003后继舰及未来6代舰载机预测

为什么是8万余吨？在003“福建”舰上船台后，大家都在猜测003吨位，从7到10万吨各种推断都有，到下水的时正式对外宣传的满载排水量是8万

为什么是8万余吨？

在003“福建”舰上船台后，大家都在猜测003吨位，从7到10万吨各种推断都有，到下水的时正式对外宣传的满载排水量是8万余吨，从公开的资料上来看003“福建”水线长度是300米，水线宽度39.5米，吃水11米（估测），方形系数0.61-0.65，那么得出的吨位是82000-85000吨。这个结果让很多人觉得有点不舒服，觉得有点小了，不符合我们制造业大国的身份，这也让我们了解到大家也都是懂航母的，这个情况让人欣慰，那么为什么003的吨位为什么不能增加呢，后继舰会有什么变化呢？答案就是看动力系统的！

蒸弹改电弹的传说！

这是个流传了很久的说法，但一直是没有足够的证据，但是在正式公布了但在003“福建”正式公布了排水量后，反而证实了，根本原因是跟动力装置有关系。蒸汽轮机是一种古老而实用的船用动力，主要核心就是燃油高压锅炉和蒸汽轮机！

燃油高压锅炉的故事：

辽宁舰的蒸汽轮机因为蒸汽轮机的动力来源为高压蒸汽，采用二拖一的工作模式，辽宁舰的4台TB12蒸汽轮机连接的是8台KVG-4增压锅炉。所谓增压锅炉，是指进入炉膛参与燃烧的空气带有0. 2-0. 4 MPa压力的锅炉，增压的目的是加强燃烧效果，强化传热，提高锅炉热效率，也可以使锅炉的体积减小。增压锅炉的这些特点非常适合舰船。相比于常规锅炉，增压锅炉蒸汽压力的上升速度要快得多，在不关闭主机的情况下，大型增压锅炉从冷机点火至达到指定工作压力只需要 45分钟 - 2.5小时。KVG-4增压锅炉，锅筒压力6.47MP，每小时能产生115吨高压蒸汽，一艘航母需要配备8台这样的锅炉，每小时的供汽量就是920吨，尺寸是宽5050*高5848*长5800，锅重52.5吨，炉重52.7吨，过热蒸汽温度470度！辽宁舰辽宁舰的动力是由4台TB12蒸汽轮机和8台KVG-4增压锅炉构成的，这套动力装置能提供近20万匹马力的功率。TB12是前苏联研制的一种大型蒸汽动力装置，功率为45000马力。

小鹰级航母的蒸汽来源为西屋公司的D型燃油锅炉，每台每小时可产蒸汽118吨，约为8.45MPa，而蒸汽温度则高达510摄氏度，这使得其蒸汽轮机的最大单机功率高达70000马力。小鹰级共有4台这样的蒸汽轮机，4个螺旋桨，总推进功率达28万马力，同时还要为6部2500千瓦的涡轮发电机提供动力。因前苏联对蒸汽动力装置参数的由于材料及制造工艺的问题可靠性及造价方面考虑，参数上相比美国的同类产品低。现代驱逐舰蒸汽轮机所用蒸汽压力一般为6.47MPa，温度450～470℃；而小鹰号燃油锅炉的过热蒸汽最高压力为8.45MPa，最高温度可以达到580摄氏度，二者差距还是比较明显的。这种差距的外在表现俄罗斯蒸汽轮机的油耗较美国高，如美国小鹰级第四艘“肯尼迪”号航母耗油率为381g/(kW·h)，而前苏联的TB-12蒸汽轮机的耗油量尽管比TB-8下降了25％，但仍为445g/(kW·h)。正因为如此导致在经济上有15%的差距，但事情都是两面性的是美国这种高压锅炉在可靠性和安全性存在较大问题，在实际使用上有非常多的限制！

