勿言非核不可电弹也

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 04:25:31


      最近看到大家对航母用什么动力系统用什么弹射器的话题讨论很多,有些网友认为常规航母不适合用电磁弹射器必须要核动力航母才行。这其实是一个误区。 动力系统 核与常规,说到底差距就在于烧水的方式,是使用铀的原子能发热烧水,还是用油的化学能发热烧水。但无论用哪种方式烧水,产生的蒸汽都是在蒸汽轮机中做功产生动力。如果是蒸汽弹射,需要从核堆二回路或者常规锅炉中引出蒸汽能量来给弹射器供能,而这过程中,蒸汽的能量有70%多都浪费了。而电磁弹射即使算上发电损耗,系统效率仍可以达到60%以上。也就是说从能源方面或者说从能量方面看,能供得起蒸汽弹射的动力系统,就一定能供得起电磁弹射。
      倒是全电推进、综合电力系统技术对电磁弹射的应用大有必要。综合电力系统,就是把汽轮机和发电机直接连在一起,产生电能后,通过综合供电系统合理分配使用能源,给推进系统、电磁弹射系统、武器系统、电子系统等子系统按需功能。这有什么好处?就是发电功率大大增强,能源利用和分配效率大大提高,对于需要快速充电的子系统如电磁弹射系统、电磁武器系统特别有利。这要比用一般舰船配置的发电机,充电速度大大加快!但全电技术和常规动力并不矛盾。所以,常规航母,同样能使用电磁弹射,并且也同样用得会很好。
      电磁弹射还有一个关键难点是强迫储能系统,因为现有的动力系统是不可能满足电磁弹射系统的瞬间功率需求的,必须通过储能设备,而电能的储能比蒸汽能的储能难度要大得多。不过貌似我们国家在这方面进步很快,还是要感谢马将军及其团队的卓越工作啊。
     下面转两张船用压水反应堆动力系统的示意图和某基地设置卫星图,供参考。

      最近看到大家对航母用什么动力系统用什么弹射器的话题讨论很多,有些网友认为常规航母不适合用电磁弹射器必须要核动力航母才行。这其实是一个误区。 动力系统 核与常规,说到底差距就在于烧水的方式,是使用铀的原子能发热烧水,还是用油的化学能发热烧水。但无论用哪种方式烧水,产生的蒸汽都是在蒸汽轮机中做功产生动力。如果是蒸汽弹射,需要从核堆二回路或者常规锅炉中引出蒸汽能量来给弹射器供能,而这过程中,蒸汽的能量有70%多都浪费了。而电磁弹射即使算上发电损耗,系统效率仍可以达到60%以上。也就是说从能源方面或者说从能量方面看,能供得起蒸汽弹射的动力系统,就一定能供得起电磁弹射。
      倒是全电推进、综合电力系统技术对电磁弹射的应用大有必要。综合电力系统,就是把汽轮机和发电机直接连在一起,产生电能后,通过综合供电系统合理分配使用能源,给推进系统、电磁弹射系统、武器系统、电子系统等子系统按需功能。这有什么好处?就是发电功率大大增强,能源利用和分配效率大大提高,对于需要快速充电的子系统如电磁弹射系统、电磁武器系统特别有利。这要比用一般舰船配置的发电机,充电速度大大加快!但全电技术和常规动力并不矛盾。所以,常规航母,同样能使用电磁弹射,并且也同样用得会很好。
      电磁弹射还有一个关键难点是强迫储能系统,因为现有的动力系统是不可能满足电磁弹射系统的瞬间功率需求的,必须通过储能设备,而电能的储能比蒸汽能的储能难度要大得多。不过貌似我们国家在这方面进步很快,还是要感谢马将军及其团队的卓越工作啊。
     下面转两张船用压水反应堆动力系统的示意图和某基地设置卫星图,供参考。
蒸汽弹射的效率大约5-6%
电磁弹射的效率超过60%
相差10倍有余 注定了某些担忧纯属杞人忧天
非常同意楼主的科普,只要小鹰号当年能蒸弹,我鳖的蒸汽轮机电弹就没有任何悬念
蒸汽发电机的效率都最高也就50%
而电磁弹射即使算上发电损耗,系统效率仍可以达到60%以上???
其实搞点成熟的常规动力航母,没有什么不好,技术风险少,战斗力也并没有比核的差。就是补给麻烦一点,多带一艘能跟得上航母的大奶妈,也不算是个大事。
小白同意楼主的观点,相比而言,全电推进、综合电力控制,相对核动力,优先级更高。
蒸汽发电机的效率都最高也就50%
而电磁弹射即使算上发电损耗,系统效率仍可以达到60%以上???
是从蒸汽开始算,不是从燃料开始算
以后这种论调 就一个句话伺候 小鹰有4个弹射器 我上个电弹 不行?
有些人连核反应堆是干啥的都不清楚,楼主你何必跟他们较真。
有些人连核反应堆是干啥的都不清楚,楼主你何必跟他们较真。
不就是航母动力
呵呵,楼主标题套的好!
不就是航母动力
这个回答可不难确。核堆只是动力系统中的热能来源,相当于常规动力中的重油锅炉,并非完整的航母动力。
同意这个观点,很长时期内,我们海军的任务都是搞定二环以内及南海、到印度洋存在。 从这个战术目标上来讲核动力相对于常规动力的优势并不明显。
HCIA 发表于 2014-2-26 15:49
不就是航母动力
核堆产生的是热能
HCIA 发表于 2014-2-26 15:49
不就是航母动力
核反应堆产生热能,加热水蒸汽。热的水蒸气再推动汽轮机,汽轮机带动螺旋桨推进或带动发电机发电。


