航速對于航母機動能力和海上反潛作戰(zhàn)緊密相關。下圖為美軍林肯號航母在海上做高速機動轉彎
很多媒體在討論航母的時候，經常把動力系統(tǒng)忽略掉。因為相比航母巨大的外形、威武的艦載機、規(guī)模龐大的護航編隊，深埋在內部的動力系統(tǒng)確實不太顯眼。相對于航空發(fā)動機，水面艦艇發(fā)動機再怎么“不給力”，畢竟還能在海面上飄著走；而作戰(zhàn)飛機發(fā)動機一“犯病”，飛行員就準備跳傘吧。然而航母不僅是一個浮動平臺，它就像現(xiàn)代戰(zhàn)機一樣，也需要極為充沛的動力，來滿足高航速和艦上設備的需要。此外彈射器對于航母的意義已經眾所周知。正如很多專家預測的那樣，中國未來的國產航母，也勢必面臨采用何種彈射器的問題。無論蒸汽彈射器還是電磁彈射器，不但本身是高工藝、高技術的代表，而且和航母的動力息息相關。因此，航母動力是衡量航母性能的一個非常關鍵的指標和核心技術問題。
首先，充沛的航母動力能夠滿足航母高航速這一實際的戰(zhàn)術需要。
第一，航母艦載機的起降需要航母保持一定的速度。航母艦載機起降，本質上說就是在海上的一個機場起降。從物理學的基本規(guī)律來說，飛行器能夠起飛，就是必須達到一個必要的起飛速度。美國的核動力航母號稱可以0速度彈射，但這是基于美軍艦載機航空動力和彈射器的強大。即便如此，美軍也要常保持在20節(jié)和迎風的狀態(tài)下起降，以減輕彈射器的壓力。
對于滑躍式起飛的航母，航母的速度就更加重要。由于沒有彈射器，艦載機起飛的重量就要受到限制，而航母航速如果降低，就進一步惡化艦載機的起飛重量，直接影響其作戰(zhàn)半徑和武器掛載能力。這就意味著航母的綜合作戰(zhàn)能力大幅縮水。
美國為“杰拉德福特”號航母研制的電磁彈射器。
第二，航速是航母機動能力的重要體現(xiàn)。航母天生就是要在遠海作戰(zhàn)，而不是守在家門口。航速的差異，將直接影響航母部署的時間，海戰(zhàn)的距離越廣，航母機動速度的差異就越明顯。每當國際發(fā)生危機事件，美國總統(tǒng)總是要問最近的航母在哪？這其實也和航速有關。馬島戰(zhàn)爭中，英國的特混艦隊走了將近30天才從本土抵達了馬島附近海域，其航母的巡航速度僅有18節(jié)。如果是核動力航母30節(jié)以上的巡航速度，至少能提前8-9天。當時首先抵達馬島海域的英國“征服者”號核潛艇，水下速度為28節(jié)，從蘇格蘭基地出發(fā)就只用了21天。即使我們考慮航母護航艦艇跑不了這么快，整個編隊保持在25節(jié)左右的速度，提前一個星期抵達戰(zhàn)場是沒有問題的。如果不是阿根廷實力不濟，否則耽擱一個星期的時間，足以影響現(xiàn)代戰(zhàn)爭的勝負了。
第三，航速與航母安全，即反潛作戰(zhàn)有關。在敵軍潛艇可能埋伏的海域，航母就要做頻繁的曲折戰(zhàn)術機動，其目的是讓埋伏在水下的潛艇難以判斷航母的運動方向，讓后者難以找到機會發(fā)動攻擊，同時很難規(guī)避航母戰(zhàn)斗群的反潛力量。曲折機動戰(zhàn)術就需要航母戰(zhàn)斗群保持在較高的航速，一般情況下都要保持在16-22節(jié)，如果風速很小的情況下，還要提升至29節(jié)。航母戰(zhàn)斗群高航速航行，一方面縮小了敵潛艇魚雷攻擊陣位扇面，降低了其占位概率，并使對方難以及時利用所偵察到的信息。雖然航母戰(zhàn)斗群尾部反潛縱深小，但在其航渡時，最高航速低于26節(jié)的潛艇如從尾部占領魚雷攻擊陣位卻較困難，因為相對速度小，僅有幾節(jié)，由此導致輻射噪聲強度高和高速占位持續(xù)時間長，易被位于尾部的航母護航潛艇或水面艦艇的拖曳式線列陣聲吶發(fā)現(xiàn)，而且，潛艇從航母戰(zhàn)斗群翼側進入尾部也需數(shù)小時。這些都限制了敵潛艇的攻擊活動。不可否認，如果敵方能夠組織核動力和常規(guī)動力潛艇的魚雷，近、中、遠程反艦導彈和機載、艦載中、遠程反艦導彈攻擊戰(zhàn)斗群，將會極大削弱航母戰(zhàn)斗群的對潛防御能力。但能夠組織起如此力量的國家寥寥無幾，航母高速機動的意義依然成立。
因此各個國家在測試航母的時候，都要跑出極限速度，以確定其是否滿足設計的最大航速。如果不是這個原因，俄羅斯為印度改裝的“維克拉瑪?shù)賮?rdquo;號航母，也不會落得一個海試中鍋爐爆缸的下場。
