曾经的日不落帝国,如今只能节省经费,研发双舰岛的航空母舰

问题:如果下一代中国航母用燃气轮机的话,中国有相应配套的机器吗?

问:英国最新一代全电推航母有多强?

研发双舰岛伊丽莎白女王级航空母舰

在上个世纪,英国的国力开始下滑,已经无法支撑起庞大的航空母舰发展,当年的英国为了防止本国海军没有航母可用的局面,发展了一些轻型的航空母舰,但是这种航母没有太大的实力,以至于在1982年英国和阿根廷之间爆发的马岛之战中,这种轻型航母的先天不足让作战能力大受限制,使得英国付出不小的代价,所以在1998年12月,英国国防部正式决定自行建造新一代航空母舰,这款英国新一代航母就是今天武器大讲堂的主角-英国伊丽莎白女王级航空母舰。

回答:

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曾经的日不落帝国,如今只能节省经费

英国伊丽莎白女王级航空母舰于2017年12月7日正式服役,本级舰全长280米、宽70米、吃水深度11米、满载排水量6.5万吨,是英国海军有史以来吨位最大的航母。

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结构设计上延续了英国航母双舰岛的设计,舰身的装甲防护并没有做的很强大,这主要是因为经费的问题,英国伊丽莎白女王级航空母舰的舰身并没有安装直接用于防御敌方炮弹的装甲,而是采用点防卫武器取代。

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伊丽莎白女皇级航母配备有从美国购买的MK-15 Block
1B密集阵近程防御武器系统和四座DS30B型30毫米舰炮,用来对付近距离的威胁,在舰上还配备有箔条、红外诱饵和电子干扰装备用来干扰进程制导武器。

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当然伊丽莎白女王级也不是完全裸奔,在舰体的重要部位,跟美国的尼米兹级航空母舰一样加装了凯夫拉复合材料,用来抵御一般弹片造成的损伤。

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舰体的设计从下至上划分为14层甲板,主舰体内自艏向艉设计了18道水密隔舱,这个水密隔舱把舰内分割成19个水密舱段,靠近甲板的一层为下甲板机库,这个机库长163米,宽26米,层高7.1米,总面积4200平方米,这些组成舰内的9层结构,剩下的五层结构则是上层建筑的结构了。

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上层建筑主要是前后两个岛式上层建筑,这种类型的布局是英国航母的传统,伊丽莎白女王级航母的双舰岛设计可以大大的降低单个舰岛的重量和尺寸,并且双舰岛将分别担任不同的功能,从而避免多种电子设备相互干扰,不用像单舰岛一样将各种雷达和通信预警设备都堆在一个地方,大大的降低了单一舰岛受创后导致航母丧失全部作战能力的风险。

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伊丽莎白级航空母舰的前部舰岛主要安装有航海、导航、远程探测和警戒、编队通信设备和比较重要S1850M远程雷达,是舰长和司令部的位置,担负航行驾驶等指挥控制任务。后部的舰岛主要安装有航空指挥、舰机通信、电子对抗等设备,主要担负舰载机飞行控制和航空管制任务。

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甲板方面,伊丽莎白女王级航母的甲板主要是为了配合垂直起降飞机而设计的,当然还在前部舰首设有一个仰角12度的滑跃甲板,用来提供固定翼飞机的起飞,起飞区长162米,宽18米,占据甲板的一半位置,而另一半主要是存放舰载机使用,跟尼米兹级航空母舰不同的是,英国的这一级航母没有配备特别强大的阻拦索系统,这是跟它的舰载机选择有关。

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舰载机方面,主要是计划配备短场起降战机,例如F-35B闪电II战机、EH-101反潜直升机、CH-47运输直升机、AH-64武装直升机等等,未来还将会配备UAV无人机或守望者无人侦察机。

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最多能容纳36至40架舰载机,在实际作战的情况下,对陆地作战预计会搭载36架F-35B战斗机,而在两栖突击模式下,舰上将会全部装载直升机进行作战,伊丽莎白女王级舰载机具体配置还没有最终定下来,还需要未来更多的时间才能揭晓,不过有一点可以肯定的是,舰载机将会配备美国F-35战斗机为主,未来的滑跃式甲板也将会拆除,换成弹射器使用。

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动力方面,经济萧条的英国自然建造不了核动力航母,因此很保守的采用了燃气轮机,伊丽莎白女王级航空母舰采用两台罗尔斯·罗伊斯生产的单机功率36兆瓦的MT30燃气轮机和四台瓦锡兰柴油发电机组供电,总功率可以达到108兆瓦以上。

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其动力为IFEP综合电力推进系统,这个电力系统在美国朱姆沃尔特级驱逐舰上也采用,通过将燃油转换成电力,从而驱动感应电动机带动双轴双5叶螺旋桨推动舰体的航行,这样的好处就是在未来英国配备电磁弹射系统的时候,可以节省电力系统的改装了。

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其动力系统相对于传统的蒸汽轮机机械传动相比,具有占舰内体积比例、动力系统重量、动力分配灵活性的优势,但是动力输出略微不足,伊丽莎白女王级航空母舰最快只能达到27节的航速,在18节的时候续航里程为10000海里,跟美国海军的航母相比,差了不是一丁半点啊。

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目前,伊丽莎白女王级航空母舰已完成首舰伊丽莎白女王号的生产,并已经服役,而第二艘也是最后一艘威尔士亲王号也基本修建完毕。

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不过英国的经费有限,2号舰完成度没有达到100%,而是暂时以超大号的两栖攻击舰服役,在未来可以进一步变身成航空母舰参加实战。

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目前而言,伊丽莎白女王号的各种配置和实力也算得上是世界最出色的航空母舰之一了,已经可以满足英国在未来的作战需要,所以在未来这款航母配合F-35战斗机和先进的无人战机,或许能让英国这个发明了全通甲板、斜角甲板、蒸汽弹射器、助降灯和喷气式飞机上舰等现代化海军实用的技术的国家再次崛起也说不定呢?

