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福建艦能不能達到10萬噸？是否采用核動力？分析告訴你

點擊：  作者：科技解析站    來源：今日頭條  發布時間:2022-06-29 10:27:57

 

6月17日，我國首艘彈射型航母福建艦正式下水，這是繼美國福特級超級航母之后的第二型航母。憑借電磁彈射器、電磁攔阻系統、龐大的體型，它也成為各國人民熱議的焦點，著實給中國人民長臉了。

 

 

福建艦下水照片

 

雖然我們能確認福建艦總體技術水準很高，但關于它的排水量、動力系統類型仍然爭議不斷。

 

那么福建艦排水量到底有多大呢？

 

雖然官方媒體宣傳是8萬余噸，但具體余多少噸仍不明確。按照以往的報道來看，我國在報道新式軍艦的噸位時都很保守，例如，起初官方媒體報道稱075型兩棲攻擊艦的排水量為2萬噸級，但后來的官方媒體報道又改口稱4萬噸級，而官方媒體起初報道稱山東艦的排水量為5萬噸級，但實際上它的滿載排水量可達7萬噸。

 

 

2019年9月，央視報道稱075型兩棲攻擊艦排水量為2萬噸級

 

由此可見，福建艦的滿載排水量可能遠不止8萬噸！具體是多少呢？數據分析告訴你。

 

首先，我們先對比福特號超級航母和福建艦航母的空載吃水線。

 

從照片來看，剛下水時，福建艦的吃水深度約為9.2米，而福特號超級航母的吃水線約為8.8米。從衛星照片來看，福建艦水線長度約為306米，扣除球鼻艏，大約為300米，寬度約為40.8米。福特號超級航母吃水線長度約為317米，寬度為40.84米。

 

 

福特號航母與福建艦下水時吃水深度對比

 

考慮到福建艦屬于短粗型航母，即便是常規動力，它的方形系數也不大可能比福特號航母這種細長型核動力航母小。根據美國公布的數據，福特號超級航母的最大吃水線深度約為12米，滿載排水量約為112000美噸，相當于101600公噸。據此倒推出它的方形系數約為0.6381。

 

假設兩者的方形系數都是0.6381，那么福建艦的空載排水量=300×40.8×9.2×0.6381，約為71855噸；福特號超級航母的空載排水量=317×40.84×8.8×1.025×0.6381，約為74441噸。

 

對比發現，福建艦的空載重量竟然和美國福特號超級航母差不多一樣！兩者的空載排水量僅相差不到3.5%。

 

再通過衛星照片測算發現，福特號超級航母的甲板面積約為19700平方，福建艦的甲板面積約為19500平方，兩者的甲板面積竟然也相差不多！差距僅1%左右。

 

從這兩點可以推測，福建艦航母與美國福特號超級航母的空載和體型相差很小，據此我們可以大膽推測，兩者的標準排水量和最大排水量差距也很小，預計很難超過5%。據此我們可以推算出福建艦的滿載排水量約96520噸。

 

其次，我們再對比福特號超級航母和福建艦航母的滿載吃水線。

 

上面提到福特號滿載吃水線約為12米，那么福建艦滿載吃水線又是多少呢？

 

如果按照上面估算出的滿載排水量來倒推，可以算出福建艦的滿載吃水線深度約為12米。

 

 

福特號航母與福建艦吃水線對比

 

據了解，世界各國大型軍艦和航母的水線上方都有一排小孔。它是艦船進出港口時，供拖船使用的系纜口，同時也是排水口。為了方便系纜繩和排出冷卻水，系纜口的位置都要高于航母的最大排水量對應的實際吃水線。

 

根據照片比對發現，福特號超級航母的系纜口高度約為13.75米，而福建艦的系纜口高度約為13.2米左右。

 

通常情況下，航母的滿載吃水線比系纜口低1米以上。如果福建艦的滿載吃水線是12米，那就低于系纜口1.2米，也能符合要求。

 

 

法國媒體制作的福建艦精確比例分析圖

 

由此可見，福建艦的滿載吃水深度很可能達到12米，與美國福特號超級航母相當，滿載排水量或達到9.6萬公噸。

 

排水量這么大，福建艦到底是不是常規動力？

 

6月18日，《北京科技報》發布了一篇名為《我國第三艘航母“福建艦”下水，專家詳解電磁彈射和常規動力》的報道，其中就有采訪船舶專家田小川的內容。按照該專家的介紹，福建艦就是采用常規動力。

 

對此，很多網友也好奇，福建艦煙道那么小，真的能夠推動福建艦達到30節以上的速度嗎？

 

別急，先來了解一個名詞：綜合電力系統。

 

