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主题:这个国家的实力绝对超乎你的想象 -- 北纬42度

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家园 电传的应用也要考虑到历史的行程

传统的机械传动路径是:

蒸汽-汽轮机-减速箱-大轴-螺旋桨

如果用电传,路径是:

蒸汽-汽轮机-发电机-电线-电动机-螺旋桨。

相当于是将减速箱和大轴换成了一个大的发电机和电动机。发电机和电动机是与主机等功率的,体积和重量都是很大的。

如果基础工业的水平到不了那么高的话,这个重量和体积对于总体设计而言是难以承受之重。

70年代,里科夫老爷子硬压,搞了一条电传动的核黑鱼,受当年电机水平限制,最后黑鱼的航速非常感人。

现如今,电机技术又发展了半个世纪,估计电传的条件成熟了。

通宝推:北纬42度,吴用,桥上,
家园 大轴省不了 -- 有补充

现在有推进吊舱,就像747外挂的发动机一样,可以省略大轴,但是军舰似乎不大愿意用。俾斯麦挨了一下不得不打圈,吊舱挨了一下怕是只能飘着了

作者 对本帖的 补充(1)
家园 经常就是这样的权衡 -- 补充帖

同样的重量体积

是选择更有效但是重量体积更大、价钱更贵、维护更多的机器

还是这些重量体积干脆拿来多装油

见前补充 4519071
家园 三一教堂

可以说是非常曼哈顿的一个教堂:本身不大,但历史内涵丰富,据说所有的美国总统都去祈祷过

家园 在布鲁克林,不在布朗克斯
家园 一定要通知俺

俺生活过的纽约&俺喜欢的造船,不可错过

家园 一百年以前啥都有了。

现在都是在吃老本啊。

家园 三一教堂距离华尔街不远吧?

步行路过....

小小的教堂,印象深刻的是旁边小小的墓园

见前补充 4519316
家园 一座纽约城,半部美国造船史(12)

GE强烈要求在宾夕法尼亚号和亚利桑那号两艘战列舰上立刻马上采用电推,不用电推就是耽误了海军的未来,哪怕GE自己出钱都行。结果被海军助理部长 – 未来的总统小罗斯福 -- 给驳回了,理由很简单,口说无凭,得先试验一下。为了搞清楚哪种技术方案最优,1911年美国海军决定建造三艘运煤船,第一艘叫土星号,用汽轮机加电力传动,第二艘叫天王星号,用汽轮机加齿轮传动,第三艘Maumee号用柴油机。1914年三艘船的实验结果揭晓,Maumee号的性能惨不忍睹,天王星号阴沟翻船,减速齿轮没事但汽轮机经常出故障,土星号性能优异取得了最终的胜利。

美国海军正式决定在战列舰上采用电推,当年在布鲁克林造船厂开工了新墨西哥号战列舰,但为了降低风险同级的另两艘姊妹舰仍然采用传统推进方式。新墨西哥号采用中压交流电力传动,装有两台GE的1.6万马力交流发电机,电压3000伏,驱动四台7500马力的螺旋桨。当时的变速是通过极为复杂的系统控制发电机的转速和电压实现的,而现在的电推普遍采用50年代出现的功率半导体调节输出功率,所以跟那时的技术完全是两回事。下图是1945年8月底老当益壮的新墨西哥号赶赴东京参加日本投降仪式时和富士山的合影,拍得又美又有气势,战友们直捣黄龙为亚利桑那号报了仇。两年后新墨西哥号在离出生地不远的哈德孙河西岸城市新泽西州纽瓦克被拆解。

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以前战舰动力都由帕森斯或者柯蒂斯直接授权造船企业生产,所以GE的行为侵犯了造船企业的蛋糕,造船企业开始坚决反对。后来美国海军又计划建造6艘战巡,反对者就更多了,理由也很充分:土星号单轴功率3600马力,战列舰单轴功率7000马力左右,电推也许可以胜任,但战巡的单轴功率高达45000马力,是土星的12.5倍,用电推风险实在太大,而且电推战巡也非常贵,当时一艘战列舰造价1100万美元左右(大约是今天的2亿美元),而战巡的单价高达2000万美元,一艘顶两艘。

