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航母动力从哪来？从下水后到试航国产航母又经历了哪些后续环节？

2018-05-14 14:29:28 大云网　点击量：评论 (0)

2018年5月13日，这注定是一个彪炳史册的日子。就在2018年5月13日早6点45分，我国首艘国产航母离开码头;7点14分，调头完成，国产航母出港海

2018年5月13日，这注定是一个彪炳史册的日子。

就在2018年5月13日早6点45分，我国首艘国产航母离开码头;7点14分，调头完成，国产航母出港海试!

这意味着：在不久后，这艘真正由中国自主生产的航母将正式交付海军服役，这不仅赋予了中国海军在未来的军事活动中更大的灵活性，还在很大的程度上改善了中国在亚洲地区乃至世界上的位置。

厉害了!我的国~

去年4月，这艘国产航母正式下水时，闪亮播报曾在第一时间对航母动力用电等问题进行了科普：

航母的动力从哪里来

现代航母按动力装置可分为核动力航空母舰和常规动力航空母舰。航母的轮机舱是整艘船的动力中枢，也是决定其重量与体积的关键之一，一般来说主机形式分作柴油机、燃气涡轮机、蒸汽轮机和核反应炉。由于航母属大型舰，以柴油机为主动力推力不足，而燃气涡轮则燃料耗量大，故现代大型航母多用蒸汽轮机和核反应炉，小型者则使用燃气涡轮机(有些外加柴油机辅助)，而中大型传统起降航母则使用蒸汽轮机。

若其蒸汽来源为核反应炉者则为“核动力航空母舰”，否则即被称作“常规动力航空母舰”。无论是常规动力航母，还是核动力航母，它们动力的直接来源都是高压蒸汽，用蒸汽来推动汽轮机。航母的蒸汽一部分要推动汽轮机运动，推动船体前进，另外一部分用来为全舰发电和舰载机的起飞蒸汽弹射。在蒸汽和汽轮机阶段，航母和热电厂有很多的设备和生产流程完全一致。

常规动力航母的动力系统，其实就是相当于把一个中型燃油热电厂的设备搬到一艘大船上。它的动力直接来源是高压蒸汽，用蒸汽来推动汽轮机，汽轮机输出的高转速，通过齿轮减速系统，再传递给四根动力大轴，大轴带动船尾的螺旋桨旋转，靠水的反推力前进。蒸汽轮机本身功率很大，在驱动军舰前进的过程中也同时驱动发电机，就可以满足日常用电了。

核动力航母的动力系统，必须有核反应堆——高压蒸汽发生器——汽轮机这三大件。由于能源来源是反应堆，几乎可以提供无尽的蒸汽，在船不运动的时候，绝大部分蒸汽用来发电。航母上有完整的供电系统，可以根据电力负荷进行调整，即使反应堆不工作，也可以通过备用的柴油发动机来驱动发电机，保证基本的供电。

美国尼米兹级核动力航母最大发电功率超过5万千瓦，相当可观。十万吨级超级航母的本身用电量，就相当于一个中小城市。

新一代航母将实现全电力化

新一代航母对电力的需求将大大增加，电磁弹射器、新的雷达系统和电子设备都将成为用电大户，因此在新一代航母的典型代表身上均带有鲜明的“电气化特征”。

如福特级核动力航母，电能成了全船动力的核心，蒸汽轮机大部分动力都用来发电，总发电功率高达10万千瓦级别。相较于机械式推进的航母，全电化的航母，可以用一套(柴油机、燃气轮机和蒸汽轮机等)原动机和发电机组来产生电能，既用于舰船的推进，也用于其他设备对电力的需求。发电机将高速原动机的旋转机械能量转换为电能，通过电力传输线将电能传递到舰船后部的推进电机，驱动推进电机工作，推进电机与螺旋桨直接连接，从而将电能转换为螺旋桨旋转的机械能来推进舰船运动，整条船连四根动力大轴都取消了，并且舰载机的弹射和拦阻，都是全电化，航母将通过电力而不是蒸汽来弹射飞机。这就是目前最先进的全电舰艇。

新一代航空母舰将实现全电力化，这是信息时代航空母舰技术发展的一大特点，这样的航母，更是一艘发电能力强大的水上移动核电站。全电力化主要包括安装先进、安全、长寿命的高功率核反应堆，以及高功率密度、安全的电力变换和调节系统，应用于电力驱动、电力弹射和阻拦装置，未来还可能用于电力装甲、定向能和超高速武器的发射等。

美国海军于1986年提出了“海上革命”计划，发展舰船综合全电力推动系统。1988年又启动了综合电力推动项目。1990年后，综合电力推动项目在海军的舰船上发展和部署经济有效的电力系统以满足任务需求。2002年，美国海军提出了“电力海上力量之路”计划。英国海军在1996年也启动了综合全电力推进项目的研究，其成果在45型驱逐舰上得到应用。

