辽宁舰启动发动机耗时10个小时，为何055驱逐舰只要1分钟？（国产航母辽宁舰的蒸汽轮机启动时间长于055型驱逐舰的燃气轮机。）

国产航母辽宁舰的蒸汽轮机启动时间长于055型驱逐舰的燃气轮机。

国产航母辽宁舰的发动机为蒸汽轮机，而055型驱逐舰的发动机为燃气轮机，两者的别是非常大的。燃气轮机是通过燃烧燃油直接驱动发动机工作，因此可以像我们的家用汽车那样一拧钥匙就能发动；而蒸汽轮机则需要先将燃油点燃，接着加热锅炉蒸发出高温蒸汽，然后用蒸汽来驱动蒸汽轮机转动，这才完成发动机的启动，因此辽宁舰的启动时间就比055型驱逐舰要长得多了。不过话说回来，055型驱逐舰的发动机并不能在1分钟之内完成启动；而辽宁舰也不见得每次启动都需要10个小时，但如果这只是一种比喻，那倒是十分贴切的。为什么蒸汽轮机的启动时间要比燃气轮机耗时更长呢？我们先通过二者的工作原理来分析原因。

▼下图为启动阶段的日本“秋月”级驱逐舰（实在找不到055大驱的启动照片，读者朋友们凑合着看小日本的驱逐舰吧），待黑烟冒尽后即完成启动。曾有人在网上喷咱们的军舰启动时会冒黑烟，以此断定我国军舰发动机技术不行，殊不知全世界的军舰在启动阶段都会冒这样的黑烟。

蒸汽轮机的工作原理其实与瓦特蒸汽机基本相同，它们都需要高温蒸汽来驱动，不同的是瓦特蒸汽机是利用蒸汽驱动活塞运动做功，而蒸汽轮机是利用蒸汽驱动转子叶片高速转动做功。既然利用蒸汽来驱动，那么蒸汽轮机就需要为它提供蒸汽的装置，那就是锅炉。瓦特蒸汽机的锅炉使用煤做为燃料，通过燃烧煤来释放能量加热锅炉中的水，使其达到沸腾温度而蒸发高温蒸汽，很显然现代航母是绝对不可能再用烧煤这种方式来为蒸汽轮机提供蒸汽的，而是使用加热效率更高的喷油锅炉。

▼下图为准备启动喷油锅炉的水兵，启动方式为简单粗暴的明火引燃。

喷油锅炉的工作原理是通过喷油嘴向炉内喷射雾状燃油，在充分燃烧中快速加热锅炉中的水，当水达到100℃的沸腾温度时便蒸发出大量高温蒸汽。输气系统在得到这些蒸汽以后再经过加压，然后输送给蒸汽轮机，驱动蒸汽轮机高速旋转，为航母提供航行动力。为了降低燃油成本，加热锅炉所使用的燃油为价格相对低廉的船舶用重油，这种油料的特点是流动性差（比重一般在0.82～0.95之间，十分粘稠）、燃点高（需要加热到180～330 ℃才能燃烧）、释放能量高（热值约为10,000～11,000 kcal/kg）。为了使重油达到“炉内雾状喷射燃烧”的效果，在向锅炉供油之前还需要为油库进行一次加热，使粘稠状的重油改善流动性，然后在供油系统中进行二次加热，使其达到180℃以上的燃点，最后才开始向炉内喷射燃烧。

▼下图为正在试车的西门子小型锅炉喷油嘴，它的学名叫做“燃烧机”，辽宁舰锅炉所使用燃烧机功率比它大得多。

常规动力航母的启动分为热启动和冷启动，热启动是指动力系统中的油路始终处于加热状态，燃油能在短时间内被点燃，热启动的耗时比较短，通常不超过3个小时即完成启动，航母的动力系统在启动后的2小时内达到最高功率状态。