这时GE的合作伙伴柯蒂斯也站出来反对电推,柯蒂斯当时也在研究齿轮减速,并在驱逐舰Wadsworth上成功应用,虽然该舰排水量只有1千吨,但为了跑出30节的高航速,安装两台8250马力的蒸汽轮机,各自通过齿轮减速后驱动螺旋桨。柯蒂斯因此认为海军犯了大错误,要求战列舰和战巡改用齿轮传动。

电推的支持者翻出了小本本,当年GE买断柯蒂斯技术时他加了个条件,就是GE生产的汽轮机只能用来发电,所以GE无法打入海军市场,现在军舰改用电推等于是GE抢了柯蒂斯自己公司的生意,因此柯蒂斯反对电推是因为利益之争。这可把柯蒂斯气得够呛,放话说只要海军愿意采用齿轮传动,自己宁可放弃海军的生意,把市场拱手让给老对手帕森斯。电气传奇发明家特斯拉也出来拱火,力挺电推。到这时已经变成了老一代发明家和新一代发明家们的对决,倒不是说他们年纪上有什么差距,而是前者代表传统的机械行业,后者代表新兴的电气行业,各方利益集团纷纷对议员展开游说,国会还特地召开了听证会。

通宝推:老老狐狸,白玉老虎,桥上,kiyohide,领班军机,心有戚戚,
家园 一座纽约城,半部美国造船史(13)

1917年新墨西哥级的三艘军舰都已经完工,一号舰新墨西哥号采用GE的电推,二号舰密西西比号采用柯蒂斯的齿轮减速汽轮机,三号舰爱达荷号采用帕森斯的齿轮减速汽轮机,可以现场比较电推的效果:跟之前采用汽轮机直接驱动螺旋桨的战列舰相比,电推低速下可以省油20%,柯蒂斯汽轮机加上齿轮减速也只能做到省油8%。这个结果出来后电推正式取得胜利,新墨西哥级之后建造的美国战列舰和战巡打算全部采用电推,第一艘是田纳西号战列舰,被分到布鲁克林造船厂建造,这艘军舰很幸运,在珍珠港被两枚炸弹命中却都没爆炸。

造舰的最高潮是田纳西级之后的3艘科罗拉多级战列舰,该级军舰装有8门16英寸大炮,电推电压提高到5000伏特,但动力仍保持在3万马力,航速只有21节,美国海军的考虑是本国其他的无畏舰都只能跑到21节,所以新船也没必要开得更快。到这时美国一共建造了6艘电推战列舰:一艘新墨西哥号、两艘田纳西级、三艘科罗拉多级。下图是1927年科罗拉多级三号舰西弗吉尼亚号来到当时在苟延残喘的布鲁克林造船厂整修,雾霾很厉害,依稀可见远处的布鲁克林大桥:

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上图中近处的那群飞机其实是停在美国第一艘航母兰利号上,兰利号在1922年由土星号改装而来,因为电推卓越的性能,土星号当运煤船实在太可惜。不过兰利号毕竟是半路出家,就是个试验品,排水量只有1.5万吨,总功率7200马力,只能开到15节。百思不得其解的是,为什么上图兰利号的甲板上有桅杆,有照片显示桅杆能拆下来,但还是不懂为什么要装,莫非是用来绑飞机的?或者用来停飞艇的?

受华盛顿海军条约限制,美国计划建造的那6艘电推战巡只保留下来两艘,并被改装成航空母舰,为列克星敦号和萨拉托加号,排水量3.6万吨,采用5000伏电推,总功率18万马力,可以开出33节的超高航速,跟兰利号相比,这两艘是正经八百的航母,下图为三艘电推航母的合影:

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大周末研究钢铁巨兽太枯燥,发个福利,有没有被电到?

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家园 多发福利

有点女王范的也行:

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家园 兰利号没有舰桥 -- 有补充

桅杆只有竖在甲板上,用于通讯等用途。

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飞行作业时再放下来,就像现代航母。

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作者 对本帖的 补充(1)
家园 准确的说 -- 补充帖

兰利号的舰桥在飞行甲板下面

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不能像其它军舰一样在舰桥上装桅杆。

百思不得其解的是,为什么上图兰利号的甲板上有桅杆,有照片显示桅杆能拆下来,但还是不懂为什么要装

只能在飞行甲板上竖可放倒的桅杆。

见前补充 4519618
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