夏雨風乀
我國遼寧號航母跟美國核動力航母在動力系統和能量來源存在著差別,美國核動力航母由於採用核動力,可一次性航行數十年而無需添加核燃料。而我國遼寧號航母由於採用重油,而航母本身攜帶的重油有限,這都限制航空母艦航程。在理想狀態下,我國遼寧號航母攜帶8000噸重油,這些重油必須提供航空母艦各個系統的正常運轉。
遼寧號航母總噸位超過6萬噸,這艘6萬噸的鉅艦在世界上也是很少見,採用的國產型號為453型蒸汽輪機,裝備著4臺蒸汽輪機、8臺增壓鍋爐、4軸推進、總功率20萬馬力。由於重油燃燒價值高,這就給遼寧號提供充足的動力,保證4臺蒸汽輪機的正常運轉。
而遼寧號航母8000噸的重油。如果正常行駛的話,遼寧號航母保持著18節低航速航行,24小時內能跑788.4公里,這種低航速的形式如果在遼寧號航母戰鬥群行駛,顯然就是掉隊了。畢竟,我國驅逐艦航母一般都是在25節左右。在18節航速的情況,遼寧號航母可行駛16000公里,可直接橫跨太平洋。
而如果保持著高航速的航行,也就是在32節的航速行駛,遼寧號航母參照俄羅斯庫茲涅佐夫號航母的話,大概航行3850海里,大概就是7000公里。因此,遼寧號航母在緊急情況和支援下,可進行高速航行。如果只是正常的巡邏,最好採用經濟節約型。
由於國產航母和遼寧號都採用常規動力限制著其作戰實力的發揮,而003型航母也是採用常規動力很難趕上美國小鷹號航母。因此,我國只能快馬加鞭的建造004型核動力航母才能趕上美國尼米茲級航母,才不能被其動力裝置所限制。
沐風談兵論道
遼寧號一次加滿油可以航行多遠?這個問題就要看航母怎麼跑了。
遼寧號航母標準排水量54500噸,滿載排水量60900噸,單臺功率5萬馬力,4臺最大功率20萬馬力,遼寧號最大加油量為8000噸,所用的是大型艦船專用的重油,重油具備價格低,然後持久,安全性高的特點。這8000噸的重油能支持航母跑多遠呢?
首先如果是按照一般的巡航速度來看,按照遼寧艦18節巡航速24小時可航行780公里,耗油量388噸,平均每百公里耗油量為50噸,那麼8000噸載油量可以航行大約16000公里,這個距離差不多可以往返從我國東部沿海到美國西海岸的距離。
如果按照高速模式,也就是最高的29節航行的話,每百公里油耗則急劇增加到208噸,在這種高速航行模式下最大可航行約3850公里。差不多是從上海到新加坡的距離。
世界上航程最遠的大型常規動力航母是美國二戰後1945年下水的中途島級航母,該航母噸位和遼寧艦差不多,都在6萬噸左右,但是其4臺威斯汀豪斯蒸汽輪機最大推進功率達到212000馬力,比遼寧號還要強,而且其保持最高航速下,最大航程達到8000公里,是遼寧艦高速航行下航程的2倍,可見美國技術實力之雄厚,更別特核動力航母了。可見我們動力系統與美國差距之大。
軍備時刻
對於航母這種遠洋作戰艦艇來說,續航力是非常重要的。“遼寧號”航母單次最遠的一次航行應該就是上個月“西出宮古海峽—抵近關島海域附近—路過菲律賓南部—進入南海海域—北上回家”這一路線了!那如果“遼寧號”航母僅依靠自身的燃油有能行駛多遠的距離呢?
首先,“遼寧號”屬於常規動力航母,其核心動力是4臺來自烏克蘭的TB-12蒸汽輪機,總功率約為18萬馬力;另外,“遼寧號”航母還配有8個鍋爐,產生的高溫蒸汽以推動汽輪機葉片轉動,然後將轉動傳遞個螺旋槳以推動航母前進!
幾萬噸航母的航行需要巨大的能源供應,從而蘇聯航母都選用重油來當做燃料,重油是原油提煉過汽油和柴油的液態殘留物,粘度很高,熱值很大,同時也相對便宜;另外重油的燃點為180—330℃,比汽油和柴油高出不少,所以也相對穩定!
