【上海方工】淺談福建艦外接蒸汽管道是常規(guī)動(dòng)力或核動(dòng)力
上海方工以為外界期待多年的003型首艦福建艦正式出塢下水，這艘在中國(guó)海軍乃至整個(gè)亞洲海上力量中噸位最大的軍艦，就此呈現(xiàn)在全世界面前。上海方工以為我國(guó)官方媒體也非常罕見(jiàn)地公開(kāi)了其噸位和裝配電磁彈射器等重要信息，進(jìn)一步鼓舞了人們對(duì)這艘巨艦的信心。讓人非常意外的是，在福建艦下水10多天之后的今天，外界關(guān)于其主動(dòng)力系統(tǒng)居然一直爭(zhēng)論不休，“核動(dòng)力”、“核蒸聯(lián)合”、“核燃聯(lián)合”等讓人目瞪口呆的動(dòng)力模式紛紛出爐。那么，福建艦的主動(dòng)力系統(tǒng)到底能不能確認(rèn)？又究竟是什么模式呢？
首先要明確的是，官方在福建艦下水當(dāng)天公開(kāi)了很多信息，但對(duì)于其主動(dòng)力系統(tǒng)卻只字未提。這也是近期關(guān)于003型福建艦動(dòng)力類(lèi)型出現(xiàn)爭(zhēng)執(zhí)的根本原因。具體到爭(zhēng)執(zhí)起源，主要還是電磁彈射裝置引起的。憑借體積小、靈活性強(qiáng)、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)備受贊譽(yù)，同時(shí)又因技術(shù)復(fù)雜令航母操運(yùn)經(jīng)驗(yàn)豐富的美國(guó)海軍頭疼不已的電磁彈射器，似乎天然就籠罩著一絲神秘色彩。在外界看來(lái)，電磁彈射裝置與電磁炮一樣，都屬于性能出色但耗能巨大的先進(jìn)裝備。因此，一直被認(rèn)為能源輸出近乎“無(wú)限”的核動(dòng)力裝置，似乎天然就是電磁彈射器不可或缺的絕配。
不過(guò)，福建艦艦島上存在的特征明顯的龐大排煙道，成為判斷其主動(dòng)力為常規(guī)動(dòng)力的“鐵錘”。令人意外的是，就在外界認(rèn)為主動(dòng)力類(lèi)型“大局”已定的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)突然出現(xiàn)了福建艦?？看a頭時(shí)外接數(shù)條蒸汽管道的圖片，突然引爆了輿論。
從理論上說(shuō)，如果福建艦裝備的是常規(guī)動(dòng)力，那么通過(guò)自身動(dòng)力就足以提供航母需要的蒸汽，完全沒(méi)有外接蒸汽管道的必要。由此，似乎出現(xiàn)了一種新的動(dòng)力模式。003型福建艦或者是以核動(dòng)力裝置為主動(dòng)力，以保證3臺(tái)大功率電磁彈射器的正常使用。至于其艦島頂部的煙道，實(shí)質(zhì)僅用于輔助或者備用的蒸汽動(dòng)力或者燃?xì)鈩?dòng)力。這種動(dòng)力布局模式，已經(jīng)在蘇聯(lián)海軍“基洛夫”級(jí)核動(dòng)力巡洋艦和建造一半就被拆解的“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)核動(dòng)力航母上進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證。
分析起來(lái)，這種設(shè)計(jì)不僅使得國(guó)產(chǎn)航母完成從蒸汽動(dòng)力到核動(dòng)力的巨大跨越，又在一定程度上留有備用手段，符合我國(guó)海軍在水面艦艇核動(dòng)力領(lǐng)域，技術(shù)比較薄弱的現(xiàn)實(shí)，一切似乎都是那么完美。但問(wèn)題在于，只有核動(dòng)力裝置才能為電磁彈射器提供足夠的電力嗎？在福建艦之前下水的2艘裝備電磁彈射器的航母，分別是美國(guó)海軍“福特”級(jí)航母的一號(hào)艦“福特”號(hào)和二號(hào)艦“肯尼迪”號(hào)，這2艘航母確實(shí)都應(yīng)用了核動(dòng)力裝置，但其動(dòng)力與彈射系統(tǒng)的聯(lián)系卻并沒(méi)有那么緊密。
