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本帖最后由 晨枫 于 2022-9-11 13:04 编辑 1 o* X: x9 d; {; c$ s! w0 A+ P
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印度“维克兰特”号(R11)航母在N次下水后,终于服役了
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) U; K D9 t9 W5 H3 v与从“戈尔什科夫”号改装的“维克拉马提亚”号相比,舰岛顶着右舷,外侧的“瑜伽甲板”没有了,增加了飞行甲板的有效面积
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1 @- `0 q# z0 I- S+ p! p+ }# a4 d“维克拉马提亚”号的舰岛位置由“戈尔什科夫”号的原设计决定,动不了了。为了加宽飞行甲板、增加有效面积,必须在右舷也加宽,但舰岛外侧面积无法利用,被戏称为“瑜伽甲板”
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' a0 T7 |3 @9 M但“维克兰特”号的烟道设计很特别,是舰岛顶部的“埋头”设计,排烟口与舰桥顶部结构齐平,而不是常见的突出6 M6 P$ J. j% a) i( d
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8 z) n) z) i' Y8 u这对改善隐身和降低风阻有好处,但对排烟顺畅可能有影响,这里已经能看到很严重的熏黑了: c( Y; l5 V7 p0 U
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; Q' @( e* U2 `/ m' _- T常规动力航母必须有烟道,“福建”号的烟道清晰可见) K( B, A$ p! i+ @ V' w" {
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“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置9 l, }& R$ P1 ~
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* h) v5 n0 X; [5 g9 y“山东”号也是一样
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烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见: q% I; e+ U; g" j
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% {3 _$ j+ @) U7 a7 R) I美国“肯尼迪”号(CV67)首创烟道外偏的做法
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3 s$ T7 N& ~. ?8 S) d+ T7 I美国“肯尼迪”号(CV67)首创烟道外偏的先例,这样可以尽量使得烟迹远离舰载机的下滑航线,代价是增加排烟压力损失。从热力学角度来说,排烟背压越小,热机效率越高;排烟压力大到一定程度,热机就“死机”了。大雪天汽车滑到积雪的路沟里,首先要检查排气管是否被雪堵住,就是这个道理;汽车改装首先换装更加粗短的排气管,也是这个道理,并不只是为了声音雄壮。
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“维克兰特”号采用外偏的烟道,只要设计上考虑到排烟压力损失,这没有什么问题。问题在“埋头”设计。烟道是古已有之的东西,最早是建筑取暖或者烹饪排烟用的。烟道的基本原理是自然对流,利用高层空气温度低、密度大和低层热气温度高、密度小的差别,热气上升,冷气下降。烟囱越高越好,这是人人都明白的道理。在常规动力航母上,舰岛是自然的烟道位置,舰岛的高度在一定程度上是由烟道高度决定的。当然,舰岛本体可以不一定那么高,顶上延伸一定高度的烟道是常见做法,“辽宁”号、“福建”号都是这样的,额外的烟道围护结构还对炽热的烟道有所遮蔽,降低红外特征,并通过百叶式通风窗对烟道进行冷却。( d: J$ M4 O8 s; Q* U, ^. s9 X
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“维克兰特”号的烟道冷却空气进风口比“山东”号更大,这是因为燃气轮机的进排气量比锅炉动力更大、排烟温度更高。但在基本舰岛的顶上,有前后两个子岛,前排烟口的排烟可能掠过后子岛,后排烟口直接在后子岛侧面,高温燃气尤其在低速和停航时可能对后子岛上的电子设备有影响,后子岛也因此额外加高,减少影响。* K2 b7 Z4 q2 A1 |& w( Z E
3 D7 F) _4 V {2 f前排烟口还受到最高层的航空舰桥右舷侧的遮挡。难说这是好事还是坏事。遮挡一方面在前进时形成低压的尾流区,有利于排烟畅通;另一方面紊流也造成排烟口流场的复杂化,可能影响排烟。后排烟口在停船的时候明显会对后子岛有影响。0 ^1 y4 T- ]) ^1 b ~
( [1 u: d1 h! f! f一个办法是不用自然对流,用强制对流。也就是说,用鼓风机排烟,或者说抽风机。这样,排烟在出风口就有一定的速度和压力,容易远离子岛结构,但要消耗功率。考虑到进排气量,强制循环的功率要求不低。另一个问题是可靠性,万一抽风机故障或者战损,排烟效率极大降低,动力出力就要大受损失,这在战斗激烈的时候尤其要命。& p" k' x3 D; H/ O9 w
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( G4 h' w) `3 w! E% U* X“自古以来”,轮船烟囱都是“支楞”得很高大,另一个原因是迎风面有自然的上升气流,有利于带走烟气,“泰坦尼克”号这样的后倾只是加强了迎风面的上升气流, i# a6 ?; Z5 S
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工厂烟囱也是一样,不管风从哪个方向吹过来,都有上升气流可以借用4 A n8 a% W3 X, z1 W
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: L, P' y) s5 f/ |“维克兰特”号这样的埋头设计就完全利用不到这个效应了,还可能因为舰桥上表面气流的附面层堆积而影响排烟
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( q1 t- ^% [! V“维克兰特”号的烟道设计是没有先例的,不管是船只、工厂还是建筑,没有这样埋头设计的烟道。从烟道的一般原理来说,这是反常识的。不过怎么说呢,印度军工设计中反常识的事情不少。反常识不一定不好,可能是前人没有意识到的突破。不幸的是,印度军工的反常识都没有成为突破,而是失败,像“阿琼”坦克的线膛炮、“闪光”战斗机的外双三角机翼。“维克兰特”号的烟道设计是否会是问题,还要时间来验证。 |
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