美國羅斯福號核動力航母
除了航母的高速機動需要強勁的動力，蒸汽彈射裝置和航母動力也有很大的關聯(lián)。美國C系列彈射器一些早期型號，如C-7，就是受限于“福萊斯特”號航母的主動力鍋爐，彈射速度提不上去。后來使用了專用的蒸汽補燃加壓鍋爐，才將蒸汽壓力提高了一倍，提升了彈射器的彈射能力。即使是C-13彈射器，也有諸多的限制。它一次彈射就要消耗625公斤的蒸汽和1噸左右的緩沖淡水。蒸汽在彈射后散失到外界，如果航母以每分鐘1架的速度進行緊急彈射起飛，那么連續(xù)彈射8架飛機之后航母的主動力蒸汽就會損失20%，整個動力就會損失32%，航速就要下降8節(jié)。可見如果是單純的蒸汽動力航母，已經無法承受重型彈射器的消耗，即使研制了彈射器，也會由于動力蒸汽輸出的限制，而限制彈射重量和效率，進而限制艦載機的作戰(zhàn)性能。因此美國研制核動力航母，除了應對全球巡航以外，也和彈射器的蒸汽巨大需求有很大關系。
在蒸汽彈射器發(fā)展到極限，更先進的電磁彈射器就應運而生。中國能否應用電磁彈射裝置，不但取決于彈射器本身的研制，還受限于艦艇本身的電力輸出水平。傳統(tǒng)的航母推進系統(tǒng)和電力系統(tǒng)是兩個相對獨立的系統(tǒng)。動力的大部分能量用于推進艦艇前進，小部分帶動艦載的發(fā)電設備來為艦載電子設備提供電能。但航母發(fā)展到今天，電子設備對供電需求不斷增大，例如“遼寧”艦艦島上的四個相控陣雷達；而同時電磁彈射器、激光炮、電磁炮等未來可能裝備航母的高能量武器，也提高了對電能的需求。相比上一代航母，這些新型武器和設備將加大改變航母的能量供需結構。
因此，新一代的航母不但要有這更為充足的動力源，還要應用更新的綜合電力系統(tǒng)來實現(xiàn)航母動力系統(tǒng)的革命性變化，也就是“全電動力航母”。
殲-15戰(zhàn)機自遼寧艦甲板滑躍起飛，相信未來國產航母將采用彈射器
航母這樣的龐然大物應用艦艇綜合電力系統(tǒng)，首先帶來的是艦艇內部推進設備的巨大變化。每一個到過遼寧艦底部的人都會被航母巨大的蒸汽輪機、齒輪傳動裝置和軸系所震驚。美軍的尼米茲級航母也是同樣如此。由于航母動力要通過減速齒輪和長軸來推動螺旋槳，因此無論是核反應堆還是燃氣輪機、蒸汽鍋爐以及傳動裝置，都會集中安裝在艦艇的最底部，而且要裝配在一條直線上，占據(jù)了航母大量的空間和重量。而使用艦艇綜合電力系統(tǒng)，則意味著航母動力可以拋棄減速齒輪箱，縮短軸系，轉而用電動機直接帶動螺旋槳前進。航母的核心動力則不用必須安裝在底層甲板，可以更靈活地選擇安裝位置，一根電纜就可以運轉電機推動航母前進，從而避免水下魚雷攻擊對艦艇動力的致命打擊。艦艇綜合電力系統(tǒng)改變了航母的結構布局，意味著航母有更多空間裝載武器彈藥或改進艦員的生活空間。有些設想中更為激進的吊艙式電力推進裝置，連軸系全都不要，而是把電動機和螺旋槳直接整合在一起，安裝在航母的尾部來推動船體前進。
綜合電力系統(tǒng)除了改善了航母的內部結構布局，還提升了艦艇燃料能量的利用率。傳統(tǒng)艦艇的電力，不過是整體推進能量“勻出”固定一部分來進行發(fā)電，即便艦艇不是全速運行，也不會增加電能。而綜合電力系統(tǒng)則是將航母動力機械能源，全部轉化為電力，然后根據(jù)實際需要靈活分配。如果不需要航母全速運行，就可以把大部分電力用于艦載的大耗電量系統(tǒng)，例如我們上面提到的電磁彈射器甚至電磁炮，從而能節(jié)省燃料，油耗降低，即使對于核動力航母，也可以延緩核反應堆的使用壽命。
現(xiàn)在我們不難看出，航母動力系統(tǒng)的優(yōu)劣，將對航母的作戰(zhàn)性能起到至關重要的作用。我們在關心中國航母艦載機發(fā)展的同時，絕對不能忽視航母動力這一“心臟”的重要性。面對英國“伊麗莎白”級航母、美國“福特”航母這些新一代航母，中國航母動力要實現(xiàn)雙重發(fā)展任務，首先就是能夠提供高功率、高效率、高安全性的航母核心動力輸出裝置，包括蒸汽輪機、燃氣輪機、艦載核反應堆；同時還要實現(xiàn)“綜合電力系統(tǒng)”這一艦載能量智能化、信息化管理系統(tǒng)的應用。
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