在電推進時代，蒸汽動力、核動力、燃氣輪機動力都可以與電推進相整合。蒸汽動力與熱電廠相對應(yīng)，核動力與核電站相對應(yīng)，基本技術(shù)是成熟的，艦用當然不是簡單搬家，有具體問題。燃氣輪機也用于發(fā)電，不僅燃氣輪機直接驅(qū)動發(fā)電機，高溫廢氣可以通過廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽然后驅(qū)動汽輪機發(fā)電，原則上還可直接驅(qū)動煙氣輪機。燃氣輪機也可以通過中冷和回熱循環(huán)提高熱效率，這樣的先進循環(huán)燃氣輪機的熱效率已經(jīng)接近柴油機的水平。

就動力要求而言，以美國“肯尼迪”級為參照，8.2萬噸級，采用蒸汽動力，總功率28萬馬力，最高航速34節(jié)。在這個速度范圍，功率與航速大體成立方關(guān)系。適當降低最高航速要求，可顯著降低功率要求。比如說，最高航速降低到30節(jié)，功率要求可降低到19.2萬馬力，可簡化取整為20萬馬力。三次方關(guān)系可以用“遼寧”號與“伊麗莎白女王”號進行核算?！斑|寧”號的噸位為6萬噸級，總功率20萬馬力，最高航速為32節(jié)。噸位相近的“伊麗莎白女王”級的最高航速下降到26節(jié)，按照三次方關(guān)系功率可降低到10.7萬馬力，“伊麗莎白女王”級實際裝機功率9.6萬馬力。作為初步估算，這樣的精確度足夠了。

20萬馬力依然是很大的功率?！澳崦灼潯奔壍膬膳_西屋A4W反應(yīng)堆的單臺額定熱功率為550兆瓦，可提供折合100兆瓦的高壓蒸汽（用于發(fā)電和蒸汽彈射）加上104兆瓦（14萬馬力）的推進功率，共28萬馬力。

“尼米茲”級航母首艦“尼米茲”號

與潛艇共用反應(yīng)堆——合適嗎？

“尼米茲”級的A4W反應(yīng)堆是專用的。相比之下，法國“戴高樂”級航母的阿里瓦K15型反應(yīng)堆與“凱旋”級核潛艇共用，差別是“凱旋”級用一個反應(yīng)堆，“戴高樂”級用兩個。為核潛艇設(shè)計的反應(yīng)堆有構(gòu)型折衷的問題。潛艇用的反應(yīng)堆常要“橫過來”設(shè)計，反應(yīng)堆直徑以艇體直徑為限，長度倒是可以稍長，但這樣在熱力學設(shè)計上有點吃虧。為航母設(shè)計專用反應(yīng)堆的話，動力艙的空間尺度遠比核潛艇寬松，較高的反應(yīng)堆有利于熱力學設(shè)計，反應(yīng)堆的性能更好。

這就是在成本、風險和性能之間綜合權(quán)衡的問題了。像美國那樣大批建造同系列航母的話，航母專用反應(yīng)堆是最好的選擇；航母數(shù)量較少則與核潛艇共用更加合理。中國航母需要多少，會建造多少，維持多大的航母艦隊，是否會過渡到10萬噸級，是否會過渡到全核，這些都是另外的話題。但即使在遠期會設(shè)計、運作專用的航母反應(yīng)堆，在開始時，與核潛艇共用反應(yīng)堆依然是技術(shù)上比較穩(wěn)妥的做法。

與核潛艇共用的另一個壞處是反應(yīng)堆出力較小。 “凱旋”級是戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇，約14000噸級（潛航狀態(tài)）。戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇的靜音要求非常高，但速度要求不高，最高航速有25節(jié)就夠用了。因此K15反應(yīng)堆的熱功率只有150兆瓦。用于“戴高樂”級時，兩臺反應(yīng)堆提供的推進功率只有8.2萬馬力，因此“戴高樂”級的最高航速只有27節(jié)。這還是設(shè)計航速，實際上在機械狀態(tài)或者海況不理想時經(jīng)常達不到。這對航母是比較低的。

“戴高樂”號航空母艦

航母的最高航速越大，艦載飛機的離艦速度越高，起飛重量越大，戰(zhàn)斗力越強。假定在航母靜止狀態(tài)下彈射可使得30噸重的典型艦載戰(zhàn)斗機達到270公里/小時的離艦速度，那航母速度從25節(jié)增加到30節(jié)可使機翼升力增加3%，也就是說，飛機可額外攜帶1.8噸燃油或者武器，這是可觀的。

