【存档】"IPS-GTG航母...
- 勤劳朴实罗素历
- 2024-12-24 02:52:10
【存档】
"IPS-GTG航母"
一种采用综合电力系统的中型航母方案
该方案的舰体尺寸、飞行甲板面积与库兹涅佐夫级相当或略小一些 (图1)。采用弹射起飞+拦阻着陆的平甲板运作模式，装备2套长度达到100米级的电磁弹射器。相比库兹涅佐夫级，该方案支持甲板前部停机，既有利于甲板调度，更可支持前+后甲板各建立起单独的起飞运作区域，显著提升起飞运作效率（图2-3）
该方案采用综合电力系统 (IPS)，其中共有4套35兆瓦燃气轮机发电机组，6套8兆瓦中高速柴电机组，4套3兆瓦高速柴电机组以及若干台套复合储能设备，共同为舰上电网和推进机组提供电能。另有4套40兆瓦双电机推进机组负责全舰推进输出，装机功率达160兆瓦，使该舰最高航速达30节 (图5)。由于该方案中采用燃气轮机发电机组作为主要供能机组，因此可将该方案称为"IPS-GTG航母"
相比之下，库兹涅佐夫级的动力-电力系统由传统蒸汽动力+汽/柴电机组： 其中有8套增压锅炉，为4套37兆瓦主汽轮机和9套1.5兆瓦汽轮发电机组供能，另有6套1.5兆瓦柴电机组。电力机组装机功率约22-23兆瓦，推进机组装机功率约149-150兆瓦（图6）
将IPS-GTG航母和库兹涅佐级进行对比后，可发现：
1. IPS-GTG航母的机组数量更少，占用的空间更少（图7）
2. IPS-GTG航母的常用功率、总装机功率均超过库兹涅佐夫级的总装机功率（图8）
3. IPS-GTG航母的推进机组功率高于库兹涅佐夫级（图9）
由于IPS-GTG航母装备有电磁弹射器，可短时间内弹射多架满载状态下的重型舰载战斗机和预警机，在航空运作效率上远高于库兹涅佐夫级
电磁弹射器的助力，使得IPS-GTG航母在中/低速航行时依然可以支持舰载机的满载起飞。根据马院士此前撰写的论文以及USN的相关报告，航速可达30节的高速军用舰船仅需调动推进机组一半的功率，即可实现26-27节的战斗航速。假设IPS-GTG航母在27-28节航速下开展高强度起降作业，则推进机组至多需要100兆瓦的供电功率，这意味着常用供电功率中还剩下88兆瓦，完全可以为电磁弹射器、高能武器、舰上雷达以及各种设施提供充沛的功率，还可留下至少6-8兆瓦的冗余功率（图10-11）
新一代大功率燃气轮机的热效率已经提升至39-40%，其单位燃油消耗率 (SFC)显著优于传统蒸汽动力，而柴电机组天生具有热效率高、油耗小的优点，采用燃电+柴电作为主机组的IPS-GTG航母，其燃油经济性将会高于库兹涅佐夫级。目前CN常规动力航母使用的燃料为舰用重油，而CN主力驱护舰使用轻柴油。IPS-GTG航母与驱护舰使用同一种燃料，在紧急情况下甚至可以通过903补给舰补给舰用燃料
此外，舰用燃气轮机可通过箱装体进气口+预留开口实现整机拆出（具体可见
网页链接 ），在检修维护上相比蒸汽动力更加方便。在必要时甚至可以进行原机拆出+更换新机，极大地缩短在坞维护检修的时间
IPS-GTG航母所需的主机和推进机组可见图12-15，均为国内船用动装领域的新锐产品。本方案完全基于博主的一时兴起和脑补YY，许多细节还未完善和补足，仅供大家讨论和消遣，如有建议和提示，欢迎大家提出![[你好]](https://face.t.sinajs.cn/t4/appstyle/expression/ext/normal/b2/2023_hello_org.png)
"IPS-GTG航母"
一种采用综合电力系统的中型航母方案
该方案的舰体尺寸、飞行甲板面积与库兹涅佐夫级相当或略小一些 (图1)。采用弹射起飞+拦阻着陆的平甲板运作模式，装备2套长度达到100米级的电磁弹射器。相比库兹涅佐夫级，该方案支持甲板前部停机，既有利于甲板调度，更可支持前+后甲板各建立起单独的起飞运作区域，显著提升起飞运作效率（图2-3）
该方案采用综合电力系统 (IPS)，其中共有4套35兆瓦燃气轮机发电机组，6套8兆瓦中高速柴电机组，4套3兆瓦高速柴电机组以及若干台套复合储能设备，共同为舰上电网和推进机组提供电能。另有4套40兆瓦双电机推进机组负责全舰推进输出，装机功率达160兆瓦，使该舰最高航速达30节 (图5)。由于该方案中采用燃气轮机发电机组作为主要供能机组，因此可将该方案称为"IPS-GTG航母"
相比之下，库兹涅佐夫级的动力-电力系统由传统蒸汽动力+汽/柴电机组： 其中有8套增压锅炉，为4套37兆瓦主汽轮机和9套1.5兆瓦汽轮发电机组供能，另有6套1.5兆瓦柴电机组。电力机组装机功率约22-23兆瓦，推进机组装机功率约149-150兆瓦（图6）
将IPS-GTG航母和库兹涅佐级进行对比后，可发现：
1. IPS-GTG航母的机组数量更少，占用的空间更少（图7）
2. IPS-GTG航母的常用功率、总装机功率均超过库兹涅佐夫级的总装机功率（图8）
3. IPS-GTG航母的推进机组功率高于库兹涅佐夫级（图9）
由于IPS-GTG航母装备有电磁弹射器，可短时间内弹射多架满载状态下的重型舰载战斗机和预警机，在航空运作效率上远高于库兹涅佐夫级
电磁弹射器的助力，使得IPS-GTG航母在中/低速航行时依然可以支持舰载机的满载起飞。根据马院士此前撰写的论文以及USN的相关报告，航速可达30节的高速军用舰船仅需调动推进机组一半的功率，即可实现26-27节的战斗航速。假设IPS-GTG航母在27-28节航速下开展高强度起降作业，则推进机组至多需要100兆瓦的供电功率，这意味着常用供电功率中还剩下88兆瓦，完全可以为电磁弹射器、高能武器、舰上雷达以及各种设施提供充沛的功率，还可留下至少6-8兆瓦的冗余功率（图10-11）
新一代大功率燃气轮机的热效率已经提升至39-40%，其单位燃油消耗率 (SFC)显著优于传统蒸汽动力，而柴电机组天生具有热效率高、油耗小的优点，采用燃电+柴电作为主机组的IPS-GTG航母，其燃油经济性将会高于库兹涅佐夫级。目前CN常规动力航母使用的燃料为舰用重油，而CN主力驱护舰使用轻柴油。IPS-GTG航母与驱护舰使用同一种燃料，在紧急情况下甚至可以通过903补给舰补给舰用燃料
此外，舰用燃气轮机可通过箱装体进气口+预留开口实现整机拆出（具体可见
网页链接 ），在检修维护上相比蒸汽动力更加方便。在必要时甚至可以进行原机拆出+更换新机，极大地缩短在坞维护检修的时间IPS-GTG航母所需的主机和推进机组可见图12-15，均为国内船用动装领域的新锐产品。本方案完全基于博主的一时兴起和脑补YY，许多细节还未完善和补足，仅供大家讨论和消遣，如有建议和提示，欢迎大家提出
