航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

各部门中,机电部门是最大的,负责全舰动力、电力、海水淡化、损管等工作,是舰艇心脏的“守护神”。

现代航母有常规动力、核动力两种。常规动力又分成蒸汽轮机、燃气轮机。不同动力系统启动时间不同,燃气轮机最快,核动力次之,蒸汽轮机最慢。

当然,主机启动只是航母启动中的一部分。将热能转化成动能的汽轮机,也不是蒸汽一来就马上能全功率输出的。它也要走一套复杂流程,检查、盘车、暖管、升速、暖机、过临界,让转速从低到高逐步提升。

升速过程中,还要倾听声音,观察轴承振动,注意水位、压力、油温等情况。太快会损伤零件,甚至引发事故。

1、燃油锅炉+蒸汽轮机。

这是常规航母中最常见的动力系统,中、俄、印、巴西等国航母都是如此,其启动分冷启动、热启动两种。

冷却启动时,先要盘车、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,再将重油加热到130度左右,充分提高流动性,经分油机净化,进入锅炉雾化燃烧。

重油经济实惠,燃点高、闪点高、热值高,是远洋船舶的主要燃料。缺点是流动性差,杂质多,燃烧不充分时冒黑烟。

航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

▲“库兹涅佐夫”号航母的锅炉

在整个过程中,锅炉受热不均易产生热应力损坏设备,所以要逐步提高,不能太快。高压锅炉里的水温维持在180℃左右,需要蒸汽时,将热水喷淋到蒸汽发生器鳍片上,就产生350℃左右的高温高压蒸汽,供汽轮机使用。

“约翰·肯尼迪”号(CV-67)航母,是美国最后一艘常规动力航母,已退役。它冷启动时,要提前一周点燃4台锅炉中的1台,对数英里长的蒸汽管道检查加热。正式出发前12小时,再启动剩余3台锅炉。锅炉要一台一台点火 ,每点一台都要检查一次,确保运行正常。

航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

▲“约翰·肯尼迪”号(CV-67)

俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母,由4台蒸汽轮机+8台增压锅炉驱动。正常冷启动时,也需要5~6小时烧热锅炉,再加上汽轮机准备时间,少则10小时,长则20小时以上。

如果热启动,锅炉不停机,那速度就快多了,只要1~2小时就能出发。“辽宁”号航母与“库兹涅佐夫”号航母属同级战舰,流程差不多。

航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

2、与蒸汽轮机相对的是核动力。

它从完全冷却到充分启动也相当麻烦,时间也很长。因为反应堆不存在快速启动,控制棒要缓慢移动,严格控制中子产生数量和反应速度,让功率逐步提高。释放足够热能后,在蒸汽发生器内产生蒸汽。完成此过程也得十几个小时,长则一天多。

所以反应堆一旦启动,除了大修、换燃料或退役,轻易不停机。靠港停泊也只是降低功率,提升功率只需1~2小时,再加上其他准备时间,差不多4小时就能出发了。

都是热启动的话,核动力和蒸汽轮机航母启动速度相差不大。

3、启动最快的是燃气轮机。

燃气轮机与飞机的涡喷、涡扇发动机是表兄弟,一脉相承,天生自带加速技能。只要盘车、冲车完毕,电动机带动高低压涡轮,达到一定转速供油点火,澎湃动力就源源不断了。

航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

▲西门子SGT5-8000H

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个“尼米兹”航母,40多分钟就启动完毕。

英国“伊丽莎白女王”级航母上的MT-30燃气轮机,启动时间十几分钟,加上其他准备,1个多小时搞定。不过它功率不足,在大中型航母上表现不佳,故障频频。

航母如何启动?从熄火到全速运转,需要多长时间?

▲MT-30燃气轮机

综合来看,蒸汽轮机、核动力功率大,只要准备充分,热启动速度完全能满足需要。至于航母整体整备时间,还包括物质装卸、人员召回、导航、作战准备等程序,就靠全体部门共同努力了。


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