一直支持直接上重型燃气轮机R0110*2,连蒸汽都不用烧,直接发电了之后电弹
当然除了R0110本身要搞定,马院士也有点亚历山大

一直支持直接上重型燃气轮机R0110*2,连蒸汽都不用烧,直接发电了之后电弹
当然除了R0110本身要搞定,马院士也有点亚历山大
不需要重型工业燃气轮机,直接狗头就可以了,中冷的更好,四个不够就六个,六个不够就八个,无非消耗一点燃油空间,但是感觉发动机所需的结构空间能省一些;酱紫一来,压力都在马院士身上了。
对于有些人,来这里发问只是想听到附和的。你给科普他们都不服,因为他们脑内已经想好了答案。
核动力确实不那么迫切,能把全电推进弄好就很不错了。
非核当然可以电弹,用燃机发电就行。
非核的蒸汽轮机搞全电就算了,就算烧得起油也跑不了多远。
蒸汽轮机的发电效率最高才40%,燃气蒸汽联合循环发电效率可达70%。
相同质量的油,蒸汽轮机发的电可比燃气蒸汽联合循环发的电少多了。
核动力蒸汽轮机发电则不需要考虑燃料的质量问题。
有理有据,图配的简单易懂
说非核不可电弹的人纯粹是物理老师死的早。
是这么一回事
gulangyu 发表于 2014-2-26 14:17
蒸汽发电机的效率都最高也就50%
而电磁弹射即使算上发电损耗,系统效率仍可以达到60%以上???
所以蒸汽也不好,最好是 燃机发电 + 电弹 + 电推,这样系统效率就真的上去了。
哪种动力都可以搞电弹,但是航母空间有限,上燃气轮机、核反应堆还是普通燃油锅炉是要综合考虑技术能力、耗费、空间等等。特别是要考虑我们自己的技术能力能否满足要求,不然再先进你没有掌握,也是瞎子点灯。
gohorse 发表于 2014-2-26 18:34
不需要重型工业燃气轮机,直接狗头就可以了,中冷的更好,四个不够就六个,六个不够就八个,无非消耗一点燃 ...
那得占多大的地方啊,你让舰船设计的人怎么办?航母看着大,但更是寸土寸金啊
天佑中崋 发表于 2014-2-27 09:53
那得占多大的地方啊,你让舰船设计的人怎么办?航母看着大,但更是寸土寸金啊
相对于蒸汽轮机来说,燃气轮机的能量密度还是很大的。相同功率下,燃气轮机要紧凑很多。
行军蚁 发表于 2014-2-27 00:21
非核当然可以电弹,用燃机发电就行。
非核的蒸汽轮机搞全电就算了,就算烧得起油也跑不了多远。
蒸汽轮机 ...
确实,燃气轮机是比蒸汽轮机更好的选择。体积小,效率高。解决了全电,真的就高大上了。
个人以为燃气轮机不适合作为航母的动力,不论是直接推动航母还是用作发电。虽然燃气轮机本身具有体积小、燃油效率高等特点,但它有个致命的缺点就是需要很占用空间的进排气系统,特别是式进气系统,对于航母来说如何协调这部分空间是对设计师的考验。英国的伊丽莎白女王号搞出的双舰岛设计就是一个很好的例子。占用甲板面积不说还对飞机的调度有影响。
gohorse 发表于 2014-2-26 18:34
不需要重型工业燃气轮机,直接狗头就可以了,中冷的更好,四个不够就六个,六个不够就八个,无非消耗一点燃 ...
大功率推进电机仍然是个待克服的难题啊
yoyo_navy 发表于 2014-2-27 12:36
大功率推进电机仍然是个待克服的难题啊
不会吧,已经单轴20MW了,再加一点,四轴推进就够了
技术还差的远,不仅仅是电源的问题。不会用电弹的,不信走着瞧
常规动力航母使用电弹的效率不知道如何?
行军蚁 发表于 2014-2-27 00:21
非核当然可以电弹,用燃机发电就行。
非核的蒸汽轮机搞全电就算了,就算烧得起油也跑不了多远。
蒸汽轮机 ...
这样看来还是核反应堆加电推电弹更合适。
deepsix 发表于 2014-2-27 05:59
所以蒸汽也不好,最好是 燃机发电 + 电弹 + 电推,这样系统效率就真的上去了。
但是,航母必须自带大量的燃油,占有航母有限的空间,加大作战补给上的压力,也是一个缺点。


