2018年5月13日，這注定是一個(gè)彪炳史冊的日子。

就在2018年5月13日早6點(diǎn)45分，我國首艘國產(chǎn)航母離開碼頭;7點(diǎn)14分，調(diào)頭完成，國產(chǎn)航母出港海試!

這意味著：在不久后，這艘真正由中國自主生產(chǎn)的航母將正式交付海軍服役，這不僅賦予了中國海軍在未來的軍事活動(dòng)中更大的靈活性，還在很大的程度上改善了中國在亞洲地區(qū)乃至世界上的位置。

厲害了!我的國~

去年4月，這艘國產(chǎn)航母正式下水時(shí)，閃亮播報(bào)曾在第一時(shí)間對航母動(dòng)力用電等問題進(jìn)行了科普：

航母的動(dòng)力從哪里來

現(xiàn)代航母按動(dòng)力裝置可分為核動(dòng)力航空母艦和常規(guī)動(dòng)力航空母艦。航母的輪機(jī)艙是整艘船的動(dòng)力中樞，也是決定其重量與體積的關(guān)鍵之一，一般來說主機(jī)形式分作柴油機(jī)、燃?xì)鉁u輪機(jī)、蒸汽輪機(jī)和核反應(yīng)爐。由于航母屬大型艦，以柴油機(jī)為主動(dòng)力推力不足，而燃?xì)鉁u輪則燃料耗量大，故現(xiàn)代大型航母多用蒸汽輪機(jī)和核反應(yīng)爐，小型者則使用燃?xì)鉁u輪機(jī)(有些外加柴油機(jī)輔助)，而中大型傳統(tǒng)起降航母則使用蒸汽輪機(jī)。

若其蒸汽來源為核反應(yīng)爐者則為“核動(dòng)力航空母艦”，否則即被稱作“常規(guī)動(dòng)力航空母艦”。無論是常規(guī)動(dòng)力航母，還是核動(dòng)力航母，它們動(dòng)力的直接來源都是高壓蒸汽，用蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)。航母的蒸汽一部分要推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)船體前進(jìn)，另外一部分用來為全艦發(fā)電和艦載機(jī)的起飛蒸汽彈射。在蒸汽和汽輪機(jī)階段，航母和熱電廠有很多的設(shè)備和生產(chǎn)流程完全一致。

常規(guī)動(dòng)力航母的動(dòng)力系統(tǒng)，其實(shí)就是相當(dāng)于把一個(gè)中型燃油熱電廠的設(shè)備搬到一艘大船上。它的動(dòng)力直接來源是高壓蒸汽，用蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)，汽輪機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速，通過齒輪減速系統(tǒng)，再傳遞給四根動(dòng)力大軸，大軸帶動(dòng)船尾的螺旋槳旋轉(zhuǎn)，靠水的反推力前進(jìn)。蒸汽輪機(jī)本身功率很大，在驅(qū)動(dòng)軍艦前進(jìn)的過程中也同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，就可以滿足日常用電了。

核動(dòng)力航母的動(dòng)力系統(tǒng)，必須有核反應(yīng)堆——高壓蒸汽發(fā)生器——汽輪機(jī)這三大件。由于能源來源是反應(yīng)堆，幾乎可以提供無盡的蒸汽，在船不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，絕大部分蒸汽用來發(fā)電。航母上有完整的供電系統(tǒng)，可以根據(jù)電力負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，即使反應(yīng)堆不工作，也可以通過備用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，保證基本的供電。

美國尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母最大發(fā)電功率超過5萬千瓦，相當(dāng)可觀。十萬噸級(jí)超級(jí)航母的本身用電量，就相當(dāng)于一個(gè)中小城市。

新一代航母將實(shí)現(xiàn)全電力化

新一代航母對電力的需求將大大增加，電磁彈射器、新的雷達(dá)系統(tǒng)和電子設(shè)備都將成為用電大戶，因此在新一代航母的典型代表身上均帶有鮮明的“電氣化特征”。

