宏亮瞻局｜后辽宁级时代的国产航母②：核动力还是燃气轮机？

2016年3月25日，在央视国际频道《今日关注》栏目中，针对一组网络上曝出的所谓“第一艘国产航母已铺设飞行甲板”的照片，著名海军装备专家、海军大校曹卫东表示：“依照片来看，我国新一艘国产航母的甲板已经铺设完成，说明船壳基本建造完成，离下水的日子就不是很远了。”

捉襟见肘的蒸汽轮机

电磁弹射器需要强大的电力保障，尤其是弹射时的瞬时高压供电能力，这是中国航母现有的动力系统所难以提供的。

“库兹涅佐夫海军元帅”号采用了4台TB-12蒸汽轮机和8台增压锅炉。TB-12的前身是TB-8，而TB-8正好是国产051型驱逐舰的主机，国产型号为453型蒸汽轮机。TB-8的功率是3.6万匹马力，当年051型驱逐舰采用2台TB-8蒸汽轮机曾达到38节的高速。TB-12的功率增加到了4.5万匹马力。另外，中国引进的现代级驱逐舰上安装的GTZA-674型蒸汽轮机也是TB-12的改进型。

从TB-8到TB-12再到GTZA-674，中国在该系列蒸汽轮机上积累了丰富的技术、使用与维护经验。如果辽宁级上采用的蒸汽轮机为其国产化型号的话，相信至少可以达到GTZA-674的水平，4台蒸汽轮机的总输出功率约为20万匹马力。该动力系统维持没有弹射器的辽宁级高速航行没问题，但如果是采用了电磁弹射的新航母就有些捉襟见肘了。

美国“福特”号航母仅4部电磁弹射器同时充电就需约2.2万匹马力，如果下一代国产航母安装3台同样功率的电磁弹射器，所需电能即超过1.6万匹马力，考虑到蒸汽轮机在发电过程中50%左右的能量损耗，仅3台弹射器最大所需功率就占到了全舰总功率的约16%，这必然会严重影响航母航速和其他用电设备的使用。

更需警惕的是，无论是“库兹涅佐夫海军元帅”号还是印度的“维克拉玛蒂亚”号，其所安装的TB-12蒸汽轮机及配套锅炉在使用过程中多次发生重大事故。俄罗斯拥有丰富的舰用蒸汽轮机研制与使用经验尚且如此，在TB-12基础上研制的中国国产第一代大型舰用蒸汽轮机的可靠性同样有待进一步检验。

“核电”推进的梦想与现实

毋庸置疑，采用电磁弹射器的航母的最佳动力方案肯定是类似“福特”级的核动力+全电推进系统。

核动力能为弹射器提供取之不竭的能量；而全电推进系统则省去了机械传动机构，反应堆能量转化为电能后将直接供应给弹射器、螺旋桨推进电机，以及航母电网上的其他终端，无需布置庞大的传动机构非常有利于航母内部结构设计，操控与维护也很方便。

当然，与很多人想象的不同，全电推进系统的能量转化效率一般远不如机械传动，因此与能量无穷的核反应堆搭档显然是最合适的。

但现实来看，下一代中国国产航母采用“核电”动力的可能性不大。

中国目前没有现成的高性能压水堆供航母使用，094型战略核潜艇上的新型反应堆据传性能不错，但我们不应忘记，艇用反应堆改舰用的风险极大。

美国核航母与核潜艇从来没有共用过反应堆。法国拥有世界上最顶尖的核技术，在建造“戴高乐”号时想当然地直接将凯旋级战略核潜艇上的反应堆用在“戴高乐”号上，这套K15自然循环一体化压水堆技术非常先进，在凯旋级上的表现也很出色，但装在“戴高乐”号上就是水土不服，导致“戴高乐”号工期拖长，加装压舱死重后才勉强投入使用，但还是在海试及后续服役过程中多次暴露问题。

当然，如果下一代国产航母仍采用常规动力，也并不是说就只能选择蒸汽弹射器。传统上，排水量超过3万吨的大型水面舰艇均以蒸汽轮机作为主动力系统，排水量2万吨以下的舰艇则多选择柴油机和燃气轮机。柴油机的优势是省油，经济性好；燃气轮机则噪声低、振动小、结构紧凑、响应速度快，能更有效的规避水下威胁。近年来大型舰用燃气轮机的发展非常快，一批具备自然循环能力的高效能燃气轮机相继问世。排水量与辽宁级相当的英国“伊丽莎白女王”号航母已经突破了燃气轮机无法装备大型航母的禁区。

中国曾经从美国引进过著名的LM-2500舰用燃气轮机，也曾从乌克兰引进过DN-80舰用燃气轮机。据外媒报道，中国目前已能够生产DN-80改进型，按照乌方公开的资料其输出功率约为4万匹马力。如果下一代国产航母装备电磁弹射器，比较充足的动力储备需要至少24万匹马力，这就要求4台燃气轮机的单台功率提高到6万匹马力——难度很大，但也并非不可能。“伊丽莎白女王”号上的MT30燃气轮机最大输出功率已经可以达到5.5万匹马力，如果中国未来10年能够研制出目前MT30水平的燃气轮机，并进一步提高热电转换效率，则下一代国产航母换装4台燃气轮机也不是没可能。

