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瀚海狼山:靠什么绝技,做出了40米级的常规船楼?|2021-06-17

因为历史上建造的苏式“载机巡洋舰”的船楼体量普遍巨大,而且上面堆砌的各种雷达和设备凌乱,特别是那个标志性的“大蛋糕筒”,其实是舰载机返航导向雷达系统。相比之下美式航母的船楼则相对精简简洁。即使是常规动力的小鹰级,单个航母的船楼的长度也显得没苏式船楼那么大的夸张。比如1143.6型载机巡洋舰,也就是库舰的船楼全长超过64米,全重很可能超过1200吨。而更早建造的小鹰级的船楼全长在50米以内。全重估计只有不到800吨级。到了最新的福特级航母上,船楼全长更压缩到了40米之内。全重压缩到了500吨级以下。于是给全球一个普遍印象,这就是美式航母的船楼结构紧凑,从单纯船楼一个局部,都可以证明美式航母的设计和实战能力,都比傻大黑粗的苏式载机巡洋舰强大得多。另外还根据小鹰级、尼米兹级和福特级的对比,得出了一个结论:


这就是凡是常规动力,必须带吸气和排烟系统的船楼,不可能做到45米级的总长以下,因为即使小鹰级的船楼也在45米以上。而且小鹰级还在主船楼的后部,专门增加了一个雷达系统的副桅杆,来解决复杂的船楼上的电磁兼容问题。而如果把这些副桅杆上的雷达传感器全部集成到主船楼上,那么其最终长度恐怕也要在50米以上。因为加上副桅杆在甲板上占据的纵向空间,就算是小鹰级的全部船楼系统的总长,同样早就超过了50米的最低限制。从1143.6到自产翘头,对其船楼其实是做了明显的系统性简化和升级。取消了顶部又大又笨拙的导航“蛋糕筒”,改为简单的综合桅杆的顶板雷达。在缩短全船楼的纵轴长度方面,则主要是把原先保留在船楼后部的“飞行员宿舍”,全部挪到了船楼之外。前苏联的设计人员认为载机巡洋舰上,为数不多的飞行员是全舰的精锐,


为了让他们在船上日常生活起居心情舒畅,就把宿舍安排在了位置比较高,视野相对开阔的船楼后部,而且还都有可以看海景的舷窗。但是却没有考虑到船楼本身是大舰上最暴露,最容易受到攻击的部位。一旦船楼被导弹或者大威力炮弹命中,飞行员在宿舍里就被一锅端,这样的大舰岂不是没打空战就丧失战斗力了。因此在自产翘头的船楼取消飞行员宿舍和部分笨拙的电子设备舱后,新船楼直接从64米缩短为54米,整整节约了10米的宝贵纵轴空间。导致在前大电梯之后,多出来了一个重型舰载机的永久性停机位。在甲板永久停机位本身就屈指可数的情况下,多出一个都是难能可贵的。不过这种改进,也加深了大家对:常规动力的船楼不可能低于50米的印象。谁知道这种普遍认知中的“不可能”,短时间内就被完全打破了。新大船的新船楼从各种迹象来看,很有可能纵轴全长被压缩到了45米之内!不但对比自产翘头又缩短了接近10米的巨大级别跳跃;就得对比小鹰级都要紧凑得多。不少人感觉对比不需要吸气和排气的福特级的紧凑型船楼都差距不大。


也难怪有人就是不相信中间的立方体结构为吸气和排气系统,认为只是未来综合射频大型桅杆的基座。但是真正的基座是在前面的“宝莲灯”式的前桅。即使综合桅杆基座也不会是一个正方的“大坑”。还有人提出,如此紧凑的设计,那么4面X波段的相控阵雷达的设备舱,岂不是直接和“长期高温”的排气系统直接相邻了。这样雷达舱散热降温问题如何解决?实际上让瀚海狼山(匈奴狼山)来说,把需要长期散热的排气系统和需要不断制冷的相控阵雷达舱密集地集成在一起。恰恰是新大船船楼设计的最巧夺天工之处,其综合设计思想和实践方法,已经在全球遥遥领先。这也是新大舰全舰综合创新领先的一个重要方面。稍微懂得相控阵雷达的工作方式的人都知道,相控阵雷达比普通的机械扫描雷达几乎全面先进了几个数量级,但是代价是相控阵雷达几乎都是超级耗电大户。而盾面越大,发射和接收单元组件越多,


则在其高功率发射阶段的耗电和散热要求就越高。类似新大船上的这种4面大盾。如果以极限峰值发射,那么其瞬间最大发射功率会有1万千瓦以上。要知道庞大的福特级的全部发电峰值也不过10万千瓦稍多。这等于仅仅4面大盾就要耗电占全航母的十分之一。如此大的发射功率下,带来冷却和散热问题也很大。如此大的盾面,一般需要专门的液冷系统。而液冷系统本身也需要高耗电。这样整个神盾系统,不但发射耗电,冷却也同时耗电,等于是基本要求2万千瓦负荷起步。这对10万吨级的航母的发电能力都是一个巨大负担。也难怪超级大国在10艘尼米兹级上都没舍得搞任何一面大盾。不论载机大舰还是神盾驱逐舰上的盾面冷却系统,其实都是电压缩空调系统的一个分支。和日常家用降温系统的电力空调并没有本质区别。都是用电力先压缩氟利昂等高效制冷剂,变气体为高压液体,然后让其减压蒸发,来带走多余的环境热量。当然现在氟利昂不受欢迎改为绿色新制冷剂,但是基本制冷原理不变。


都是根据热力学的基本原理,用电能消耗来置换环境的降温。不过还有一种不需要消耗电力,就可以大规模制冷的特殊原理空调。只需要稳定提供温度在75摄氏度以上的废水,或者废气,就可以反向大规模制冷。而新大船的排气系统,恰恰可以提供非常合适的启动废气和废水温度。这样紧贴着的相控阵雷达舱的制冷,不但不需要再大规模耗电,反倒可以直接冷却,效果比耗电液冷还好。而凡是4面大盾需要高峰值发射制冷,那么肯定是在高速战斗航行期间,这样就有源源不断的高温废气用来当空调动力源。这种全新的方式,让雷达舱紧贴排气系统不但不再是弱点,反倒是必须的。这一下子就极大的压缩了船楼的结构空间。新大船的直流电磁系统领先超级大国同类系统15年;而全新的全船能源循环利用方式,可领先福特级至少20年!

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