美國(guó)“福特”級(jí)航母上的電磁彈射器，單臺(tái)瞬時(shí)工作功率高達(dá)33兆瓦，理論來(lái)說(shuō)，4臺(tái)全開(kāi)的瞬時(shí)工作功率超過(guò)130兆瓦，而“福特”級(jí)航母的兩臺(tái)A1B型反應(yīng)堆供電功率200兆瓦，從數(shù)字看能夠滿足電磁彈射器的需求。不過(guò)，這200兆瓦是一艘10萬(wàn)噸級(jí)航母的全部電力來(lái)源，在最常見(jiàn)的3臺(tái)電磁彈射器同時(shí)使用的情況下，如果直接消耗掉近100兆瓦功率，諾大航母上為數(shù)眾多的其他裝備又怎么辦？推進(jìn)系統(tǒng)還能保證30節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)彈射航速嗎？事實(shí)上，航母艦載電磁彈射系統(tǒng)都設(shè)有專(zhuān)用的飛輪儲(chǔ)能裝置，“福特”級(jí)上的3套飛輪儲(chǔ)能，總輸出功率高達(dá)720兆瓦，足以保證電磁彈射器的正常不間斷使用，與航母的主動(dòng)力瞬時(shí)輸出功率并沒(méi)有直接關(guān)系。
既然排水量超過(guò)10萬(wàn)噸的“福特”號(hào)，能夠憑借輸出功率28萬(wàn)匹馬力的核反應(yīng)堆，保證4臺(tái)電磁彈射器正常使用，那么8萬(wàn)噸的003型福建艦，搭載經(jīng)過(guò)升級(jí)、總功率在24萬(wàn)匹馬力的常規(guī)動(dòng)力裝置，也是完全可以滿足彈射器需求的。這里順帶提一下福建艦噸位的問(wèn)題，由于外界后來(lái)發(fā)現(xiàn)福建艦吃水較深，又有之前官方表示002型山東艦5萬(wàn)余噸，真實(shí)滿載排水量卻接近7萬(wàn)噸的先例，人們紛紛判定003型福建艦滿載噸位大約為10萬(wàn)噸左右，這個(gè)消息確實(shí)鼓舞人心，但肯定是錯(cuò)誤的。
一方面，僅僅憑借一艘航母的吃水深度估測(cè)噸位，就和通過(guò)身高估算一個(gè)人的體重一樣，結(jié)果究竟多少完全取決于估測(cè)者想要什么結(jié)果，沒(méi)有任何參考價(jià)值。另一方面，002型山東艦的噸位數(shù)據(jù)之所以能出現(xiàn)近2萬(wàn)噸的增幅，是因?yàn)樽畛豕嫉摹?萬(wàn)余噸”，是海軍最常用的標(biāo)準(zhǔn)排水量數(shù)據(jù)，最重的“近7萬(wàn)噸”則是理論意義更大的滿載排水量。官方此次公布003型福建艦噸位數(shù)據(jù)時(shí)，為了避免外界混淆，特地標(biāo)明“滿載排水量8萬(wàn)余噸”。事實(shí)上，按照目前福建艦與美國(guó)“小鷹”級(jí)航母的對(duì)比來(lái)看，福建艦滿載噸位應(yīng)該在85000噸左右，上下誤差不超過(guò)3000噸。
上海方工以為在明確電磁彈射器與核動(dòng)力并沒(méi)有直接必然聯(lián)系后，003型福建艦外接蒸汽管道的原因，就更加簡(jiǎn)單了。在下水當(dāng)日，很容易發(fā)現(xiàn)福建艦是在多艘大馬力拖船的輔助下移出船塢，這種“行動(dòng)依賴”的狀態(tài)通常會(huì)一直持續(xù)到海試早期階段，即使其動(dòng)力系統(tǒng)早已經(jīng)安裝完畢。原因在于，大型航母的主動(dòng)力裝置組成非常復(fù)雜，性能要求極高，在沒(méi)有驗(yàn)證各子系統(tǒng)的情況下，實(shí)際上處于非常脆弱的階段。為了保證安全，只要能依賴拖船就絕不會(huì)輕易啟動(dòng)。而外接蒸汽管道，其實(shí)是大型工業(yè)設(shè)施中常見(jiàn)的輔助檢測(cè)和雜物清理手段，以此推斷003裝備核動(dòng)力裝置非常牽強(qiáng)，也不足為憑。
最后，再說(shuō)說(shuō)關(guān)于“核蒸聯(lián)合”、“核燃聯(lián)合”的猜測(cè)。在上世紀(jì)80年代，蘇聯(lián)海軍建造的24000噸“基洛夫”巡洋艦面世后，西方國(guó)家很快就確認(rèn)其主動(dòng)力裝置為核動(dòng)力，但其前桅后部的煙道也顯然不是裝飾品。最終，不知起源何處的“核蒸聯(lián)合（CONAS）”模式橫空出世，并得到大量文獻(xiàn)的引用。而事實(shí)上，根據(jù)蘇聯(lián)解體后的解密文件，西方軍事學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，“基洛夫”在兩座KN-3型核反應(yīng)之外，又裝備了兩座KVG-2型蒸汽鍋爐。艦上兩種動(dòng)力系統(tǒng)完全獨(dú)立，一般只會(huì)啟動(dòng)前者，后者只是作為核反應(yīng)堆故障時(shí)的備用動(dòng)力，確保“基洛夫”仍然能以14節(jié)航速行駛，避免因失去動(dòng)力淪為海上廢鐵。
