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杨爱红:俄罗斯海军前景羁縻于“库兹涅佐夫”号冒起的黑烟

2016-10-30 09:12:12

【文/ 观察者网专栏作者 杨爱红】

10月14日,笔者登上某条新船奔赴某海域开始了试航之旅,试航工作昼夜连班倒、海上又没有4G信号,所以笔者走下舷梯、回到陆上之后才得知:就在咱新船出海的同一天,俄罗斯海军唯一的航空母舰“库兹涅佐夫”号,也开始了南下地中海之旅,据说一路上浓烟滚滚、蔽日遮天,于是又被各路人马拎出来狠狠地批判了一番。看起来,“老库”的心脏病颇为严重,那她还有救吗?

要确定有救没救,前提是确诊其病情。笔者没法飞到“老库”体内详查,所以也只能根据现在能看到的资料作出推断。当锅炉内的燃油充分燃烧时,飘出的烟如果含硫、氮氧化物等杂质就可能偏黄、棕等颜色;一旦燃油燃烧不充分,就会产生碳颗粒、呈现出黑色浓烟。重油锅炉本身的工作原理决定了其在生火启动、骤然加速等工况下必然会有燃油燃烧不完全,“老库”在经历几次对动力系统的小修小补的同时也换过涂装,所以相对而言更值得关注的是“老库”近日在海上正常航行时的状态,披挂着旧涂装的或者在生火启动的状态笔者暂不予讨论。

以微博上某大V发布的9张照片为例。在这9张图片中:有9张拍摄位置在“老库”舰岛前方、视野中看不到黑烟;有8张拍摄位置在地球轨道上、被该大V戏称为“库舰释放雾霾”的图片,实际上是2002年西西里岛维埃纳火山爆发时国际空间站里的宇航员拍摄的,第2张也是地面上火山爆发的照片;第1张图片背景中可见港口引航用的小型拖轮,可以判定其拍摄时间为“老库”生火出港之时;第3张照片里的“老库”还在港内、处于生火状态,且其涂装还是好几年前的旧涂装。排除掉上述5张图片,剩下4张图片,第6张和第7张基本上一模一样,所以笔者需要分析的就是下面这3张图片:

这3张照片里的“老库”,带起的波浪微不足道,可见此时其航速并不高,没有做什么紧急加速之类的动作。在这样的工况下,黑色的烟迹十分明显,但也绝没有达到“遮天蔽日”的夸张境地,飘出去一两百米、两三百米就散了,由此可以作出推测:“老库”的心脏供氧不足、确实有病,但还没病入膏肓。

再去看看“老库”此次南下冒烟的视频,笔者对上述3张照片的分析又得到了印证:视频中的“老库”航速不高,烟囱里冒着黑烟,但飘出去一段不算太长的距离就消散了。要注意的是:“老库”的烟囱虽然只有1个,但其中的烟道和排烟口却不止1组;从视频中可以看到,其各个排烟口均在排烟,可见“老库”的8台锅炉均在(带病)工作。对已经服役二十余年、期间经历种种磨难的“老库”而言,此番南征地中海还没有传出某台或者某几台锅炉罢工的消息,这已经殊为难得。

“老库”此次被黑,除了因为自己确实冒了黑烟,从某种角度来看也是因为有人故意搞事:“毛黑”似乎已经成了一种潮流、一种“政治正确”。

客观地讲,俄罗斯海军百病缠身,大型水面舰船保养不善、濒临“断档”等问题也确实存在,但俄罗斯海军毕竟还是一只真正的海军、而不是名为海军的海岸警卫队,这在全世界范围内来看已经殊为难得——只要不硬去跟美国海军和东亚部分国家的海上力量作对比,俄罗斯海军的实力和表现并不算太差、至少不比其欧罗巴同行们差多少。不吹不黑地讲,俄罗斯海军既不是当年的红海军,也不是随便什么人都能踩两脚的软脚虾,我们以平常心去看待就可以了、不必对其投射过多感情。

