遼寧艦一次要加多少油?能航行多遠?看完才知道為何要大型補給艦

軍事     2021年06月21日

《遼寧艦一次要加多少油?能航行多遠?看完才知道為何要大型補給艦》

我們都知道,現代航空母艦的動力主要分為兩種,一種是常規動力航母,一種是核動力航母,常規動力艦船使用的發動機主要以燃氣輪機和蒸汽輪機為主,需要燃油不斷燃燒提供能量,經過多級轉化後產生動能。而核動力則通過核反應堆的核裂變或核聚變鏈式反應產生能量,用以代替其他燃料加熱水,產生蒸汽發電或驅動航空母艦等設施運轉。這兩者之間的本質區別在於提供能量的方式不同。

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核動力裝置工作原理

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常規動力航母使用的蒸汽輪機,需要大量的燃料(大型船舶主要以重油為主)燃燒鍋爐加熱水,讓水沸騰產生蒸汽,蒸汽帶動汽輪機轉動,從而驅動發電機和傳動裝置產生動力和電能,以滿足艦艇的需求。而核動力只是提供能量的方式不同,核動力是通過核反應堆核裂變或核聚變鏈式反應產生熱量加熱鍋爐中的水,產生水蒸氣帶動汽輪機,從而產生動能和電能等等。在當今世界所有擁有航空母艦的國家當中,只有美國和法國的航空母艦採用核動力,中國、俄羅斯、印度和英國的則採用常規動力裝置。

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蒸汽輪機工作原理

在使用常規動力的國家當中,中國、俄羅斯和印度則採用的是蒸汽輪機,英國的伊莉莎白女王級航空母艦採用的則是燃氣輪機。燃氣輪機與蒸汽輪機不同的是燃氣輪機燃燒產生的燃氣直接驅動渦輪旋轉,從而產生動能或者電能,並不需要燒鍋爐加熱水產生水蒸氣來驅動汽輪機。 燃氣輪機與蒸汽輪機相比通常情況下具有比功率高,燃燒效率高,功率調節快的優點,換到船上就是加速減速時間短。目前燃氣輪機主要運用在驅逐艦和護衛艦等主戰艦艇上。

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美國海軍主要裝備的LM2500燃氣輪機

由於使用成本高、壽命短、工藝複雜等一系列的缺點,在航空母艦或者大型船舶上很少使用這種發動機。但驅逐艦和護衛艦等主戰艦艇不同,這種艦艇需要的是極快的反應速度,更快地加速能力,使用燃氣輪機作為動力比蒸汽輪機反反應時間更短,戰場支援效率更高。所以,現在主流的驅逐艦,包括我國的052D型驅逐艦和055型驅逐艦,美國的「阿利伯克級」驅逐艦和「提康德羅加」級巡洋艦,日本的「摩耶」級驅逐艦和愛宕級驅逐艦等均採用的是燃氣輪機。

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055型驅逐艦也使用的是燃氣輪機

不過常規動力裝置,不管是燃氣輪機還是蒸汽輪機,在很多方面都無法與核動力相比擬。常規動力需要大量消耗燃料,海上自持力有限。對於航空母艦來說,常規動力航母為儲存燃料,會大量擠占空間,導致的問題就是空間減少,搭載的人員、艦載機和航空燃油等減少。而且常規動力源源不斷地消耗燃料,燃料是有限的,導致的問題就是續航里程有限。為此就影響了海上自持力,無法長時間持續作戰和長時間高速航行,需要定期進行補給。

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遼寧艦

而核動力航母只需要考慮航空燃油以及配套設備使用的燃油,不需要大量燃燒能量來提供動力。其搭載的核反應堆可以無限提供能量,最大優點就是擁有無限航程,而且是無限高速航程,一般核反應堆的核燃料加裝一次就能10-20年不用更換,這就減輕了燃料問題的負擔,減低對補給艦的依賴,可以騰出更多的空間來裝載武器彈藥、油水和生活必需品等等。同時降低補給頻率,還能降低補給艦和艦隊被攻擊的風險。這也是美國的「尼米茲級」核動力航母為何能夠長期全球部署的原因。

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美國海軍的尼米茲級核動力航母

那麼常規動力航空母艦的燃料消耗量到底有多大呢?這裡我們以滿載排水量為6.5萬噸的遼寧艦為例。為了讓這樣一艘幾萬噸的軍艦跑起來絕非易事,光是燃料的消耗量就非常驚人。據有關資料根據「庫茲涅佐夫」號航母的數據進行估算,遼寧艦一次的加油量大約在8000噸左右(重油,不包括其它燃油),比一艘052D型驅逐艦還要重。那麼在裝載8000噸燃油的情況下,遼寧艦的航程又有多遠呢?

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遼寧艦航母編隊

這裡我們要區分開來計算,航程的多少和航速有很大的關係,不管是航母,還是我們常用的汽車,都有經濟模式,在某速度下航行燃油經濟性最高,跑的最遠。常規動力航母最經濟的航速是18節(約等於33公里/小時,一節=1海里/小時=1.852公里/小時),恆定在這樣的航速下航行航程最遠。在此航速下,遼寧艦大約能夠航行7000海里,約等於13000公里。

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遼寧艦

如果是在最高航速(遼寧艦的最高航速為32節)下航行,油耗量則上升一個等級。航程下降到3850海里,約等於7100公里,在此航速下,航母燃油的自持力只有5天。而18節航速航行,大約可以航行16天,這就是航母的自身攜帶燃油的海上自持能力。而核動力航空母艦核反應堆的使用壽命期內,可以航行幾十萬海里,且不用考慮經濟航速和最高航速等問題。

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呼倫湖艦為航母編隊

所以,常規航母和核動力航母在續航里程或自持力上是無法比擬的,更難以進行全球部署。常規動力航母為了解決這個問題,就必須配備大型綜合補給艦為其補給,才能提高續航里程,並增加持續作戰時間。遼寧艦和山東艦建造以後,依靠903型補給艦進行補給是遠遠不夠的。我國為滿足這兩艘航空母艦的補給需求,為此還專門建造了901型綜合補給艦,以航母航母編隊遠海的作戰需求。

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901綜合補給「呼倫湖」艦正在為遼寧艦補給

據有關數據顯示,901綜合補給艦的滿載排水量接近5萬噸,估計最多可攜帶船用燃油10000-15000噸、艦載機航空煤油5000噸、淡水1000-1500噸(配海水淡化設備)、乾貨彈藥3000噸,這樣物資攜帶能力,幾乎可以滿足整個艦隊的一次補給需求。將航母編隊的續航里程、作戰時長和作戰半徑提高60%以上,使其具備遠海作戰的能力。但相較於核動力航空母艦,常規動力航母即使有大型綜合補給艦助力,作戰效率和續航里程等方面依舊無法與核動力航母相比擬,這也是我國發展核動力航母呼聲越來越高的原因。

(註:以上數據來源網絡,僅供參考!)

(潛望者2021年4月16日著)