對於“遼寧號”航母的載油和續航官方並未給出過準確的數據,不過我們可以參考其姊妹艦“庫茲涅佐夫號”航母得出結果。該級航母可以攜帶約8000噸的重油,在18節(33.3公里每小時)的經濟航速下,24小時可以航行800公里!
“遼寧號”航母在18節的航速下百公里油耗約為61噸,8000噸的重油可以使其航行約13000公里,從青島到美國西海岸的距離大約為10000公里,也就是“遼寧號”航母僅依靠自身燃油跑到美國西海岸完全不成問題!
而如果是在30節的高速航行下,百公里油耗會增加到112噸左右,此時的8000噸重油只能使“遼寧號”航母跑3850海里(約合7100公里),這樣的續航力還不足以到達夏威夷群島(如上圖所示)!
總體來說,遼寧艦滿油的情況下,僅依靠自身攜帶的燃油針對不同的情況可以航行7000-13000公里,這樣的續航力對於日常訓練來說是夠用了,如果再加上一艘901型綜合補給艦的話,整個航母戰鬥群的續航能力都將得以翻倍!
但如果對比核動力航母的話,“遼寧艦”的續航力還是遠遠不夠的,美國第一代“企業號”核動力航母,服役50年的時間4次更換核燃料,總行駛里程約有150萬海里;而如今的“福特號”核動力航母可以做到50年不更換核燃料航行150萬海里!
所以,航母要想跑得更遠還是使用核動力更好一些,不僅不需要攜帶那麼多的艦用燃油,騰出來的空間和載重還能攜帶更多的航空燃油以及生活物資,這也是為何我們最終要發展核動力航母的原因之一!
天下布武
考慮到經濟型,在有補給船的情況下,常規動力航母一般是不會滿油出航的,通常只會攜帶最大油量的35%~50%左右,不過,題目中的要求既然是在沒有補給船的情況下,那麼我們就只能假設看遼寧艦在滿油的情況下,能航行多遠的距離(自持力先不考慮其他因素限制),首先,根據可以查到的資料,遼寧艦最多可以攜帶燃油8000噸,使用的是380#號船用重油,這是一種粘度高、流動性差,類似於瀝青裝的燃油,如下圖所示:
▲重油
然後我們再通過各方面的數據來粗略計算一下遼寧艦在沒有補給船的情況下,最大行程是多少?對於常規動力的航母來說,想要保持最大的巡航距離,那麼是有一個最佳巡航速度的,並不是以最大速度行駛,如果是以最大速度行駛的話,在相同行程內的油耗反而會高上一個等級不止,而遼寧艦的最佳巡航速度為18節(即18海里/小時 = 33.3公里/小時),那麼我們只要知道在這個速度下遼寧艦的油耗就能計算出在滿油狀態下能行駛多遠距離了,以遼寧艦的“姊妹艦”——俄羅斯的“庫茲涅佐夫元帥級”航母相關數據作為參考,庫艦在18節的速度下,百公里油耗約為61.7噸,那麼遼寧艦也以這個油耗來算,8000噸燃油總共可以行駛約12945公里,即6989.7海里(1海里 = 1.852公里)!
這個算出來的數據跟我們能找到的資料上顯示的“遼寧艦以18節的速度下最大巡航距離為7000海里”這個數據基本上符合,也就是說,在沒有補給船以及航母自持力不考慮其他因素限制的情況下,滿油狀態的遼寧艦的最大行駛距離約為7000海里,最後再給大家算一下航母有多少錢吧,首先,船用的380#重油市場價大概為每噸450美金,即3016元/噸,如果是8000噸的話,那麼總價就為2412.8萬元人民幣,以百公里油耗61.7噸來算的話,遼寧艦沒跑100公里,所需的花費約為18.6萬,嗯,一部A級頂配小轎車的錢了!