但巨大的航母要提高速度，動力代價必然巨大。增加彈射的力度是相對簡易的方法。蒸汽彈射裝置相當于一個很長的汽缸，隨著活塞向前運動，汽缸壓力直線下降，高壓蒸汽在缸內(nèi)的冷卻進一步加速壓力下降。要維持活塞在接近終端時的壓力，需要極大地提高蒸汽的壓力和過熱度，殊非易事。在戰(zhàn)斗機發(fā)動機推力不足的時代，就只有靠航母的航速了?！案＠姿固亍奔?、“小鷹”級和“肯尼迪”級的最大航速都是34節(jié)，不是偶然的。

現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的發(fā)動機推力大大提高，更重要的是推重比顯著提高，這使得“尼米茲”級和“福特”級的最大航速可以降低到30節(jié)。進一步放寬戰(zhàn)斗機起飛重量的要求的話，航母最大航速還可以降低，英國“伊麗莎白女王”級為26節(jié)，法國“戴高樂”級為27節(jié)，蘭德公司為美國海軍規(guī)劃的8萬噸核動力航母的最高航速為28節(jié)，都低于30節(jié)。

我跑得慢是因為艦載機進步了，才不是因為動力不足！

但電磁彈射不同。只要快速放電系統(tǒng)能夠維持，電磁彈射的彈射力不隨行程增加而降低，這使得艦載飛機在彈射起飛中加速更均勻，離艦速度更高，有利于提高起飛重量。“伊麗莎白女王”級的最大航速只有26級，或許就有電磁彈射可以補足航母速度不足的考慮。“伊麗莎白女王”級最初是按照電磁彈射設(shè)計的，滑躍起飛只是退而求其次的后備選項。最后建成時果然退而求其次，但這是題外話了。蘭德8萬噸航母方案也采用電磁彈射。

蘭德8萬噸航母的最大航速為28節(jié)，因此動力只需要單一的A1B反應(yīng)堆，這是與“福特”級共用的，從兩個反應(yīng)堆降低到一個是相對于“福特”級成本顯著降低的一大原因。A1B的額定功率是保密的，一般認為比“尼米茲”級的A4W要高25%，熱功率可能達到700兆瓦，主要用于更大的發(fā)電量，推進功率也有所增加。蘭德8萬噸級航母的推進功率要求不明，但按照三次方規(guī)律估算，應(yīng)該在15.6萬馬力左右。這高于單一的A4W能提供的推進功率，但與增加功率的A1B是一致的。

假定中國航母三號艦與核潛艇共用反應(yīng)堆，正在研制的096的反應(yīng)堆是最合理的選擇。094的潛航噸位為11000噸，096的噸位更大，據(jù)說可攜帶24枚“巨浪2”潛射洲際導(dǎo)彈。參照相同載彈量的“俄亥俄”級，096很難小于18000噸，需要6萬馬力（約45兆瓦）的推進功率才能維持25節(jié)左右的航速?！岸砗ザ怼奔壍耐ㄓ秒姎釹8G反應(yīng)堆可提供220兆瓦的熱功率。在沒有進一步消息的情況下，假定096的反應(yīng)堆具有相同的熱功率和推進功率。一般來說，由于系統(tǒng)效率的緣故，反應(yīng)堆的熱功率與推進功率的比率在5：1上下?！澳崦灼潯奔壍腁4W除了提供推進功率，還需要提供大量彈射和發(fā)電用的蒸汽，所以達到5.5：1；“俄亥俄”級核潛艇沒有蒸汽彈射需求，發(fā)電量的要求也較低，為4.9：1。

“俄亥俄”級戰(zhàn)略核潛艇

這樣看來，三號艦即使把最大航速降低到28節(jié)，兩個096的反應(yīng)堆也只能提供12萬馬力，也難以像“尼米茲”級或者“福特”級那樣，由兩個反應(yīng)堆提供足夠的主要動力。3-4個反應(yīng)堆當然能達到功率要求，“企業(yè)”號就用了8個反應(yīng)堆。但反應(yīng)堆不僅制造和運作成本高，還體積大、重量大。S8G的直徑為13米，長度為17米，重達2750噸。4個這樣的反應(yīng)堆就達到1.1萬噸，這顯然太重了。除非萬不得已，簡單地增加反應(yīng)堆數(shù)量顯然不是個辦法。另一方面，兩個反應(yīng)堆還是需要的，萬一一個反應(yīng)堆故障或者受到戰(zhàn)損，艦船還能保持動力。在蘭德報告中，8萬噸級方案的單一A1B反應(yīng)堆萬一故障或者受到戰(zhàn)損就會喪失動力是一大弱點。