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刀口| 大喜!“一炉定乾坤”,003核动力实锤!

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首发于风云瞰(FYKTX2020) 2022-05-26张召忠将军,早年任职海军装备部门,半辈子研究航母“一炉定乾坤”有人天生瞧不起烧锅炉的,认为锅炉

首发于风云瞰(FYKTX2020) 2022-05-26



张召忠将军,早年任职海军装备部门,半辈子研究航母

“一炉定乾坤”

有人天生瞧不起烧锅炉的,认为锅炉工可能是技术含量最低的工种,而且又脏又累还拿钱少,没前途。
有家长吓唬上学的孩子:你不好好学,长大了只能当烧锅炉的!

但是,有这么一群锅炉工,他们可能是全中国最伟大的锅炉工了,可谓是世界级顶尖技术含量的锅炉工。
因为他们是为核反应堆烧锅炉的。

他们也许是世界上最危险的职业,因为他们要与核反应堆的出口接驳复杂的设备,然后,只有他们将锅炉烧好,才会保证核反应堆的启动和运转,不能有一丝一毫的差错。

于是,当他们集合起来准备开工时,就像要上老山前线猫耳洞阵地的战士,挺胸昂首,气宇非凡。他们知道自己肩上的担子有多重,任务有多么艰巨而有光荣,他们要有压倒一切敌人,而又不被敌人压倒的决心和意志。

就在他们出发前,他们宣誓:保证完成任务!

下图,他们将“水面大型核动力XX舰配套锅炉点火试验仪式”的横幅展开,就像展开一面军旗,军旗猎猎,一往无前!现在,你猜出来水面大型核动力XX舰是什么了吗?我想你一定猜对了

003到底是什么动力?

我告诉你,核动力!

看完上面这张“水面大型核动力XX舰配套锅炉点火试验仪式”的图,你还有任何怀疑吗?图中的“水面大型核动力XX舰”毫无疑问就是003航母

我这话不是说给那些冥顽不化的003是常规动力说的人听的,是说给懂行的人说的。

懂行的自然懂,不懂行的,你再说一千遍他也不懂。

本来想年前发这个文,拖来拖去改在了2022年中,就在003即将下水前。

而且是因为意外的得到了这张图

美国的第一艘核动力航母企业号,建成并下水是1962年,同年下水的还有常规动力航母小鹰号。以后,美国一发不可收拾,核动力航母迄今为止已经发展到14艘(最新的福特级下水和在建的有三艘,尼米兹有11艘)。
1962年到2022年,可不是整整60年吗?(半个世纪加十年)

虽然我国有保密政策,003的建造很难在主流媒体上披露,但是,003的建造在各国卫星的定期偷窥下,恐怕每焊一块钢板人家都知道,大致的规格尺寸、性能参数基本都已经掌握。美国情报部门从业人员有37万,是一支尖端技术与人工间谍组成的军队,003航母的信息恐怕早已经分析的很通透很彻底,说到底,瞒的还是中国心急火燎的军迷,对增强国人自信心,获得大国尊严并非有利。

中国军迷目前最关心的几项国产战略级的武器,一是003航母,二是轰20。至于坦克、战斗机、枪炮弹药,与美国的差距基本消失,美国没有的中国也有,比如高超音速飞行器,比如射程全球最远,打的最准的火箭炮,比如弹道导弹打航母,比如双座歼20隐身战斗机,美国还没有。

那么,对中国军迷最想看到的就是两项了。

核动力航母

战略轰炸机轰20

假如这次003航母还不是核动力,那落后美国就不止60年了,特别是现在,美国从政治、经济、高科技、贸易、军事上全面打压中国,恨不得明天一早就至中国于死地,所以,对003航母是否强大,是否能够击败美国同类装备,具有战略意义。

还有不多的时间,003航母就要下水了,这时候突然传来了一个天大的喜讯。

中国正在建造的003航母,就是核动力!

下图,中国船舶703所发布公告,决战四季度,全力以赴攻坚克难,奋力冲刺四季度一文披露了003航母究竟是什么动力的板上钉钉的肯定信息


下图,从地面伸出的四根蒸汽管道(两个黄圈内,注意仔细看)直通003航母舱内,懂行的人都清楚,这就是为核动力启动准备的关键装备。

注意看下面幅图上的四根蒸汽管道,赫然出现在003航母上,这已经再清楚不过的表明了003是什么身份了。笔者将这幅003管道图呈现给朋友们,抑制不住心中的狂喜。虽然还有更加清晰的航拍图,为了文章的安全,笔者只能将外国的卫星图发给大家,希望大家谅解。

