蒸汽锅炉分汽缸标准

作者：萨拉米斯

之前，我们介绍了电磁弹射在体积和重量、弹射能量、持续能力三个方面对蒸汽弹射器的优势。此文中，我们将从另外三个方面介绍电磁弹射的综合性优势所在。

（一）环境要求。蒸汽弹射器在使用之前应进行预热，使得整条开缝气缸的整体温度与蓄压罐内的高压蒸汽持平。否则，巨大的温度差异将会导致气缸热胀冷缩的不均匀，从而造成动子与气缸壁之间磨损过快。这个加热过程应该是持续、稳定的，否则热应力将破坏气缸结构，造成气缸强度降低。此外，开缝气缸中的残留蒸汽也容易在较低温度中于气缸内冷凝成水，在后续的蒸汽弹射中阻碍高压蒸汽的运动，严重情况下会造成巨大的冲击和震动，直至造成气缸爆裂。因此，苏联在航母设计中摒弃了蒸汽弹射器的采用，一方面确实是苏联的工业水平难以制造性能优良的蒸汽弹射器，另一方面也的确是因为苏联海军长期在低温海域活动，造成使用蒸汽弹射器困难重重。而电磁弹射器则不存在这种环境上的局限性，较低的温度反而有利于电磁弹射的散热。但是从最近的福特号使用情况来看，电磁弹射器在高温条件下的连续使用显得颇具挑战性。蒸汽锅炉分汽缸标准

（二）准备时间。蒸汽弹射从某种意义上来说，更适合核动力航母。对于航空母舰来讲，推进功率基本上与航速的三次方成正比。为了使航母达到最大航速以便放飞舰载机，航母的最大推进功率往往远大于巡航时所需的经济推进功率。据计算，经济巡航时的功率仅为全速航行时的五分之一。在低负荷运转的情况下，热机的效率也极具恶化。因此，巡航中的常规动力航母一般会采取关闭一些锅炉节省燃料并优化锅炉的使用工况。比如小鹰级航母，巡航时仅启用了一半的锅炉。这意味着小鹰号随时使用的输出功率仅有一半，根本无法满足连续弹射的要求。而给另外一半锅炉点火的时间在2个小时以上，再加上系统的预热，明显难以应付紧急情况。因此，常规动力航母在战区活动只能锅炉全开，不完全燃烧的重油造成了类似库兹涅佐夫的漫天黑烟，也大大加重了后勤保障负担。相比之下，核动力航母的功率调节就方便的多——然而对于电磁弹射器来说，这个问题完全已经不是问题，电磁弹射不需要预热，并轻易做到了瞬时响应。

（三）可维护水平。前文已经说到，93.64米已经是蒸汽弹射的气缸长度的有效极限。但是电磁弹射器的弹射能量则直接与弹射轨道长度成正比。蒸汽弹射需要水阻塞刹车系统、复位引擎系统等一系列的辅助设施。这些所有的设施都无法按照模块化进行安装和维护。对于蒸汽弹射器来说，数以千米计的漫长管线只要任意一处破损都可能导致整个系统瘫痪。因此，美军航母的蒸汽弹射管道全部采用分散布置的双通道备份结构，导致蒸汽管线长达17公里，结构重量多出2000吨。如此庞大的网络，绝对是战损管制和战场维修的噩梦。另外，蒸汽弹射的气缸经过15年就必须报废，届时重新安装蒸汽气缸又是一个大活。与蒸汽弹射不同，电磁弹射器的轨道由150对左右0.64米长度的线圈模块拼接而成，某一个模块损坏可以迅速更换。而且配电网络比蒸汽管网更容易实现多重冗余设置，很难被彻底切断——除非航母的主机被毁，或者目标体积并不是很大的飞轮系统被摧毁。因此，从可维护水平上来看，电磁弹射要远远优于蒸汽弹射。

综上所述，在电磁弹射技术已经基本成熟的今天，再去走蒸汽弹射的老路，明显是不经济、不明智的。虽然福特级的电磁弹射至今仍远未达到设计标准，但是其问题更多的是工程管理问题，是急功近利的恶果，而不是技术本身的缺陷。

何况我国的电磁弹射技术与福特级并不相同，采用的是中压直流综合电力系统，而非福特级的中压交流综合电力系统，并且我国电磁弹射将同时采用超级电容器储能和飞轮储能的复合储能模式，先进性将超越美国。