中国进入三航母时代：既然能造核潜艇为何福建舰还坚持非核动力

  前言：福建舰的下水，标志着中国郑重进入三航母时代，其满排水量8万余吨引起国内外关注，但事实上，最核心问题——动力系统，我们仍未完全解决。本文将结合福建舰吨位、电磁弹射、舰载机数量等内容，分析为何福建舰要坚持采用常规动力而非核动力、未来中国是否能在现存技术上摆脱障碍，突破核动力。

  福建舰是中国完全自主建造的首艘弹射型航母，与辽宁舰、山东舰相比，福建舰不仅在排水量和甲板设计上发生巨大改变，还跨越式地采用了电磁弹射技术。在专家看来，福建舰的出现，将会扮演“承上启下”的作用，为未来新航母奠定技术基础。

  也正因如此，各方媒体如炸开锅一般，纷纷报道中国航母的影响力与福建舰优势，各国态度更是精彩至极。法国评价较为中肯，法新社报道称，除了核动力，福建舰是中国最大的航母，这标志着中国在军事上取得重大突破；俄媒表示福建舰整体战斗力很厉害，并安装了电磁弹射、相控阵雷达等创新装备，但其技术底子，实则来自苏联“乌里扬诺夫斯克”号核动力航；。印媒则开始眼红，笃定印度也能造出和中国一样的航母。

  据悉近日社交平台上传出福建舰新动态，从照片上看，福建舰船尾水线附近已经变黑，说明柴油机排烟口是在水下排烟的，这将能极大程度上减少红外特征。而这样的排烟口，还在另外的地方能看到，也就是说，福建舰上至少安装了5台辅助动力柴油机，且都已经经过测试。央视披露称，福建舰今年就能进入试航阶段，配套的6款新舰载机早已准备就绪，如歼-15T、歼-35等。

  事实上，福建舰还未下水时，外界就对它充满期待，作为中国第一艘运用电磁弹射技术的航母，人们希望福建舰可以是一艘核动力航母，能与美国超级航母福特号全面对标。在不过，最终福建舰还是选了常规动力。

  “福特”号是美国CVN21未来航母计划中的关键一环，在美海军未来航母概念方案中明确提到，一共会研究15个舰艇，并在多达50种设计的具体方案中选定未来航母是核动力推进系统的电磁弹射航母，排水量达到10万吨，可搭载二至三代舰载机。2008年9月10日，美国海军投入51.6亿美元，启动超级航母“福特”级首舰“福特”号龙骨安装仪式。2009年，二号舰“肯尼迪”号也紧锣密鼓开造，2012年，美国海军宣布，第三艘福特级航母将被命名为“企业号”。美媒透露，在福特号航母上，美海军配备了大量先进装备，并将最新研发的电磁弹射器和飞机回收系统AARS搬上舰，进一步增加舰载机起降频次。最重要的是，福特号依旧延续了核动力这一推进系统。

  核动力相较于常规动力，最大优点是可无限接近“永久续航”，核燃料密度更低，是常规燃料的几百万倍，因此，并不是特别需要频繁给航母添加燃料，就能维持自持力和战斗力。同时，核动力因为不需要氧气，所以不需要设置庞大的烟囱，有利于提高隐蔽性。以上这些，便是为何不少国人更希望福建舰能成为核动力航母的原因。

  （图解：社会化媒体上有网友公开福建舰最新照片，“应急动力系统”已开始提前测试）

  其实，福建舰是常规动力早就有迹可循，在其下水还不到半个月的时间里，不少照片中就出现了福建舰进行岸基高温度高压力蒸汽试验的画面，期间，万向高温度高压力蒸汽岸船输送装置成功对接福建舰，并释放出大量蒸汽。

  通常情况下，航母此类大型船舶正式下水后，要想对整个动力系统中高温度高压力蒸汽供热管道等设备做测试，就必须先启动重油锅炉或核反应堆，可此阶段的船舶，动力系统大多还未完全建成，因此，研制的万向高温高压蒸汽岸船输送装置，便可以直接使岸边锅炉产生高温高压蒸汽，提前对船舶动力系统中的高温高压蒸汽管道来测试。

  从中国现实来讲，不管是万向高温度高压力蒸汽岸船输送装置还是巨大的烟道设计，都表明福建舰只是一艘常规动力航母。

  况且，直到2013年，环球网才曝出中国核动力船舶项目正式立项的消息，在核动力推进系统方面，中国研制经验不足，所以，这也决定了福建舰最终采用常规动力。

  尽管现在我国已经成功掌握核动力潜艇建造技术，但要想将其移植到航母上，将常规动力航母变为核动力，还是件不现实的事情。核潜艇使用的核反应堆，存在构型折中问题，核其主要呈现“横过来”的设计，即宽度与艇体宽度将近，而航母使用的反应堆，需要一个更为宽松的空间，只有这样才可以避免在热力学设计上吃亏。

