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本帖最后由 晨枫 于 2022-9-11 13:04 编辑
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, T. _; }9 z+ @! V u' O4 u印度“维克兰特”号（R11）航母在N次下水后，终于服役了% f* {* D( S* |
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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' s+ b0 v4 B- G2 k. }
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2 v' T, R1 s1 s- O( Q) c, v“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”5 @4 r0 u1 t; |3 [* g
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9 z0 l6 j2 S z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/ N3 r1 M' Z; ?) v
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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9 q2 S2 U$ [4 G+ @% A" d, G
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+ i- j3 c8 S3 I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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6 v0 s9 ^" ?- q4 q- R6 N“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置
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' ^; y! f' F6 T- L6 ^5 C“山东”号也是一样& G4 }$ b* S4 r, k. H0 k6 P
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烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见
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; f+ @" W X- O9 g5 Q m# N美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的做法% l6 C4 e- G, e
, R# Y1 i0 }6 o$ K+ A, P8 S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。9 D, b/ Q7 X' h! T/ z
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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。* l1 U* H1 U+ Y$ p7 _
6 z- y3 i! q$ e3 F# m7 r. i“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。0 B6 R: v7 A) t+ ?2 ]$ F6 u
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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。4 u) _$ L* n" {/ r
$ Y- V4 s7 x: Z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。: i, t5 N' ?3 s$ k: m$ s. i
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“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
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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 c$ T$ {4 K- `5 E+ l
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“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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" z2 N' Q1 K, V: ]. g3 [“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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