如福特級(jí)核動(dòng)力航母，電能成了全船動(dòng)力的核心，蒸汽輪機(jī)大部分動(dòng)力都用來發(fā)電，總發(fā)電功率高達(dá)10萬千瓦級(jí)別。相較于機(jī)械式推進(jìn)的航母，全電化的航母，可以用一套(柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)等)原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組來產(chǎn)生電能，既用于艦船的推進(jìn)，也用于其他設(shè)備對電力的需求。發(fā)電機(jī)將高速原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能，通過電力傳輸線將電能傳遞到艦船后部的推進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)推進(jìn)電機(jī)工作，推進(jìn)電機(jī)與螺旋槳直接連接，從而將電能轉(zhuǎn)換為螺旋槳旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能來推進(jìn)艦船運(yùn)動(dòng)，整條船連四根動(dòng)力大軸都取消了，并且艦載機(jī)的彈射和攔阻，都是全電化，航母將通過電力而不是蒸汽來彈射飛機(jī)。這就是目前最先進(jìn)的全電艦艇。

新一代航空母艦將實(shí)現(xiàn)全電力化，這是信息時(shí)代航空母艦技術(shù)發(fā)展的一大特點(diǎn)，這樣的航母，更是一艘發(fā)電能力強(qiáng)大的水上移動(dòng)核電站。全電力化主要包括安裝先進(jìn)、安全、長壽命的高功率核反應(yīng)堆，以及高功率密度、安全的電力變換和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力驅(qū)動(dòng)、電力彈射和阻攔裝置，未來還可能用于電力裝甲、定向能和超高速武器的發(fā)射等。

美國海軍于1986年提出了“海上革命”計(jì)劃，發(fā)展艦船綜合全電力推動(dòng)系統(tǒng)。1988年又啟動(dòng)了綜合電力推動(dòng)項(xiàng)目。1990年后，綜合電力推動(dòng)項(xiàng)目在海軍的艦船上發(fā)展和部署經(jīng)濟(jì)有效的電力系統(tǒng)以滿足任務(wù)需求。2002年，美國海軍提出了“電力海上力量之路”計(jì)劃。英國海軍在1996年也啟動(dòng)了綜合全電力推進(jìn)項(xiàng)目的研究，其成果在45型驅(qū)逐艦上得到應(yīng)用。

中國全電推進(jìn)系統(tǒng)世界領(lǐng)先

目前，中國在航母上實(shí)現(xiàn)全電推進(jìn)并不存在技術(shù)瓶頸。據(jù)悉，中國的船用綜合電力系統(tǒng)采用了中壓直流技術(shù)，處于世界領(lǐng)先水平。中國是目前世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)中壓直流綜合電力系統(tǒng)的國家。相比目前在英國“伊麗莎白女王”航母以及美國DDG1000型驅(qū)逐艦上采用的中壓交流綜合電力系統(tǒng)更加先進(jìn)，結(jié)構(gòu)更簡潔，動(dòng)力轉(zhuǎn)換率更高。

中國海軍早期設(shè)計(jì)的一些水面艦船就采用過電力推進(jìn)的方式。在本世紀(jì)初期，中國啟動(dòng)了艦船綜合電力系統(tǒng)新技術(shù)的研究工作，并取得了較大的進(jìn)展，這對于中國海軍電力艦和電力戰(zhàn)艦的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。

中國的船用綜合電力系統(tǒng)在世界上率先采用了中壓直流技術(shù)，處于世界領(lǐng)先水平。中壓直流用電端直接逆變出所需頻率的交流電就可以。船上主電纜是直流，那么只需要做好磁屏蔽，減小電磁屏蔽成本，而且直流發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不再受船上電網(wǎng)頻率限制，可以大大放開發(fā)電機(jī)組的功率和轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍，更為靈活。

科普鏈接

為啥航母航行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大噪聲？

常規(guī)航母動(dòng)力系統(tǒng)的蒸汽發(fā)電(推動(dòng)汽輪機(jī)的部分)和熱電廠非常相似，而且航母動(dòng)力包啟動(dòng)前，也要和熱電廠一樣，進(jìn)行設(shè)備“吹管”，吹管就是用高溫高壓蒸汽，將主蒸汽管道內(nèi)的雜質(zhì)和焊渣吹干凈，以免傷害汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。我國遼寧艦服役初期，前后水線部位側(cè)面冒出黑煙和蒸汽，同時(shí)發(fā)出很大的噪聲，就是在進(jìn)行首次動(dòng)力啟動(dòng)前的吹管。

