操纵航空母舰有多难?完全熄火重新启动需要多长时间?
航空母舰是一艘拥有数百个部门和数千个舱室的巨型军舰。从静止到全速跑肯定不像电动汽车那么简单,需要各部门的共同努力。
机电部门是各部门中最大的,负责全舰动力、电力、海水淡化、管道损坏等工作,是舰艇心脏的“守护神”。
现代航空母舰有两种常规动力和核动力。常规动力分为蒸汽轮机和燃气轮机。不同的动力系统启动时间不同,燃气轮机最快,其次是核动力,蒸汽轮机最慢。
当然,主机启动只是航空母舰启动的一部分。将热能转化为动能的汽轮机不能在蒸汽来临时立即全功率输出。它还需要采取一套复杂的过程,检查、盘车、加热管、加热、加热、临界,使速度从低到高逐渐提高。
在加速过程中,还要倾听声音,观察轴承振动,注意水位、压力、油温等。过快会损坏零件,甚至造成事故。
1、燃油锅炉+蒸汽轮机。
这是常规航空母舰中最常见的动力系统,如中国、俄罗斯、印度、巴西等国家的航空母舰。它的启动分为冷启动和热启动。
冷却启动时,首先盘车、冲车,做好各项检测工作,确保主机状态良好。然后用轻柴油点火,然后将重油加热到130度左右,充分提高流动性,通过分油机净化,进入锅炉雾化燃烧。
重油经济实惠,燃点高,闪点高,热值高,是海洋船舶的主要燃料。缺点是流动性差,杂质多,燃烧不足时冒黑烟。
▲“库兹涅佐夫”号航母的锅炉
在整个过程中,锅炉加热不均匀容易对设备造成热应力损坏,因此应逐步改进,不能太快。高压锅炉中的水温保持在180℃左右。当需要蒸汽时,将热水喷洒在蒸汽发生器鳍上,产生约350℃的高温高压蒸汽供汽轮机使用。
“约翰肯尼迪”号(CV-67)航空母舰是美国最后一艘常规动力航空母舰,已退役。冷启动时,应提前一周点燃4台锅炉中的1台,并检查和加热数英里长的蒸汽管道。在正式出发前12小时,剩下的3台锅炉将启动。锅炉应该一个接一个地点火 ,每次检查一次,确保正常运行。
▲“约翰肯尼迪”号(CV-67)航母
俄罗斯“库兹涅佐夫”号航空母舰由四台蒸汽轮机+八台增压锅炉驱动。锅炉也需要5~6小时才能正常冷启动。此外,汽轮机的准备时间从10小时到20小时以上不等。
如果热启动,锅炉不停机,速度会快很多,1~2小时就能出发。“辽宁”号航母和“库兹涅佐夫”号航母属于同级战舰,流程相似。
2、核动力与蒸汽轮机相对。
它从完全冷却到充分启动也很麻烦,而且需要很长时间。由于反应堆没有快速启动,控制棒应缓慢移动,严格控制中子产生的数量和反应速度,逐步提高功率。在释放足够的热能后,蒸汽发生器中会产生蒸汽。完成这个过程需要十多个小时,从一天到一天。
因此,一旦反应堆启动,除大修、更换燃料或退役外,很容易停机。在香港停泊只会降低功率。提高功率只需1~2小时。再加上其他准备时间,您可以在近4小时内开始。
如果是热启动,核动力和蒸汽轮机航母的启动速度差别不大。
3、燃气轮机启动最快。
燃气轮机和飞机的涡流喷雾和涡扇发动机是表兄弟,一脉相承,自然有自己的加速技能。只要盘车和冲车完成,电机驱动高低压涡轮,达到一定速度供油点火,澎湃动力就会源源不断。
世界上最大的西门子SGT5-8000H燃气轮机↑,拥有375MW超大功率,相当于2艘“尼米兹”航母,40多分钟就开始了。
英国“伊丽莎白女王”级航空母舰上的MT-30燃气轮机启动时间超过10分钟,加上其他准备工作,一个多小时。然而,它缺乏动力,在大中型航空母舰上表现不佳,故障频繁。
▲MT-30燃气轮机
总的来说,蒸汽轮机和核动力功率很大。只要准备充分,热启动速度就能完全满足需要。至于航空母舰的整体准备时间,还包括材料装卸、人员召回、导航、作战准备等程序,这取决于所有部门的共同努力。
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