003福建舰的辅助动力系统采用的可能是燃气轮机

　　紫色圈内的是福建舰右舷的大型通风口
　　福建舰左舷对应位置上并没有大型通风窗口
　　在研究福建舰下水资料的时候发现，在福建舰的右舷外飘结构上出现了大型的通风口。但是在左舷对应位置上却没有发现大型的通风口。虽然在舰体的其它地方也有一些小的通风窗口，但是大面积的的通风口只出现在福建舰的右舷。对比一下国外的大型航母，基本上看不到这些通风口，特别是大面积的通风口。那么这些通风口是干什么用的呢？
　　福特号航母的舷侧就看不到大的进气口
　　那些小的通风口有可能真的是用来给舱室通风更换新风用的。但是那些大型的通风口却有些特殊，因为仅仅是为了给舱室更换新风似乎用不着这么大面积的窗口，这么大的窗口会给三防系统带来很多麻烦。那么这些大型窗口会是什么用途呢？如果大家看过我们前面的文章可能马上就知道了，这些大型的通风口应该是燃气轮机的进气口，而燃气轮机可能是福建舰的辅助动力。
　　那么这些燃气轮机为什么会出现在这个位置呢？主要是因为右舷有舰岛，而舰岛上有烟囱。这些燃气轮机运转产生的废气必然要从烟囱里排出，所以燃气轮机必须装在右侧。那么为什么燃气轮机不装在动力舱里而要装在外飘结构中呢？主要是因为这样可以尽可能缩短进排气管道。我们知道燃气轮机对进排气压力是比较敏感的，如果放在动力舱里，进排气管道非常长，燃气轮机的功率会有大幅度下降。那么最好的办法就是放在外飘结构里，这样进排气管道可以压缩到最短。
　　安装在伊丽莎白女王级航母外飘结构中的MT30燃气轮机
　　英国的伊丽莎白女王号航母也是这么想的。所以其主动力，两台MT30燃气轮机就这样装在女王号的右舷外飘结构中。而且为了尽可能缩短燃气轮机进排气管道，还把舰岛一劈两半，弄成了双舰岛，这样燃气轮机就可以装在舰岛烟囱的正下方。如此进排气管道就实现了最短化。
　　图上黄色圆圈内就是MT30燃气轮机
　　那么为什么女王级的燃气轮机不直接把废气直接侧向排出呢？侧向排出就不用把进排气管道延伸到舰岛顶部，进排气管道还可以再缩短一大截。这个主要是因为MT30燃气轮机的功率已经非常大，单机功率已经达到36MW。如果直接侧向排出废气，强大的热气流会从舷侧翻过飞行甲板侧面对飞行甲板上的气流产生影响，这会对舰载机的起降带来非常大的干扰。同理，福建舰也是因为这个原因把燃气轮机的烟道布置在了舰岛上。那么福建舰的外飘结构里放的有没可能是蒸汽动力系统呢，这个完全就不可能，因为蒸汽动力体积和重量都非常大，只能放在动力舱里。
　　然后我们可以通过分析福建舰的烟道，来了解其辅助动力的配置情况。我们前面曾分析过福建舰的烟囱，其烟道口的面积是95平方左右，我们只需要简单计算一下，就知道福建舰的辅助动力功率大致是多少。如果福建舰的主动力采用的是燃油锅炉蒸汽轮机，参考山东舰，以这么大的烟道口面积计算，福建舰的主动力功率应该是186兆瓦左右。对于福建舰来说这点功率作为推进功率远远不够，还不要说再分100兆瓦左右用来发电。我们也是基于此基本排除了福建舰采用燃油锅炉蒸汽轮机作为主动力的可能性。事实上因为燃气轮机需要更大的烟道体积，所以我们也排除了燃气轮机作为福建舰主动力的可能。前面关于动力系统功率分析的文章点这个链接（003航母采用的是常规动力还是核动力？）。这个问题我们后面再讨论。
　　燃气轮机相对于蒸汽动力来说其进排气管道体积要大出60%左右
　　这里接着说辅助动力。如果福建舰的烟道口全部是燃气轮机辅助动力在用，那么能产生多大的动力呢？我们可以通过燃气轮机和蒸汽轮机的烟道体积做个简单估算。我们知道燃气轮机相对于蒸汽动力来说其进排气管道体积要大出60%左右。简单算一下，福建舰的烟道口面积如果全部是燃气轮机在用，其燃气轮机的总功率应该是116兆瓦左右。这个功率刚好匹配福建舰的辅助动力需求。当然福建舰有可能还是备有几台柴油发电机组作为应急动力，这个我们先放一边。
