奇怪的印度“维克兰特”号航母烟道设计

晨枫

+ S. _. A" [. V3 w
印度“维克兰特”号（R11）航母在N次下水后，终于服役了


8 L$ p) O& {1 H- o* ^与从“戈尔什科夫”号改装的“维克拉马提亚”号相比，舰岛顶着右舷，外侧的“瑜伽甲板”没有了，增加了飞行甲板的有效面积

' w& F4 [6 N& F1 `4 j2 h
7 Q5 f+ u) S% }: B9 U“维克拉马提亚”号的舰岛位置由“戈尔什科夫”号的原设计决定，动不了了。为了加宽飞行甲板、增加有效面积，必须在右舷也加宽，但舰岛外侧面积无法利用，被戏称为“瑜伽甲板”

2 V, S: Q) X9 M$ c
但“维克兰特”号的烟道设计很特别，是舰岛顶部的“埋头”设计，排烟口与舰桥顶部结构齐平，而不是常见的突出
9 q) E) Y, U; h( T' s! o5 {
! [% l7 n/ S. V9 D5 z2 F
  Q4 V: }" l+ P/ W' @9 }8 ?这对改善隐身和降低风阻有好处，但对排烟顺畅可能有影响，这里已经能看到很严重的熏黑了


常规动力航母必须有烟道，“福建”号的烟道清晰可见


( h7 g- G8 M, L/ {" w! ^“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置
* l; J' N8 u  C) g9 i  q% m
9 ?1 Q' W- c3 L, W' P& I- `3 E- I- F
. q" ]8 W& L9 ?" v& V$ |1 w% `- D- F& `“山东”号也是一样
* N9 y4 C# D0 Q! {

% {9 {& y6 Y1 V烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见
9 s' s2 i/ z0 r. a

美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的做法
$ R( _; t' o  b: r, K- `
美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的先例，这样可以尽量使得烟迹远离舰载机的下滑航线，代价是增加排烟压力损失。从热力学角度来说，排烟背压越小，热机效率越高；排烟压力大到一定程度，热机就“死机”了。大雪天汽车滑到积雪的路沟里，首先要检查排气管是否被雪堵住，就是这个道理；汽车改装首先换装更加粗短的排气管，也是这个道理，并不只是为了声音雄壮。

: `9 T! w4 c, f; A“维克兰特”号采用外偏的烟道，只要设计上考虑到排烟压力损失，这没有什么问题。问题在“埋头”设计。烟道是古已有之的东西，最早是建筑取暖或者烹饪排烟用的。烟道的基本原理是自然对流，利用高层空气温度低、密度大和低层热气温度高、密度小的差别，热气上升，冷气下降。烟囱越高越好，这是人人都明白的道理。在常规动力航母上，舰岛是自然的烟道位置，舰岛的高度在一定程度上是由烟道高度决定的。当然，舰岛本体可以不一定那么高，顶上延伸一定高度的烟道是常见做法，“辽宁”号、“福建”号都是这样的，额外的烟道围护结构还对炽热的烟道有所遮蔽，降低红外特征，并通过百叶式通风窗对烟道进行冷却。

“维克兰特”号的烟道冷却空气进风口比“山东”号更大，这是因为燃气轮机的进排气量比锅炉动力更大、排烟温度更高。但在基本舰岛的顶上，有前后两个子岛，前排烟口的排烟可能掠过后子岛，后排烟口直接在后子岛侧面，高温燃气尤其在低速和停航时可能对后子岛上的电子设备有影响，后子岛也因此额外加高，减少影响。
" `! z: U/ r; \. k& S
6 o6 ]" N: \. q# E) h) W( B" _! L% z前排烟口还受到最高层的航空舰桥右舷侧的遮挡。难说这是好事还是坏事。遮挡一方面在前进时形成低压的尾流区，有利于排烟畅通；另一方面紊流也造成排烟口流场的复杂化，可能影响排烟。后排烟口在停船的时候明显会对后子岛有影响。
  {" [7 L# z9 }9 I# p
一个办法是不用自然对流，用强制对流。也就是说，用鼓风机排烟，或者说抽风机。这样，排烟在出风口就有一定的速度和压力，容易远离子岛结构，但要消耗功率。考虑到进排气量，强制循环的功率要求不低。另一个问题是可靠性，万一抽风机故障或者战损，排烟效率极大降低，动力出力就要大受损失，这在战斗激烈的时候尤其要命。
; i0 B/ z6 G) a  S6 T  C9 ~