回到技术问题上来。通过以上分析可知:“老库”目前的病情比较稳定,属于还可以抢救一下的状态。病情确定了,接下来的问题就是选择治疗方案。“老库”的心脏曾经也接受过一些治疗,主要是更换热交换器、修补蒸汽管路这类与淡水/水蒸气直接接触的部件。但是,冒黑烟的原因是燃油燃烧不充分,这与前面提到的这些部件并没有直接关系。

决定燃油燃烧状态的,是燃油供应系统和空气供应的控制系统。“老库”锅炉里的这套控制系统,采用的现在看来比较落后的机械液压式传动,自动化程度相对较低、响应比较慢,并不能始终保证及时供应足量空气,冒黑烟也就不可避免。这是娘胎里带来的毛病,再加上后天所受的摧残,现在已经不能指望小修小补的保守治疗去治好。

根本的解决之道还是做手术、换心脏,用全新的锅炉代替老旧的锅炉。军舰,尤其是航空母舰这样的大型军舰,在设计时都会考虑到动力系统大修的需要,规划好锅炉这种大件的更换方案。笔者不清楚“老库”当年是如何设计的,凭直觉猜测,很有可能是切开锅炉舱上方的机库甲板后,将旧锅炉通过升降机处的机库门移出、再将新锅炉沿原路装回去,最后恢复机库甲板,这样也不会对飞行甲板等主要结构造成影响。

有的朋友可能会担心换锅炉成本太高(毕竟有当年英国、意大利等海军改造战列舰所耗成本接近新造的例子),但是,那些改造不但更换了锅炉,更对舰体结构、舱室布置作了全面的改变,其工程量之大,相当于把五脏六腑全都给换了。“老库”换锅炉,虽说也是大手术,但无需变更舰体结构和舱室布置,只是换了个心脏而已。做这样一个手术,换来二十年的寿命和性能的全面提升,值!

就怕俄罗斯海军连这点钱都掏不起。从俄罗斯如今削减军费的力度来看,“老库”能不能凑齐手术费还真是个问题。即使凑齐了手术费,新锅炉从何而来也是个问题:俄罗斯国内能否提供堪用的新锅炉呢?——当然,东亚某国可以为“老库”提供全面升级过的新锅炉,帮忙把全套手术给做了也不在话下,就看俄罗斯抹不抹得开面子、出不出得起钱了。

讨论完“老库”的病情和治疗方案,笔者认为有必要强调一点:黑烟固然不好,但别的烟也没好到哪里去。无论黑烟、黄烟、棕烟还是无色透明烟,都意味着高温热源,都会对航母周边的空气流场产生负面影响,也会对舰上设备造成腐蚀。

与这种影响相比,烟的颜色对视线的干扰反而没那么重要,毕竟,当航母稳定以舰载机起降作业所需高速航行时,烟比较淡且很容易被吹散。或者说,站在舰载机起降作业的角度来看,烟囱本身就是巨大的负资产,更何况烟囱体积庞大,还要占用舰体内部空间和宝贵的甲板面积。千言万语汇成一句话:要是能不要锅炉和烟囱,那该多好啊!

这个道理,对中国海军的航母同样成立。施洋老师在他的文章中也分析过“辽宁”号的动力系统情况,笔者就不赘述了。这里需要指出的是,“辽宁”号在海上航行时冒黑烟的照片不好找,但当年试车时的照片还是有的:

从这张照片中可以看到,“辽宁”号的烟囱里虽然只有一小部分排烟口在排烟(这意味着只有少部分锅炉在进行生火试验),但黑烟已经比较明显。如果哪天流传出“辽宁”号或者后续国产常规动力航母在出港或海上航行时冒出黑烟,笔者也丝毫不会感到惊讶,毕竟这是燃油锅炉的工作原理决定的。——但这绝不意味着我们就可以满足于此。

习主席多次强调:“像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境。”人民海军作为一支听党指挥的海上力量,也在努力践行环保理念、研究推广零排放的先进动力技术。笔者相信,在人民海军和广大科研工作者的努力下,祖国的大海和蓝天会来变得更加美丽。

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杨爱红

杨爱红

船舶工程师

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来源:观察者网 | 责任编辑:武守哲
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