奇怪的印度“维克兰特”号航母烟道设计

晨枫

印度“维克兰特”号（R11）航母在N次下水后，终于服役了

; c; G7 u9 |$ R
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

. f% @1 ^: F+ y$ I
“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”
  g& v- A" d5 l
8 t- [  B+ ]; N2 a  @
2 M7 G" Q0 u9 M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

  Q" U$ Y+ Q8 P6 O. h6 r' w
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


+ ~# A6 c! [3 ?) B$ Q" y常规动力航母必须有烟道，“福建”号的烟道清晰可见
  |+ }, H7 }8 x& U: K4 S0 G
" r. H/ X+ k- S) @3 w! r2 e2 D
“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置
7 L" e9 o& V; w2 f0 z
2 _" o5 ~6 U7 T, ?
“山东”号也是一样

9 N  A( _, c6 n6 n" F' e2 Q
, r0 y* j2 D3 g# p7 u$ D烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见
7 d. w  z  q' X2 _' K

美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的做法

6 O7 }, H; k% p4 Y5 _" O: A" w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。
) @) |: s1 P2 ~% |2 d
- e' ^' _* N6 p8 w5 P“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。
1 @7 P' |* H) n7 J3 R9 s
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。
8 X  r6 |  x5 z6 r- d" P4 o% H
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。
. m. t0 Q! l, U" I
: ]) l0 `! [" S2 f) p
“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
- P/ Q0 N+ Q7 w' s- O4 o
. K; r  R6 ]3 I1 x3 \, t1 R
4 j( r: J  S+ t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


% O" f7 I7 Q- ~“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

4 y& ]! c# _  ~  I- L' T“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

, Q. O8 T9 m* G, U( a7 b, m+ R过于先进，无人评论
- b5 o9 p( P& V* d
* X% t+ s( [; Z' m! H% q' }/ V  Q

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？

* {" f/ b* q4 \. e1 d9 [

晨枫

李根 发表于 2022-9-11 12:44
% w  g% [5 A: v8 I1 `5 q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？

...

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

6 C7 G4 h) m* x( p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
- T) H) _. a- A$ U8 J2 S9 S0 K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 ...

8 |+ D8 @/ ~5 Y! h* }, E' hLD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
2 b3 D1 I4 t+ W7 k0 g% Y人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

9 o1 |( m5 ?  J0 @% Z4 J% N) AT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
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。。。

5 t9 E. c0 ~+ D( S* F6 S
信浓也是外倾烟道的

5 `  \% T- v0 x% i' a: R

鳕鱼邪恶

北京阿新 发表于 2022-9-12 21:55
! p/ D2 \7 i. M1 w. e烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。

5 [5 q( t9 l! z你是说印军的航母设计日本人也参与啦？

0 [& L/ U6 B  j1 X# ], ]! @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
7 q" w; l* M) G7 W# p你是说印军的航母设计日本人也参与啦？
- s& j9 z* d1 h7 m, R. V
# G3 z- x4 W! N( j, a* w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 ...

: w: u& y3 s3 }; R7 H, q0 u) ?托 钱德拉·鲍斯 的关系.