航母艦體本身雖然采取了隔聲降噪措施，但航行時(shí)，航母動(dòng)力底倉內(nèi)部的環(huán)境噪聲仍然超過120分貝。任何隔聲措施也不能避免動(dòng)力艙的運(yùn)行噪聲泄露出來。螺旋槳造成的那點(diǎn)水聲噪聲，和動(dòng)力噪聲比，可以忽略。

正由于航母本身噪聲、可見光、雷達(dá)反射信號(hào)都很大，太空都輕易可見，航母才需要空陸海一體的重點(diǎn)防護(hù)，否則還真是個(gè)大靶子。

航母還能拿來供電？一座城市綽綽有余

航母的動(dòng)力系統(tǒng)到底有多強(qiáng)呢?航母的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)，是一個(gè)封閉的循環(huán)，底倉有大量的冷凝設(shè)備從船體外通過進(jìn)水管道吸收大量的海水來降溫，可以通過熱交換生產(chǎn)大量的蒸餾水和生活熱水。航母只要運(yùn)行，就不缺飲用水和生活熱水，航母艦員幾千人，可以天天洗澡都不缺熱水，這是其他小型艦艇做不到的，因?yàn)楹侥竸?dòng)力系統(tǒng)的功率實(shí)在太大。

一條6到8萬噸的常規(guī)動(dòng)力航母，本身動(dòng)力總功率達(dá)到30萬馬力上下，其實(shí)就相當(dāng)于一個(gè)能為20萬人左右的城市供電并提供冬季供暖的熱電廠。1930年，美國海軍就用航母執(zhí)行了一次“另類救災(zāi)”，讓當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的航空母艦臨時(shí)客串了一把發(fā)電廠。

因此，航母的用途不止是為作戰(zhàn)服務(wù)，另辟蹊徑的話未來可能會(huì)發(fā)掘出更多的用途也說不定!比如說利用退休航母充當(dāng)海上鉆井平臺(tái)或者海上移動(dòng)核電站。

時(shí)隔1年，這艘國產(chǎn)航母從下水后到試航，又經(jīng)歷了哪些后續(xù)環(huán)節(jié)?

其實(shí)，航母下水只是建造好了“毛坯房”，而舾裝就是進(jìn)行“精裝修”。

舾裝，就是進(jìn)一步填充具備各種作戰(zhàn)用途的裝備，如彈射器、必要的電子設(shè)備、武器系統(tǒng)、作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)，以及各種生活必需設(shè)施等，在“精裝修”的基礎(chǔ)上基本達(dá)到“入住”標(biāo)準(zhǔn)，而到形成作戰(zhàn)能力還需假以時(shí)日。

航母結(jié)構(gòu)圖

整個(gè)航母建造和交付過程中，最令人興奮并緊張的時(shí)刻是什么?就是海上試航!

試航時(shí)，會(huì)有幾艘拖船將這艘龐然大物拖離碼頭。離開碼頭后，拖船陸續(xù)駛離，新航母第一次靠自身動(dòng)力駛向大海。這時(shí)，檢測人員分成幾組對不同的系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，從動(dòng)力系統(tǒng)、各種升降機(jī)、武器系統(tǒng)、指控系統(tǒng)到士兵居住的艙室，不放過任何角落。

試航成功，也就意味著這艘國產(chǎn)航母具備了交付海軍的基礎(chǔ)條件，未來，它將和遼寧艦一起，為我國的海防事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。

為什么國產(chǎn)航母這么快就能進(jìn)行海上試航？

首艘國產(chǎn)航母與遼寧艦同樣都是滑越甲板、常規(guī)動(dòng)力，排水量在五、六萬噸左右，并且都是由大連造船廠建造。

在建造中國第一艘航母遼寧艦的過程中，我國已經(jīng)積累了大量成熟的經(jīng)驗(yàn)，很多環(huán)節(jié)都已經(jīng)國產(chǎn)化，因此在建造首艘國產(chǎn)航母時(shí)可以說已經(jīng)輕車熟路。其次，在建造航母時(shí)采用了先進(jìn)的模塊化的建造方式，事先把航母各個(gè)部分分別造好，然后像搭積木一樣拼裝起來，這樣就可以加快完成航母的舾裝施工這一環(huán)節(jié)，讓它更快下水。

