第一八零章 海軍必須要有

第一八零章 海軍必須要有

興登堡帶來的專家們還在熱烈地討論。這時一位比較學者型的專家說道:“艦船蒸汽輪機動力系統可以分成4個主要功能部件:蒸汽渦輪、鍋爐、凝汽器、減速箱。第一個部分也是最關鍵的就是剛才提到的汽輪機。

船用汽輪機的工作環境和使用條件與電站汽輪機不同。不是中國有了發電站用的汽輪機就能證明他們能造戰列艦或者說艦船上用的蒸輪機。船用汽輪機要安裝在易變形的船體基座上,還經常受到船體搖擺、衝擊的影響。它的正常運轉直接關係到全船的安全,因而對可靠性要求更高。它的體積、重量也受到船體的嚴格限制。船舶在進出港口或執行任務時需要經常變速或倒航,因此對汽輪機的機動性也有特殊的要求。船用汽輪機除功率小於1萬馬力的有時用單軸,通常稱為單缸外,一般都是雙軸或三軸分軸佈置。這是由於渦輪前後段蒸汽比容變化很大,高低壓渦輪葉片高度相差很大。單軸佈置時要避免低壓級葉片輪周速度過大、離心應力過大,轉速不能太高,這就使得高壓級葉片輪周速度比較低,輪軸功小,必須增多級數,這將使蒸汽渦輪的體積和重量增加。如果加大高壓部分軸心直徑,雖然能稍為增大單級輪軸功,在一定程度上減少級數,但是由於此時葉片高度過小,相對內損失增加,難以得到高的內效率。

軍艦時常需要進行快速加減速、倒車等機動動作。因此艦用蒸汽輪機為了提高機動性,大多採用整鍛式或焊接式轉子,以降低變工況時由於溫度變化速度快而出現問題。另外通常在低壓渦輪後面設置2~3級倒車級。倒車級葉片扭轉方向與正車級相反,當需要倒車時,蒸汽將不進入高、低壓渦輪級,而直接進入倒車級,驅動主軸反轉。

艦用汽輪機只是一主面,僅次於汽輪機的還有第二個部分鍋爐。鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質加熱到一定參數的設備。應用於加熱水使之轉變為蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。也稱為蒸汽發生器。蒸汽鍋爐最基本的熱力參數有三個:一是蒸汽溫度,二是蒸汽壓力,三是蒸發量。一戰結束以兵火,水管鍋爐逐漸取代了火管鍋爐。艦船汽輪機動力裝置均採用了水管式鍋爐。電站鍋爐通常使用煤作燃料。在20世紀以前,艦用鍋爐大都也用煤作燃料,由人工鏟煤添煤。軍艦用煤大都為無煙煤,因為一方面無煙煤燃燒后沒有濃濃的黑煙,不易被發現(增大了被發現的距離),提高了隱蔽性,另一方面無煙煤雜質少。發熱值高,攜帶同樣重量的燃料可以達到更大的航程。

進入20世紀,作為內燃機燃料(汽油、柴油)的一次能源載體,石油產量迅速增長。作為汽油、柴油副產品的重油產量也大幅度增長。由於是副產品,所以重油價格十分便宜,逐漸被用於鍋爐燃料。隨後發現,作為液體燃料,重油的燃料供應系統相比於煤的供應系統簡單得多,同時重油的單位熱值更高。重油熱值約41mj/kg,裝載同樣重量的燃料,重油能夠讓軍艦得到更遠的航程。1912年到1914年,英國皇家海軍開始建造完全以石油為燃料的“伊麗莎白女王”級戰列艦。同一時期日本也開始採用煤、油混合燃料鍋爐。此後軍艦鍋爐燃料則逐漸由煤向重油轉化。艦用鍋爐與地面電站鍋爐最顯著的不同之處是,艦用鍋爐對外形、尺寸和重量有嚴格的限制,通常寧可降低鍋爐的熱效率,也會設法減小鍋爐的重量和尺寸。例如。一般情況下艦用鍋爐不設置空氣預熱器,甚至也不設置省煤器。

