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本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-10 13:44 编辑
首先,蒸汽动力系统重量受功率大小的影响较大,同类战舰、相同技术水平的动力系统重量可以近似认为与功率成正比。但这只是近似,总的来说,随着单机功率的增大,动力系统功重比也就是功率/重量,还是会有所减小的。这是因为随着单机功率的增大,涡轮流通面积增大,直径增大,从而使得材料力学性能所允许的转速相应下降,涡轮轮周功受到了限制。这与柴油机气缸直径越大,功重比越小的道理很接近,只不过没有柴油机那样明显。
其次,相同功率下,大型战舰的动力系统重量要比小型战舰的明显大一些。其原因主要在两方面:
一方面,大型战舰承载质量大,允许动力系统占据更大的重量,而小型战舰承载质量本来就十分紧张,能省的必须节省掉,甚至不惜降低系统整体可靠性、热效率等方面要求。
另一方面,相同总功率,小型战舰必然航速更高,螺旋桨直径也更小,因此输出轴的转速就比同功率的大型战舰转速高得多;物理规律告诉我们:功率相同,转速越高则扭矩就越小;而材料力学告速我们:传递的扭矩越小,轴的直径就可以越小。而且小型战舰主轴长度通常也明显比大型战舰短,轴系所受的弯矩也会比大型战舰所受的小一些,这也允许主轴采用更小的直径。
(综上所述,相同功率前提下,小型战舰的动力系统重量要明显比大型战舰的轻一些。
比如,美国弗莱彻级驱逐舰,双轴6万马力,动力系统重量约750吨,功重比80马力/吨;阿拉斯加级大型巡洋舰,4轴18万马力,动力系统重量3533吨,功重比50.9马力/吨;而衣阿华级战列舰为4轴21.2万马力,动力系统重量为4443.8吨,功重比47.7马力/吨。
英国肯特级巡洋舰,动力系统8.25万马力,重量1415吨,功重比58.3马力/吨,乔治五世级战列舰动力系统11.2万马力,重量2812吨,功重比39.8马力/吨。
所以,在架空中以史实小型战舰的动力系统重量、功率数据来装备大型战舰,是不合适的。)
第三,锅炉、汽轮机在整个动力系统中所占的比例其实并不大,更多的重量是各种管道、阀门、各种辅助装置比如冷凝器、热交换器、给水泵、减速齿轮箱、轴系、螺旋桨等等。比如苏联级战列舰,KV4锅炉干重124吨,轮机的重量是286吨;6台锅炉+3台轮机为1602吨,占动力装置总重量的43%;单论锅炉则占20%。
其它的比如俾斯麦级战列舰动力系统干重为2800吨,而每台锅炉干重为48吨,12台锅炉重576吨,仅占20.6%。
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