003航母采用的是常规动力还是核动力？

003的烟囱是分析动力系统类型的窗口

自从去年003安装舰岛之后，很多人一看到003舰岛上有烟道，就立刻实锤003采用的是常规动力。但是看过我们前一期视频节目的就应该知道，如此判断显然是非常错误的，舰岛上有烟道，并不一定代表航母采用的就是常规动力。事实上所有的核动力航母都有烟道，因为都有常规辅助动力系统。（图文版：核动力航母的烟道设计 视频版：核动力航母的烟道设计）那么003采用的到底是常规动力还是核动力呢？在相关信息正式解密之前，答案还是要从烟道上找。因为烟道口在公开的卫星照片上可以直接看到，这就是一个信息的窗口，这个窗口可以向我们透露动力系统的信息。

003的烟道口宽9.5米左右

003的烟道口长10米左右

如果003是常规动力航母，那么003的烟道显然是偏小了。因为其烟道口比山东舰的烟道口大不了多少，我们只要找来网上公开的卫星照片就很容易计算出来。在卫星照片上简单测量一下就知道，003的烟道口面积在95平方米左右，而山东舰的烟道口面积是82平方米左右。因为卫星照片分辨率和图像变形的问题，测量会有一定的误差。并且在不同时期拍摄的卫星照片，测量结果也可能存在一定的差异，但这并不影响定性判断。

山东舰的烟道口宽8米左右

要论动力系统的功率，003肯定要比山东舰大很多，绝不是95比82这样的对比，因为排水量大了很多，也多了电磁弹射器等耗电大户。以山东舰为参考，我们只要分析一下003的动力系统功率需求，就知道003可能会采用何种动力系统。

山东舰的烟道口长10.2米左右

首先我们分析一下山东舰的动力系统功率，并以此作为参考。我们知道山东舰的动力系统仿制的是辽宁舰的动力系统，而辽宁舰也就是前苏联的瓦良格号。我们只要参考一下同级别的库兹涅佐夫号的动力系统，大致就知道山东舰的动力系统有多大功率。库兹涅佐夫号采用燃油锅炉作为动力，其推进功率是20万马力，换算下来就是147兆瓦。再算上9台1500千瓦的汽轮发电机机组提供的电力。库兹涅佐夫号的燃油锅炉总共提供了160.5兆瓦的功率。当然库兹涅佐夫号上还有6台1500千瓦柴油发电机可以提供9兆瓦的电力。但是这是辅助动力系统提供的，不算在主动力系统里面。我们就把这个160.5兆瓦当做是山东舰的锅炉功率。库兹涅佐夫号的总发电功率是汽轮机发电机组的13.5兆瓦加上柴油发电机组的6兆瓦，总共19.5兆瓦。

然后我们再来推测一下003的动力系统功率。参照美国战略与国际问题研究中心也就是CSIS给出的数据，003的满载排水量是十万吨级的。CSIS可以接触到高精度军用卫星照片，如此判断当然是有充分依据的，并且CSIS也纠正了之前003是八万五千吨级航母的错误判断。对于003的排水量，网上有很多不同意见，我们后面专门用一期节目来讨论这个问题，这里暂且先把003的排水量算作是十万吨。十万吨这个排水量基本上和美国的福特级航母相当，我们就可以把福特级航母作为参照来分析003。

因为003和福特一样都是大甲板的电磁弹射型航母，其设计特点是类似的。福特级航母的核动力系统提供了209兆瓦的推进功率，使用反应堆蒸汽的还有四台26兆瓦的蒸汽轮机发电机组，这部分功率是104兆瓦。也就是说福特级航母的主动力系统提供了313兆瓦的功率。另外福特级航母的辅助动力提供了68兆瓦的电力，这个不算在主动力系统的功率里面。福特级航母总发电量是汽轮发电机组的104兆瓦加上辅助动力的68兆瓦，也就是172兆瓦。

