我国早就有核动力潜艇为什么还不能造核动力航母
中国在上世纪70年代就研制成功了核潜艇,但是为什么却始终没有研制核动力航母呢?
从原理上来说,核潜艇的核反应堆在理论上是可以移植到航母上的,此前并非没有先例,法国唯一一艘核动力航母戴高乐号使用的就是该国核潜艇的反应堆,但是在配备航母之后,出现了一系列严重问题,直接影响了法国海军的正常备战。
法国的K-15核反应堆从技术上其实并不落后,在配备核潜艇时表现很出色,但是核潜艇和航母吨位毕竟相差甚远,像美国的核动力航母和核潜艇的吨位能达到10:1的比例,能驱动核潜艇的反应堆如果搬到航母上,可想而知就像是小马拉大车,心有余而力不足。
以法国戴高乐号航母为例,其最大速度不到27节,然而经常出现故障,其中很大因素就是因为动力不过关,那么给航母多配备几台潜艇核反应堆是否可行呢?
理论上也是可以的,美国海军已经退役的企业号核动力航母就配备了8台核反应堆,一样能用的很好,但是这性价比极低,投入的资源要高得多。
因此要想上航母,核反应堆除了要限制体积外,还要提高功率,不能一味靠堆积数量,这样只是治标不治本,而研制更大功率的舰载核反应堆并不是一件简单放大的差事,涉及到的技术难题非常复杂,一般来说,各国在研制核动力军舰之前都要进行严格的测试,比如说在试验军舰上配备核反应堆,等到技术成熟后再移植到航母上。
参考:
潜艇用核动力系统和水面舰艇用核动力系统虽然原理差不多,但因为使用条件和要求不同导致在设计上是走了两个方向。
所以我们不能认为核潜艇技术成熟后核动力航空母舰技术也随之成熟,能用不代表适合用,对于航空母舰技术刚刚起步的我们来说有足够的时间来发展成熟的船用核动力系统,现阶段没有必要为了有而有,宁缺毋滥吧。
核潜艇的动力系统要求其实是非常严苛的,因为潜艇本身特有的水下静音要求和极小的内部空间。
所以归纳下来,潜艇核反应堆的体积都不大,在够用的前提下单堆热功率要求不算很高,但为了保证足够的隐蔽性通常会使用一些譬如“自然循环”等技术以减少第一回路循环泵的开启时间以降低机械噪音。
但航空母舰不一样,所谓内部空间狭小、要求静音的这些要求都不存在,因为航空母舰根本不存在这些要求。
但是航空母舰的动力系统除了保证水面高航速之外还要保障全舰电力供应、弹射系统工作等等,所以航空母舰的反应堆第一要求就是输出功率足够大,而且能做到长时间满负荷运行。
总结来说,潜艇堆的要求是体积小且必须安静;
航空母舰堆的要求是功率足够大且长时间大功率运行。
二者一个不用考虑功率,一个不用考虑静音和体积,这就导致两种堆的设计思路存在极大的差异。
但你说核潜艇反应堆能不能用在水面舰艇上,答案是可以,但不适合。
美国海军在这方面给我们带来很好的教训和经验。
CVN-65“企业”号,世界上第一艘核动力航空母舰,满载排水量91000吨。
但是该舰使用的A2W核反应堆是S5W潜艇反应堆的一个变种,后者用于“华盛顿”级弹道导弹核潜艇,单台热功率为150MW,可以提供3.5万马力的输出轴功率。
但是这里存在一个问题,“华盛顿”级弹道导弹核潜艇只有6800吨,1台S5W就可以达到水下24节航速,这个航速不算高但对于当时的弹道导弹和潜艇来说也是一个正常的数据。
但“企业”号不行,本身排水量就达到91000吨,而且为了保证舰载机正常放飞作业,航速必须达到30节
所以为了保证足够输出动力,“企业”号硬是安装了8台A2W反应堆,凑出这个28万马力的输出动力。
下
但安装在6万吨
2.占用舰体空间巨大且维护费用高,因为用潜艇堆就必须要凑数量,这就占用大量舰体空间。
就比如上面提到的“企业”号,为了迁就8台堆上舰,舰体硬是拉出一个超长的动力舱,所以“企业”号的长度也达到345米,比之后出现的“尼米兹”和“福特”都要长。