, B. O% L! v* J7 s3 j5 c“自古以来”，轮船烟囱都是“支楞”得很高大，另一个原因是迎风面有自然的上升气流，有利于带走烟气，“泰坦尼克”号这样的后倾只是加强了迎风面的上升气流
! u+ x& T4 y1 J/ ]) p

7 p/ \) V" I; E9 s4 r3 M9 f- j7 @工厂烟囱也是一样，不管风从哪个方向吹过来，都有上升气流可以借用

1 S% q* Y' I" m  H9 \$ z
“维克兰特”号这样的埋头设计就完全利用不到这个效应了，还可能因为舰桥上表面气流的附面层堆积而影响排烟

- I# t# J# k. D1 g“维克兰特”号的烟道设计是没有先例的，不管是船只、工厂还是建筑，没有这样埋头设计的烟道。从烟道的一般原理来说，这是反常识的。不过怎么说呢，印度军工设计中反常识的事情不少。反常识不一定不好，可能是前人没有意识到的突破。不幸的是，印度军工的反常识都没有成为突破，而是失败，像“阿琼”坦克的线膛炮、“闪光”战斗机的外双三角机翼。“维克兰特”号的烟道设计是否会是问题，还要时间来验证。

五月

过于先进，无人评论
, Y; n4 K# t  G3 \( B- G+ {! m

李根

大家觉得这个设计是不是经过了充分论证和上舰试验的呢？

8 i8 ]6 Q: V" u

晨枫

李根 发表于 2022-9-11 12:44
大家觉得这个设计是不是经过了充分论证和上舰试验的呢？
, U, `2 l: j0 l, _9 k' O& b; _
4 j" E( C3 U$ b* j- ]" T. G ...

大家一致认为：从来没有见过任何认证和试验。

鳕鱼邪恶

难道是大毛工程师拿印海军验证某些东西？

老财迷

大雪天汽车滑到积雪的路沟里

似乎、好像、可能，某人曾经开LD的鲜艳小车，在公司附近，滑到路边过

晨枫

老财迷 发表于 2022-9-11 18:19
5 h; i9 ~2 g; u似乎、好像、可能，某人曾经开LD的鲜艳小车，在公司附近，滑到路边过 ...

' X+ O" _, E2 a- |LD的鲜艳小车没有滑到路边，我的有过

testjhy

人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

晨枫

testjhy 发表于 2022-9-11 18:43
人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

! g: u  `  o9 M$ e/ M) j5 y8 w( [* gT教授太有才了！

住在乡下

筋骨惊奇，天赋异禀

伏波将军

估计这就是传说中的

jugaad

吧

赫然

testjhy 发表于 2022-9-11 19:43
: E$ X3 Y9 t1 ~" @0 n人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

教授，你快比司机更了解印度啦！！！

北京阿新

烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。


& v. i% t0 u& ~7 S& r) J" m" S信浓也是外倾烟道的

鳕鱼邪恶

北京阿新 发表于 2022-9-12 21:55
2 d6 t2 q( v* M烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。

# Z1 [- [% {3 S4 B% ^! }3 O你是说印军的航母设计日本人也参与啦？
$ m8 a) |* h) J) G' ?
如果是也没什么奇怪的，印度这个大国好像没什么造船经验。

mezhan

鳕鱼邪恶 发表于 2022-9-12 23:07
9 H6 a# N- S- j7 |你是说印军的航母设计日本人也参与啦？
( y. B+ C; {1 T+ J2 O- w1 x
: t6 `7 I0 B; Q如果是也没什么奇怪的，印度这个大国好像没什么造船经验 ...

: g/ ~. C# i4 l; U* x' G  \* h托 钱德拉·鲍斯 的关系.