　　美国航母的配电情况
　　那么福建舰的辅助动力提供的功率应该是多少呢，我们前面文章分析过，这个可以参考福特号。福特号的辅助动力是柴油机，提供的动力最后都转化为电能。但这只是福特号总配电功率的一部分。另一部分是四台26兆瓦汽轮发电机组提供的104兆瓦供电功率。福特号的配电总功率很早计划是172兆瓦，后调整为尼米兹级64兆瓦发电功率的2.8倍到3倍。3倍也就是192兆瓦，福特号建造阶段最终执行的就是192兆瓦，但这样仍然不够用，所以后续CVN80和CVN81两艘舰又加了两台90吨重的柴油机。这样一台柴油机的供电功率在8-10兆瓦左右。这样其实福特号的电力需求应该是210兆瓦左右，这个和福特号的推进功率209兆瓦几乎一样。
　　因为福建舰和福特号都是电磁弹射的大甲板航母，虽然排水量也有些差别。但福建舰出现得更晚，配电功率需求可能更大。因为福建舰的舰载雷达功率可能更大，我国在2012年左右已经开始普及氮化镓功率器件，比福特号使用的砷化镓功率器件功率要大10倍左右。仅此一项可能就增加了10-20兆瓦的电力需求，然后福建舰可能也考虑了能量武器上舰，至少还要再增加10-20兆瓦的电力需求。这样实际上福建舰合理的电力需求应该在250兆瓦左右。当然有人可能说福建舰的电磁弹射器只有三条，而福特号有四条。但是要知道福建舰把弹射器定位三条是为了提高弹射效率，弹射效率提高，弹射频率不免就要提高。而更高的弹射频率就意味着必须有更大功率的电力来保证，所以福建舰的电磁弹射系统的电力需求不会低于福特号。
　　福建舰的电力需求大概就是250兆瓦左右，燃气轮机能够提供116兆瓦。然后剩余的大部分应该是主动力提供，因为这部分功率大小比较稳定。福特号就是由反应堆提供蒸汽，驱动汽轮机提供104兆瓦电力。而电力需求的峰值部分由燃气轮机提供。燃气轮机启动速度快加速快，功率密度高，就适合给电磁弹射器、能量武器等耗电量大，工作时间短，响应速度要求高的设备供电。福建舰的主动力系统大约能提供这250兆瓦当中的110-120兆瓦，剩下的少量功率空缺由柴油发电机组补齐。
　　使用燃气轮机为电磁弹射储能系统供电的论文
　　那么福建舰配套的燃气轮机可能有几台呢？如果使用052D驱逐舰上的GT25000的国产化燃气轮机，大概要四台，因为这种型号的功率是29兆瓦左右。如果用上面论文中提到的24兆瓦左右的型号的话，大致要五台。正是因为燃气轮机有非常高的功率密度，才有可能把四到五台燃气轮机塞进福建舰的右舷外飘里，如果是蒸汽轮机就完全不可能了。
　　052D的燃气轮机烟囱口直径3.6米左右，大概10.2平方米的面积
　　然后我们再通过052D的燃气轮机烟囱，从另外一个角度，再论证一下福建舰的燃气轮机配置。052D的燃气轮机烟囱面积为10.2平方米左右，用95平方除以10.2。以福建舰的烟囱口面积计算，大致够装8台052D用的燃气轮机。但实际上是装不了这么多的，052的燃气轮机就在烟囱的正下方，而且进排气管道比航母上的短很多。但福建舰是做不到的，最多只能有一台到两台放在烟道的正下方，其余的几台就放得比较远。因为外飘结构也比较长，放得近的管道可以细一点，放得远的管道粗一点。平均下来进排气管道也要比052D上长很多，进排气管道也要比052D上的粗很多。所以实际上大致也就能装四台左右的燃气轮机。这就是福建舰辅助动力系统的技术分析。下一篇我们接着分析福建舰的主动力系统。003福建舰8万余吨的排水量到底余了多少吨？003航母下水，命名福建舰，可能是世界上吃水最深的航空母舰003航母应该采用常规动力还是核动力？003航母采用的是常规动力还是核动力？核动力航母的烟道设计003航母的排水量和动力系统电磁弹射与燃气轮机辅助动力现在基本上可以肯定2618号船吨位在十二万左右