◈ 재래식 동력 항모 및 핵추진 항모

1. 항모 분류 (현역함 기준)
보통 배수량으로 대형,중형,경 항모로 분류 하는데, 배수량 분류 차이는 조금씩 있음

1.1 대형항모 일명 Super Carrier (8만톤 이상~)
☞ 니미츠급, 포드급,003형

1.2 중형항모 (4만~7만t급)
☞ QE급,샤를드골급,쿠즈네초프급,비크란트급,001형,002형

1.3 경항모 (1만~3만t급)
☞ 카보우급,트리에스테급,후안 카를로스1세급 등

2. 항모 추진기관 (현역함 기준)
1.1 원 자 력 : 니미츠급,포드급,샤를 드골급
1.2 증기터빈 : 쿠즈네초프급,비크라마디티야호,001형,002형,클레망소급등
☞ 비크라마디티야호,001형,002형 모두 원형은 쿠즈네초프급
1.3 가스터빈 : QE급 , 비크란트급,카보우르급 등등
☞ 원자력 외 추진기관은 보통 재래식 동력함으로 지칭 함.

3. 원자력 과 증기터빈
3.1 원자력 과 증기터빈 기관은 똑같이 물을 끓여, 증기로 터빈을 돌려 동력을 생산 합니다.
아래 그림은 이해하기 쉽게 원자력 과 화력,수력 발전의 원리를 나타낸 그림 입니다.

물 끓이는 연료가 우라늄 이냐 화석연료냐 차이 일뿐 방식은 똑같음
다만, 함선에서는 추진력 발생이 목적이므로 추친축에 연결하여 추진력을 발생 시킨다는
차이 외는 화력,원자력 발전소 와 원리는 같음.

☞ 증기터빈 과 가스터빈 역시 원리 같음
외연기관 이냐 내연기관의 차이 와 터빈을 돌리는 매개체가 고압의 증기냐 고압의 연소가스냐 의
차이 일뿐, 팽창 기체를 통해 터빈을 돌려 동력 또는 전기를 생산 하는 원리는 같음.

3.2 원자력에 비해 증기터빈을 출력이 부족 한가?
아래는 미국의 Super Carrier급 비교표 입니다.

표에서 보시다피 배수량 대비 출력은 원자력 이나 증기터빈 방식이나 출력은 충분 합니다.

☞ 포드급은 터빈을 추진축에 연결하여 추진력을 얻는게 아닌, 오직 발전기만 돌려
생산 된 전기로 추진하는 전기추진함 입니다.

4. 사출기(캐터펄트 : Catapult)
사출기는 현재 증기압을 이용하는 증기식 과 전자기를 이용한 전자기 사출기 존재 합니다.
*증기압식 : 니미츠급 및 이전함, 샤를 드골급 및 이전함
*전자기식 : 포드급 및 003형

아래는 증기압식 사출기(C-13-1) 도해도 입니다.
☞ C-13 씨리즈 사출기는 키티호크급, 니미츠급,샤를 드골급에 쓰입니다.

원자로 또는 보일러에 의해 생성 된 증기는 고압,저압 터빈을 돌려 추진력 과 전력을 생산 합니다.
그중 일부의 증기는 사출기 동력원으로 사용하기 위해 Accumulator에 저장을 합니다.
Accumulator 저장 된 고압의 증기를 사용하여 사출기의 피스톤을 2.35초만에 가속하여,
항공기를 200Km/h 이상의 속도를 제공 합니다.

☞ 참고로 F/A-18E가 이륙시 가해지는 힘은 사출기가 85.9%, 엔진이 14.1% , 기타 1.9% 입니다.

5. 문제 논란
아래는 어떤분이 주장 하신 내용 입니다.

도데체 무슨 근거를 가지고 저런 소리를 하는걸 까요? 자아~~하나씩 파해쳐 봅시다.

a. 아주 짧은 시간에 막대한 양의 수증기를 만들어내야 합니다
☞ DDG557님 말씀 처럼 원자력 이든, 증기터빈이든 증기는 기관이 멈추지 않은 한,
기관이 가동 중인 24시간 내내 고압의 증기를 생성 하고 있습니다.

b.바닷물을 끌고와서 원자로를 통과시켜 막대한 양의 수증기가 발생하고, 그것으로 증기터빈을 돌리게 되는거죠. ☞ 바닷물이든 담수든...물은 원자로를 통과 시킨다고요? 방사능이 듬뿍 함유 된 증기가 몸에 참 좋은가 봅니다. 항모 어디 방사능 먹는 고질라 키우나 봅니다. 이정도면 방구석 지식 정도나 아니라 그냥 무식 한거죠. .
b.1 아래는 DDG557님의 설명 해줌에도 불구 하고, 끝까지 바닷물로 증기를 만든다는 추가 주장 입니다

☞ U.S. Naval Institute (미 해군 연구소)
https://www.usni.org/magazines/naval-history-magazine/2020/august/moving-ships-through-water
Saltwater was found to be too corrosive for the systems, so it became necessary to convert it to fresh.
This is accomplished by on board distilling plants.
바닷물은 시스템에 너무 부식성이 있는 것으로 밝혀졌기 때문에 깨끗한 물로 전환해야 했습니다.
이는 선상 증류 공장을 통해 달성됩니다.
Instead of using oil-fired boilers, nuclear-powered ships have a reactor that produces the
heat to convert fresh water to steam
원자력 선박에는 석유 연소 보일러를 사용하는 대신 담수를 증기로 변환하기 위해
열을 생산하는 원자로가 있습니다.
☞ 여기 친철하게 원자력 과 증기터빈기관에 대해 화석연료 대신 원자로를 사용한다는 내용이 있네요.

