前言
根据外网报道,东大国开始进行舰用堆的建造和陆地试验,由于舰用堆的特殊性,比如要用高浓缩铀(U-235浓度约93%),舰体空间限制体积和重量上不能像陆地堆那么庞大,结构需要要非常紧凑,如A1B反应堆堆芯在直径上缩减至4米,长度缩短至5.5米,重量显著减少至500吨,同时由于航母在海上存在倾斜、横摇、纵摇、起伏、横荡等状态,反应堆设计的时候要考虑到这些外界环境的变化;而且前段时间有核动力模拟舰岛建设招标,至于这个东西会在哪里懂得都懂,不懂的就自己猜吧!这种舰岛无排烟筒,体积非常非常小,不但是核动力航母用,而且还是舰岛后置型的大型航母;
对于核动力航母吨位小编一直再说15万吨比较合理,但有很多人认为这个吨位太大了,认为核动力航母不能超过10万吨,因为人家花旗国都没有超过这个吨位;那下面就已经花旗国的最新福特核动力航母作为依据,来推导一下004核动力航母的吨位是多少比较合理;
说到吨位那么就要说到整体尺寸,那么未来航母会考虑的两件事情第一个就是弹射器,现在福建舰弹射器尺寸为110米,福特航母电磁弹射器长度115米,舰体长度为332米;但未来6代舰载机作战半径更远,吨位更大,所以弹射器需要增加长度,现在076的电磁弹射器都在130米,那么未来004电磁弹射器也不会低于这个尺寸,为了安装130米的弹射器,那么004舰体尺寸也要加长到350米以上,就是这个尺寸不管核动力还是常规动力,要用130米长电磁弹射器都在不能少于350米;
而判断舰艇长度另外一个重点就是舰岛位置:也是核动力航母的关键,如果这个维持处理不好,那么核动力航母的优势就发挥不出来,还不如常规航母更加方便:
航母舰岛的位置通常位于飞行甲板的右侧,早期使用螺旋桨飞机的航母,飞行员在降落时会本能地向左急转以保护自己,因此将舰岛置于右侧可以避免飞行员在紧急情况下撞上舰岛。现代人阅读习惯从左向右,因此右舷的开阔视野有助于飞行员集中精力。此外,按照国际海上避碰规则,船舶在狭窄水道行驶时应尽量靠右舷行驶,这也使得舰岛置于右舷成为一种安全的选择;舰岛上的雷达和通信设备需要安装在特定位置,超级航母会按照大型相控阵雷达进行深空探测,对安装位置更加讲究;
但现在核动力航母都均采用小舰岛,主要是具备了以下优势:
飞行甲板的空旷性:为了确保舰载机的起降安全,飞行甲板需要尽可能保持空旷。因此,现代航母通常将指挥塔、飞行控制室、航海室、雷达和通信天线等高耸的上层建筑设计在飞行甲板的一侧,形成一个类似小岛的结构,即“舰岛”,以减少对飞行甲板的影响
电子设备的集中设置:舰岛顶部通常是舰上大型电子设备的集中设置地点,包括航空人员观察甲板运作情况的舷台、航母甲板调度的指挥室、待机飞行员和地勤人员的休息室等。这些设备需要紧凑地布置在舰岛上,以提高空间利用率
舰岛位置对舰载机运作的影响:
航母舰岛有设置在前,中,后的三种方式,常规动力航母由于排气道影响都采用中置方式,但舰岛位于航母中部会将飞行甲板“一分为二”,导致舰载机起降的三角区被割裂,升降机前后也被割裂。这意味着后升降机上的飞机需要等到斜甲板着陆作业清空后,才能绕过舰岛到达起飞位置,从而大大降低了飞行甲板的利用率。而核动力航母就不用讲究这些,安装位置较为灵活:
福特级航母的舰岛比尼米兹级后移了约46米,从而为前部停机区增加了大约1300平方米的面积。按照每架F-18E战斗机占地面积250平方米计算,可以多停放6架战斗机。这种方式使得舰岛前方形成了一个连续的停机区,可以有效减少飞机绕行舰岛到舰尾的需求,提高了甲板调度的灵活性和效率。
此外,福特级航母还引入了一站式保障区的概念,设置了18个这样的保障区,每个保障区都配备了加油、供电等保障资源,使得舰载机可以在原位完成所有保障工作,无需调运。这种设计借鉴了F1赛车比赛中的保障模式,极大地简化了保障流程,提高了操作效率。
由于减少了调运和转换保障区域的时间,福特级航母每天的最大出动架次显著增加。例如,相较于尼米兹级航母,福特级航母的出动效率提高了约30%,每天可以出动更多架次的飞机:
但舰岛过于后置也会带来问题:
舰岛放在最后的位置,会成为舰载机降落通道中的一个巨大障碍物,给飞行员带来巨大的心理压力,并可能形成不可控的甲板风,影响操作。这种设计不利于飞行员的安全降落,因为飞行员需要在紧张的情况下做出快速反应,而舰岛的位置会增加他们的心理负担。
由于舰岛位置靠后,降落飞机时受到的紊流影响更大,因此需要对舰岛进行修形以减少紊流的影响。这在一定程度上限制了舰岛的使用面积。舰载机在降落时需要在较短的距离内完成着陆,舰岛的位置可能会使得飞行员在着陆过程中难以准确判断风向和风速的变化,从而影响着陆的安全性和准确性。此外,右舷后部整备区面积较小,通常优先停放使用频率较低的飞机,以减少对甲板调度的影响。
所以福特级航母舰岛后置的位置虽然提高了前部停机区的空间利用率,但同时也带来了着舰干扰、空间利用效率降低等问题。
而所以福特舰岛距离船尾线距离约为50米,但在实际使用中发现过于靠后问题,后继舰岛位置增加舰岛体积和调整位置,而模拟舰岛就是福特类型的小舰岛,那么也需要向舰艏方向移动位置,这个最少距离要增加到65米,才能既保持前甲板足够大的空间,也不会太影响舰载机降落,所以综合电磁弹射器与着舰计算下来004航母的要比福特加长40米是最低要求;
那么004舰体以福特为吨位依据,那么最保守估计在350米最大370米,但舰体加长船体宽度和吃水就要同步增加。所以长宽比为7.8,方形系数0.65,否则航母会对航母稳定性造成巨大影响,由于福特核动力航母反应堆防护要求,方形系数大于常规航母至少5个点,也就是要肥胖一点,但也不算多,以福特为母型350米为13万吨,360米14万吨,最大370米为15万吨;
很多人认为核动力航母不能超过10万吨,原因就是花旗国航母就是10万吨,但实际上人家航母也在增吨位,比如福特二号舰吨位已经增加到了11万吨(长吨),而三号舰有可能到12万吨级别这个也是花旗国基础设施允许的最大吨位,而已福特舰体为母型,增加20米就是3万吨,30米增加4万吨,40米5万吨。
结束语:
去年的时候国核动力航母还是只一个传说,但从工业实力上来说,东大国完全具备设计和制造水面舰用反应堆的能力,只是缺少的相应的工程经验,这些都需要时间来磨合快不得,急不得,现阶段只是能够看到桅杆顶部,要到10年后才能看到下水海试的场景!
往期阅读: