美弟福特级航母首舰福特号

在讨论航母的动力系统时，我们经常会提到航母的发电功率问题。因为这是研究航母作战性能的一个非常重要的基础数据，对于分析研究航母动力系统的发展脉络至关重要。随着航母技术的发展，航母上的用电设备数量越来越多，单个用电设备的功率也越来越大。航母的发电功率也越来越大。特别是电磁弹射器的出现，导致航母对电力的需求进一步飙升。仅美弟福特级航母上的电磁弹射器就耗电56兆瓦。之前在文章中我们也多次引用了这些数据，不过只是直接引用了一些资料上给出的数据。并没有对这些数据本身进行过详细论证。这篇文章我们就来详细分析一下，世界首型电磁弹射航母福特级的电站功率配置。

172兆瓦这个数据来自海军装备研究院的一篇公开论文

上个世纪的航母上，用电设备还比较少，电力系统的功率也较小，在航母的整个动力系统当中只是处于比较次要的位置。例如美弟上个世纪的常规动力航母小鹰级，其最初的小鹰级航母的电站总功率是15兆瓦，最后一艘小鹰级航母的电力总功率也只有18兆瓦。相对于小鹰级航母206兆瓦的推进功率来说是微不足道的。不过到了福特级航母，电站功率配置就已经飙升到172兆瓦了。这也是促使航母放弃常规动力，改用核动力的一个非常重要的原因。172兆瓦这个数据来自海军装备研究院的一篇公开论文。准确地讲，这个数据是福特级首舰福特号的电站配置功率。实际更为准确的数字是172.8兆瓦。

福特号航母的发电功率是尼米兹级的2.7倍

这一数据的准确来源可能是2015年美弟国防部的一份采购报告。报告中提到了福特级航母首舰福特号的发电功率是尼米兹级航母的2.7倍。此时福特航母已经下水了，所以这个数据应该是比较准确的。我们知道尼米兹级航母的发电功率是64兆瓦。这是反应堆蒸汽驱动的八台八兆瓦汽轮发电机组发出的电力。当然尼米兹级航母上另有八兆瓦的发电功率，但那是四台应急动力柴油机的发电功率。应急柴油机平时是不工作的，只有反应堆出故障时才会工作。所以日常的发电功率最高就是64兆瓦。64兆瓦的2.7倍就是172.8兆瓦。这个就是福特级航母首舰福特号电站实际的发电功率。

福特级航母原计划的发电量要达到尼米兹级的3倍

172.8兆瓦这个数字实际上已经很惊人了，因为这距离福特级航母的209兆瓦的推进功率已经不远了。不过即使如此，也没有达到福特级航母原计划的发电功率。因为福特级航母原计划的发电量要达到尼米兹级的3倍。美弟海军有位将军在2012年的一次演讲中提到，福特级航母的发电量要达到尼米兹级的3倍。此时福特号航母已经离下水不远了。但是从前面那份报告里透露的信息来看，实际上福特号的发电功率没有完成计划。

那么这172.8兆瓦的功率都有哪些构成呢？首先是福特级航母上有四台汽轮发电机组，原计划每台26兆瓦，共计发电104兆瓦。但是实际上没有实现计划，只达到了每台24兆瓦，也就是实际发电功率是96兆瓦。在网上经常有人把104兆瓦这个数字当做是福特级航母的电站总功率。这显然是错误的，因为福特级上不光有汽轮发电机组还有柴油发电机组。然后剩下的76.8兆瓦功率是从哪里来的呢？这部分电力是福特级上的辅助动力柴油发电机组提供的。福特级首舰福特号有四台大功率柴油机。

福特级航母左舷和右舷共有四个柴油机烟道

在福特级航母的左舷和右舷可以看到四个相当大口径的柴油机烟道。这四个烟道来自四台大功率柴油机。经过仔细分析我们认为，这四台柴油机应该是美弟Fairbanks Morse Defense公司的柴油机，这家公司是美弟海军舰艇上大多数柴油机的供应商，美弟军用市场占有率在百分之七八十的样子。这家公司按照许可证生产MAN公司以及PIELSTICK公司的柴油机。这四台大功率柴油机应该是Fairbanks Morse Defense公司生产的功率最大的柴油机，型号是FM 48/60 CR，其功率是19.2兆瓦。

FM 48/60 CR柴油机

四台FM 48/60 CR的总功率是76.8兆瓦，和汽轮发电机组的96兆瓦发电量合计，就是福特号172.8兆瓦的电站功率。另外福特级航母上至少还有四台应急动力柴油机。不过这些应急柴油机大部分情况下不工作，所以其烟道口是被盖起来的。只是在下水不久后海试阶段的照片上我们才能看到。这是福特级航母首舰福特号的电站配置情况。

福特级2号舰CVN79肯尼迪号的设备安装视频截图

按照媒体公开的消息，从福特级航母的2号舰肯尼迪号开始，又增加了两台90吨的两台COLT-PIELSTICK柴油机。这个牌子的柴油机是Fairbanks Morse Defense公司按许可证生产的PIELSTICK公司的柴油机。只不过PIELSTICK公司后来被MAN公司收购了。此前我们是按90吨重量查找的PIELSTICK柴油机的功率。当时都是以每台9兆瓦来计算的。后来我们在网上查找到了一段视频，是福特级航母2号舰肯尼迪号的建造视频。

COLT-PIELSTICK PA6B 柴电机组的性能参数

在视频里可以确定肯尼迪号使用了COLT-PIELSTICK PA6B 柴电机组。而且可以确定在视频中出现的柴油机是这个系列中16缸的配置。这个型号的发电功率是5.375兆瓦。增加了这两台柴油机，并且汽轮发电机功率也达标之后。肯尼迪号的电站总功率是104+76.8+10.75=191.55兆瓦，相当于64X3=192兆瓦。也就是说至此，福特级航母才真正实现了原计划的三倍于尼米兹级航母发电量的计划。

福建舰有32面相控阵天线

但这并不是电磁弹射型航母电力需求的终点，未来随着航母上用电设备的继续增加和用电设备功率的增长，航母的电力需求只会越来越高。比如在我国的电磁弹射型航母福建舰上就有32面相控阵天线。而且我国十年前就已经普及了氮化镓功率器件，氮化镓功率器件的功率可以达到上一代砷化镓功率器件的十倍。福特级还在使用上一代的砷化镓功率器件。所以福建舰上的雷达、电子战设备的耗电量肯定比福特级上的耗电量更大。而且未来可能还要考虑激光武器、电磁脉冲武器等能量武器上舰。所以电磁弹射型航母的耗电量必然会进一步提高。其电站功率可能已经超过航母的推进功率，即使没有超过也只是早晚的事情。