奇怪的印度“维克兰特”号航母烟道设计

晨枫

7 u$ H' |1 G9 |* Y. W- ^. G) C- E
1 N: ], {6 w1 n# Q8 i+ b" E8 u) P" W印度“维克兰特”号（R11）航母在N次下水后，终于服役了
' J3 o* V! d& I$ E

" p) L( s* u0 X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

) a7 d7 J* k& E
" D: p" }6 X  e4 r$ y: U, e“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”


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
, f$ w0 }: {8 D7 b5 v1 I, {

  i3 l' d3 w: ]2 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
( B+ p! F# d& C- P2 M0 \) y: L, `
2 e5 A; ~' J9 \4 h  T: L! ^) }, h: }
2 m  S5 O8 t* y. {0 D2 A9 X常规动力航母必须有烟道，“福建”号的烟道清晰可见


“辽宁”号也在舰岛顶端的常规位置

2 q+ W$ B; j9 t$ P$ {
“山东”号也是一样
) T6 s7 q% ^" b; ?2 [/ H( H# V& Z7 x
, [" w1 S* N$ J4 \5 k3 F
烟道围护结构的冷却空气进风口清晰可见
# g* F/ E  s0 v' F1 f# M9 t9 E

+ l' W4 V" i" X4 T$ c美国“肯尼迪”号（CV67）首创烟道外偏的做法
. x0 u' j6 j% L1 ]8 p, V8 \
4 ?. O$ ?4 c- h2 z3 I+ S) H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。
) Z" Q# N% j; M, _+ V: E* r/ W" k
& P7 S' D# Y3 X7 y6 L# }9 ]# ^& p9 G7 f“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。

2 n/ G9 g/ h2 ]" e$ |% I“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。

- |! x) [* v  K' C' l6 b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。

. }5 k' j, c; {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。


1 k3 ~# W7 r9 Y. e6 `2 G“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
& |: d7 l- p9 V$ X4 I$ B' B! z

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
: i6 {4 B2 m  c5 F. h' U( {
$ H  y0 ^$ Y* Q) ^2 d, l
“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

2 u7 \9 }, U2 \/ n9 t) Q4 a“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
9 H. H* _( Z- ]. a

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？

3 D6 t6 M* B8 Q9 B( G

晨枫

李根 发表于 2022-9-11 12:44
# W: [$ m! S( Q. l7 I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

! U2 G3 x' N; Z, p7 J5 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
  Q) {5 q$ f; Y; `* J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 ...

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
7 @* |9 K4 L6 ?) i+ I  A人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

T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
% M7 z* G, \0 [& o1 z' H人家只是没有安装烟囱而已，万一还有n+1次下水呢？

, m  m, E1 d5 f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。。。


信浓也是外倾烟道的

- E3 h1 g% S6 j. M! V7 [. O8 ^2 y

鳕鱼邪恶

北京阿新 发表于 2022-9-12 21:55
烟道外倾可是脚盆的首创，看看隼鹰、飞鹰。。。

6 H" P: ]! L$ [# S  n; o6 H- C0 X$ H你是说印军的航母设计日本人也参与啦？

  q4 Z4 b: @! L# Z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
- d0 N/ O  D8 b2 n1 C, _3 O* o你是说印军的航母设计日本人也参与啦？
4 J* q# |2 i. o% k/ O/ T1 _2 e
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 ...

托 钱德拉·鲍斯 的关系.