公开资料线上003“福建”舰使用的是A03动力系统的高压燃油锅炉从参数看就是KVG-4锅炉的优化，饱和蒸汽温度为480度，锅筒压力6.47MP，蒸汽发生量118吨/小时，涡轮机输出功率是58900马力（资料来源舰载武器），四台总功率为23.5万马力，同时还要为涡轮发电机提供动力，003的长宽比在7.6“小鹰”和“福特”航母都在一个级别上，在这个条件下让003号跑上32节是没有问题的，再提高就有点困难了。

但如果是蒸汽弹射，8台锅炉还要提供3台蒸汽弹射器的用气量，按照美国的C13弹射器连续弹射16架次后，航母航速就只能下降到20节为蒸汽弹射器的蓄压罐内补充能量，所以003动力系统也是刚刚够用没有多少富余。这也是说003的吨位初始设计就是定在了8万余吨这个上限了，再增加往上面动力系统不支持了，同明了蒸改电的存在。在蒸改电后锅炉的蒸汽转为用来为涡轮发电机提供动力。

而在003进行了蒸改电的情况下，出现了新的情况就是蒸汽弹射器是95米长度就可以，而电弹需要105米的长度，从水线长宽比例可以看出来舰体长度没有增加，而是调整了飞行甲板的宽度，“小鹰”级别航母甲板宽度73米，而“尼米兹”是约为76米，接近了福特所以003成了短粗“车轴汉子”的形象！但是挡焰板占了斜角甲板，看着比较别扭！这个问题在辽宁和山东都存在！

从003的现有弹射器能够满足J15T及J15D的33-35吨的满载起飞，弹射J35H更加没有问题了从当下来看是完全达到使用要求了，大家就没有必要过多的遗憾！所以003可能还会造一艘后继舰，也不会更多了，原因还是因为动力问题！

但这个并非技术原因而是整个行业发展问题，“小鹰”蒸汽压力达的8.45MPa，毕竟是50多年前的技术，国内的技术并不是做不到，而是现在舰船用锅炉及蒸汽轮机装机数量太少，经济效益太差，一艘003加上样机和备份机也就是10-12台规模，锅炉用的很多零件管路阀门都要专门定制，维持一条生产线成本太高，在50-60年代锅炉广泛应用于多种舰船，形成系列化批量化，型号选择范围大，交货及时，但舰船动力朝着柴油机和燃气轮机转变，现今仅有部分LNG和大型油轮使用蒸汽轮机，燃煤热电厂也同样是蒸汽动力系统的用户，但由于环保问题装机数量越来越少，导致行业持续下滑状态。这个就同样影响到了国防上使用，我们因为有航母动力需求花费巨大代价维持动力部分的生产线，但其他国家未必能够这么去做，形成了我们在8万吨级大型常规动力航母事实上的垄断！

003后继舰吨位预测：

方案1：满载排水量十万吨，水线长度是330米，水线宽度42米，长宽比保持在7.6，吃水11米，取方形系数0.65，满载排水量达到100000吨，动力部分需要从23.5万马力增加到26万马力，功率增加2.5万马力，每台主机需要增加6000马力。在动力部分保持原有的8套高压锅炉不变，所产生的高压蒸汽全部用来推动涡轮主机总动力理论上可以达到26万马力，同时增加涡轮机输出功率难度小于对锅炉调整，但需要增加若干柴油发电机作为补充，最高航速31节。电磁弹射器可以增加到130米的长度，能够弹射40吨以上的重型舰载机！这个方案更多的是用来解决003航母存在的长度小的问题，同时增加了部分甲板面积，工程实现度高。

