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中国打造全电舰队真的很美好?漏电停电怎么办


来源:科罗廖夫

原标题:中国海军打造全电舰队真的很美好么?万一漏电停电怎么办? 本文作者:相复励 很多人都不知道,全

原标题:中国海军打造全电舰队真的很美好么?万一漏电停电怎么办?

本文作者:相复励

很多人都不知道,全电推进的船舶在近百年前就有了。在上世纪20年代前后,船用大型减速齿轮技术和工艺遇到瓶颈,而电力推进又恰好能规避掉这个难题,曾非常短暂地兴起过一阵全电力推进的风潮。最典型的例子,就是美国一战时期的新墨西哥级战列舰,以及著名的列克星敦号和萨拉托加号航空母舰。

列克星敦号是一艘3.6万吨的巨舰,由16台锅炉向4台GE汽轮发电机组供气,带动相应的4个推进电机,输出功率18万匹马力。1928年服役以来,该舰在一系列演习中证明了电力推进的良好勤务性和可靠性,列克星敦号在演习中曾跑出过34.5节的最高航速。虽然列克星敦号在1942年5月珊瑚海海战中被击沉,但姊妹舰萨拉托加号一直打完了二战,直至在比基尼环礁的核爆中魂归大海。

但是,在当时的技术条件下,电力推进技术也撞上了天花板。由于IGBT绝缘栅双极型晶体管等这类大功率半导体器件还没有出现,加之发电机、断路器等一系列装设备性能的制约,舰船电网电压很难提升,电力推进的功率一直上不去。那个年代继电器还没有发明,集成电路也是空中楼阁,使得电力系统的检测和控制非常复杂,其逻辑和保护关系更是令人眼花缭乱,给维护使用保养带来了很多难题。在船用大型减速齿轮技术突破后,世界各强国海军在主战舰艇的动力选择上都不约而同放弃了电力推进,继续采用主汽轮机通过减速齿轮装置直接驱动螺旋桨的驱动方式。

上世纪70年代以后,电力推进迎来了新的春天。和传统推进方式相比,由于在整体布局、紧凑程度、调速性能、推进效率、噪声控制等方面有着先天性的优势,电力推进装置最先在油轮、工程船、破冰船、化学品船等船型上得到应用,并逐步向军用方向发展。本世纪以来,从45型驱逐舰、F125型护卫舰,再到DDG1000、“福特”级和“伊丽莎白女王”级航母,一众新锐战舰纷纷采用电力推进,好像不用电力推进都不好意思出来见人。

八一勋章获得者——马伟明院士的事迹曝光后,广大军迷对国产电力推进的战舰也寄予了极大期望。

但是,电力推进真的就那么美好吗?

首先,在发现即摧毁的现代海战中,作战舰艇更关键的性能是势态感知能力、打击能力和自防御能力,电力推进本身除了能在一定程度上降低噪音,并提高舰艇的正倒车、转向、加速等性能外,对舰艇作战能力本身的提高并没有实质性的帮助。特别是由于推进电机功率和布局的问题,很多电力推进舰艇在最大航速往往还比不上传统的燃燃联合甚至柴燃联合推进的舰艇。日本海自在论证秋月级后续方案时,考虑航速问题就否决了电推方式。

其次,电力推进舰艇机舱位置灵活、轴系短,甚至可以吊舱推进,能给舰船设计师带来福音,但一旦舰艇中弹燃烧,密布全舰、容易燃烧的电缆却是任何一支损管队的噩梦。即便是使用阻燃电缆或是铠装电缆,也只是燃点较高罢了,并不是不会燃烧。与其它火灾不同,电缆起火将释放大量有毒黑色浓烟,在舰艇狭小的通道和舱室里,甚至会出现能见度为零的情况,给灭火带来很大困难,而且必须贯穿全舰的电缆,也给阻止火灾蔓延带来挑战。破损进水的舱室,在电缆可能漏电的情况下,舰员堵漏也将面临很大的风险。目前各国战舰电网都采取两舷供电模式,即主电缆在两舷布置,同时向主要负荷供电,理论上可以通过改变断路器状态、搭设应急电缆等方式,保证全舰主要负荷的供电,维持住电力推进舰艇的动力,但和传统舰艇前后机舱分开布置的方式相比,电推并不见得在舰艇生命力上有多么显著的优势。采用吊舱推进的电推舰艇,一旦尾部中弹,吊舱强度能否经受冲击,是否会脱落,恐怕都是未知数。

此外,电力推进对舰员素质要求较高,几十年前的蒸汽动力舰船上,动力装置大部分的故障可以依靠水兵熟练的技能去解决,比如更换漏气法兰、焊接破损管路、研磨轴承,甚至是更换锅炉的耐火砖。而在电力推进舰船上,面对控制系统庞大的集成电路和编程语言,水兵们的维修更多只能更换电路板。英国45型驱逐舰接连停摆所遭遇的一系列尴尬,就是缩影。

不过,在主动相控阵雷达和电磁炮等武备耗电功率呈指数级攀升,必须统筹整合分配全舰电网功率的大背景下,未来主战舰艇使用综合电力系统是大势所趋。一支具有雄心壮志的海军,例如中国海军,即使有着风险和挑战,也要在全电舰队的道路上走下去,我们的目标是星辰大海,没有电怎么能行!

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