現在各國海軍與二戰時期相比艦艇的動力系統有何進步?
二戰時期6萬噸以上的軍艦也能跑到30節左右,現在除去美國的超級航母,世界上的軍艦最大也就這個噸位,航速好像並沒有什麼進步吧?(好像還更慢了?)這是為什麼呢?這方面的技術沒有進步嗎?
還有美國的埃塞克斯、日本的信濃,我感覺改造一下賣給中國、印度完全沒問題,是我的錯覺嗎?
沒有對比,就沒有傷害。上圖,一代「神」船俾斯麥級戰列艦
俾斯麥級的動力系統為12台燃油鍋爐,3台蒸汽渦輪,總功率14.8萬馬力,每台蒸汽輪機功率接近5萬馬力。
上面的剖視圖可以看到動力系統的位置。提示:俾斯麥級全長約251米,寬36米,標準排水量4.2萬噸。動力系統有多大,大家可以自己估算。那麼,21世紀,5萬馬力的動力系統有多大?上邊兒這個,勞斯萊斯MT30艦用燃氣輪機,單台功率4.8萬馬力。
「一艘傳統線形軍艦跑46節是什麼體驗」LCS-1,全長115米,寬17.5米,吃水3.9米,標準排水量2800噸,動力系統為2台MT30,總功率9.6萬馬力,設計航速46節,最大試航航速47節。
舉個例子,當年東海艦隊驅六支還沒有換裝052C時,用的是051,隔壁驅三支是俄羅斯引進的956E/EM。
兩者都是蒸汽輪機,而且051的蒸汽輪機的蘇聯原版用於站後初期的56型驅逐艦,就是956的上一代蒸汽輪機,兩者屬於同一系列,老子兒子的關係。
結果東海艦隊出動,兩個驅逐艦支隊同時升火,半個小時以後956鍋爐熱了,開出去了,然後051還在港口裡面乾瞪眼……動力的事兒別的回答已經說得夠清楚了。針對題主問的「美國的埃塞克斯、日本的信濃,我感覺改造一下賣給中國、印度完全沒問題,是我的錯覺嗎?」,我再啰嗦幾句。
信濃早已被擊沉,不存在改裝出售的可能性,所以下面只討論埃塞克斯級。
上個世紀80年代,TG跟米帝眉來眼去、打得火熱,當時確實有過PLAN從USN引進1艘埃塞克斯級的動議(艦載機方案我記不清了,印象中應該都是國產,好像包括強五上艦版),不過最後因為TG給PLAN的軍費太少、連1艘埃塞克斯級也買不起,這事兒就這麼黃了。由此可見,對當時的PLAN而言,埃塞克斯級還是挺有吸引力的。
至於印度有沒有跟米帝商量過引進埃塞克斯級,我就不清楚了。需要注意的是:不管有沒有這樣的計劃,當時印度都不缺航母。反正印度海軍又不需要跟米蘇玩艦隊決戰,做點在巴基斯坦面前裝X這種任務,從英國引進的2艘航母已經夠用了。
當然這是上個世紀80年代的事兒了。差不多30年過去了,埃塞克斯級有的被改成了博物館(這算僥倖逃脫制裁),有的被沉海成了人工漁礁(這算運氣不差),有的被拆成廢鐵(這算大快人心),總之是沒法兒賣了。
現在艦艇的動力系統無疑是比二戰時期的戰艦有大幅提升的。造成現代戰艦最高航速沒有大幅提升主要有幾個原因:
1:常規排水型船舶的最大航速受到行波消散速度的制約,也存在一個理論極限,可類比音障,稱為 「波障」。船舶在水中運動時產生的行波波長與船隻水線長度相當,傳播速度則與波長的 1/2 次方成正比。因此當航速到達30節左右再增加航速的效費比是非常低的。
2:二戰時期的戰艦基本以炮擊和魚雷為攻擊手段。因此需要高航速和舵效來搶佔有利陣位和規避攻擊。現代艦船基本都是超視距戰鬥,對艦艇的極速沒有那麼迫切的要求。
3:二戰船隻在最高航速下,油耗效率是非常差的。所以平時只能以最多十幾節的航速巡航。一旦提速,艦艇燃油很快就消耗殆盡了。因此艦隊不但要拖著緩慢的油輪行動,還經常因為要進行海上加油作業而耽誤時間。而現代艦艇的巡航速度和航程則有明顯提升。
4:現代艦艇單位時間能耗更高。
軍艦的最高航速,更多的是取決於船型,而不是主機功率。
