艘油船,专门为其提供燃油补给。

因此,从经济利益方面考量,10万吨级的常规动力航母,是得不偿失的,所以美军10万吨级的航母,就全上了核动力,舍弃了常规动力,是非常明智的选择。

目前,也就美国建造了8万吨级的常规动力航母,以及10万吨的核动力航母,其他国家都没有过这方面的偿试。

苏联最大的航母,是6万吨级的滑跃起飞航母,中国师承苏联也建造了6万吨级的常规滑跃起飞航母,但国产003号航母,非常有可能是8万吨级常规动力电磁弹射航母,甚至都不排除直接上核动力。

中国是直接跨越能耗极大且使用不稳定的蒸汽弹射技术,一步到位电磁弹射技术的第一国,得感谢马伟明海军少将院士领衔的团队的努力。

航母,不是单打独斗,不是一艘舰在战斗,而是编队整体作战,航母设计时,必须考虑到编队的作战效能,10万吨级的常规航母,势必导致油耗增加,动力不足,航速降低,影响编队作战能力的充分发挥,拖了整个编队作战能力的后腿,也将影响舰载机起降性能。

既然8万吨级的常规动力航母能够建造,那么放大舰体,将吨位达到10万吨,也是可行的,关键还是能耗以及航速降低的问题。

所以就目前来看,航母常规动力的,最大也就8万吨级了,10万吨的常规动力航母,航速上不去不说,关键还是能耗太厉害了,因此常规动力航母,也就止步于8万吨级,这方面美国人的经验和实践,已经给出了非常完美的答案,确实值得我军借鉴。

我是航空君,擅长解答军事与航空领域的问题,下面我来说说下这个问题。

在美国开发尼米兹级超级航空母舰时就做过相关研究,超过8万吨排水量,甚至达到10万吨的航空母舰,继续使用常规动力已经严重制约战斗力的发挥了。即使核动力在造价上远较常规动力高,但在作战使用中将会发挥更强性能。

制造10万吨级的常规动力航母并不是技术上无法实现的事情,在上世纪50年代初期美国就设计制造了福莱斯彻级航母,为了起降重量重,滑跑距离长的喷气式舰载机使用,突破8万吨大关。在人们看来,下一代航母突破10万吨很正常,而且民用的超级油轮大于10万吨的比比皆是,中国目前最大的油轮排水量超过30万吨,比航空母舰大上几倍。但是,大家都看得到的是,美国的新一代航母时核动力的尼米兹级,排水量超过10万吨,而最新的福特级航母,继续保持了核动力推进。这说明到了这个级别,核动力较常规动力有着不可替代的优势。

首先,核动力大大减小了航母自身燃料所占用的排水量。常规动力航母本身就需要大量燃料,推动10万吨航母所需的常规动力系统每日消耗的燃料几乎是天文数字,这对于航母编队的补给造成沉重压力。特别如果是战时,航母经常需要全速顶风航行供舰载机起降,如果是常规航母,则燃料消耗更快,需要更频繁的补给,这对于后勤的压力以及补给损耗的时间,都会给作战行动带来负面影响。

另外,常规动力航母燃料所用的空间,也会挤占航空部队所需要的燃料和武器弹药,继续加大补给压力,减弱战斗力的持续性。

再者,在10万吨级航母上,可以使用弹射器供大型舰载机起飞,在电磁弹射器还未成熟的时代,蒸汽弹射器是唯一选择。而蒸汽弹射器需要大量,且能够持续供应的高温蒸汽,在常规航母上这又是一个问题,损耗大量动力来产生和加热蒸汽。而对于可以说是源源不断的核动力来说,这个问题迎刃而解。而电子弹射器虽然是必然方向,但上舰过程并不顺利,最先使用电磁弹射器的美国的福特级航母还在不断调试改进过程中。

可见,常规动力航空母舰不是做不到10万吨级,而是做到10万吨级后战斗力明显不如核动力航母,在核动力技术已经成熟的情况下,任何国家的超级航母都会选择核动力。

如果谈及这个问题的话,许多人就想到有技术问题,可能还把动力问题列为重中之重,这继承了,只要是国产装备的有问题,那么就必须扯到动力上的原则了。

其实,我们没有把国产航母做到10万吨级,与其说是个技术问题,不说是个思路问题,涉及到一个问题建造航母的目的到底是为什么呢?