還有一個部分是凝汽器,是一個換熱器。作用是將從渦輪排出的水蒸汽冷凝成液態水,送到給水泵增壓,以便送回鍋爐進行循環工作。從蒸汽渦輪做功之後排出來的工質——水蒸汽,大部分還是汽態的,雖然焓值仍較高,但因為壓力很低,無法隨高壓的給水進入鍋爐。而給氣體增壓需要消耗大量能量,實際上氣體增壓就是絕熱膨脹的逆過程,相比之下,給液態的水增壓則不需要太多能量,這也是蒸汽輪機採用的郎肯熱力循環能夠對外輸出有效功的原因,所以需要將排汽冷凝成液態水。這個過程就是在凝汽器中完成的。凝汽器內設置有很多細小的管子,由傳熱性能好的紫銅或鋁合金製造,乏蒸汽在其中流過,而冷卻劑海水、循環淡水或者空氣,艦用凝汽器通常採用海水冷卻,在管子外面流過,與內部的蒸汽發生熱交換,使蒸汽冷凝成液態水。

艦用汽輪機為了降低重量,要盡量減少級數,特別是低壓級級數,因為低壓級輪周直徑大,重量大。但減少了級數,排汽背壓就高了,排汽溫度也相應的高。這就要求凝汽器容量更大。所以艦用蒸汽輪機凝汽器容量要比同等功率的電站蒸汽輪機凝汽器的大,幸好戰艦是在海上行動,有充足的海水可用做冷卻劑。

最後一個行動部分是,減速箱。為了得到比較高的輪周功和熱效率,蒸汽渦輪的轉速都比較高,通常高壓轉子轉速為5000~10000轉/分,低壓轉子轉速為3000~5000轉/分。但是,為了讓螺旋槳具有較高的推進效率,它的轉速是不能太高的,否則螺旋槳表面會由於與水之間強烈的摩擦導致局部水發生汽化,產生空泡,消耗大量的能量。通常商船螺旋槳轉速為80~150轉/分,而軍艦為了減小重量,採用稍高的轉速,通常為150~400轉/分。戰列艦等大型軍艦高速下螺旋槳轉速一般為150~250轉/分。所以不能由汽輪機軸直接驅動螺旋槳。

為此,除電力推進螺旋槳外,在汽輪機與螺旋槳之間一般都用減速比很大的齒輪減速器,通常為2級或3級減速,高速、重載、高精度齒輪減速器是船用汽輪機組的關鍵部分。

為了抬高汽輪機的位置,以便在低壓缸下放置凝汽器,在減速器中常將各級小齒輪置於同級大齒輪的上半部。在機艙高度受到限制的船舶中,有的將凝汽器置於低壓缸的前端。汽輪機軸向排汽。

跟據以上我的描述,能造電廠上用的蒸汽輪機,不等於中國人有能力製造艦用蒸汽輪機,最然兩者間有許多共通之處,但完全是兩種設計理念下的產物。所以我認為中國如果想造出戰列艦,按照現在這個發展速度,最樂觀的估計也要十年以後,才能俱備生產戰列艦的實力。即便是我們國家全力幫助他們,中國也要進行三到五年的準備時間。不過中國若是想造1萬噸以下的軍艦,以他們現在的工業水平到是可以試一試!”