  （图解：法国第一艘核动力航空母舰和世界上唯一一艘非美国海军隶下的核动力航空母舰）

  法国“戴高乐”号航母便是最典型的反面例子。该航母是世界上除美国以外的唯一一艘核动力航母，同时也是法国现役唯一一艘航母，其与凯旋级弹道导弹核潜艇共用了同一款核反应堆。但也正因如此，“戴高乐”号动力不足，最多能输出76200轴马力，航速25-27节，创下二战以来航母最低速纪录。实际上，若是海况不好或者是其他外因，该航母航速可能还会更低。如此一来，连“戴高乐”号核航母都没有办法解决反应堆动力问题，更何况是一艘常规动力下的8万吨航母？

  船舶动力系统通常分为两种，包括美国“福特”号在内，80%全球范围内的舰船，都采用了原动机与推进器机械联结构成独立推进装置，舰上辅助机械以及生活系统所需的电能要靠独立舰载电站负责供应。所以，福建舰也应该使用的是这一类型动力系统。

  由于航母体型庞大，普通柴油机不足以带动，所以便对大功率蒸汽动力和燃气轮机提出高要求。在过去很长一段时间里，世界各国装备的舰用燃气轮机单台功率只有20000-30000马力左右，直到近几年才出现了达到5万马力的MT-30、LM2500+G4燃气轮机。以英国“伊丽莎白女王”级航母为例，其使用的就是MT-30，只是，在其排水量达到6.5万吨的情况下，航速还是不出意外地受到影响。

  相应的，动力问题直接影响到航母吨位。现代战场中，航母面临着反舰导弹等各式威胁，使得航母与目标间距离越来越远，意味着今后作战航母出动时间会更长，舰上飞机空中活动时间也要大大延长。这样一来，动力问题就又限制住航母甲板、机库和停机区面积，甚至是影响到舰载机起降频率。而这些，不可避免地关乎到海上战斗力。

  就动力要求而言，美国“肯尼迪”号航母8.2万吨，总功率能达到28万马力，航速34节，换算成英国“伊丽莎白女王”级航母和我国辽宁舰后，“伊丽莎白女王”级和辽宁舰吨位相近，都在6万吨左右，但实际装机功率只有9.6万马力，相当于，保持航速不断，要从6万吨级提升到8.2吨级后，动力功率将会大幅度降低，甚至是超出蒸汽轮机机动技术极限。

  另外，航母航速越快，舰载机离舰速度就会越高，战斗力越强，考虑到中国，相较于美国而言，航发存在技术短板，舰载机届时对航母的航速就会愈发敏感。要想解决现存问题，福建舰最好的方法是扩大甲板面积，增加吨位，但背后考验着技术可行性和工程周期，说白了，福建舰之所以是8万吨级，根本在于动力系统的限制。

  需要注意的是，福建舰使用蒸汽动力方案，已经为之后“换代”埋下伏笔。蒸汽动力虽然看起来较为复杂、施工周期长、维护工作量大、占地也较大，但其有着不小的优势，如寿命长、安全度高。最为关键的是，蒸汽动力与核动力都有着相同的“后半段”——蒸汽涡轮系统，该系统具备延续性，是可以在“换代”时直接传承的。

  （图解：电磁弹射器拥有比蒸汽弹射器更大的优势，因此代表了未来航母弹射技术的发展方向）

  动力系统对电磁弹射器数量以及未来中国电磁弹射技术路径的选择，也产生不可忽视的影响。与美国“福特”级相比，中国福建舰弹射器只设置了3部，而美国从“福莱斯特”级到“福特”级，一直都是4部，这在某种程度上预示着在绝大多数情况下，都能维持2部随时弹射状态，3部可同时工作概率加大，逐步提升舰载机出动频次。而只有3部的情况下，尽管能维持2部随时可用，但3部同时运作概率不得不直线降低。

  电磁弹射技术，是当前各国不断追求的新兴技术，应用前景广泛。从原理上讲，电磁弹射主要靠电磁能量来推动物体运动。早在19世纪初，就已经有人率先提出电磁推进技术，经过数十年探索，人们距离实用性仍有很大差距。美国海军于1988年真正开始研究电磁弹射器，旨在3秒内把数十吨的战机弹射出去。