船受到的阻力裡面有一個組成部分叫做興波阻力。船在高速航行時,絕大多數阻力都是興波阻力。當船速超過30節時,興波阻力已經能夠在總阻力當中佔據80%左右。此時在不改變船型的情況下,航速每增大一點,阻力都是指數級的提升,堆主機功率顯然沒大用。二戰時期的戰術需求對船速要求較高,尤其是驅逐艦。通常都是大長寬比的船型。現代軍艦對於航速的要求並不是太高,相反會要求經濟航速時的航行距離,適航性等指標,反倒是傾向於長寬比較小,適合經濟航速的船型。單從長寬比一項指標來看。二戰時期日本初雪級驅逐艦,最大航速39節,長寬比超過11。中國051級驅逐艦,最大航速37節,長寬比超過10。ddg51阿利伯克級驅逐艦最大航速30節,長寬比7.9。
船型對於船高速航行航速的影響,是顯而易見的。現代要想把船跑快,其實也要在船型上下功夫。比如自由級濱海戰鬥艦使用半滑行船體,比如022使用雙體船構型。至於動力系統本身有沒有提升。當然有提升了,現代軍艦動力設備的效率,啟動速度,功率調節能力,操作人員數量,發電能力,可維護性,都比當時不知高到哪裡去了。這個題主啊,我覺得你還是圖樣。軍艦買回來,又不是用來賽艇的,只會跑得快又有什麼用呢?還是要提高一下姿勢水平。比如說,日本海軍搞的這個信濃啊,excited!這玩意全長266m,飛行甲板長256m,全寬36.3 m,就這麼大個玩意,標準排水量62000噸,滿載排水量72890噸。再看我們的遼寧艦,吃水線長270米,寬38米,但是飛行甲板長305米,寬75米,最重要的標準排水量47000噸,滿載排水量也才60000噸,還沒信濃的標排大。然後說說作為航母的本職工作的載機起降功能。信濃先不說飛行甲板短+窄,畢竟艦體尺寸在那裡可以改造,雖然工程量可能不如拆了重裝。這玩意只有一層機庫,常備載機量47架。你要想想它裝的都是啥啊,烈風艦戰流星艦爆,你指望拿著玩意跟F/A-18E/F爭奪制空權么?你覺得換了殲15還裝得進去么?裝進去了飛得起來嗎?最後回到動力系統,遼寧號的動力系統也是柴油鍋爐+蒸汽輪機,跟信濃的沒有本質上的區別。但是遼寧艦的蒸汽輪機是現代級上的蒸汽輪機的原型。現代級4個鍋爐,兩台GTZA-67蒸汽輪機,10萬馬力,標排6500噸,滿載不到8000噸,想想動力系統能有多重。遼寧艦8個鍋爐,4台TB23蒸汽輪機,20萬馬力,也就是兩個現代級的動力系統而以。
至於信濃……動力系統超過5000噸,12台口式艦本重油專燒鍋爐,一台162噸;輪機沒找到資料,但是肯定比現在體積和重量都大很多。參考一下樓上俾斯麥級的鍋爐在艦體裡面的布置,還有二戰航母在水線下要預留防雷隔艙的位置,硬生生佔了幾層加班,重量不說,浪費了巨大的空間。
簡直一派胡言。二戰時期6萬噸以上的只有大和武藏信濃吧(空載在65000t,滿載72000t及70000t),其他都是圖紙艦。而大和級的航速只有27節,遠不到30節,請見圖表最後一行 而當今的科技水平呢?請看看尼米茲級的數據。注意,這可是100000t級的大船! 燒油和核動力完全不是一個等級的,前者受到補給的嚴重限制,後者則意味著長有力的威懾力量。此外,載員、武備等諸多方面,二戰軍艦與現代軍艦也無法相比。埃塞克斯放在今天,沒有電子戰能力、沒有先進雷達、沒有先進載機、沒有高級動力…就算是印度這樣的冤大頭也不會要啊!軍艦可不只是看速度,當今海空天一體化作戰體系下,電子體系才是最主要衡量軍艦能力的重要指標。
船用中速、低速柴油機最佳工況下熱效率能超過45%,最優可以超過50%船用燃氣輪機不說體積和功率密度,熱效率也能達到30%以上,最優可以有40%,如果燃蒸聯合可以到60%船用蒸汽輪機的蒸汽參數更是不知比二戰時期高到哪裡去了,二戰時候那破蒸汽參數能不能有15%的熱效率我都很懷疑。
?現代艦艇的用電量是二戰時期能比的?