我们研究的目的不是为了造航母而造航母,更不是一个什么形象工程,我们基于明确目标才建造航母,不会为了先进而先进。我们在装备发展领域一直是以脚踏实地为目标,10万多航母虽然是我们的目标,但是不会盲目的进行追逐。

我们在技术发展上强调稳步发展,喜欢小步快跑式的风格,当我们的第一艘航母才6万多吨,如果直接跳到10万吨,这个跨度大,技术上过于冒险,所以我们宁可在这过程当中多走几步,多造几艘,以求稳步发展,而不是像印度那样不切实际的,单纯拉高标准,不能量力而为,最终事倍功半的事情,我们绝对不会赶。

我们不可能在目前情况下直接上马这个项目,只有在各方面条件进一步成熟之后,才有可能考虑这个问题,10万吨级只是目标,所谓的动力问题,也许只是到底采用核动力,还不是常规动力的问题。

再有不到一个月时间就是我国海军70周年阅舰式了,到时候我国近十年来海军装备的很多军舰都会亮相阅舰式上,特别是我国近几年新建造的各种导弹驱逐舰、航母等都会亮相。大家都在关心的国产航母是否会赶在70周年阅舰式前服役并亮相(按照我军传统参加阅舰式的军舰都是已经正式服役的军舰)。说到航母了,大家对于国产航母和后续航母的建造情况都很关心,特别是在继国产航母后建造的航母到底会有哪些变化值得大家关心,特别是大家最关心的下一艘航母会不会采用核动力系统?吨位会不会达到8万吨或者10万吨?

首先说一下我国将要正式服役的国产航母吧,目前该舰还没有正式刷涂舷号和命名,所以大家仍然以国产航母称之,这艘航母从体型参数来说和我军已经装备服役的辽宁舰差不多,都属于6万吨级的中型航母级别,之所以建造这艘航母是因为辽宁舰虽然是我国改建的,但是舰体结构并不是我们自主建造的,所以通过建造一艘相似的国产航母也能让我们真正的掌握航母最核心也是最基础的舰体结构的设计和建造经验,并为以后改进或者设计建造吨位更大的航母奠定基础。

目前全球常规动力航母吨位最大的就是美国已经被炸沉的小鹰级航母美国号了,其满载排水量达到了8.5万吨,虽然其从吨位上来说和美国现役10万吨级的尼米兹级核动力航母还有差距,但是根据美国国会对小鹰级常规动力航母和尼米兹级核动力航母在航空实力等方面的对比结果来看,常规动力的小鹰级航母在舰载机出动架次上完全不属于核动力航母,而且很多地方基本持平或者略有胜出,比如最核心的动力系统上,小鹰级采用的是4台燃油锅炉,总输出马力达到了28万匹马力,最高航母达到了32节;尼米兹级航母采用两台A4W核反应堆,总输出马力只有26万匹马力,比小鹰级还低一些,所以最高航速只有30节。所以建造8万吨、10万吨的常规动力航母不光是舰体结构的简单放大即可,目前我国已经可以建造6万吨级的航母,所以从材料等方面来说,建造一艘8万吨以上的常规动力航母舰体结构并不是什么难事,但是如不能研制出单台动力7万匹马力以上的燃油锅炉和汽轮机,那建造出来的10万吨航母只能是空壳子。目前我国已知能够上舰的国产蒸汽轮机最大输出功率只有5万马力,所以从动力系统上来说还有技术需要攻关。如果采用数量更多的5万马力的蒸汽轮机虽然能够将总输出功率达到28万马力以上,但是数量过多的蒸汽锅炉和蒸汽轮机不光会占用更大舰体空间,同时也会增加动力系统的复杂性和降低可靠性(就像美国的企业号核动力航母采用了8台核反应堆,但是到尼米兹级就只有2台了)。

