美国航母多快?
现代航空母舰的航速都很高,一般都在25-33节左右。比如美国的"尼米兹"级核动力航空母舰航速为33节。那么,一艘排水量超过10万吨的庞然大物为何能高速航行呢?这都是它的推进系统发挥作用的结果。
航空母舰的推进系统包括动力装置、传动设备和螺旋桨三部份组成。动力装置将燃油的能量转变为机械能、电力或蒸汽等一次和二次能源;传动设备将动力装置产生的能量传送到它的终端设备如螺旋桨,再推动船舶航行;螺旋桨将动能转变为船体航行的机械能。
螺旋桨是航空母舰重要的推进设备。它由毂、桨毂帽、桨叶、导流帽等构件组成。固定在航空母舰尾部的桨轴前端,通过桨轴将动力装置发出的动力传递给螺旋桨旋转,推动航空母舰航行。
现在,世界各国航空母舰上装备的螺旋桨有3-5叶几种。螺旋桨的最大推力在1600吨左右。为了适应高速航行的要求,航空母舰上通常装备多套推进系统。桨轴一般采用2根左右,这样可设置2-3个螺旋桨,以确保必要的推力,满足高速航行的需要。
从理论上讲,螺旋桨的推进效率随着螺旋桨直径的增大而增大。直径增大时桨叶可以增长,叶片上可以开小槽或采用扭曲和可调螺距,同时桨叶上可以获得较大的周速。由于航空母舰受舰体长度的限制,通常单个螺旋桨直径较小,很难满足高速航行时所需的推力,因此多采用多个较小的螺旋桨。
舰载机需要弹射起飞,那么就需要有较高的飞行初速度,这就对航空母舰的航速提出了很高的要求。世界上许多万吨级航母普遍采用了蒸汽弹射装置,蒸汽弹射时所需的能量为6845~11165千伏特,而提供这么大的能量,就需要一艘排水量超过5万吨的大型航母。
航空母舰的航速受推进功的大小、螺旋桨的盘面积以及船体阻力等诸多因素的制约。螺旋桨的功有一部分用于产生推力,其余部分作废功。废功的大小与推进功和螺旋桨直径有关。直径较小的螺旋桨在高速时废功较大。因此,为了减小废功,可以采用多台发动机驱动多个小直径螺旋桨的方式提高航速。
由于航空母舰本身没有自卫能力,需要有护航舰船组成航空母舰特混编队作战。为保证整个特混编队能高速航行,航空母舰本身也必须有较高的航速。