奇怪的印度“维克兰特”号航母烟道设计

晨枫

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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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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


“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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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
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- \: ?- z2 r& J" o. O6 G+ H: P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
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常规动力航母必须有烟道，“福建”号的烟道清晰可见
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+ N+ q2 [# s9 T+ Q“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置


0 u% l: T. T3 F$ Z* M4 H“山东”号也是一样
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; |( m) p! d2 f& V1 h* N烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见

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美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的做法

+ S# s( s% t9 I3 z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。
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) }8 D* B  {" x" |2 Q“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。
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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。
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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。


“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


- s- V; }; ~% j: o/ n+ A& n# k% h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


“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

4 Q: M# \; X" r, h8 x- F“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。

五月

过于先进，无人评论

李根

大家觉得这个设计是不是经过了充分论证和上舰试验的呢？

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晨枫

李根 发表于 2022-9-11 12:44
大家觉得这个设计是不是经过了充分论证和上舰试验的呢？

...

) V1 Z3 B* n8 q6 w5 X大家一致认为：从来没有见过任何认证和试验。

鳕鱼邪恶

难道是大毛工程师拿印海军验证某些东西？

老财迷

大雪天汽车滑到积雪的路沟里

似乎、好像、可能，某人曾经开LD的鲜艳小车，在公司附近，滑到路边过

晨枫

老财迷 发表于 2022-9-11 18:19
* \* s2 s; q) s( D似乎、好像、可能，某人曾经开LD的鲜艳小车，在公司附近，滑到路边过 ...

LD的鲜艳小车没有滑到路边，我的有过

testjhy

人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

晨枫

testjhy 发表于 2022-9-11 18:43
人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

/ x6 e' w) m: E& F  ?5 t3 y; S3 T8 oT教授太有才了！

住在乡下

筋骨惊奇，天赋异禀

伏波将军

估计这就是传说中的

jugaad

吧

赫然

testjhy 发表于 2022-9-11 19:43
: O% Y& @2 k1 R) x* l0 i. e人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

/ G8 z: X) J2 j2 ?教授，你快比司机更了解印度啦！！！

北京阿新

烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。


! u0 w/ r- R' Y信浓也是外倾烟道的

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鳕鱼邪恶

北京阿新 发表于 2022-9-12 21:55
! {" Z+ t6 ]* l& D; u9 n; Z烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。

0 V' t: y$ a8 S4 j你是说印军的航母设计日本人也参与啦？

如果是也没什么奇怪的，印度这个大国好像没什么造船经验。

mezhan

鳕鱼邪恶 发表于 2022-9-12 23:07
* q  H! w) @) A- _( S/ w) M你是说印军的航母设计日本人也参与啦？
2 ]( Y3 E& x) l5 X. B% x
( g0 W% Q. k% @: {如果是也没什么奇怪的，印度这个大国好像没什么造船经验 ...

托 钱德拉·鲍斯 的关系.