“基洛夫”一度被認(rèn)為使用了“核蒸聯(lián)合”動(dòng)力裝置
一般認(rèn)為，這種冗余設(shè)計(jì)由被稱為“紅色馬漢”的戈?duì)柺部品蚝＼娫獛浱岢?，此人?dān)任蘇聯(lián)海軍司令員近30年，一手領(lǐng)導(dǎo)蘇聯(lián)海軍走向遠(yuǎn)海。但客觀來(lái)說(shuō)，這種級(jí)別的“創(chuàng)新”并不是一個(gè)人就能決定，“基洛夫”裝備兩套動(dòng)力裝置的根本原因，其實(shí)是蘇聯(lián)軍隊(duì)特殊的備戰(zhàn)思想。從根源上來(lái)說(shuō)，在1941年6月22日“巴巴羅薩”計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)，加緊備戰(zhàn)的蘇聯(lián)軍隊(duì)正處于新裝備換裝期，大量新式坦克、飛機(jī)剛剛交付一線部隊(duì)，并由于操作經(jīng)驗(yàn)有限和全新設(shè)計(jì)存在缺陷導(dǎo)致戰(zhàn)斗力不足，最終成為前期戰(zhàn)事接連失利的重要原因。
在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，蘇聯(lián)軍隊(duì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將不過(guò)度追求新式設(shè)計(jì)，但一定要保證裝備過(guò)渡期的戰(zhàn)斗力，這一點(diǎn)與“數(shù)量比質(zhì)量更重要”一樣，成為蘇聯(lián)裝備發(fā)展的核心原則。噸位空前且作為蘇聯(lián)海軍建造的第一款大型軍用主戰(zhàn)軍艦，“基洛夫”最終秉承這種理念裝載了兩套動(dòng)力裝備，也就可以理解了。事實(shí)上，這個(gè)設(shè)計(jì)也確實(shí)起到了作用。在1990年1月，正在地中海航行的“基洛夫”號(hào)1號(hào)核反應(yīng)堆突發(fā)故障，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單搶修后，“基洛夫”號(hào)依靠2號(hào)核反應(yīng)堆與備用動(dòng)力返回北莫爾斯克，這也表明當(dāng)年海軍元帥的擔(dān)憂并非沒(méi)有道理。當(dāng)然，這一點(diǎn)在蘇聯(lián)海軍建造的“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)核動(dòng)力航母上，表現(xiàn)得更加明顯。
“基洛夫”的排煙道非常明顯
上海方工以為作為一艘原始設(shè)計(jì)8萬(wàn)余噸的核動(dòng)力航母，“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)向來(lái)受人贊譽(yù)，即使被拆解后，外界也依然對(duì)其設(shè)計(jì)構(gòu)造很感興趣，甚至有人還認(rèn)為003型福建艦參考了“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)的部分設(shè)計(jì)。上海方工以為該艦堪稱蘇聯(lián)海軍追求單艦戰(zhàn)力的典型，為避免裝配的蒸汽彈射器可靠性不佳（蘇聯(lián)軍中的反航母派曾多次以蒸汽彈射器容易出問(wèn)題為由，反對(duì)發(fā)展彈射型航母），“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)在前部設(shè)計(jì)了能幫助艦載機(jī)起飛的滑躍甲板，在斜角甲板則安裝了一座蒸汽彈射器
同時(shí)，為了避免雅克-141超音速垂直起降戰(zhàn)機(jī)不能按時(shí)服役，蘇-33和米格-29K也將登上航母甲板。最后，“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)與“基洛夫”一樣，裝備了常用的核動(dòng)力裝備（經(jīng)過(guò)改進(jìn)的KN-3-43型），以及緊急狀態(tài)下備用的蒸汽鍋爐。實(shí)際上，這個(gè)世界上從來(lái)沒(méi)有真正實(shí)用的“核蒸聯(lián)合”、“核燃聯(lián)合”，畢竟這種設(shè)計(jì)的工程難度實(shí)在無(wú)法想象，而得到的增益又非常有限。至于蘇聯(lián)海軍使用兩套動(dòng)力系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，同樣也不可能在003型福建艦上實(shí)現(xiàn)。