☞ Desalination on a Naval Vessel
https://wcponline.com/2023/02/15/desalination-on-a-naval-vessel/
Distilling plants aboard naval vessels are used to generate fresh water for shipboard applications,
such as producing potable water for drinking, food services, and showers. They are also used to
produce high-purity feed water for boilers and reactor systems.
해군 함정에 탑재된 증류 공장은 식수, 음식 서비스, 샤워용 식수 생산과 같은 선박용 담수를 생성하는
생성하는 데 사용됩니다
또한 보일러 및 원자로 시스템용 고순도 급수를 생산하는 데에도 사용됩니다.
선내 담수화 설비를 이용하여 "보일러 용수" 및 식수 등등에 사용 된다고 합니다.

c.내연기관으로 수증기를 만들었죠~수증기가 축척되는데 시간이 많이 소요됩니다
☞ 위에서 언급 했듯이 고압의 증기는 기관이 작동하는 한 지속적으로 발생이 되고,
사출기에 사용 되는 증기는 Accumulator에 저장이 됩니다.

d. 출격시에는 항공모함 내부 전원을 60% 차단합니다.
즉 전투기 출격시에는 핵심 장비를 제외하고는 절전 모드로 유지합니다.
전투기 출격시에는 항공모함 내부 객실이 암흑같이 어둡죠
☞ 개인적으로 이 문구가 제일 웃겼습니다….정말 한참 웃었네요.
위에 언급 했듯이 키티호크급 과 니미츠급 기관출력이 동일 합니다.
근데 단지 재래식 동력함이 이라는 이유로 출력이 부족 하다고 하니 참 "방구석 지식"이
이렇게 무섭구나 라는걸 새삼 느끼게 해주네요.

6. 재래식 동력 항모 및 핵추진 항모
걸프전은 미국이 보유한 Super Carrie 모든급이 참가한 전쟁 이였습니다.

걸프전 당시 좌상에서 시계 방향으로 CV-41 미드웨이(미드웨이급), CVN-71 시어도어 루스벨트(니미츠급),
CV-66 아메리카(키티호크급), CV-61 레인저(포레스탈급).
또한 지구상 유일 무일하게 재래식 과 핵추진 의 두종류의 Super Carrie를 보유 했던 국가 입니다.

이를 토대로 미 회계감사국 (Government Accountability Office; GAO)에서 아래와 같은 보고서를 작성 합니다.
NAVY AIRCRAFT CARRIERS Cost-Effectiveness of Conventionally and Nuclear-Powered Carriers
해군 항공모함 재래식 및 핵추진 항공모함의 효용성
https://www.gao.gov/assets/nsiad-98-1.pdf

페르시아 전쟁(걸프전)을 통해 네 종류의 항모를 분석 결과 다음과 같은 내용이 나옵니다.
GAO found little difference in the operational effectiveness of nuclear and conventional carriers
in the Persian Gulf War
GAO는 페르시아 걸프전에서 핵항모와 재래식 항모의 작전 효율성에 거의 차이가 없음을 발견했습니다.

보시다피 실제로 재래식 과 핵추진을 운영 해보았던 미국의 평가는,

그분이 주장 하던 내용 과 전혀 다른 내용 이네요.

재래식 동력함이라 전력을 60%를 차단 하네, 작전효율이 떨어지네 꼴깝을 떨던 주장 말 입니다.

이래서 책 반권 읽은, 방구석 지식이 무섭다는 겁니다.

7. 중형항모에는 왜 사출기 채용을 안할까요?
위에서도 언급 했지만 중형항모는 미국외 국가들이 운영 합니다.
근데 왜 대다수의 중형항모들은 스키점프대를 사용 할까요? 증기 문제때문에?
증기식 사출기는 영국이 먼저 개발 하여 아크로열 과 프랑스의 클레망소급에 적용 했지만,
퇴역 후 영국은 정규 항모를 가져보지 못하면서 관련 기술은 사장이 됩니다.

증기식 사출기는 현재 미국만이 운영을 하고 있고, 오랫동안 발전 유지하여 현 시점에서는 가장 신뢰성이 높은
사출기 입니다.
이 말은 미국 동맹국외는 사출기를 채용 하고 싶어도 채용을 할 수가 없다는 이야기 입니다.
한예로 프랑스의 샤를 드골급 역시 미국 C-13-3 증기식 사출기를 채용 하였습니다.

당연히 러시아의 쿠즈네초프급 이나 쿠즈네초프급을 기반으로 한 001형,002형,비크라마디티야급은
사출기의 장점을 뻔히 알면서,채용을 하고 싶어도 할 수가 없는 겁니다.
증기터빈 문제는 부차적인 문제라는거죠. (일단 사출기 구할수 있어야 뭘 하죠.)
한예로 그 러뽕이 좋아하는 러시아가 운영 중인 쿠즈네초프급….얘도 증기터빈 방식 입니다.