文章写到这里,有人会问,为什么核动力航母一定要外接岸上的锅炉房的蒸汽?反问,辽宁舰和山东舰在建造过程中为什么就没有这样的管道进入舰内。下图,注意,福特级核动力航母在建造过程中也有这样的四根蒸汽管道进入舰内,不过是从舰尾进去的,那么,在

建的核动力003航母也有四根蒸汽管道进入舰内就合情合理了。

下图,是福特级舰尾管道的放大图



为什么核动力航母一定要外接岸上的锅炉房的蒸汽?先说说核动力航母启动核反应堆之前必须的“轴封”

对于核动力舰船下水之后的码头试车来说,在反应堆启动之前,首先要对汽轮机进行轴封。另外,还有除氧器也需要供气,由于此时反应堆未启动,不能提供蒸汽气源,只能选择船上的辅助锅炉或码头附近的试车锅炉。考虑到首次试车期间需要的辅助蒸汽量比较大。全部四台汽轮机可能同时试车,而船上的辅助锅炉需要消耗大量的燃油,且辅助锅炉系统本身也需要同步进行测试,所以选择码头附近的试车锅炉是一个比较方便快捷的方式


下图 这是一副更加清晰的外国卫星拍摄的照片,图中红圈里的四根管道就是输送“轴封”用的蒸汽的管道,与福特级尾部那四根管道的作用是一样的。那么,003是不是核动力已经很明白了。


有句话叫“对号入座”,上下图联系起来看,仔仔细细的看完就明白了

外锅炉房外汽源供汽是核动力航母启动前的必经程序

为了说明核动力启动前,使用外气源进行供气解决轴封问题是必须的程序,具有缺一不可的必要性。根据公开论文,我国已经使用的百万级核电站中,半速汽轮机与全速汽轮机都不可能实现良好的密封性,也就是汽轮机在实际运行期间达到相应复合时,高中压缸端轴封漏汽数量与质量都不符合低压缸端轴封的供气需求,并需要使用外气源进行供气,这也使得核电汽轮轴封供气系统的优化设计得到了人们的广泛关注与重视。

第二个大问题,003为什么有那么大的烟道?

当003航母的舰岛第一时间吊装到航母甲板上时,一直蛊惑003是常规动力的“有心人”抑制不住狂喜,奔走相告,看啊,舰岛上的大烟囱证明003就是常规动力!

那么,这些烟道真的能证明003就是常规动力吗?核动力航母没有吗?

我们看下面的图表:

上面的图标显示,美国的两型核动力航母上配备有大量的燃气轮机和柴油机。

美国的第一艘核动力航母上是16台燃气轮机和4台柴油机。第二型核动力航母尼米兹级则是8台燃气轮机和4台柴油机。

简单说,与核动力不冒烟不同,烧油的燃气轮机和柴油机是冒烟的,冒烟就需要烟囱,对不对?燃气轮机和柴油机燃烧燃油需要大量的空气,也需要大量的排出废气,只不过这两型核动力航母采用的侧排,就是在舰体的侧面进排气。

这就明白了,003不过是将燃气轮机和柴油机的进、排气放在了舰岛顶部。003有烟囱和是不是核动力没有关系。
第二,003航母将是电磁弹射型航母,众所周知,中国的电磁弹射器用的是与美国福特级不同的中压直流综合电力系统,这是中国航母的优势,这个优势就是电能输出的高度可靠性。

而美国的中压交流综合电力系统,可靠性很差,我们即便站在中立的技术立场,不吹不黑的说,美国的电磁弹射器也真的远不如中国的电磁弹射器,原来美方设计的故障率指标是电磁弹射4000次才维修一次,但是实际上却是让人大跌眼镜的400次,这导致了福特级2次被美国海军拒绝入役。

所以,笔者大胆猜测,中国003航母的电磁弹射器的供电系统是与舰船核动力供电是分开的。

也就是说,航母的航行动力以及部分用电需求由核动力负责,而电磁弹射器的动力(动能)由中压直流综合电力系统单独负责,这样的好处是互不干扰,特别是电磁弹射器主要用于舰载战斗机作战,要求电能立等可取。

这就说到根本上了,003航母的3条电磁弹射器用电功率很高,全部由燃气轮机发电,比如,舰载固定翼战斗机每次弹射起飞需要122兆焦耳的动能,我们假设有4台燃气轮机用于供电,那么,进排气所需要的烟囱就很大了,这也是为什么003舰岛上有很大的进排气烟囱的根本原因(下面还会仔细介绍)。