双航母建造基地

在首艘国产航母确定于大连建造后，第二代国产航母将诞生在哪里成为又一个广受关注的话题。

大连船舶重工集团（简称大连造船厂）始建于1898年，经历了俄国筹建统治、日本扩张侵占、苏军解放接管、中苏合资经营等不同时期。建国以来，大连造船厂共建造了44个型号、820艘舰船，是为海军建造舰船最多的船厂。新中国第一艘炮艇、第一艘导弹潜艇、第一艘导弹驱逐舰、第一艘油水补给船等都是由该厂建造的，被誉为“中国海军舰艇的摇篮”。

而上海江南造船集团（简称上海造船厂或江南造船厂）的前身是创建于1865年的江南制造总局，是清末洋务运动创办最早、规模最大的近代民资工业企业，曾为中国制造出第一支步枪、第一门钢炮、第一台万吨水压机、第一代航天测量船……

江南长兴岛造船基地兴建于2005年，2008年6月3日，造船厂从黄浦江畔整体搬迁至位于上海市崇明县长兴岛东南端的新家。长兴岛造船基地占地560公顷，岸线3.8千米的造船基地按照“一百年不落后”的要求规划，分为3条生产线，并列着4座大型船坞和若干室内、室外船台。其中，最大一个船坞长580米、宽120米，面积相当于10个标准足球场。此外还配置了7台600吨以上的龙门吊，总投资约160亿元，它无疑是中国规模最大、设施最先进、最具国际竞争力的造船基地，年造船能力达到450万吨，规模仅次于韩国蔚山造船基地，位居世界第二。

从以上官方资料不难看出，上海江南造船集团与大连船舶重工集团均拥有极强的军民用船舶建造能力。不过相对而言，大连船舶重工更侧重军工任务，且与军方有更紧密的长期合作传统。如果说上海与大连在航母建造项目上存在竞争的话，那么大连其实在“辽宁”号落户的那一刻就占据优势。通过对中国第一艘航母的系统改建，大连造船厂在航母船体结构、材料工艺、配套舾装、靠岸及海上测试、工程管理及相关人才队伍建设上均有了较深厚的积累，并成为中国目前唯一有航母建造经验的造船企业。

值得注意的是，能够建造现代化航母的造船厂在全世界屈指可数，即便是像美国这样的航母超级大国，现役的10艘尼米兹级与正在建造的“福特”号也均出自纽波特纽斯造船厂一家；法国战后建造的3艘航母（不算直升机航母）中的两艘——“戴高乐”号与“克莱蒙梭”号均在布雷斯特海军造船厂建造，另外一艘“福煦”号虽然在圣纳泽尔大西洋造船厂开工，但最后仍然被拖至布雷斯特才能完工。

俄罗斯的航母就比较尴尬了，在苏联全盛时期也只有位于乌克兰境内的尼古拉耶夫造船厂能够建造航母，这导致俄罗斯在新国家成立后实际上丧失了航母建造能力。与大连造船厂的情况类似，俄罗斯试图通过对印度“维克拉玛蒂亚”号航母的改建工程，将圣彼得堡北方机械造船厂打造成新的航母建造基地。但该工程的一波三折充分证明，建设一个拥有航母建造能力的大型造船厂的难度有多难。

将首艘国产航母放在大连建造，可以充分利用船厂现成的技术与经验，尽可能规避风险，同时更易于控制建造工期和成本。如果由上海承建的话，国外经验表明，短期内建成一个新航母造船厂的难度与相关投入必然极高。长兴岛造船基地尽管规模宏大，技术先进，但并不意味着可以在短期内拥有航母建造能力（可以负责部分舱段）。这就像韩国现代集团的蔚山造船基地虽然是世界上最大的造船基地，却不能生产航母一样。

因此，江南造船厂承建航母的希望只能寄托在国产下一代航母身上。其实早在2011年，上海东方卫视播出的《看东方》节目中，江南造船集团总经理南大庆就宣称：“从我们的硬件设施，从我们的生产能力，我们完全具备了为海军承建它所需要的各种水下水上包括战略性的舰艇项目。现在大家都很关注航空母舰的项目，我今天告诉你的就是：江南造船厂为承建航空母舰已经做好了准备，它已经具备了能力，我们希望承建第一艘我们自己设计，具有自主知识产权的航空母舰。”

“第一艘我们自己设计、具有自主知识产权的航空母舰。”南总也许在5年前就揭晓了答案。

（“宏亮瞻局”系上海交通大学国家战略研究中心特约副研究员王宏亮为澎湃防务开设的个人专栏，力求在兼顾分析的深度和厚度的同时，在前瞻性、敏锐度上更上一层楼，每周一期，不见不散）