而且8个反应堆本身造价就不便宜,每次更换核燃料就要同时花8台的钱。
3.维护复杂,因为每台核反应堆还有自己独立的冷却系统和控制系统。
理论上,一个系统越复杂出现问题的可能性越大,所以核反应堆部门的编制也会非常庞大。
每次大修时也需要更换8台反应堆的燃料,维护繁杂程度和时间都非常高。
下面小火车后面带的就是“企业”号使用的A2W型反应堆所以“企业”级只建造了1艘,随后美国在设计“尼米兹”时就配套研发了航空母舰专用核反应堆,原计划搭载4台,之后更是压缩到了2台,2台热功率550MW的A4W反应堆达到26万马力的输出动力。
而新一代“福特”号使用的A1B反应堆单台热功率更是上升到700MW,以保证舰上SPY系列多波段相控阵雷达和4条电磁弹射器的电力需求。
而苏联发展的11437“乌里扬诺夫斯克”号核动力航空母舰使用的KN-3型核反应堆也是水面舰艇的专用反应堆,之前用于1144“基洛夫”级核动力导弹巡洋舰,单台热功率300MW,比“长滩”号核动力导弹巡洋舰使用的C1W堆高50%。
4台KN-3型反应堆可以驱动8万吨的“乌里扬诺夫斯克”达到30节航速并带动2条蒸汽弹射器。
相比于美苏/俄,中国的船用核动力技术并不算是一个强项。
虽然有潜艇核反应堆的研发经验,但在水面船只上是完全空白。
况且有了美国“企业”号这个前车之鉴,其实法国“戴高乐”也算是一个例子,我们更不能花大价钱再走这种弊大于利的歪路。
就目前中国的航空母舰发展而言,核动力系统的确很重要,但我们还有大量其他问题需要去解决,比如弹射器上舰、四代舰载机等等。
我们可以利用这些技术发展的时间同步推进专用水面舰艇用核动力系统,相互不耽误。
美国当年发展“企业”号的时候已经开始进入冷战的白热化,而且之前发展的“福莱斯特”已经将弹射器和舰载机技术都进行了验证,核动力航空母舰对当时的美国来说已经不能在等了,只能将就核潜艇反应堆。
另外一个因素,核动力航空母舰的优势体现在远洋作战,但我们现在主要矛盾在家门口的台湾和南海。
无论从航空母舰本身航程以及后勤,常规动力对于解决这些矛盾没有任何影响。
从矛盾方向的角度去考虑,我们也是有足够的时间来发展专业化的船用核动力系统。
所谓宁缺毋滥,花上百亿美元去建造一艘以前别人验证过存在问题的航空母舰,还不如再等几年直接建造专业的核动力航空母舰,长期来看这未必是一个错误的选择。
参考:
不说我们吧,这个世界上有核潜艇的国家不少,但是有核航母的却很少。
这是因为核航母所要的核动力装置和核潜艇所需要的核动力装置,根本还是两回事!
核潜艇多大?
一般情况下不足万吨,我们的貌似远远不到万吨,而核动力航母呢?
世界上最小的核动力航母是法国的,也有4万多吨……从吨位上看,核动力航母和核潜艇相差还是非常明显的……那么,有人可能会说,反正不就是核反应堆吗?
核潜艇的顶多就是小点,小,就多用几个嘛!不就够了吗?
好吧,这也是一个解决方案吧,历史上真有这么做的,那就是美国的企业号核动力航母。
为企业号航母准备的核动力装置功率不够,于是,美国人就大胆地用8个反应堆联合起来推进这艘航母,当然,有8个反应堆,就有8个锅炉,所以,企业号的动力装置,那是相当庞大……航母上宝贵的空间就这样被占了很多,所以,后来的美国航母再也没有用这么多的堆……事实上,企业号的核反应堆是给1万多吨的水面舰艇用的,8个堆加起来,支撑9万吨左右的企业号,还是可以的。
我们的核潜艇多大?
如果直接用它的堆,需要用多少个?
可能不是8个……所以,需要更大功率的反应堆。
而更大功率的反应堆是很容易的吗?
能做小功率的,一放大就成了大功率的?