請把核動力放哪兒去了,現在船體產生的能源除動力外都用來發電了吧瀕海戰鬥艦最高50,好像蘇聯最快核潛艇有50節的然後又因為軍事原因減速減回20節到30節,航母好像35節,埃塞克斯也好,信濃也罷,並不能飛噴氣式飛機,理論上需要大規模改造才能飛鷂式戰鬥機,還不是斜角甲板,費用具體可以看伊麗莎白的彈射器相關,而且說一下美利堅號兩棲攻擊艦標準排水量44971噸,埃塞克斯滿載排水量36380長噸
剛才有回答說俾斯麥14.5萬馬力,前不久中國剛剛下線的R0110功率114MW,15.5萬馬力,體積多大呢,一台重卡可以拖走,而這功率也意味著兩台就可以開走一艘尼米茲,跟70年前比,一艘尼米茲比一艘衣阿華不僅僅是大了幾萬噸,快了幾節,阻力與體積,速度都是平方增長,而且彈射器相控陣雷達的功率都是MW級別,現代軍用艦艇非動力能源消耗越來越大。埃塞克斯只是看起來甲板面積夠,但是現在艦載機的體量已非同尋常,甲板能不能承受現代艦載機降落的衝擊力都需要重新考慮。二戰中美國海軍並未使用蒸汽彈射,多使用液壓彈射,加速度無法滿足現代飛機彈射,背後其實是功率不足,況且對於燃油鍋爐航母使用蒸汽彈射本身就不理想。而對軍用艦艇而言,動力系統更換是最令人頭疼的,空間不足重新布置的難度堪比重新設計和建造。而且早已證明,適應現代戰爭的航母應該是10萬噸級別,航速達到35節的,並且儘可能增加艦載機攜帶量,二戰的老航母明顯是不合適的,這還沒有考慮甲板能不能改造為斜角甲板。手機碼字,多多包涵。
航速方面的疑問可以參考這個問題
http://www.zhihu.com/question/22821045/answer/25099344還有信濃號算什麼鬼?不說它試航的時候就被擊沉了。也不說它就算戰時沒被擊沉戰後也會被拉去核爆。就算它倖存到現在,日本會賣我們?我們會要這一堆廢鋼鐵?
信濃號是大和級戰列艦的第三艘改建。因此船型設計完全不符合即使是二戰時對航母的要求。空有巨大噸位,載機數量卻相當有限。航速又慢,重心又高,燃油經濟性也差。動力系統提升很大,二戰的重油鍋爐光發動起來就要好久,而且重量體積巨大,現代的輪機已經輕量化了。但為什麼航速有些還不如二戰的船?
最直接的原因是動力系統發展了但推進系統沒有,仍然是螺旋槳,具體上面的答案也說了,30節以上再想提速動力是要指數增長的。還有現代船也用不上高航速,反正不用搶T,都是視距外的戰鬥,有空餘的噸位還不如增加些適航性
確實,進步不大,特別是與航空甚至是陸上用的動力系統比起來簡直是微乎其微,異常渺小。大型艦船用的動力,二戰時清一色的蒸汽輪機,現在不少戰艦也在用,進步很小。當然現在的主流動力燃氣輪機主要在加速能力,體積重量和燃油經濟性比二戰的蒸汽輪機好得多,但是動力輸出沒有革命性的突破。至於柴油機,可以參照這幾十年來內燃機整體的技術進步,沒有突破性的提升。
動力系統提升不只是在航速上啊,航速到了30以上制約全在船型船體上,只要還採用傳統船型的 航速就這麼點 更何況現代軍艦諸如球鼻首聲納等等本質上還是增加阻力的。動力系統進步主要體現在超快的啟動時間 動力輸出調節的靈活性(電傳可以做到無極調節!)燃料乾淨 噪音低 續航能力 和 發電能力~~~~~
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