遼寧艦是我國首艘航母,採用的動力系統是4台單機功率達到45000馬力的TB-12蒸汽輪機,8台增壓鍋爐。蒸汽輪機具有單機功率大,結構簡單,造價低,壽命長,大修期長,對燃料要求低,不挑食等優點,但是其最大的缺點就是體積大,啟動耗時長。
遼寧艦啟動分三步走:第一步點火;第二步,加熱鍋爐;第三步,蒸汽輪機轉動帶動螺旋槳,航母啟動完成。
第一步,點火。別看就是個點火,也是不容易的,一般艦船(柴油機動力,燃氣輪機動力)使用的燃料都是柴油,柴油的閃點只要達到55℃以上就能被點燃。而遼寧艦使用的燃料是重油,由於重油黏稠性能強,閃點高,達到180℃-330℃,是不容易直接被點然的,所以要想先點燃重油,必須先使其達到閃點的溫度。如何達到重油閃點溫度嗯?首先是通過燃燒柴油來加熱重油,使其具備流動性,然後通過管道將重油輸送到正在燃燒的柴油當中來引燃重油。整個點火過程需要使用150噸柴油,僅這個點火就需要耗時數個小時,遼寧艦所攜帶的300噸柴油只夠2次點火的。
重油點火這麼麻煩,為何不用其他燃油呢?主要還是因為重油價格便宜,一噸只要2000元左右,而柴油一噸則要8500多元,遼寧艦攜帶8000噸重油可節省5200萬。其次重油同樣具備加高的熱值,與柴油相差不大,另外由於閃點高,具備易存儲安全性好等特點,所以從各方面考慮,常規蒸汽動力航母一般都是用重油作為其燃料,包括俄羅斯的庫茲涅佐夫號,印度的維克拉馬蒂亞號航母都是如此。
第二步,加熱鍋爐。重油完成點火後,開始對8台鍋爐加熱,遼寧艦8台增壓鍋爐裝有近百噸蒸餾水,要想將近百噸蒸餾水燒開並使水蒸氣達到400℃以上自然需要時間,同樣這個燒水過程耗時需要數個小時以上。
第三步,蒸汽輪機轉動帶動螺旋槳推進。鍋爐加熱完成,高溫高壓的水蒸氣衝擊4台燃氣輪機的葉片,使其旋轉,然後通過傳動裝置帶動螺旋槳轉動,從而推動遼寧艦前進。以上從開始的點火到螺旋槳轉動。整個遼寧艦啟動過程需要至少十個小時以上,這也是為何我們經常看到002航母在海試前兩天煙囪就開始冒煙,其實這是為啟航做準備,重油要點火,鍋爐要預熱都需要時間,可以看得出採用蒸汽動力系統的遼寧艦和002航母的確啟動耗時長。
當然,以上所說的啟動是完全的冷啟動,實際上遼寧艦除了返廠維護升級外,一般是不會完全熄火的。為了保持戰備狀態,防止如珍珠港事件那樣被偷襲擊沉在港口,或緊急出動的需要,其動力系統會一直保持較低狀態運轉,使鍋爐保持一定溫度,雖然會消耗掉部分燃料,但一旦需要出動時可以節省不少時間。
同樣作為我國現役的另一款萬噸級水面戰艦,005驅逐艦啟動相對於遼寧艦則要快得多了,055使用的是燃氣輪機動力系統,裝備的是4台國產QC-280燃氣輪機,所用的燃料是柴油,通過燃燒柴油產生的高溫高壓氣體來推動燃氣輪機葉片高速旋轉,再來帶動螺旋槳轉動。其工作方式和遼寧艦上的完全不同,由於柴油燃點低,可迅速燃燒,不需要加熱鍋爐,所以055級驅逐艦整個啟動過程只需要幾分鐘,基本可以隨停隨走。
正是由於燃氣輪機具備這樣的優點,所以21世紀後開工的航母如英國女王級,印度的國產維克蘭特號航母都採用燃氣輪機作為其動力系統。另外,我國075型兩棲攻擊艦也將會採用燃氣輪機作為動力系統。