綜合電力系統(IntegratedPowerSystem,IPS)是指采用電力系統集成技術來實現船舶電能的產生、輸送、變換、分配以及利用,以滿足船舶推進、日用負載、大功率脈沖負載等負荷的需要。

 

官方報道稱山東艦采用綜合電力系統，全稱是綜合全電力推進系統，也被稱為全電推進系統。目前我國直接跳過第一代全電推進系統，直接研制出第二代全電推進系統，領先美國一代。不出意外的話，福建艦也肯定采用第二代全電推進系統。

 

 

2022年6月18日央視的報道

 

根據煙道面積比對，發現福建艦的煙道面積為95平方左右，山東艦為82平方左右。根據公開資料得知，山東艦的滿載排水量約為7萬噸，按照多15%的排水量來計算，福建艦排水量只能達到8.05萬噸左右。

 

這是不是說福建艦的動力系統輸出功率只會比山東艦大15%呢？

 

其實也未必。煙道是用于排出動力系統燃燒產生的尾氣，通常情況下，功率越大，排出的尾氣量越大，但這也并非絕對。實際上，真正決定動力系統功率的是進氣口大小。

 

如果福建艦船體底部采用氣泡減阻技術，那就需要將部分尾氣導入船體底部，用于產生氣泡，降低阻力。這種情況下，福建艦的煙道面積將比通常情況下小，而且航行阻力也會降低，帶來的好處是，可以用更小的推進功率達到同樣的航行速度，也就是說油耗較低了，這樣做的好處是同等燃油的前提下，續航時間、續航里程變長了。國內在氣泡減阻技術方面的研究還是比較充分的，有興趣可自行搜索了解。

 

然而，根據兩艘航母下水照片對比發現，福建艦的球鼻艏上方卻有特殊的垂直肋條設計，這是山東艦所沒有的。

 

 

山東艦與福建艦對比

 

垂直肋條又是用來干嘛的呢？

 

實際上這么做的目的仍然是減少航行阻力！可見福建艦很注重減阻設計。

 

根據觀察者網的報道，山東艦推進功率為20萬軸馬力，采用4臺435B型蒸汽輪機，單臺輸出功率達5萬馬力。此前有人透露，435B型蒸汽輪機的改進型435D輸出功率達到6.5萬馬力，用于福建艦，鑒于目前我國蒸汽輪機技術水平已經處于世界領先水平，這個傳言是可信的。那么，采用4臺435D型蒸汽輪機的福建艦的推進功率可達26萬馬力，相當于191.1兆瓦，僅比美國的福特號超級航母小2萬馬力。

 

據了解，目前福特號僅船電系統采用第一代綜合電力系統，推進器仍然采用傳統機械傳動系統驅動。如果福建真的采用全電推進系統，那么它的系統效率將比福特號航母更高，26萬馬力能達到的推進效果將至少達到福特號航母的水平。

 

那么福建艦有沒有可能采用“混合動力”呢？

 

目前來看，全世界沒有這種先例，航母建造經驗最為豐富的美國也從未嘗試過。難道是因為美國人傻嗎？肯定不是。根本原因在于同時安裝常規動力與核動力將增加系統復雜度，而且還將變得不倫不類。核動力整合管線布局本就與常規動力不一樣。

 

目前所有核動力航母都是核動力作為主要動力，驅動航母航行，但同時也配備了常規輔助動力系統。這種動力系統或許就是某些網友口中的“混合動力”。

 

由此可見，福建艦不大可能是核動力航母，最大的可能性就是常規動力航母。

 

至于很多人說的，常規動力難以滿足電磁彈射器需求，實際上這個說法更不專業。

 

美國的研究數據表明，電磁彈射器的能量利用率達到60%以上，而蒸汽彈射器的能量利用率僅4%～6%，不足電磁彈射器的十分之一。要說能耗大，那么蒸汽彈射器才真的是能耗巨大！然而，美國很早就造出采用蒸汽彈射器的常規動力航母，并用得好好的，例如美國的小鷹級常規動力航母。顯然，電磁彈射器必須配核動力這種說法完全站不住腳！

 

 

電磁彈射器與蒸汽彈射器對比研究論文截圖

 

綜上所述，我們發現，即便福建艦采用常規動力，它的總體指標也仍然是向美國的福特號超級航母看齊的。雖然福建艦在原動力方面仍然不如，電磁彈射器數量、升降電梯數量也都比福特號超級航母少，但好在福建艦采用的全電推進系統領先福特號航母一代，電磁彈射器也經過上千次彈射殲15重型艦載戰斗機測試，成熟度更高。雖然理論上福建艦艦載機出動效率不如福特號航母，但憑借更成熟的電磁彈射器，領先一代的全電推進系統，福建艦的艦載機實際出動效率很可能將比福特號航母更高！

 

來源：科技解析站今日頭條號