學者型的專家說完話。興登堡點點頭,中國是個大國不錯,可中國不但有日本這樣的海軍強國作為近鄰,周邊國家更是被英、法等國殖民,中國人為了增大在亞洲的話語權,或者說中國有必要建立一個內海防衛圈,從這兩點的那一點上看,中國都急需建造自己的軍艦。看來我們和中國人談判又多了一下籌碼,我們德國海軍雖然在日德蘭海戰中失敗了。但那只是戰略上我們失敗了,在戰術上我們德國人是贏家,中國要想發展自己的艦船工業,只有向我國尋求幫助。或者是從美國購買。英法兩國不可能賣給中國一艘大型軍艦,因為這會讓他們在亞洲的盟友日本人很緊張,也會威脅到他們在亞洲殖民地的安全,在政治和經濟上都划不來。美國人到是很想賣給中國人一些一戰淘汰下來的軍艦。估計價格也會很便宜,但我想以中國李的眼界,肯定會看出購買軍艦。雖然成本低,但是一但進入戰時,就會受制於人,當初中日甲午海戰中國人就吃了這個虧。最後中國人一定會儘可能地尋求與我們德國合作。”

“元帥閣下我們已經考慮將軍事艦船工業向國外轉移了,你說的意思是我們要考慮與中國人合作?”

“是的,雖然雞蛋不能放在一個籃子裏,但是要從德國復興的戰略上來看,中國有一支海軍對我們是有利的。至少可以分散一些英法的壓力。”

“可是英、法一旦知道我們向中國轉移海軍艦船製造肯定會找我們麻煩的?”

“要真是這樣也不錯,能讓英法找我們麻煩,也算是一種外交籌碼。”

德國人在動如何用海軍來算計中國人的腦筋。李長庚又何嘗不是在較盡腦汁地力考海軍建設,一個沒有海防的國家就是不設防的國家,作為一個後世人,他當然不能容忍中國出現沒有海軍的局面,可怎麼樣發展海軍,發展什麼樣的海軍,這讓他頭疼不已!

分類海軍的作戰類型用海洋地理學進行區分,通常可細分為:內河海軍、褐水海軍、綠水海軍和藍水海軍四種類型。後世新中國因為工業落後選擇發展的是綠水海軍,“褐水海軍”和“綠水海軍”在最靠近陸地約200海里以內的海域,由於海水中混雜了泥土而呈現黃褐色,被國際海洋界冠以“黃水”或“褐水”的俗稱。從褐水區域的終點延伸至數百海里以上的區域,海水較“褐水”純凈,而被定義為“綠水”。“褐水海軍”和“綠水海軍”是指以主要在“褐水”和“綠水”等靠近海岸的大陸架海域活動、依靠大陸基地支持的海軍力量,主要任務是保衛本國海岸線安全,因此又被稱為“沿岸防禦型海軍”和“近海防禦型海軍”,“褐水海軍”和“綠水海軍”裝備以陸基武器和輕型艦船為主。

海水相對“褐水”和“綠水”較純凈,受陸地雜質影響少,海水基本呈藍色或藍黑色,因此被稱為“藍水”。以藍水海域為戰略重點的國家海軍力量是“藍水海軍”。藍水海軍的主要任務是保護本國的海洋權益和海洋安全,與威脅本國海洋安全的敵對勢力在外海較獨立地完成作戰任務。藍水海軍具有兵力投送的性質,可全球部署,規模龐大,自給能力較強,裝備以大型水面艦艇為主,一般都擁有可實施水面、水下、空中立體火力打擊和兵力投送能力的航母艦艇編隊。

後世中國發展了半個世紀的綠水海軍,隨着國力增強。想走向藍水的時候卻發現,家門口以經讓美國佬堵了個死死地,中國要想成為一個世界上有影響力的大國就不能放棄海軍走向深藍的機會,不知道為了讓海軍走向深藍要花掉了多少倍的努力。