  （图解：中国福建舰采用直流舰船综合电力系统，成为了福建舰划时代的关键技术）

  和蒸汽弹射器相比，电磁弹射器优点是体积小、操纵简单，弹射力度大，耗能少。美海军评估，蒸汽弹射器结构较为复杂，配件众多，往往需要很多人互相配合才能正常使用，反观电磁弹射器，其优势决定了舰载机起降效率能提升20%左右，同时还能弹射各种飞机，根据其不同重量给予精准推力，能量利用率高达60%-70%。

  一般认为，中国之所以只安装3部，主要是因为电磁弹射技术较为领先，这种技术很少有国家能研发出来，目前也只有中美两国。不过，与美国使用的中压交流相比，中国采用的是中压直流，具体二者谁更先进，还要看后续验证。

  我国为何要采用技术风险更大的中压直流，其实是受到动力影响。福建舰的重油锅炉蒸汽轮机机动力，由于采用的是过饱和蒸汽作为做工介质，导致调速性能比不过核动力航母的核动力汽轮机系统。好在中压直流拥有较高包容性，并没有过度依赖调速性能，此外，中压直流系统还能够消除原动机转速和母线频率之间的影响。总体而言，福建舰在电磁弹射技术路径上，走出来与美国截然不同的道路，这背后，动力系统差异起到一定作用。

  （图解：中国福建舰，根据军迷们的推论，认为福建舰航速不会低于每小时30节）

  动力系统对福建舰设计的影响，还体现在舰体上。中国对大吨位舰只的蒸汽动力装置有着一定建造基础，像辽宁舰与山东舰，使用的就是蒸汽动力装置，既能在20节速度下起降舰载机，也能维持29节航速行驶。军迷猜测，福建舰的航速最大上限或超过30节，意味着它对动力系统需求更高，要想维持30节速度行驶，就必须将推进功率增加到155兆瓦左右。

  由于福建舰吨位与美国“小鹰”级类似，我们以后者为判断标准，“小鹰”级一共有4台蒸汽轮机、8座重油锅炉，总功率达到28万马力。期间，核动力装置的反应堆需用到屏护性设计，通过交叉分舱布局来保护动力系统。尽管福建舰动力舱也采取左右交错的相似布局，可要想达到对方的防护水平还有一定难度。这是由技术规律所决定的。

  舰船到舰船舰舯的接触水体阻力面积叫做水阻面，通常情况下，船型设计中的舰艏过渡区越尖锐，它的水阻面就越小，推动时消耗的动力就越小，相反，舰艏越钝，水阻面就越大，阻力也越大、消耗动力越多。所以说，这种设计通常用于那些需要满足高速航行的舰船。

  可是，该原理放在福建舰身上时，却很“反常识”。前文我们提到，福建舰的吨位受到动力系统限制，若是其航速与美国“小鹰”级保持持平，按照原理来说，船型自然要更宽一些，吨位也更大。可现实是，福建舰吨位低于“小鹰”级的情况下，航速却要比福特级和尼米兹级更快。同时，更快的航速应该能使福建舰在船型上拥有面积较大的机库，舰舯部也能随之加宽，可从前面的结论来说，福建舰吨位理应不只是8万吨。如此看来“反常识”感就更浓了。

  当然，必须要格外注意的是，以上影响不过是动力系统带来的其中一部分。随着福建舰下水，中国对航母的要求也逐渐从有无转变到实用性，对于大国来说，航母不光象征着一国国力，它还能真正起到威慑、战斗作用。

  随着国际局势变化，航母慢慢的变成了海战中不可或缺的一部分，必须明确，航母对于中国乃至任何国家来说，本质一直都是战争工具，它的设计基点一定是高烈度战争，立足于现实和实战的质量型要求，是一种必须。因此，这就是我们为何要从动力系统方面出发，来分析福建舰设计的原因所在。

  总的来说，在持续不断的发展过程中，我们国家取得的各种成就，令世界瞩目，让我们自豪，但也应当正确认识这些不足。

  中国已确定进入三航母国家行列，福建舰也在某一种意义上代表着中国有了一定海上威慑力，未来，我们不会局限在一艘003上，还能建造出更多的003型航母，此外，中国在海洋中的步伐也绝不会停留在西太平洋，更大吨位的核航母，将是中国海军最终需求。

  结语：对于动力因素对中国福建舰设计的影响，大家还有什么了解的吗？欢迎在评论区留下您的看法和故事。

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