没有合适的,国产R0110重型燃气轮机虽然在功率上满足了,但是也不实用。而且国产航母绝对不会用燃气轮机的。
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关于英国新航母的文章已经很多了,不乏各种恶意贬低亦或者盲目吹嘘,既然回答这个问题,我们就从技术角度客观的说一下“伊丽莎白女王级”航母的是是非非。排除该型航母试航时出现的各种问题以外(实际上任何一种海军新型首制舰都会或多或少的存在各种问题,既包括理论设计在转化为工程建造时难以避免的“偏差”,也包括各种新装备技术指标概念与实装时的不足,这些问题即使是在造一型轻护卫舰的首舰时也会出现,更何况是航母这种重大装备),可以说伊丽莎白女王级在许多方面都有新的创举,比如说“首次在大型航空母舰上使用燃气轮机、开创性的双舰岛布局、首次在航母上使用整合式电力推进系统”等等。

国产下一代航母的满载吨位至少和第一艘航母“辽宁”号持平,要想达到32节的最大航速,最少需要20万马力。目前国内舰用燃气轮机功率最高的是QC280燃气轮机,,轴输出功率32000马力,显然QC280并不合适,首先单机功率太低,其次也不可能通过多台并组的方式,这样在联轴器的设计制造上难度太大,机械损失会很大,可靠性也不高。
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世界上唯一采用燃气轮机的大型航母——英国的女王级航母,采用了罗.罗的MT-30燃气轮机,单机输出功率5万马力,但是最高航速只有26节,离标准的32节差的远。这个航速要是起降直升机和垂直短距起降的F-35还行,弹射和滑跃的舰载机远远达不到最低的30节要求。
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法国的戴高乐号航母就因为贸然采用了两台核潜艇用的K-15核反应堆,导致输出功率不足,航母最大航速只有区区25节,所以其搭载的阵风舰载机的最大起飞重量只有22吨左右,离其他国家的舰载机30吨以上的最大起飞重量差的远,这也导致其战斗力相比其他舰载机来说差的远,只能用于自保了,和航母的本性背道而驰了。
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从大家都在讨论的R0110重型燃气轮机,输出马力15万匹马力,好多人说两台就够支持国产大型航母以32节甚至更高的航速高速航行了,而且航母的吨位还可以一跃提升至8万吨,进一步提升了航母的战斗力。但是国产重型燃气轮机R0110本身就是个陆用发电用的燃气轮机,并不能直接作为航母的动力系统。目前也只有一台在深圳作为电网备用电源存在,并没有经过长期满载运行以检验其可靠性,贸然用于航母搞不好就会趴窝。
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其次R0110重型燃气轮机是烧天然气的,而舰载燃气轮机都是烧油的,所以还得改进,R0110在研发初期就是作为陆地发电而设计的,原始设计的就是长期稳定运行,这和舰载燃气轮机动力系统呼之即来挥之即去的要求从根本上就有差距。要想用就需要改进,改进需要时间,改进后试验更需要时间。这个时间也等不起啊,到那个时候国产核动力早已经成熟了,用核动力岂不是更好。
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而且用燃气轮机再用蒸汽弹射器就不合适了,就只能用电磁弹射器了,而采用电磁弹射器的话航母就要采用综合电力推进系统,这么做很冒险,而且电磁弹射器和综合电力推进系统在军用舰艇上的技术还不够成熟,看看英国的45型驱逐舰全体趴窝就已经说明了在主战舰艇上大量采用新技术是不可取的。
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因此在国产舰用核动力系统没有成熟前,国产航母应该还是会继续采用蒸汽轮机的,技术可靠成熟。军舰采用蒸汽轮机并不代表就是落后,核动力航母的动力系统和常规动力的航母动力系统也只有蒸汽来源不同,一个是燃油锅炉,一个是核反应堆。
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主战武器装备的成熟可靠,强过狐里花哨。而且伴随着国产核动力破冰船的开建,也在说明国产航母的核动力系统已经开始了装机试验。距离国产核动力航母的下水已经不远了。

整合式电力推进系统

可以说英国海军“日渐式微”,但是其海军作战思想和海军装备发展还是有许多独到之处,比方说军用舰艇全电推进基本上算是英国首开山河、玩的最溜也最为成熟,当别的国家还只是有这个概念时,英国已经在驱逐舰上开始实际使用全电推进,甚至已经开始在航母上采用。这不仅是英国海军装备研制的概念先进,也得益于英国在军用燃气轮机领域的深厚功力。

罗罗公司的MT-30燃机,单机功率36MW,目前仍是世界上舰用燃气轮机的巅峰之作,不仅英国海军自己采用,美国和欧洲的许多舰艇都将其选做主动力装置。虽然这型燃机在作为大型航母动力时,还略显“孱弱”,但仍是迄今位置唯一可以作为航母主机使用的燃气轮机。当然常规动力与核动力相比存在天然劣势,但是在常规动力领域,其动力系统空间占用、动力分配灵活性、动力快速响应能力、系统功率重量比等都远超“锅炉-蒸汽轮机动力”的常规航母。最简单的例子就是,燃机航母随时可以启动出航,而锅炉-蒸汽轮机航母“什么,现在就要启动出航?先等等,让我把锅炉烧热,热个机先”。

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