而且這一年中，造船廠的技術(shù)人員和工人一直在加班加點(diǎn)地干，資金支持也非常充分。

為什么國產(chǎn)航母沒有采用世界上最先進(jìn)的電磁彈射起飛方式？

海軍軍事學(xué)術(shù)研究所研究員、著名軍事專家李杰表示，“遼寧艦經(jīng)過大量的科研試驗(yàn)，基本掌握了固定翼飛機(jī)在航母上起降的技術(shù)，戰(zhàn)斗力還是比較實(shí)用。至于彈射技術(shù)，實(shí)際上我們經(jīng)過多年摸索、學(xué)習(xí)、借鑒，基本上有了很深的了解和掌握。但是要采用這項(xiàng)技術(shù)必須有大量經(jīng)費(fèi)和技術(shù)上的支持，不是說你掌握這項(xiàng)技術(shù)就一定能應(yīng)用得上，同時(shí)還要有相應(yīng)的艦載機(jī)。這需要一系列的系統(tǒng)配套工作，不是一個(gè)簡單的工程。”

“同時(shí)，如果我國將來要采用電磁彈射的話，還要用比較先進(jìn)的攔阻系統(tǒng)，以及新概念武器等高技術(shù)。這就需要大量的電力，如果再采用常規(guī)動(dòng)力就有點(diǎn)入不敷出了。所以，航母上絕不是有了一個(gè)先進(jìn)的系統(tǒng)或武器裝上去就行的，而是要進(jìn)行通盤考慮。”他說。

李杰指出：“可以判斷，我國國產(chǎn)航母今后的發(fā)展會(huì)適當(dāng)加速。只要技術(shù)和工藝水平掌握了，又有一定的財(cái)力，且國家戰(zhàn)略也需求的話，起飛方式就必然會(huì)從現(xiàn)在的滑躍式，逐漸過渡到蒸汽彈射，乃至電磁彈射。艦載機(jī)機(jī)種也會(huì)配套齊全，尤其是固定翼預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)等。將來如果條件和技術(shù)成熟，也可以逐漸從常規(guī)動(dòng)力發(fā)展到核動(dòng)力。如果條件成熟，我們也可以發(fā)展一些最新式的新概念武器。”

不過據(jù)相關(guān)消息顯示，中國的第三艘航母已經(jīng)處于建造當(dāng)中，并且極有可能采用的是電磁彈射技術(shù)。不僅如此，前不久中船重工的官微曝出的消息還顯示我國的核動(dòng)力航母或許已經(jīng)處于設(shè)計(jì)階段。可以說中國的航母建議已經(jīng)走在了正確的道路上，并讓中國的航母越走越遠(yuǎn)。

國產(chǎn)航母比遼寧艦強(qiáng)在哪兒？

機(jī)庫容量更大

眾所周知，遼寧號(hào)航母改裝自前蘇聯(lián)海軍的庫茲涅佐夫元帥級(jí)航空母艦次艦瓦良格號(hào)，前蘇聯(lián)載機(jī)巡洋艦與美國的艦隊(duì)型航空母艦大不一樣。前蘇聯(lián)航母排水量小，又沒有艦載機(jī)彈射起飛裝置，通常僅配置約24架艦載戰(zhàn)斗機(jī)，綜合能力相對有限，僅靠艦載戰(zhàn)斗機(jī)無法完成所有的制空和制海作戰(zhàn)任務(wù)，故而配置一定數(shù)量的遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈。

而標(biāo)準(zhǔn)航母的主要武器是艦載戰(zhàn)斗機(jī)，飛行甲板下方是大型通透結(jié)構(gòu)的機(jī)庫，用于艦載機(jī)的存放、保養(yǎng)和維修等。中國首艘國產(chǎn)航母不再設(shè)置反艦導(dǎo)彈發(fā)射裝置，機(jī)庫容積更大，可以裝載更多數(shù)量的艦載戰(zhàn)斗機(jī)。

艦載機(jī)適配性更強(qiáng)

中國國產(chǎn)航母與殲-15戰(zhàn)斗機(jī)之間的艦機(jī)適配性要比遼寧艦更加優(yōu)化，有利于充分發(fā)揮采用滑躍起飛方式的殲-15戰(zhàn)斗機(jī)的最大作戰(zhàn)效能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，中國首艘國產(chǎn)航母是完全按照標(biāo)準(zhǔn)的航空母艦進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這與蘇聯(lián)當(dāng)年發(fā)展航母(載機(jī)巡洋艦)的設(shè)計(jì)理念和作戰(zhàn)運(yùn)用思路不同。