一方面，我國(guó)海軍發(fā)展新裝備向來(lái)以理智、清醒著稱，在沒(méi)有足夠把握的情況下，寧愿使用相對(duì)保守的裝備以保證基本戰(zhàn)斗力，也不會(huì)去設(shè)計(jì)“四不像”的半成品。這一點(diǎn)與首先改造001型遼寧艦、隨后建造高度相似的002型山東艦的發(fā)展思路如出一轍。另一方面，大型核動(dòng)力艦艇的建造條件非?？量蹋思夹g(shù)上的要求之外，施工期間的保護(hù)措施也必須嚴(yán)密。而003型福建艦在建造時(shí)，周?chē)恢贝嬖诿裼么笆┕ぃ踔两显齑瑥S到目前為止，都沒(méi)有正式獲得大型核動(dòng)力船舶建造資質(zhì)。在這種情況下，堅(jiān)持建造8萬(wàn)噸級(jí)核動(dòng)力軍艦，意味著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
上海方工以為可以很明確地說(shuō)，003型福建艦就是一艘常規(guī)動(dòng)力航母，與核動(dòng)力航母沒(méi)有任何關(guān)系。具體說(shuō)來(lái)，柴油動(dòng)力可以首先被排除，因?yàn)槠湓诟咚傩阅芊矫娲嬖诹觿?shì)，根本無(wú)法滿足航母對(duì)于最大航速的需求。而燃?xì)鈩?dòng)力也不太可能。燃?xì)廨啓C(jī)雖然在驅(qū)逐艦上廣泛應(yīng)用并取代了蒸汽動(dòng)力，但由于巡航階段油耗過(guò)高、輸出功率受外界溫度影響嚴(yán)重，使其并沒(méi)獲得在航母領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。更何況燃?xì)鈩?dòng)力需求的流量非常龐大，遠(yuǎn)不是003型福建艦艦島上的煙道口徑可以滿足的。最終，003動(dòng)力裝置仍然走上了001型遼寧艦、002型山東艦的蒸汽動(dòng)力老路。
上海方工以為作為外界印象中的落后技術(shù)，艦用蒸汽動(dòng)力一向不受輿論喜歡。但事實(shí)上，我國(guó)海軍在大功率蒸汽輪機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)積累最為雄厚，之所以在本世紀(jì)初葉建造了1艘051B和2艘051C型驅(qū)逐艦，固然有國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)尚不堪用的因素，但本質(zhì)也是為大型航母使用成熟主動(dòng)力系統(tǒng)做準(zhǔn)備。更重要的是，核動(dòng)力裝置在本質(zhì)上是以核反應(yīng)堆，替換了蒸汽動(dòng)力中的重油鍋爐，如果國(guó)內(nèi)未來(lái)出臺(tái)建造核動(dòng)力航母的規(guī)劃，那么先行發(fā)展蒸汽動(dòng)力航母就是推動(dòng)前后銜接和技術(shù)繼承的有效手段。此外，由于民間存在大量使用蒸汽輪機(jī)的熱電產(chǎn)業(yè)，使得國(guó)產(chǎn)高溫高壓蒸汽系統(tǒng)的技術(shù)造詣非常出色，足以保證003型福建艦對(duì)動(dòng)力的需求。
曾幾何時(shí)，美國(guó)海軍10萬(wàn)噸級(jí)核動(dòng)力航母，是我國(guó)海軍無(wú)法企及的存在。但在003型福建艦下水后，美軍僅剩余2萬(wàn)噸排水量和核動(dòng)力裝置這兩道最后的關(guān)隘。國(guó)內(nèi)輿論在這種情況下，希望003型福建艦取得更大突破，迅速縮小與美國(guó)航母的差距，也就可以理解了。但大型航母始終是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)極大，設(shè)計(jì)、建造壓力巨大；003在已經(jīng)應(yīng)用像電磁彈射器、殲-35隱身戰(zhàn)斗機(jī)等新銳元素的情況下，再?gòu)?qiáng)行加入核反應(yīng)堆，必將導(dǎo)致全艦技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大大增加，很容易引發(fā)不必要的麻煩。因此，不妨對(duì)國(guó)產(chǎn)航母的發(fā)展再多一點(diǎn)期待，以穩(wěn)健而舒緩的節(jié)奏穩(wěn)步走向世界巔峰。