方案2：满载排水量十二万吨，水线长度是360米，水线宽度46米，长宽比保持在7.6，吃水11米，取方形系数0.65，满载排水量达到120000吨。动力部分保持原有的8套高压锅炉不变外需要把功率提升到28万马力，那么需要增加4.5万马力平均每台要增加1.2万马力，8台锅炉的产生的蒸汽量不够，那么可以为每个轴增加4台推进电机并车的方式。蒸汽动力有个缺陷就是从冷机到全功率运行时间要1.5个小时以上，在巡航状态时一般开启4台锅炉能够保持在18节航速，其他4台处于待机状态，如果一直都开启状态燃料消耗太多，在进入战斗巡航的时候才需要8台锅炉全部开启，航速调整不够便利，现在舰队都是使用了柴油机和燃气轮机，导致整个舰队机动性受限于航母的蒸汽动力系统。但如果并车了推进电机，等于增加了一档航速控制，让锅炉增加到全功率争取时间，在低航速电机调速方便，便于狭水道及靠离码头的操纵。但这个对于全舰的电源管理提出比较高的要求，存在一定的风险。这个方案吨位比003增加近50%，主要是增加了甲板面积，燃料和弹药的吨位，也可以增加第三座升降机，更加从容运行下一代舰载机。在现有技术条件下长轴+螺旋桨方式高速航行状态下是以7万马力为上限，如果未来能够突破这个限制那么可以把航母吨位增加到15万吨，动力也需要从常规动力变为核动力才能够满足需求！

航母为什么要造大

航母是一个平台，战斗力来源于舰载机编队，军舰造大便于各类装备部署，提高运行效率，增强生存能力，从造价来看舰体造价占整体造价的20—30%，增加50%吨位造价增加有限，但能带来平台性能提高。现在舰载战斗机也是越来越大，所以也是要求航母同步增加吨位，从003的现有弹射器能够满足J15T及J15D的33-35吨的满载起飞，弹射J35H更加没有问题，了从当下来看是完全满足要求，所以003可能还会造一艘后继舰，除非有特殊情况才会增加到2艘后继舰。常规动力航母寿命周期能到40年以上，在这期间J15系列必将退役，那么会迎来新一代的舰载机，从现在看六代舰载机只能更加复杂起飞重量更大，有可能超过40吨，所以航母要造的大一点发挥我们制造行业的优势，避免“螺狮壳里做道场”的事情！

初窥六代舰载机

未来舰载机构型基本上可以确定是宽速域变构形飞行器，舰载战斗机永远要考虑在航母甲板的起降问题。宽速域就是该飞行器的最低速度以及最高速度之间的速度范围，变速的方式就是通过机翼不同的结构形状调整来实现。对于舰载战斗机有低速起降，空中巡逻，高速追击与拦截等状态，当年的F14变掠翼战斗机就是满足了舰载战斗机较大宽速域需求而出现的，总体上算是成功，甚至还出现过F22的变后掠翼舰载机版本，但是这种架构重量太大，更加不便于隐身，所以出现了内翼外翼变构型的方式，这个是当年B70轰炸机使用过的技术，本人也在军事论坛上，发布J20变构的舰载版本！下面是国内两家头部战斗机研究所的概念方案

未来6代舰载机的几个特征：

1 具备宽速域速域变构形特征，舰载战斗机要满足低速，跨音速，及超音速的多种速度状态。随着未来战斗机功能越来越多，飞机也将会越来越重，舰载战斗机需要解决的是在航母上起降的问题，然后再谈其他，这点和陆基战斗机不同。

2 具备超音速巡航的能力，装备变巡航发动机情况具备20公里高空及2.5音速巡航能力，能对实施对敌方航母编队及空中地面目标实施高速打击的能力。

3具备侦察搜索通讯干扰网络一体化的机载电子设备，其中包括雷达，红外，电子侦察干扰，高速网络通讯的能力，集成之前的预警机,侦察机，电子干扰机等功能，由于任务增加，要采用双座机形式。

4 具备高于现有隐身战斗机的隐身能力，同时能够在超音速条件发射机载武器装备的能力。

5 具备指挥控制无人飞机作战能力，包括进行空中战斗及对海对地攻击等任务。

6 未来舰载战斗机也将分为30级别的“轻”型机及40吨级别的重型舰载机

601变构方案

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