▼下图为正在冷启动的002型国产航母，烟囱在启动阶段冒黑烟来自于倾倒在锅炉内自然燃烧进行预热的柴油所发出。

而冷启动就比较复杂且耗时了，启动流程是这样的：首先向锅炉内倾倒1~2吨柴油并点燃，这些柴油的作用有两个，第一是预热锅炉内的水，第二是加热锅炉内的重油喷头；接着启动发电机，用电加热的形式对油库内的重油进行一次加热，一般重油凝固温度为22～36 ℃，当油库内的温度加热到40℃时重油获得流动性，供油系统开始抽油；当重油被抽到化油池里以后开始二次加热，在这个过程中重油将会被加热到接近180℃的燃点，此时的重油流动性几乎与柴油相当了；最后通过油路的输送向锅炉内喷射出雾状重油，这些油雾被燃烧的柴油点燃，开始快速加热锅炉中的水。

▼下图为某型锅炉加热示意图。

当锅炉内的水被加热到沸腾状态时开始产生大量高温蒸汽，待蒸汽量达到300吨/小时的生成量、出气口达到22.17兆帕的压力时输气系统开始抽气，这些高温、高压蒸汽被输气管收集到储存罐实施加压，然后向蒸汽轮机输入30兆帕的蒸汽，转子叶片被驱动开始告诉转动。到了这个环节，航母的动力系统基本上就算是完成启动了，待所有锅炉全部达到要求的蒸汽生成量和压力时，航母就可以全功率推进了，可见采用蒸汽轮机驱动的常规动力航母冷启动启动流程确实费时费力。

▼下图为正在以32节的最高航速放飞舰载机的辽宁舰。

驱逐舰所使用的燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。所谓的“连续流动的气体”就是燃油在燃烧时产生的高温、高压燃气，燃气轮机一般使用天然气、柴油、汽油作为燃料，我国包括055型驱逐舰在内的战舰全部使用柴油燃气轮机。

▼下图为使用燃气轮机驱动的055型驱逐舰首舰。

燃气轮机在空气和燃气的主要流程中，只有压气机、燃烧室、燃气透平这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功。从透平中排出的废气排至大气自然放热。这样，燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能，又把部分热能转变成机械能。

▼下图为燃机轮机的结构示意图。

通常在燃气轮机中，压气机是由燃气透平膨胀做功来带动的，它是透平的负载。在简单循环中，透平发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。在燃气轮机起动的时候，首先需要外界动力，一般是起动机带动压气机，直到燃气透平发出的机械功大于压气机消耗的机械功时，外界起动机脱扣，燃气轮机才能自身独立工作，可见燃气轮机属于内燃机，它的工作原理与家用汽车的汽油机并无二致。

▼下图为首台国产40兆瓦级的燃气轮机开始下线，它已经安装在055型驱逐舰的首舰“南昌”舰上。

燃气轮机启动不分热起和冷启，在启动前首先需要启动发电机，待发电机发电量达到要求功率后向起动机供电；起动机得电运转后驱动燃气轮机的压气机工作；当压气机开始压缩外界大气后开始启动供油系统；供油系统给油正常后即可启动燃气轮机；燃气轮机在发出尖锐刺耳的噪声中开始运行时即表示启动完成。可见燃气轮机的启动的确比蒸汽轮机省时省力，但是绝对不像题主所说的那样“只1分钟”，055型驱逐舰属于万吨级船舰，它的燃气轮机启动时间不会低于20分钟，启动完成后即可达到全功率推进状态。

▼下图为055型驱逐舰使用的F级重型燃气轮机燃烧室模型，它的结构像极了航空发动机。

综上所述和对比，我们不难看出辽宁舰的蒸汽轮机启动时间确实比燃气轮机慢出许多，这也是广大读者呼吁国家赶快上马核动力航母的原因。那么核动力航母的启动时间是不是比常规动力航母要短呢？实事求是地讲，的确如此！但是并没有比常规动力航母快出多少来，因为核动力航母同样使用蒸汽轮机来驱动，因此在冷启动时同样需要一个产生蒸汽的过程，只不过核动力加热水的方式不是锅炉，而是蒸汽发生器。真正能在短时间内实现启动的核动力是那种实现全电推的航母，但是目前全电推技术并不成熟，就连号称“超级航母”的美国“福特”级也仍然以蒸汽轮机为主动力，只有在未来全面实现“全电推”时，航母的启动时间才会达到内燃机的“1分钟”完成。