哨兵ZH
航母,倘若不是核動力的話,那麼,其載油量是非常大的,遼寧號航母,採用蒸汽為推進系統提供動力,但燒鍋爐的燃料卻用的是重油。
所謂重油,就是原油提煉出汽油和柴油後剩餘的液態殘留物,具備分子量大、粘度高、燃燒值較高、性價比較高、儲備安全等特點,適合航母這般大型艦艇所以,使用時需進行預熱。
遼寧號航母,標排4.5萬噸,滿載6萬餘噸,之所以使用重油最重要的原因是價格便宜,以燃料油380號為例,其價格是2169元/噸,而柴油價格高達7000餘元每噸。
據悉,遼寧號航母,可以加6000-8000噸油,當然,不包括艦載機用航空煤油油,以及艦艇啟動用的柴油,就取中間值滿載燃油狀態為7000噸重油。
由於沒有遼寧號航母油耗的資料流露出來,現就以遼寧號的姊妹艦俄羅斯海軍的庫茲涅佐夫號航母為參考依據,庫艦每小時油耗約為50噸來框算。
當遼寧艦以每小時18節的經濟航速巡航時,24小時內能跑788.4公里,因此18節航速時,最大能航行約7000海里,約12964公里,差不都能跑到美國西海岸。
遼寧號在極速狀態下,當然一般這種狀態極少會出現,但不排除戰時在某個時間段需要以極速狀態參與作戰,或以極速狀態撤離海戰場,每小時行駛32節時,其最大航行約3850海里,約7026公里,遼寧號在海上自持力約有45天。
國平軍史
遼寧艦自2012年服役至今,已經多次圓滿進行遠洋訓練任務,其遠洋續航能力是毋庸置疑的。那麼遼寧艦這樣一艘海上鉅艦在自身滿油狀態下,無補給艦支持,可以達到航程呢?
其實這個問題需要細化,遼寧艦所燒的油是重油,即石油分餾之後柴油和汽油之後的殘留物,遼寧艦的油箱加滿時為8000噸。首先分為航母以什麼航速運行,遼寧艦為4臺蒸汽輪機推動,單臺最大馬力5萬馬力,總功率最大20萬馬力,可提供的最高航速達到32節(注意,比俄羅斯的庫茲涅佐夫號高了兩節),如果航速開到高速30節,那麼油耗是相當可觀的,續航力僅有7100公里;而以經濟航速18(1.852×18公里)節運行時,續航能力則要大得多,續航力達到13000公里。
▲其次以航母的自身承重狀態,遼寧艦滿載狀態排水量達到60000噸,而標準排水量為5.5萬噸,在標準排水量狀態下時運行速度自然會正常,但是如果是滿載狀態(艦艇除非在戰時否則很少出現滿載狀態),航速也會受到大大降低,多加好幾千噸,而動力系統的馬力是有限的,所以航母的承重狀態也是需要考慮的。
▲另外還有洋流問題,如果航母運行的時候順著洋流方向,那麼不僅會加快航速,還可以節省燃料,航程自然還會有所提高;而逆洋流時則反之。
西涼宣撫使
當前外界普遍認為,遼寧艦滿油約搭載8000噸燃料,續航能力為7000海里,海上自持力一般在45天左右。無論是作戰運用還是正常訓練出航,遼寧艦理論活動半徑可抵達美國西海岸,但實際活動範圍也就是西太平洋和印度洋附近。
遼寧艦採用常規動力,搭載4臺蒸汽輪機作為主要動力,總馬力約20萬,主要使用價格低廉、性價比較高的重油。有別於理論上接近無限巡航的核動力航母,從續航里程、海上自持力以及活動半徑等諸多領域明顯處於劣勢,這也成為廣大軍迷期待國產核動力航母出現的主要原因。
遼寧艦滿載排水量6萬多噸,不同的航速續航里程之間也存在一定的差距,就當前遼寧艦編配來看,遼寧艦主要用於訓練和科研試驗,因此遼寧艦艦載機並沒有達到滿配,只維持在最低限度:24架殲-15艦載機、數架直-18預警直升機或反潛直升機以及直-9搜救直升機,各類艦載機總數在34-36架左右。
但遼寧艦實際出海訓練,艦載機也保持在訓練最低限度,尚未出現過滿編出航,因此遼寧艦一般出航根本達不到滿載,故而在相同航速下,遼寧艦的續航能力能得到一定的提升,但這種提升相對來講是比較微弱的。