以003和山东舰的烟道口面积计算，如果003采用的也是燃油锅炉作为动力，那么其动力系统能够提供的功率应该是186兆瓦，这和十万吨级电磁弹射型航母的动力需求显然是不匹配的。因为福特级航母的主动力系统提供的功率是313兆瓦。186兆瓦比313兆瓦，差距可是非常大，绝对不是82比95的比例。如果003只有186兆瓦的主动力系统，其航速能不能赶得上075两栖攻击舰都是个问题，这显然是不可能的。即使003的排水量只有8万5千吨，8万5千吨也比山东舰的6万5千大出31%，再加上电磁弹射器60兆瓦左右的功率，以及能量武器上舰的功率。186兆瓦的功率想满足003的动力需求也是不可能的。

即使003的排水量只有8万5千吨，参照小鹰号的推进功率也应该有206兆瓦左右。功率需求也小不到哪里去。实际上福特级航母主动力系统的313兆瓦功率仍然是不够用的。因为计划的配电功率不够，实际上在建造阶段福特号的发电功率已经提高到了192兆瓦，而后续的CVN80和CVN81号舰又增加了两台90吨重的柴油机。90吨重的柴油发电机组，以常用的高速柴油机来说，能提供的功率大概是8兆瓦左右。其实这些新增部分的电力需求应该有一半左右是核动力系统提供才对。也就是说福特级航母主动力系统合理的功率需求应该是331兆瓦左右，这已经比186兆瓦高出78%了。要知道燃油锅炉发展了几十年，效率已经达到85%左右，想再提高1%都是非常困难的。所以也别指望003能把锅炉的效率再提高一大截，如果能实现那就真的是天顶星锅炉了。

实际上003的动力需求可能比福特级航母还要高，因为003的出现要比福特级航母晚了十几年，003的用电设备可能更多，功率需求可能更大。最起码003肯定会比福特级航母多出激光武器这样一个耗电大户。还有大功率氮化镓功率器件的相控阵雷达。因为我国早在2012年左右已经普及了氮化镓功率器件，就是珠海航展上一个四轮机动车上用的小型雷达都是氮化镓功率器件的。而福特号航母建造比较早，用得最多也只是砷化镓功率器件。要知道这两种功率器件，砷化镓是第二代半导体，氮化镓是第三代半导体，两者功率相差十倍。仅这两样东西多出个二三十兆瓦的功率需求都不是问题。

电磁弹射系统未来弹射飞机的最大质量为45吨 论文作者马伟明

况且003服役后很快就会迎来六代机上舰。而六代机的最大起飞重量会达到45吨左右，比F35的30吨左右吨要高不少。所以003电磁弹射器的弹射能力应该要超过福特级航母的电磁弹射器。可能有人会说，003只有三条电磁弹射器，比福特级航母少了一条。但是要知道少一部电磁弹射器是为了提高弹射效率，既然效率更高，那供电功率也只能更高。所以003电磁弹射器的耗电量不会比福特级更低。综上所述，003主动力系统的功率需求至少应该在380兆瓦左右。这已经是186兆瓦的两倍以上了。以003的烟道口径，想要解决这个问题，用燃油锅炉显然是不可能的了。换句话说003采用常规动力的可能性根本就不存在。

003和前苏联1153型核动力航母一样有一个非常类似的烟囱

那么除了燃油锅炉还有其它种类的动力系统能解决这个问题呢？可能的动力系统除了核动力，还有燃气轮机和燃蒸联合动力。燃气轮机因为空气消耗量比燃油锅炉更高，烟道口径要更大才行，可以直接排除。至于燃蒸联合动力其实就是在燃气轮机的基础上再增加锅炉来回收燃气轮机排出的余热。这种工作方式可以再提高20%到30%左右的工作效率，但是也到此为止了。想要弥补一倍以上的功率需求缺口，剩下的可能就只有一个了，那就是003的主动力采用的是核动力。烟道只是给辅助动力用的，因为003的配电功率需求比较大，所以我们使用了燃气轮机作为辅助动力。为了不让燃气轮机排出的热气流影响舰载机起降，所以就和前苏联的1153型核动力航母一样，将烟道设计在舰岛上。

说到烟道的大小，可能又有人把小鹰级航母搬出来。说小鹰级航母的动力系统功率也不算小，但是烟道就很小。其实这个主要原因是小鹰级的烟囱没有散热结构，也不考虑红外特征，而且锅炉排气温度和压力也比俄系锅炉高造成的。篇幅所限，我们在下一期视频节目里专门讨论这个话题。