建造使用核动力航母的性价比远低于常规动力电磁弹射航母,那有什么必要建呢?
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美军衡量航母战斗力的主要指标就是舰载机出动率。它是指30天内平均每天航空作业12小时舰载机可出动架次。采用蒸汽弹射器的小鹰号常规动力航母一天100架次左右;采用蒸汽弹射器的尼米兹级核动力航母一天120架次。为什么会有这种差别呢?
蒸汽弹射器使用的蒸汽来自舰上的动力锅炉。动力锅炉的首要功能是驱动蒸气轮机和螺旋桨,确保航母能够高速(30节以上)航行,其次是为蒸汽弹射器提供蒸汽。
产生蒸汽的热源有两种,一种是燃油锅炉,就是常规动力;一种是核反应堆,也就是核动力。
蒸汽弹射器弹射舰载机时会消耗大量蒸汽。以C-13弹射器为例,每一次弹射要消耗625公斤的蒸汽和1吨左右的缓冲淡水。连续紧急弹射8架舰载机之后,锅炉蒸汽压力就会损失20%,整个动力就会损失32%,航母航速下降8节。这时就无法再进行弹射,要等待燃油锅炉再烧半小时以上才能将蒸汽压力恢复到正常水平,蒸汽弹射器才能重新弹射舰载机。这段时间舰载机是无法起飞的。
蒸汽是靠锅炉加热淡水产生的,而海上是没有淡水的。航母携带的淡水量有限,只能满足舰员的生活用水需求。锅护用淡水只能通过加热海水蒸馏制取,这又要消耗大量的燃油。
所以说常规动力航母使用蒸汽弹射器时会很费燃油,无法提高连续弹射舰载机的能力,续航能力也受到限制。
而核动力航母的核反应堆功率比燃油锅炉大,核燃料使用周期长,制备蒸汽和淡化海水的时间明显少于燃油锅炉,因此可有效提高蒸汽弹射器连续弹射舰载机的架次,也就提高了航母的战斗力,这才是核动力航母相比常规动力航母的最大优势,也是美军坚持发展核动力航母的重要原因。
电磁弹射器的出现,解决了以往使用蒸汽弹射器的常规动力航母面临的困境。因为电磁弹射器的能源转换效率明显高于蒸汽弹射器,而且不需要使用燃油蒸馏海水制备淡水。所以采用电磁弹射器的常规动力航母,比采用蒸汽弹射器的常规动力航母的燃油消耗量显著降低,续航力更持久。同时电磁弹射器的储能系统能够在45秒的时间里储存到100%能量,两次弹射间隔时间比蒸汽弹射器要短,可以大幅提高舰载机的连续出动能力。
常规动力的燃油锅炉结构比核反应堆简单,制造、运行和拆除成本比核反应堆低得多,安全性也优于核反应堆。常规动力航母出勤率明显高于核动力航母。所以建造使用核动力航母的性价比远低于常规动力电磁弹射航母,那有什么必要建呢?