如今中國現有的工業實力也就免強夠發展綠水海軍的水平。但一個國家發展綠水海軍的思路顯然是錯誤的,無論是後世的中國還是最先提出綠水海軍的法國。

1884年法國海軍青年派代表人物亞森特.奧布海軍上將出任法國海軍部長,他更認為新興的海上力量魚雷是克敵制勝的法寶,一旦法國擁有100艘雷擊艦,就是對英國海軍的最大威脅,況且魚雷艦艇的建造和主力艦相比,花費的代價卻是微不足道的。因此,他上台以後立即下令取消所有的戰列艦建造計劃,這一做法對於業已敗落不堪的法國海軍而言,無疑又是致命一擊。法國人直到進入90年代才覺悟到了這一失誤,連忙又撿起了工期拖了差不多7年的3艘“馬索”級,遺憾的是,等到建成之時已經顯得老態龍鍾。而設計建造了“夏爾.馬特爾”級、3艘“查理曼”級等等也難以支撐起法國海軍的架子,到19世紀未期,法國海軍艦隊早已遠遠落後。在公海上可謂淪落成為一支無關緊要的力量。

法國人乾的蠢事和後世中國用五十年時間吸取的教訓,都在告訴我們,一個國家特別是一個大國,海軍不走向深藍就是沒有前途的。

雖然凡事要量力而行。但中國不做好充足的準備是不行的,特別是中國還用日本這樣海軍強國作為對手,數萬公里的海岸線,沒有海軍防禦是絕對不行的。

現在還不是導彈驅逐艦橫行天下的時候。戰列艦、巡洋艦上的大炮代表着一個國家的公理和強權,中國如果不在這方面嶄露頭角,中國人在大國搏弈上永遠也是棋輸一着。當然中國也不是處處落後。至少中國在航空方面領選於世界同行,這給中國發展未來海上王者航空母艦打下了一個不錯的基礎。但航空母艦還有很長的一段路要走,而且日本海軍對航母的作戰能力也十分重視。

除了航母、戰列艦、巡洋艦、驅逐艦、護衛艦,這些水面艦艇,中國也許還有一條路可走,那就是水下潛行的殺手,潛艇。一戰、二戰,潛艇的作戰能力都表現出極強的戰培力,特別是德國人在二戰時玩的狼群戰術,在海戰中開了一個新的作戰模式。如果中日有一戰的話,潛艇戰用來對付日本這樣資源其缺的國家,是最合適不過的戰術。而且後世蘇聯海軍沒有發展航空母艦,而是把潛艇的作戰能力發揮到了極致。

現在的潛艇技術還很落後,要想從德國人那裏想要拿到潛艇製造技術,付出的代價並不會太大。就是不知道德國人有沒有向中國轉移海軍造艦工業,這時造戰列艦和後世造穿梭機差不多,除了極度燒錢之外,對國家科技有着極強的拉動作用,所以自己也不能玩跨躍放棄戰列艦,直接玩航母。

今年11月美國為了顯示自己的強國地位,會召開華盛頓會議,在此期間,美國、英國、日本、法國和意大利五個海軍強國簽訂了《限制海軍軍備條約》,限制戰列艦和戰列巡洋艦的噸位為35000噸和主炮口徑不得超過16英寸,並規定美、英、日、法、意五國海軍的主力艦戰列艦和戰列巡洋艦噸位比例為10:10:6:3.5:3.5。

從1922年到1936年的15年間被稱為“海軍假日”時代,各國的大型戰列艦建造計劃都被終止或取消,代之以對已有的戰列艦的進行chayexs.com.chayexs.com更新和改造。

德國人肯定不會放過重新發展海軍的機會,只要中國在這十五年時間內把握與德國合作的機會,絕對可以迎頭趕上,雖然百年海軍,但中國卻也未必不可以搏上一搏。

李長庚激動地掰斷手中的鉛筆,用斷了的鉛筆在一張紙上畫下了二戰時期,戰列艦的外觀設計,特別是艦艏水線以下部分採用球鼻艏,其位置在水線下約3米處,和尖削型艦艏相比,這種新構型可以減少8%的興波阻力,同時還減少了約3米的水線,從而節省了30噸左右的排水量。他準備拿這個東西去忽悠德國人的戰列艦製造技術和潛艇製造技術,至於航空母艦這種未來海軍致勝的法寶,他打算自己關起門來慢慢玩,好東西還得自己享用。(未完待續。。)

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民國之山寨英雄

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