我们比较003舰岛和055万吨大驱以及075两栖攻击舰上的烟囱,你会发现,这三型军舰的烟囱差不多大小。
下图,4万吨的075两栖攻击舰烟道



下图,一万三千吨的055大驱的烟道


下图 003核动力航母的烟道

上面三张烟道对比看,055大驱的烟囱(侧面的黑色竖条)还比003航母多一排三个。

我们很难想象,能用055的动力和075的动力能满足003航母的动力。

任何一艘核动力航母都有烟道,说说核动力航母烟道设计

俄罗斯1153核动力航母的舰岛上也有一个和003航母类似的烟道(真是很像啊)

下两图是俄罗斯1153核动力航母的舰岛烟道



下图,003核动力航母上的烟道,是不是与俄罗斯1153核动力航母的舰岛很像(笑)

是的,你没看错!核动力航母也是有烟道的,而且所有的核动力航母都有烟道。当然这个烟道不是给核动力系统用的,是给常规辅助动力用的。因为所有的核动力航母都是有常规动力辅助动力系统的。这本是个基本常识,但是很多人一看到舰岛上的烟囱就说是常规动力航母,这就是孤陋寡闻了。

我们在美国的核动力航母上似乎就没有看到烟道,其实只是误解,美国的核动力航母也是有烟道的,哪能没烟道呢?

下图 尼米兹核动力航母的烟道(黄圈内)



下三图 福特级核动力航母的烟道(黄圈内)


实际上,如图所示福特级的左右两侧有六处烟道,与003集中排放的烟道区别主要是分散排烟而已。

福特级航母上至少有8台柴油机,而且在后续建造的CVN80和CVN81两艘舰上又增加了2台柴油机组。
福特级的电站总配电功率是172兆瓦

福特号航母的电站配置功率是172兆瓦,这和福特号航母209兆瓦的推进功率已经不远了。但这仍然是不够用的,实际上福特级航母原计划的电站配置功率是179.2兆瓦,也就是原计划要达到尼米兹级的2.8倍。在福特号航母172兆瓦的配电功率中有104兆瓦是4台26兆瓦汽轮发电机组提供的。其余的发电配置功率来自那里官方没有公布资料,但在剩余的68兆瓦电力中至少是由四台柴油机提供的。也就是前面图片上右舷前方武器平台上的两个烟道管和左舷升降机后方的两个烟道管对应的柴油机提供的。

为什么有些常规辅助动力的烟道放在舰岛上,而有的放在舷侧。这个跟辅助动力的功率有关,像美国的企业级、尼米兹级、福特级辅助动力的功率都不大,而且是分散在很多台柴油机上的,所以放在舷侧就可以。一则距离近,这样排气阻力小,二则排出的热废气不会对舰载机起降产生明显的影响。如果像俄罗斯的1153核动力航母与中国的003核动力航母一样,常规辅助动力功率比较大。放在舷侧的话烟道排出的废气会越过船舷对飞行甲板上的气流产生影响,为了避免影响舰载机起降就只能将其放在舰岛上,这也完美的解释了为什么003航母烟道放在舰岛上的原因了。

再重复一遍,因为003核动力航母是电磁弹射型航母,众所周知,中国的电磁弹射器用的是与美国福特级不同的中压直流综合电力系统,这是中国航母的优势,这个优势就是电能输出的高度可靠性。003核动力航母起降舰载机的动力(电力)是由中压直流综合电力系统单独提供的电力,必须有强大的燃气轮机或者柴油机机组发电,这必然导致烟道大,这也就完美的解释了003舰岛与大型烟道结合的基本道理了。

那么,为什么同样是电磁弹射型核动力航母,美国的福特级电磁弹射器的电力直接由核动力带动的蒸汽轮机+发电机提供舰载机起降呢?道理很简单,美国还没有研制出中压直流综合电力系统,它的所有电力包括起降舰载机的电力都是中压交流综合电力系统提供的。所以,它就不可能单独为中压直流综合电力系统的电磁弹射器提供电力。

最后小结一下

说来说去,还是前面的“一图定乾坤”,003是不是核动力要看是不是要轴封,要轴封就要有外气源进行供气,而外气源就必须有烧锅炉的蒸汽提供外汽源,这才有了这张“水面大型核动力XX舰配套锅炉点火试验仪式”的图“一图定乾坤”!

我们盼望已久的中国第一艘核动力航母就已经如同绚烂的朝阳一样喷薄欲出了!

我们期待的这一天,这一天终于要来了,这将是一个多么光辉灿烂的日子啊!

(感谢您看到最后,笔者还要再发几篇有关003核动力航母的文,敬请期待)中国的核动力航母,想想就高兴的睡不着觉,太高兴了,浮一大白!

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