中国全电推进系统世界领先

目前，中国在航母上实现全电推进并不存在技术瓶颈。据悉，中国的船用综合电力系统采用了中压直流技术，处于世界领先水平。中国是目前世界上首个实现中压直流综合电力系统的国家。相比目前在英国“伊丽莎白女王”航母以及美国DDG1000型驱逐舰上采用的中压交流综合电力系统更加先进，结构更简洁，动力转换率更高。

中国海军早期设计的一些水面舰船就采用过电力推进的方式。在本世纪初期，中国启动了舰船综合电力系统新技术的研究工作，并取得了较大的进展，这对于中国海军电力舰和电力战舰的发展起到了至关重要的作用。

中国的船用综合电力系统在世界上率先采用了中压直流技术，处于世界领先水平。中压直流用电端直接逆变出所需频率的交流电就可以。船上主电缆是直流，那么只需要做好磁屏蔽，减小电磁屏蔽成本，而且直流发电系统中发电机转速不再受船上电网频率限制，可以大大放开发电机组的功率和转速可调范围，更为灵活。

科普链接

为啥航母航行时会产生很大噪声？

常规航母动力系统的蒸汽发电(推动汽轮机的部分)和热电厂非常相似，而且航母动力包启动前，也要和热电厂一样，进行设备“吹管”，吹管就是用高温高压蒸汽，将主蒸汽管道内的杂质和焊渣吹干净，以免伤害汽轮机转子叶片。我国辽宁舰服役初期，前后水线部位侧面冒出黑烟和蒸汽，同时发出很大的噪声，就是在进行首次动力启动前的吹管。

航母舰体本身虽然采取了隔声降噪措施，但航行时，航母动力底仓内部的环境噪声仍然超过120分贝。任何隔声措施也不能避免动力舱的运行噪声泄露出来。螺旋桨造成的那点水声噪声，和动力噪声比，可以忽略。

正由于航母本身噪声、可见光、雷达反射信号都很大，太空都轻易可见，航母才需要空陆海一体的重点防护，否则还真是个大靶子。

航母还能拿来供电？一座城市绰绰有余

航母的动力系统到底有多强呢?航母的蒸汽动力系统，是一个封闭的循环，底仓有大量的冷凝设备从船体外通过进水管道吸收大量的海水来降温，可以通过热交换生产大量的蒸馏水和生活热水。航母只要运行，就不缺饮用水和生活热水，航母舰员几千人，可以天天洗澡都不缺热水，这是其他小型舰艇做不到的，因为航母动力系统的功率实在太大。

一条6到8万吨的常规动力航母，本身动力总功率达到30万马力上下，其实就相当于一个能为20万人左右的城市供电并提供冬季供暖的热电厂。1930年，美国海军就用航母执行了一次“另类救灾”，让当时最先进的航空母舰临时客串了一把发电厂。

因此，航母的用途不止是为作战服务，另辟蹊径的话未来可能会发掘出更多的用途也说不定!比如说利用退休航母充当海上钻井平台或者海上移动核电站。

时隔1年，这艘国产航母从下水后到试航，又经历了哪些后续环节?

其实，航母下水只是建造好了“毛坯房”，而舾装就是进行“精装修”。

舾装，就是进一步填充具备各种作战用途的装备，如弹射器、必要的电子设备、武器系统、作战指挥控制系统，以及各种生活必需设施等，在“精装修”的基础上基本达到“入住”标准，而到形成作战能力还需假以时日。

航母结构图

整个航母建造和交付过程中，最令人兴奋并紧张的时刻是什么?就是海上试航!

试航时，会有几艘拖船将这艘庞然大物拖离码头。离开码头后，拖船陆续驶离，新航母第一次靠自身动力驶向大海。这时，检测人员分成几组对不同的系统进行检验，从动力系统、各种升降机、武器系统、指控系统到士兵居住的舱室，不放过任何角落。

试航成功，也就意味着这艘国产航母具备了交付海军的基础条件，未来，它将和辽宁舰一起，为我国的海防事业做出巨大贡献。

为什么国产航母这么快就能进行海上试航？

首艘国产航母与辽宁舰同样都是滑越甲板、常规动力，排水量在五、六万吨左右，并且都是由大连造船厂建造。

在建造中国第一艘航母辽宁舰的过程中，我国已经积累了大量成熟的经验，很多环节都已经国产化，因此在建造首艘国产航母时可以说已经轻车熟路。其次，在建造航母时采用了先进的模块化的建造方式，事先把航母各个部分分别造好，然后像搭积木一样拼装起来，这样就可以加快完成航母的舾装施工这一环节，让它更快下水。