核动力可以省下自己需要的燃油了,只要带够战机使用的燃油和弹药就好。
飞猛进的爱情 发表于 2014-2-26 14:21
其实搞点成熟的常规动力航母,没有什么不好,技术风险少,战斗力也并没有比核的差。就是补给麻烦一点,多带 ...
本来就是,更何况以后大国之间,尤其是有航母的这寥寥几个大国之间再发生太平洋战争那种航母大战的可能性极低,航母今后基本就是出来炫耀的高帅富,常规就算比核电伺候起来麻烦些,毕竟便宜,技术门槛低些,先搞几艘玩玩问题不大,不要太着急。
土鳖保守 常规动力上电弹肯定没问题 但002肯定蒸弹
土鳖保守 常规动力上电弹肯定没问题 但002肯定蒸弹
未必哦。字数补丁。。。
核动力确实不那么迫切
楼主的分析漏了一点, 船舶一般是不使用主机来发电的。
但由于船舶主发动机转速不断变化,负载条件也随时在很大范围变化,用其富余动力发电很难输出恒频和恒压的电能。(可以参考风电,在中国拥有强大电网的情况下,风电依然冲击电网稳定)

按照楼主的设想,以福特级航母计算,如果使用燃气轮机驱动,显然需要为主机和发电分别准备燃气轮机。仅仅按照功率,按照一台燃机30MW来计算,需要7台左右驱动(无备份),发电还至少需要7台。在船舶设计中,这么多燃机的进排气还有驱动力并联、串联,同步,可靠性完全是一个灾难(伊丽莎白有一个大心脏,而且是全电推,不需要在机械层面考虑主机与发电动机的难以整合,但是需要在电网整合。就是这样,还搞了两个舰岛,PS,英国还有一个强大的SSS联轴器),所以说使用燃机的话,不电推而仅仅使用电弹的概率真的真的很低。航母电推在当前来说几乎不可能,需要N年后。在航母电推成熟后,如过核动力还未过关,燃机+ 电推+电弹可能成为现实选择。当前不可能。

再考虑蒸汽动力,燃油锅炉或者是核反应堆。蒸汽来源不需要区分主机或者发电,但是根据汽轮机的功率-效率曲线,以及蒸汽动力/发电的理论效率上限,几乎可以确定,可能的动力布置方式是4/8台汽轮机驱动螺旋桨,n台汽轮机发电(汽轮机的选择很多,从1MW~1000MW,1000mw电厂用汽轮机重1500t左右)。再加柴油机备电。在不考虑蒸汽发生器等附件的情况下,同样功率的汽轮机并不比燃气轮机重,且价格优势明显,布置方便。但是无法避免系统的整体效率问题。特别是在需要预备大量发电功率的情况,系统甚至在50%或者更低的情况(没有电弹的情况下,发电功率一般叫辅机,占系统整体比例很低,变相提高了工况)下运行,效率极其低下,这种情况下还使用燃油锅炉,必须满足下列条件1:土豪,有钱;2:只想看门,近海防卫;3:奶妈是用的天顶星人的。总结下来,使用蒸汽动力玩电弹或者电推还是用更加持久的核堆吧。


最后总结,常规动力不是不能玩电推/电弹,但是真的不合适。
gohorse 发表于 2014-2-26 18:34
不需要重型工业燃气轮机,直接狗头就可以了,中冷的更好,四个不够就六个,六个不够就八个,无非消耗一点燃 ...
8个。。。。。8个燃机的进排气管道怎么布置。。。。