結合上述現實情況,以18節經濟航速為計算依據,遼寧艦續航能力要大於普遍認為的7000海里,有望達到8000海里,折算成公里數為14400公里,最大活動半徑折中約為7200公里,但實際運作能達到6000公里的數量值就已經很了不起了。
還要考慮航母出航實際問題,遼寧艦採用常規動力,出航後動力系統一直處於工作狀態中;因為使用是重油雖然性價比較高,適合大型水面艦船使用,但需要較長時間的預熱,有數據顯示遼寧艦這個過程需要十多個小時。出航中還要進行必要的訓練機動以及海上繫泊等,不可能無限制的保持18節的經濟航速一直航行下去,因此7000海里的續航里程數值只是一個參考值,實際運用很難達到這一標準。
因此,充分考慮沒有補給艦遼寧艦需要返航,再綜合訓練中還會出現高航速機動,綜合所有因素計算,遼寧艦一次滿油活動半徑實際也就只有3000海里以下,約為5000多公里。以關島為例,直線距離約為3000公里,因此遼寧艦的活動半徑最多到夏威夷群島附近,很難再走的更遠了。
鷹鴿分析
遼寧號在不同的航速下,續航里程也大不相同。遼寧號的核心動力是四臺烏克蘭TB-12蒸汽輪機,總功率高達14.9萬千瓦。此外遼寧號還搭載了八個鍋爐,用於生產高溫高壓的蒸汽,衝擊汽輪葉片,運動的汽輪葉片通過傳統裝置在帶動螺旋槳葉片。遼寧號以18節航速續航里程能達到8000海里,在29節航速續航里程能達到3850海里。
不同於核動力航母,遼寧號屬於常規動力航母。美國福特級核動力航母的在生命週期內都不用更換核燃料,理論上講續航里程沒有上限。核動力航母利用核裂變將水燒開,併產生水蒸氣。而遼寧號則使用普通燃料,更具體點將是重油(燃料油380號)。重油是從原油中提煉出汽油和柴油後的液態殘留物。重油粘稠度高、較容易凝固。鋪公路的瀝青,就是重油再分餾提煉的產物。船舶用的重油熱值大,燃燒溫度更高。
遼寧號每次能攜帶約6000至8000噸燃油,這還沒有包含艦載機用油和啟動用的柴油。據估算,遼寧號加滿油後,以18節速度巡航,24小時能跑777公里,百公里耗油約50噸。遼寧號的自持力約45天左右。
遼寧號的底子是蘇聯庫茲涅佐夫元帥級航空母艦,所以其性能指標都屬於上世紀1980年代。遼寧號作為我國首艘航母,更重要的意義是解決了航母“有無”問題,更重要的使命是培養我們成熟的航母操作人員和艦載機飛行員,為下一步更多、更先進的航母服役奠定基礎。
航空之家
單純談論續航的話,遼寧艦最大航程可以達到7000海里,大約是13000公里
遼寧號是我國首艘入役的航空母艦,它原本是蘇聯庫茲涅佐夫級航母的第二艘“瓦良格號”。由於瓦良格號是在烏克蘭境內製造的,所以蘇聯解體後該艦被烏克蘭繼承。
在蘇聯解體時該艦已完工了68%,但由於烏克蘭海軍對航母的需求並不強烈,烏克蘭政府也沒有財力繼續建造和使用航母,於是在1999年瓦良格號航母被賣給了中國。
此後在經歷了諸多曲折後,瓦良格號航母終於在2002年3月4日抵達大連港,開始在中國繼續建造和改進。到2012年9月25日,瓦良格號更名“遼寧號”,正式交付予中國海軍。(遼寧艦)
如果以動力系統劃分的話,今天的航母主要分為兩種,一種是“核動力航母”,一種是“常規動力航母”。核動力航母是使用核反應堆最為驅動裝置,在實際使用中幾乎可以達到無限續航能力,對於後勤保障的壓力較小。
而常規動力航母則大多是使用重油做燃料,通過燃燒重油帶動蒸汽輪機驅動航母。“重油”是原油提取汽油、柴油後的剩餘重質油,其優點是熱量高,安全性好(燃點高),價格便宜。
由於遼寧號屬於重大型航母,滿載排水量可達到6萬噸,所以可以攜帶的燃料比較多,因此續航能力也是比較可觀的。在滿油的情況下(遼寧艦出航要攜帶近8000噸重油),遼寧號以18節/海里的時速可以航行7000海里,大約相當於13000公里。