而且这一年中，造船厂的技术人员和工人一直在加班加点地干，资金支持也非常充分。

为什么国产航母没有采用世界上最先进的电磁弹射起飞方式？

海军军事学术研究所研究员、著名军事专家李杰表示，“辽宁舰经过大量的科研试验，基本掌握了固定翼飞机在航母上起降的技术，战斗力还是比较实用。至于弹射技术，实际上我们经过多年摸索、学习、借鉴，基本上有了很深的了解和掌握。但是要采用这项技术必须有大量经费和技术上的支持，不是说你掌握这项技术就一定能应用得上，同时还要有相应的舰载机。这需要一系列的系统配套工作，不是一个简单的工程。”

“同时，如果我国将来要采用电磁弹射的话，还要用比较先进的拦阻系统，以及新概念武器等高技术。这就需要大量的电力，如果再采用常规动力就有点入不敷出了。所以，航母上绝不是有了一个先进的系统或武器装上去就行的，而是要进行通盘考虑。”他说。

李杰指出：“可以判断，我国国产航母今后的发展会适当加速。只要技术和工艺水平掌握了，又有一定的财力，且国家战略也需求的话，起飞方式就必然会从现在的滑跃式，逐渐过渡到蒸汽弹射，乃至电磁弹射。舰载机机种也会配套齐全，尤其是固定翼预警机、电子战飞机等。将来如果条件和技术成熟，也可以逐渐从常规动力发展到核动力。如果条件成熟，我们也可以发展一些最新式的新概念武器。”

不过据相关消息显示，中国的第三艘航母已经处于建造当中，并且极有可能采用的是电磁弹射技术。不仅如此，前不久中船重工的官微曝出的消息还显示我国的核动力航母或许已经处于设计阶段。可以说中国的航母建议已经走在了正确的道路上，并让中国的航母越走越远。

国产航母比辽宁舰强在哪儿？

机库容量更大

众所周知，辽宁号航母改装自前苏联海军的库兹涅佐夫元帅级航空母舰次舰瓦良格号，前苏联载机巡洋舰与美国的舰队型航空母舰大不一样。前苏联航母排水量小，又没有舰载机弹射起飞装置，通常仅配置约24架舰载战斗机，综合能力相对有限，仅靠舰载战斗机无法完成所有的制空和制海作战任务，故而配置一定数量的远程反舰导弹。

而标准航母的主要武器是舰载战斗机，飞行甲板下方是大型通透结构的机库，用于舰载机的存放、保养和维修等。中国首艘国产航母不再设置反舰导弹发射装置，机库容积更大，可以装载更多数量的舰载战斗机。

舰载机适配性更强

中国国产航母与歼-15战斗机之间的舰机适配性要比辽宁舰更加优化，有利于充分发挥采用滑跃起飞方式的歼-15战斗机的最大作战效能。在结构设计上，中国首艘国产航母是完全按照标准的航空母舰进行设计的，这与苏联当年发展航母(载机巡洋舰)的设计理念和作战运用思路不同。

电子设备更先进

航母的舰载电子装备包括编队作战指挥信息系统和航海、航空电子信息系统等，在辽宁舰试装使用的基础上，中国首艘国产航母又进一步改进完善。中国国产航母右舷舰岛上方安装的改进版大型有源相控阵雷达，已在新一代导弹驱逐舰上广泛应用，性能先进且技术日益成熟，积累的使用经验也越来越丰富，其综合性能远远领先于俄罗斯。中国国产航母新雷达的对空探测距离更远，对空中目标探测能力更强，可以同时探测和分辨数百个空中目标，指挥引导防空拦截的能力更强。这将有助于提升航母编队及本舰的对空防御能力。

首艘国产航母完全是国产化的，包括钢材，包括里面的设备全部是国产化的，所以我国完全具备建造航母的能力。

在设计建造这个方面来说，从我们船厂的角度看，中国建造航母的技术、工艺管理的能力和水平，不逊色于世界上任何一个国家。

中国全电推进系统

以马伟明院士为代表的海军科技人员，早在2011年已经触摸到“代表未来新型主战舰船标志性的核心技术”的“某项尖端技术”，2017年初时候，更是公开宣布研制成功“中压直流”综合推进系统，甩开美国达到10年以上。

众所周知，我国辽宁舰和001A型航母用一艘采用滑跃起飞的常规动力航母，体型仍属大中型航空母舰，但在综合性能上与美国尼米兹级核动力航母完全不可同日而语。根据我国海军“小步快跑”的作风，经过001A的常规动力探索，002的蒸汽弹射体验，003型航母将毫无疑问的使用核动力，为大规模提升战斗力打下坚实的基础。

早在20世纪70年代，我国已通过建造091/092核潜艇牢牢掌握了初代舰载核反应堆技术。2016年底，我国更是宣布了将建造搭载20万千瓦的中广核ACPR50小型化第三代核反应堆的海上浮动电站(尼米兹级航母8座反应堆总功率为19万千瓦)，更是为003型航母的顺利推进储备了成熟的技术。