暮色剛退,港區(qū)的燈還亮著,海面?zhèn)鱽磔啓C(jī)的低聲,幾道白霧貼水散開——今天說的主題,是那艘被反復(fù)拿來對(duì)比的055,以及它后面可能出現(xiàn)的新船,這事兒從來不只盯著一條艦,要把電、炮、雷達(dá)全混進(jìn)來,才能看明白。
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【小引:先盯數(shù)字】055開工在一三年左右,滿載排水量約一萬三千噸,艦長一百八十米出頭,艦寬二十米不到,甲板里塞了一百一十二個(gè)垂發(fā)口,主機(jī)四座燃?xì)廨啓C(jī)加兩臺(tái)柴油機(jī),總輸出接近一百兆瓦。聽上去夠大?數(shù)據(jù)放在今天仍排前列,可時(shí)間滑得快,裝備更新卻更快……
從雷達(dá)說起:十多年前,老式SPY-1一次脈沖能拉出四到五兆瓦,平均下去每面陣面只吸走五十來千瓦,船上發(fā)電機(jī)跟得上。可到氮化鎵節(jié)點(diǎn),新雷達(dá)一面就干到數(shù)兆瓦,四面一起開,平均功耗沖破一兆瓦,全天候開機(jī),還有電子對(duì)抗同時(shí)搶電,老電網(wǎng)立刻喘不上氣。
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再看美國人補(bǔ)鍋:伯克IIA原來三套三兆瓦發(fā)電機(jī),換成三套四兆瓦,峰值功率九兆瓦抬到十二兆瓦,管不住大流量就拿大水管硬頂。水管粗是粗了,可管路沒改,層層變壓整流,兩頭發(fā)熱,出故障的次數(shù)跟著抬。
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高能武器插隊(duì)更猛。電磁炮要六十四兆焦口徑起步,十幾毫秒里把炮彈推到五馬赫上下,粗算一次要五十多度電。要是學(xué)M109一分鐘來六發(fā),那電量瞬間能抽空兩到三艘伯克IIA的全部發(fā)電儲(chǔ)備,想在炮座下塞一堆電池?二十個(gè)超大電池包也不夠……
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老配電還是三相四百五十伏六十赫茲交流,設(shè)備從發(fā)電機(jī)到雷達(dá)要層層變換,電能在路上就丟掉不少。遇見毫秒級(jí)波動(dòng),頻率先飄,再跳閘,黑屏說來就來。朱姆沃爾特試航停機(jī),女王級(jí)掉槳,都在這張電網(wǎng)里反彈。
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關(guān)鍵轉(zhuǎn)折:直流方案冒頭。直流線路不用盯相位,也不怕頻率抖,正負(fù)對(duì)上就行,橋路、變流器一削,效率立刻漲兩三成。直流電本來就是激光、電磁炮的“母語”,少一步變換少一分損耗。
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中間儲(chǔ)能是第二只手。電池、超級(jí)電容幾毫秒就能吐電,船上主機(jī)慢半拍也無妨。過去交流網(wǎng)嫌電池接入麻煩,干脆不用,如今直流一脈相承,調(diào)壓后直接并進(jìn)去,峰值缺口瞬時(shí)抹平。
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英國45型先吃螃蟹,全電推進(jìn)帶來七十秒就跑到二十九節(jié)的加速,省了大軸,換來艙內(nèi)可用空間,可它在紅海遇高溫就罷工;朱姆沃爾特三條船輪番返港,也提醒人們——第一代全電構(gòu)型有硬傷,功率平衡拉垮。
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于是有人問:055是不是馬上落伍?答案得拆開看。它用傳統(tǒng)軸系,電網(wǎng)還是交流,可它把老體系的空間利用、雷達(dá)整合、信息鏈捏到了極限,這一步?jīng)]走錯(cuò),只是時(shí)代的鐘往前跳了。
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再看下一步:全能艦。思路簡(jiǎn)潔:一條船里只留統(tǒng)一電源,推進(jìn)、探測(cè)、武器統(tǒng)用一套母線,軟件分配功率,硬件隨時(shí)更換。船體要能耐得住高熱、強(qiáng)震,也要有冗余隔艙,好讓新器材隨時(shí)搬進(jìn)。
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能不能做?樣機(jī)已有影子。海試平臺(tái)上,中壓直流母線穩(wěn)在十五千伏直流,模塊化燃?xì)廨啓C(jī)和大容量鋰電平滑換擋,雷達(dá)拉到滿功率,電壓掉頭只晃一下就平復(fù);激光器短點(diǎn)火,電容包立刻放電,再由主機(jī)慢慢補(bǔ)回。
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說回國內(nèi)節(jié)奏。公開招標(biāo)里提過“萬噸電推試驗(yàn)船”,也提過“076綜合登陸平臺(tái)”,都沒正式編號(hào)。艦體可能加寬,留出多層垂發(fā)孔位,直升機(jī)庫和無人機(jī)區(qū)放一起,電網(wǎng)控制柜分散到艙壁,防止單點(diǎn)受損全船黑。
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有人擔(dān)憂成本,可對(duì)比:伯克III整艦發(fā)電約四十兆瓦;假如下一代全能艦裝四臺(tái)二十五兆瓦主機(jī),加兩組十兆瓦電池,靜態(tài)航行只開一臺(tái)就夠,巡航油耗能省兩成,遠(yuǎn)海折返次數(shù)直接降一半。
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再回視角,若同一戰(zhàn)區(qū)出現(xiàn)055與未來全能艦并肩,前者用機(jī)械軸推,轉(zhuǎn)速拉起需要十來秒;后者推力調(diào)度靠電,指揮臺(tái)一下令,電控配電器立刻提升功率,舵機(jī)、雷達(dá)、炮塔同時(shí)要電也不慌,母線邏輯先分再補(bǔ)。
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結(jié)尾不做總結(jié),信息就停在這兒:一邊是成熟的巔峰,一邊是正在起的雛形……
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