柴油機高速振動太大,蒸汽輪機副產品淡水和蒸汽作用非常大
首先汽輪機有兩種,一種是蒸汽輪機,另一種是燃氣輪機。燃氣輪機的效率可是一點都不低,而且可以說是目前效率最高的船用動力。因為燃氣輪機本身是航空發動機改進而來,例如現在最好的艦用燃氣輪機英國羅爾斯·羅伊斯公司的MT-30燃氣輪機,整體重量只有6.2噸,加上底座和整個箱裝總重量也就22噸,但是輸出功率可以達到4.8萬馬力。而目前功率最大的艦用柴油機,芬蘭瓦錫蘭公司的RT-flex96C型的船用柴油機,凈重量達到2300噸,裝機總重量達到2446噸,最高輸出功率為10.9萬馬力,跟燃氣輪機比拼效率完全不是一個層次級別。MT-30燃氣輪機是目前英國維多利亞女王級航母、美國DDG-1000朱姆沃爾特級驅逐艦、自由級瀕海戰斗艦的主要動力。芬蘭瓦錫蘭的RT-flex96C柴油機,高度達到13.5米,長27.3米,但是輸出功率也就兩臺MT-30多點,根本無法跟燃氣輪機相比。
柴油機作為船用動力,其最大優勢并非高效,而是燃料消耗率低,省油。柴油機這種內燃機,其工作機制是間斷放油,燃燒一次做功,熱效率利用程度高。但也因為他需要四沖程機械往復運動來實現做功,柴油機在高負荷情況下振動和噪音相當大,并且急劇消耗磨損壽命,對于航母這種經常需要高速航行來收放艦載機的艦種來說,并不適合。德國在二戰前建造的德意志級袖珍戰列艦,為了能滿足《凡爾賽和約》限制內的噸位內滿足航速和航程要求,首次在大型戰艦上采用柴油機作為主要動力,但是高速情況下振動實在太大,高速性能欠佳。德國在突破凡爾賽和約后推行的Z計劃中希佩爾海軍上將級重巡洋艦、沙恩霍斯特級戰列巡洋艦和俾斯麥級戰列艦等都放棄柴油機作為動力,恢復使用傳統的蒸汽輪機。
目前航母使用的最主要動力方式是蒸汽輪機,燃燒鍋爐產生蒸汽來推動汽輪機做功,核動力航母也是使用核反應堆來代替鍋爐,產生推動的蒸汽,真正做功的也還是蒸汽輪機。蒸汽輪機本身效率不低,只不過加上鍋爐以及各種管線后,單位功率體積和重要要超過柴油機。此外,啟動速度慢等也是要燒鍋爐的鍋。最先進的福特級航母也是使用4臺蒸汽輪機提供航行動力
蒸汽輪機雖然效率低,啟動速度慢,但是他除了高速性能要比柴油機好外,有個不容忽視的優點,那就是燒鍋爐的副產品是蒸汽和熱水,是艦用蒸汽的主要來源。大部分航母使用的都是蒸汽彈射器,需要消耗大量的蒸汽,這些蒸汽都是直接從鍋爐中導出。尼米茲級航母的C-13-2蒸汽彈射器,彈射一次要消耗860公斤的蒸汽,連續彈射后會因為蒸汽供應不足,航速下降到25節。
即使現在航母使用電磁彈射,不再需要蒸汽來彈射飛機,也有一些航母(庫茲涅佐夫號、遼寧號)使用滑躍起飛,但是軍艦上熱水用途也非常廣泛,清洗甲板和官兵用水等都需要。此外,鍋爐也是淡水的主要來源,直接燒海水產生蒸汽,冷凝后就是淡水,可以補充淡水消耗。這種多用途能力,是柴油機望塵莫及的。所以柴油機作為民用低速船舶來說,是個不錯的動力選擇,但是對于高速軍用船舶來說,表現欠佳,燃氣輪機是最佳動力選擇。但對于生活數千人的航空母艦來說,蒸汽輪機副產品淡水和蒸汽是不容忽視的優點。