對於遼寧號航母來說,18節/海里是一個非常經濟的時速,但如果以32節/海里的時速高速行駛的話,遼寧艦的續航則為3850海里,大約是7200公里。(遼寧號出海)
雖然續航沒法跟核動力航母是比較,但是在常規動力航母中,遼寧號的續航已經是非常優秀的了。為了保障遼寧號軍備全球作戰能力,中國現在已經下水了多少大型補給艦船,為遼寧號伴航補血。
“補給艦”就是為船隊提供物資燃料補給的艦船,補給艦可以攜帶大量物資和燃料跟隨航母出海,並在中途為航母提供補給,是航母的充電寶。
早在上世紀80年代中國就已經建成了四艘“905型補給艦”,能夠為艦隊提供11000噸各種燃料。此後我國又建造了排水量為37000噸的“908型補給艦”,可以攜帶23000噸燃料。
到2003年,具備較高航速的“903型補給艦”開始服役。“903型補給艦”的最高航速可以達到20節,基本可以跟得上航母的速度。“903型補給艦”共計建造了8艘,曾在索馬里護航行動中擔任艦隊的補給工作。
目前中國最大的補給艦是“901型綜合補給艦”,目前一共有兩艘入役,分別是“呼倫湖艦”和“查干湖艦”。901型綜合補給艦的排水量接近5萬噸,而時速能達到25節,完全能跟得上航母的節奏了,成為遼寧號的新一代超級充電寶。
(呼倫湖艦)
千佛山車神
“遼寧號”航母是人民海軍裝備的第一艘航母,採用蒸汽輪機系統,根據公開信息顯示“遼寧號”航母標準排水量約5.5萬噸、滿載排水量約6.2萬噸,媒體上也曾報道“遼寧號”航母一次可加油8000噸,自持力約45天,以18節經濟航速形勢,最大航程可達7000海里左右,也就是約7000X1.85=12950公里。
海上高速機動的“遼寧號”航母
去年南海閱兵中的“遼寧號”航母
其前身是蘇聯時期建造的“瓦良格號”,“瓦良格號”原計劃裝備4座TB-12蒸汽輪機,而我國在051驅逐艦、051B、051C驅逐艦上都裝備了蒸汽輪機,因此“遼寧號”裝備了類似國產蒸汽輪機,只不過相對於051系列驅逐艦裝備2臺蒸汽輪機,“遼寧號航母則裝備了4臺蒸汽輪機,總推進功率約20萬馬力,可以驅使6.2萬噸的“遼寧號”達到32節的極速。
051系列驅逐艦裝備2臺蒸汽輪機,曾跑出過37節的高速
蒸汽輪機雖然單機功率大,但是就像其他常規動力艦艇一樣,對於燃料的消耗速度也是十分驚人的,“遼寧號”一次性加滿8000噸的燃油,即便按照最經濟的航速18節航行,也只能航行16天左右,如果以32節的最高航速航行則只能航行5天左右,最大航程也下降到不到4000海里、即7400公里。由此可以看出,對於航母這樣的大型常規艦艇來說,燃料保障是一項極其龐大的任務。
091大型補給艦,被網友稱為“航母奶媽”
美國“供應級”快速戰鬥補給艦
相對來說核動力航母在航程以及後勤保障方面的優勢就非常明顯了。全球第一艘核動力航母“企業號”服役於1961年,裝備8臺A2W反應堆,一次裝料可以航行超過20萬海里(37萬公里,大致是地球至月球的距離);“尼米茲級”核動力航母裝備2臺A4W反應堆,一次裝料可以航行超過80萬海里(約150萬公里);而最新的“福特級”核動力航母裝備2臺新型的A1B反應堆,理論上可以全壽期不用換料,航程可達120萬海里以上(超過220萬公里)。
“企業號”核動力航母,最高航速超過33節“尼米茲級”核動力韓航母“布什號”(上)和“杜魯門號”
“福特號”核動力航母
核動力航母雖然技術難度大、造價費用高,但是在快速部署、持續作戰能力方面具有明顯優勢,而且可以大大降低對保障船隊的要求,提升整個航母編隊的作戰效能。對於大國而已,裝備價格其實並不是最關注的因素,在合理範圍內最大限度的實現自身戰略、軍事意圖才是關鍵,“遼寧號”只是開端,發展大型核動力航母才是最優選擇。
核動力航母在快速部署、持續作戰能力方面優勢明顯