電子設(shè)備更先進(jìn)

航母的艦載電子裝備包括編隊(duì)作戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)和航海、航空電子信息系統(tǒng)等，在遼寧艦試裝使用的基礎(chǔ)上，中國首艘國產(chǎn)航母又進(jìn)一步改進(jìn)完善。中國國產(chǎn)航母右舷艦島上方安裝的改進(jìn)版大型有源相控陣?yán)走_(dá)，已在新一代導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上廣泛應(yīng)用，性能先進(jìn)且技術(shù)日益成熟，積累的使用經(jīng)驗(yàn)也越來越豐富，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于俄羅斯。中國國產(chǎn)航母新雷達(dá)的對空探測距離更遠(yuǎn)，對空中目標(biāo)探測能力更強(qiáng)，可以同時(shí)探測和分辨數(shù)百個(gè)空中目標(biāo)，指揮引導(dǎo)防空攔截的能力更強(qiáng)。這將有助于提升航母編隊(duì)及本艦的對空防御能力。

首艘國產(chǎn)航母完全是國產(chǎn)化的，包括鋼材，包括里面的設(shè)備全部是國產(chǎn)化的，所以我國完全具備建造航母的能力。

在設(shè)計(jì)建造這個(gè)方面來說，從我們船廠的角度看，中國建造航母的技術(shù)、工藝管理的能力和水平，不遜色于世界上任何一個(gè)國家。

中國全電推進(jìn)系統(tǒng)

中國的船用綜合電力系統(tǒng)在世界上率先采用了中壓直流技術(shù)，處于世界領(lǐng)先水平。中壓直流用電端直接逆變出所需頻率的交流電就可以。船上主電纜是直流，那么只需要做好磁屏蔽，減小電磁屏蔽成本，而且直流發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不再受船上電網(wǎng)頻率限制，可以大大放開發(fā)電機(jī)組的功率和轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍，更為靈活。

以馬偉明院士為代表的海軍科技人員，早在2011年已經(jīng)觸摸到“代表未來新型主戰(zhàn)艦船標(biāo)志性的核心技術(shù)”的“某項(xiàng)尖端技術(shù)”，2017年初時(shí)候，更是公開宣布研制成功“中壓直流”綜合推進(jìn)系統(tǒng)，甩開美國達(dá)到10年以上。

眾所周知，我國遼寧艦和001A型航母用一艘采用滑躍起飛的常規(guī)動(dòng)力航母，體型仍屬大中型航空母艦，但在綜合性能上與美國尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母完全不可同日而語。根據(jù)我國海軍“小步快跑”的作風(fēng)，經(jīng)過001A的常規(guī)動(dòng)力探索，002的蒸汽彈射體驗(yàn)，003型航母將毫無疑問的使用核動(dòng)力，為大規(guī)模提升戰(zhàn)斗力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

早在20世紀(jì)70年代，我國已通過建造091/092核潛艇牢牢掌握了初代艦載核反應(yīng)堆技術(shù)。2016年底，我國更是宣布了將建造搭載20萬千瓦的中廣核ACPR50小型化第三代核反應(yīng)堆的海上浮動(dòng)電站(尼米茲級(jí)航母8座反應(yīng)堆總功率為19萬千瓦)，更是為003型航母的順利推進(jìn)儲(chǔ)備了成熟的技術(shù)。

縱觀國際上軍船發(fā)展趨勢，電力推進(jìn)因具有噪音低，能效高，結(jié)構(gòu)靈活等諸多優(yōu)勢，被視為下一代軍用艦艇的標(biāo)桿;而對標(biāo)美國福特級(jí)航母，我們可以發(fā)現(xiàn)下一代航母將具有最明顯特征就是使用了電磁彈射和電渦流阻攔索技術(shù)，因此，下一代航母將毫不猶豫的采用包括核電綜合推進(jìn)、電磁彈射及電渦流助降系統(tǒng)的藍(lán)星最強(qiáng)航空母艦。

航母是大國的象征，也是中國海軍幾代人的夢想!

漫漫征途路，你的前方是星辰大海。

偉大的中國，我為你驕傲!