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跟上我的斯必得——海上动力变迁杂谈

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嗯嗯,最近整理自己纷杂众多(tan90°)的文章,看到自己在写第二篇文章中谈到了919李铁环。李铁环呢,堪比福山,时不时就要拿出来鞭尸一波,主

嗯嗯,最近整理自己纷杂众多(tan90°)的文章,看到自己在写第二篇文章中谈到了919李铁环。李铁环呢,堪比福山,时不时就要拿出来鞭尸一波,主要拿他来鞭尸的原因呢,曾经跟我在关于德国海军和法国动力上曾经有过大论战,不过为了保留他的面子且这个并不是我今天要聊的内容,我就不把他和我的论战在这里一一贴出了。今天我想聊的是关于海上船舶动力的二三事,海军动力由风帆,到煤,再到石油的故事。

在大航海时代之前,船舶动力要么就是要人来划船,要么就是张开简易的风帆进行航行(当然巫师3那种用阿尔德浪的那种是不可能存在的)(杰洛特:劳资划船不用帆,全靠浪)



随着大航海时代的到来,数学加入了航海当中,纺织技术的发展使得人们能制作大型风帆,所以欧洲经典的三角帆成为了当年远洋航海的动力(当然中国出现的八面帆虽然动力输给了三角帆,但是在操控性上远胜三角帆)第一次工业革命之后,蒸汽机,特别是往复式蒸汽机加入了船舶动力的行列,但是蒸汽机感人的动力效果使得风帆并没有第一时间退出,直到大功率蒸汽机的出现风帆正式退出了舞台。也正是将蒸汽机搬运到船舶之后,有很多事情也逐渐变为了海军传统:首先为了保证船舶清洁,将颜色涂成了深色,海军将领也戴上了白手套。海上补给也开始有了燃料补给这么一项。并且海上的运煤补给的难度不是一般的大,使得补给成为了一门学问。并且人们不止一刻的在想着如何提高热机效率以期待跑得更快,走的更远,这不仅仅是对于舰船设计的挑战,更是对舰船动力的挑战。不过好在动力学并不是没有先驱者,卡诺和很多学者所提出的卡诺热机以及如何提高热机效率方面总结出了一套经验,那就是:内燃机热机效率永远比外燃机热机效率高,轮式热机效率永远比往复式热机高(感兴趣的哥们可以回忆一下柴油机的工作流程和火力发电机的工作流程)鉴于内燃机发明的时间来说,那个时候的船舶动力仍旧以外燃机为主,将内燃机搬上船基本上就是一件tan90°的事情,不过可以将轮机从往复式蒸汽机调整成轮机,而石油,尤其是石油的分离技术诞生之后,重油成为了船舶动力的一部分,不过那会的重油还只是煤的助燃工具,锅炉也只是从煤专烧锅炉变成了油煤混烧锅炉。在这个方面,法国带着俄国走在了锅炉技术的前列。总所周知,法国锅炉变态的出力和变态的航速而出名,但是法国锅炉这么可怕的航速和出力其实也能得知答案:法国锅炉将横置锅炉变成纵置锅炉,一方面里面的氧气充足,煤可以充分燃烧,另外一方面,受热面积的增大可以增加锅炉水蒸气的压力,使得蒸气压可以在额定功率下进行加压而不会损伤锅炉。不过法国虽然设计了这样的锅炉,但是同时也带来了一个问题,那就是干舷过高,这也是法国前无畏舰时代令法国头疼的问题。

(图为法国给俄国建造的皇太子号战列舰和英国给日本建造的三笠号战列舰,可以看出两国海军舰船干舷的高低,抛开装甲设计而言,皇太子号的锅炉使用是比当年三笠号的锅炉用得少)(图源自网络)

在重油被提炼出来之后,锅炉的动力改革也从煤变成了重油,毕竟重油出力大,燃烧充分且没有煤渣所带来的补给清洁的毛病。而柴油机的出现也有人提出将柴油机搬到舰船的的举动,因为与传统外燃轮机相比,柴油机启动快,装载快速且方便行动。(当年的战舰没有两个小时你还出不了港)不过第一次世界大战的出现也只能将锅炉进行更换,柴油机也只好搬到潜艇上进行初步试验。在这里我要说明一下,当年有奇葩说日本的战舰不能学习英国进行煤改油的改造,因为日本没有多少油并且这样的话会被人掐着脖子。很明显,他忽略了煤锅炉和重油锅炉的区别,煤锅炉无论是在维护还是在出力上均不及重油锅炉,并且日本的造船技术学习英国,所以没法像法国那样通过改变锅炉构造提高锅炉压力。这种奇葩言论堪比风帆战舰打双纵冲锋就和主动送肉没什么两样的论调是一模一样的naive。

(风骚的伊丽莎白女王级战列舰,其航速甚至超过了早期的战列巡洋舰)(图源自网络)

(局座“神”言论之一。不过日本直到二战也有很大一部分的船舶还是油煤混烧锅炉,或许大和号也有这种锅炉,谁知道呢,毕竟看看下面1929年正在高速飙船的金发大傻:)

一战及其海军假日以后,海军的舰船动力也有了逐步的革新,首先是提出了分级动力的思想,将高压锅炉和高速轮机搬上了舰船,使得驱逐舰有了当年更为充沛的动力和变态的航速(例如某小公举和师承法国动力的某白丝塔什干)其次是将柴油机搬上了战舰,不过一开始除了德国人,大家都没有把柴油机搬到主力战舰上。因为前文我已经说过了,往复式热机出力本身不如轮机出力,比起热机效率将近47%的蒸汽轮机(那会燃气轮机还没出现呢)热机效率只有11%-15%的柴油机注定了搬上战舰的话要么要做的比较小(也就15000吨左右),要么做得慢(巡航有个11节就已经不错了)所以当时919说德意志级装甲舰能以32节的高速飙穿黎塞留级战列舰,我只想说:

“大哥,德意志级装甲舰能跑得到32节么······”

(德意志:我不是,我没有,我只能跑27,铁环大神不要奶我)(图源自网络)

不过这都是后话了,随着二战后海军的发展,船舶动力也从常规动力转变成了核动力,原来的重油锅炉蒸汽轮机逐渐转变成了大功率柴油机,核动力锅炉蒸汽轮机以及内燃燃气轮机,并且甚至有人提出了全电推进的计划。对于这些动力系统想必大家也比我了解,毕竟核动力的企业能和小学生比赛跑也是蛮6的,至于下一步的船舶动力发展,我个人认为,全电推进可以是一个发展方向,并且随着快中子反应堆和核反应堆的小型化,核动力锅炉蒸汽轮机也将会在军用方面全部替代大型船舶(民用为了省钱还是柴油机和重油锅炉蒸汽轮机为主),而小型船舶既可以学习苏联上核动力(虽然不太成功),也可以加上燃气轮机,与巨乳大姐姐们一起跟上斯必得。

(企业:看我拱墅回旋,不会翻,又没少血你们慌什么)

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