可能有人会说我国已经可以建造重型燃气轮机了,就是那台至今安装在深圳热电厂的R0110重型燃气轮机,其最大输出功率140MW,如果要建造10万吨的常规动力航母只需要2台就够了。的确单纯的以输出功率来说的话的确合适,而且略有富裕的动力输出还能够将航母的最大航速提升一下下,但是R01110重型燃气轮机并不能上舰使用,因为其本身就是为燃气发电而设计的,和舰用燃气轮机虽然很相似,但是还是有很大差别的,比如燃气发电用的燃气轮机最核心的是匀速长时间运行效率,而军舰用的燃气轮机需要面对不断变化的动力响应变化,所以在一些基础参数指标上是完全不一样的,而且在10万吨的重型航母上还是使用更为成熟的蒸汽锅炉更为稳妥。像英国在自家的女王级6万吨级的航母上采用了两台MT-30燃气轮机,结果航母还未正式服役就已经显明燃气轮机使用在航母上还有很多问题解决。所以从动力系统上来说研制输出功率达到7万马力左右的蒸汽锅炉其难度绝对不亚于研制一座舰用7万马力的核反应堆容易。就算是建造10万吨级的核动力航母也需要研制单台输出功率更大的蒸汽轮机才行(核反应堆只是代替了燃油锅炉,航母上的动力推进和电力供应还是需要蒸汽轮机将热能转换为机械能)。

再一个航母的吨位不是随随便便决定的,航母吨位的大小和甲板、机库等设计都是由舰载机决定的,毕竟航母从本质上来说就是一个移动的飞机场。首先是要确定采用体型多大的舰载机和舰载机的搭载数量,然后根据这些参数确定甲板和机库的参数,这两个决定了航母的出勤效率、放飞架次和机库、甲板的调度效率。等甲板和机库参数确定后,再根据这些参数确定舱室布局的总体设计,最后再根据舱室总体设计决定吨位的大小和所需的动力系统参数。所以建不建造10万吨级的常规动力航母首先要看采用哪种舰载机,再有就是看配套的动力系统是否达到设计要求等,毕竟航母属于很复杂的系统性工程,任何一个环节有问题都会影响全局,也有可能根据我们的需求最后建造出来的航母满载吨位只有8万吨,但是在作战能力方面完全不亚于10万吨航母。

其实大型航母采用核动力要比常规动力更为合适,虽然常规动力建造成本更低,但是从航母的全寿命使用成本来说,核动力航母只比常规动力航母高30%左右,但是带来的性能上的提升却是巨大的,所以这也是美国当初为什么要建造和小鹰级作战能力相似但是贵的多的尼米兹级核动力航母的原因之一。再一个从常规动力航母和核动力航母在舰体结构优化设计和编队全球作战来说,核动力航母都更占优势,比如核动力航母没有常规动力航母必须有的烟囱,而且核动力系统启动速度块、可以一直长时间运转而不需要停机休息,再一个核动力航母舰岛体积更小而且没有排烟,所以对于舰载机降落来说干扰因素更少,这也是美国为什么要建造核动力航母的另一原因之一。

最后评价一艘航母的作战实力并不是看其采用哪种动力系统和搭载了多少架舰载机?而是看航母搭载的舰载机的性能和航母的调度效率,比如为了保证航母甲板和机库的调度效率最高,对航母所搭载的舰载机的数量需要进行限制,毕竟数量再多,不能将这些舰载机在规定时间内放飞也是白搭。而且核动力航母相比常规动力航母有着更多的发展潜力,比如未来可以为核动力航母增加电磁武器、激光武器等这类耗电大户,但是常规动力航母就吃不消了。所以我国未来建造8万吨、10万吨的航母肯定是核动力无疑,毕竟我国已经开始利用建造核动力破冰船来为核动力航母验证动力系统。

2021-12-13

2021-12-13