航母上核动力设备,与常规动力设备,谁占用空间大?

那当然是常规动力航母的动力设备占据空间更大了,毕竟常规动力航母比核动力航母多了排烟道这个设备,该设备本身就是非常占体积的。
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图为核动力航母核反应堆的位置,及动力装置占据空间的大概情况。
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图为核动力航母核反应堆及蒸汽轮机的舱室大概结构图。
核动力航母和常规动力航母在驱动的方式上差别不大,除了轻型的燃气轮机航母,比如英国过去的“无敌”级、意大利的“加富尔”级等,以及新出现的电力推进航母,比如“伊丽莎白女王”级,其余的常规动力航母和核动力航母一样,都是采用的蒸汽轮机动力驱动。别看核动力航母是核反应堆产生动力能量,但是要把这些动力能量转化为推进功率,还是需要蒸汽轮机的转换。
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图为美国海军“福特”级核动力航母的结构图,图中黄色字体所指部分就是核反应堆和轮机舱,可见其体积并不是很大。
核动力航母的核反应堆一般也被称为核子锅炉,就是因为他起到的作用和常规动力航母的锅炉作用是一样的,只不过加热的设备从燃烧重油的锅炉,换成了消耗核燃料棒的核子锅炉。这两种锅炉产生的功率,最后都进入了蒸汽轮机系统。蒸汽轮机是目前舰艇动力中输出动力最为平稳、功率最大、最可靠的动力方式,他的结构非常复杂,占据空间也很大,在这一点上,核动力航母和常规动力航母是一样的。
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图为航母/核潜艇使用的一体化小型核反应堆结构图,他的体积很小。
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图为被吊出舱外的舰艇核反应堆,可见其体积很小。
区别在于,常规动力航母燃烧重油,比如俄罗斯海军的“库兹涅佐夫”号航母,由8台КВГ-6М型重油锅炉产生功率,而锅炉设备本身体积就比较大,8台重油锅炉几乎占据了航母整个最下层甲板的空间。而核动力航母因为使用核反应堆,而且核反应堆的数量还比较少,所以占据的空间更少。比如“福特”级航母就只有2具A1B型核反应堆,不但锅炉数量少,而且核反应堆锅炉的体积也更小,一般都是一体化的小型反应堆,因此核动力航母在锅炉上节省了空间。
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图为俄罗斯海军“库兹涅佐夫”号航母的结构图,上图为其侧视图,中间是舱室结构图,最下面是烟道、动力系统等的布置图,可见其烟道(黑色部分)和动力系统(白色部分,型号为TB-12型蒸汽轮机)占据了舰体很大部分空间,“辽宁”舰和“山东”舰与其类似。
然后是排烟道,常规动力航母需要有大通烟量的排烟道来派出燃烧重油的浓烟,排烟道一般设置在航母的舰岛上,但是他并不是只占据舰岛上那点空间,在航母的舰体内,排烟道从最下层的锅炉舱室一直延伸到舰岛外,在舰体内形成一个空腔,这个空腔虽然重量并不见得很大,但是却占据了很大空间,在核动力航母上,因为无需排烟,所以没有设置排烟道,所以在这个方面又节省了一些空间。
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图为“库兹涅佐夫”号航母使用的КВГ-6М型重油锅炉,他一共有8个这样的锅炉。
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图为等待换装锅炉的“库兹涅佐夫”号航母,红框内是放在岸边等待吊装到航母上的КВГ-6М型锅炉,可见其个头不小。
然后燃油舱。常规动力航母燃烧重油,需要在军舰上设置燃油舱,比如俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母最近的起火就是从第一能源舱开始的。只有足够的燃油,才能确保常规动力航母有足够的自持力,可以有更强的长期作战和机动作战能力。但是对于核动力航母而言,因为自身并不消耗燃油,所以没有设置燃油储存舱室,核燃料棒一般可以使用30多年,“福特”级的核燃料棒则可以使用到退役,所以干脆就没有能源舱室,也节省了空间和重量。
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图为苏联的1143.7“乌里扬诺夫斯克”号航母的线图,可见取消烟道后,其舰岛尺寸比“库兹涅佐夫”号小了很多。
所以说,核动力航母在动力设备上的体积和重量都要小于常规动力航母,而且在使用中对后勤保障的需求也更小,全寿命使用费用一般也比常规动力航母更低,所以核动力是大国航母的必然选择,我国也肯定会在不久将来装备核动力航母的。