▼下图为使用“全电推”综合电力推进系统的英国“伊丽莎白女王”号航空母舰，由于该舰的“全电推”仍然需要发电机供电，因此启动时间并不比辽宁舰快多少。

中国航母启动慢的原因和解决方案

我们知道世界上的航母动力分为常规动力和核动力，自从航母在上世纪20年代诞生后，一直采用常规动力。常规动力航母要有烟囱，要冒黑烟，黑烟会腐蚀电子设备和天线，而且启动时间太慢。在这种情况下，一种新动力的航母应运而生。

1961年，人类第一艘核动力航母问世，美国海军9万吨级的“企业”号正式建成下水。

我国航母研究起步晚，中间经过十年动乱又中断了很久，所以说中国在航母领域的有关技术比较落后，中国第一艘装备海军的航母辽宁采用的是常规动力，也就是非核动力的航母。

辽宁号航母虽然是常规动力。但排水量却非常惊人，满载时候的排水量达到6.7万吨。要让这样一个庞然大物启程可不是一件容易的事。要是用牛来拉的话，恐怕要几万头牛才能把他拖动。就是用航母上的蒸汽轮机，出发的时候也要准备上10来个小时。

一说辽宁舰架子大，它肯定会觉得有点冤枉，保家卫国、人人有责；辽宁舰为国巡逻积极踊跃，斗志高昂，从来都是不讲条件，毫不犹豫的，怪只怪我们舰上的动力系统。

前面我们说过，辽宁舰用的不是核反应堆，用的是常规动力，是蒸汽轮机。

蒸汽轮机在冷机的状态下启动的时候，先要把锅炉里的“水”烧开，让水产生蒸汽推动风扇来高速转动产生动力带动螺旋桨工作让航母行驶。

其实水在这里只是起着“融化剂”的作用，因为锅炉运动的燃料是“重油”，重油的燃点非常高，通常没有2、300度的高温不能让它流动起来，不流动就没有办法循环燃烧；所以说我们认为辽宁舰架子大，是冤枉了人家。辽宁舰之所以启动慢，是因为时间都用在用水“融化”重油身上了，是重油拖了辽宁舰的后腿。

有人说，既然重油那么费事，为什么不用柴油呢？

航母是一种能耗非常大的军舰，，采用4台大功率的蒸汽轮机提供动力，20余万千瓦4轴推进。理论上说，辽宁号航母一次出海就需要加7500吨的重油，重油的价格比较便宜，一般都在2500元到3000元之每吨间，这样的算下来，辽宁舰出一次海，就需要加2000万元左右的重油。如果加成柴油的话，出一次海要多掏4000万，因为柴油价格比重油刚好贵了两倍。

你还不知道，正因为常规动力的航母启动慢，航母启动后一般是不让它熄火的。即便是到了港口停泊的时候，蒸汽机也是处于低速运转状态，一旦需要启动就属于热启动，只要一两个小时就可以出发了。

所以，为了保证战备状态，航母像一个永不灭火的汽车一样，始终处于运转状态。

这是因为两者采用的动力系统不一样。辽宁舰采用的是蒸汽轮机，055大型驱逐舰动力系统则是燃气轮机。

燃气涡轮机又是怎样工作的呢？

燃气轮机是通过压气机叶片旋转先直接把外面的空气吸入燃烧室，第二步就是让空气和燃料在燃烧室进行会师，接着第三步把燃料和空气的混合体点燃，燃料与空气燃烧后就会产生高温。第四步就是高温可以产生强劲的气体，气体高速运动带动叶片推动螺旋桨运动产生动力让舰艇行驶。

因为055驱逐舰采用了燃汽轮机，启动时间相对要短。因为驱逐舰体积小，排水量小，采用的燃气轮机是小型的。如果在航母上用燃气轮机的话，需要大功率的机器，而有关技术我国还没有完全掌握。

相信不久将来我国会掌握这项技术，到那时我国的核反应堆技术也会有很大突破，我们军迷就不用再为航母启动慢纠结了。