如果这么简单的话,这世界上就会少很多技术了……举个简单的例子,每
参考:
网友可能纳闷,我们有了核潜艇,为何不能尽快造出核动力航母,一句话,涉核必谨慎。
如法国有“凯旋”级核潜艇,其核动力航母却大有问题,1座150MW的K-15反应堆,却推不动4万吨的“戴高乐”号。
法国如此,英国亦然,拥有“机敏”级核潜艇,不得不使用MT30燃气轮机来驱动。
向英国出口第3代核电站技术的我国,也早就拥有核潜艇,但在核动力航母发展上,态度谨慎。
据公开报道,先在一艘核动力破冰船上展开实验,待其工程化应用成熟以后,才会用在自己的航母上,不能不说,发展核动力航母,我们慎之又慎,毕竟核安全是第一位的。
我们的发展四代核动力,技术关不好过,不好过我们也过了,拥有了自己的“华龙一号”。
“华龙一号”是我国完全自主的民用技术,要实现军民融合发展,技术上许多共同共融。
核反应堆小型化,我们早就有了实现,正在在海上开展移动式发电站实验,也在破冰船上进行技术验证,过不了小型化这道关,不只发展不了核潜艇,核电小型技术工程化应用,如航天核电池,都大有关联。
经过潜心几十年发展,有了如今成就,进步巨大,是以不用担心,核反应堆小型化的展开,已经表现出十分光明的前景,有公开的报道为证。
发展的时间核动力的发展,以美国为最,发展得最好,最先进。
即便如此,“福特”号使用的A1B新型反应堆,也存在着诸多调整之处,正趴在海上闹心病,可见核动力技术之高,对于核大国也适用。
2座反应堆,50年不用更换燃料,国际上咸说好,招来不少羡慕嫉妒恨,直奉美国第一,如今入役即为动力所困,还是有一点点问题。
小型化核动力,美国经过几型发展,现实与未来发展,仍面临极大挑战。
前缘技术进步,对谁都是一样,好在我们够努力,若问何时能成,魂舞大漠
参考:
核潜艇好造,壳子、反应堆外加弹;
核航母可难了!不是超级大国,基本没可能!(由中国军迷绘制的003航母设想
核动力航母现在从世界范围来说,除了美国、法国之外,别的国家根本没有造出来,就算了核实力强大的俄罗斯,也没有造出了核动力航母,甚至国力鼎盛的苏联时代,苏军海军都没有建造完毕核动力航母“乌里扬诺夫斯克”号。
而美国凭借着强大的国力,保持了10艘尼米兹,1艘福特级核动力航母的规模。
法国的核动力航母戴高乐号是直接使用了核潜艇核反应堆,但是速度上仅能维持25节,但就算一艘戴高乐号航母,也令法国海军进入到了核动力航母时代。
反观核潜艇领域,当下中美俄英法联合国五大常任理事国都拥有核潜艇,甚至印度海军也拥有一艘核动力潜艇,歼敌者号。
当下发展核动力潜艇的国家包括了巴西、韩国、日本、伊朗、土耳其等等,这些国家有的在大国的技术支援下,比如巴西就获得了法国技术支援,韩国获得了美国技术支援,倾力打造核潜艇。
核潜艇相比核动力来说,工艺、工序还是较少的,所以在建造过程中一般都是先有核潜艇,再发展核动力航母。
对比中国,中国海军现在拥有3艘091核潜艇,2艘093,3艘093B,4艘094级战略核潜艇,2艘094A战略核潜艇,整体核潜艇数量突破14艘
但核潜艇造这么多不代表就核动力航母技术成熟,核动力航母需要更大的核反应堆和储能技术。
核动力航母技术难点太多,所以不是一般国家国力能承担得起,所以这导致了中国有航母、有核潜艇,但是一直没有核动力航母!
目前,全球就老美海军拥有10艘满载排水量10万吨的尼米兹级核动力航母,以及1艘11万吨的福特级核动力航母;
此外,也就法国海军拥有一艘满载排水量3.8万吨戴高乐级核动力航母,全球没有第三国海军拥有核动力航母。
舰长261.5米,飞行甲板宽64.4米的戴高乐号航母,安装有2部美制C-13蒸汽弹射器,最多搭载40架各型舰载机,但在实际使用过程中,其核动力系统一直达不到理想状态。
法国人为了省钱,没研发全新的核反堆系统,而是把核潜艇反应堆搬到了航母上,只不过核反应堆由一台变成两台,由于航母动力不足,因此戴高乐号航母最高航速设计时有27节,对于一艘核动力航母来说,这个航速有点明显偏低了;
但试航时,戴高乐号航母最大航速却只有25节,不免让外界大跌眼镜。
作为核动力航母,只有25节的航速,不能满足现代航母作战的要求,因此,戴高乐号成了目前最差劲的核动力航母。
有鉴于此,航母的核动力系统,必须是全新研发的,法国人将核潜艇上的核反应堆放到了航母上,一台动力不够,就再增加一台,导致排水量尚不足4万吨的核动力航母只能跑25节航速,太丢核动力航母的身价了。
因此,法国戴高乐号核动力航母的经验教训对军工有借鉴作用,研发核动力航母不能简单地将核潜艇上的核反应堆堆到航母上去,一台动力不够,就再添一台,闹出核动力航母最高航母只有25节的笑话。
戴高乐号航母核动力带来的问题算是给军工研发人员提了一个醒,未来国产航母用核动力,一定要独立研发新的核反应堆,千万不可用现成的核潜艇反应堆临时凑合,否则真的后患无穷。
即便002型航母即将服役,但在航母领域,就整体而言,我军依然还是新手,包括军工研发新航母,都得一步一个脚印,踏踏实实地前行,所谓小步快跑,千万不可有法国人这般没有航母核反应堆,就用核潜艇上的反应堆来凑数的想法。
正因为军工是实实在在地研发核动力航母,所以国产航母的诞生必须得有一个过程;
当然,现在,网络上不乏有开工核动力航母的消息传出来,作为军迷当然希望这是真的。
央视曾经公开介绍了海军少将马伟明院士及其团队研发成功电磁弹射技术和全电推进技术等,作为未来核动力航母的配套项目,因此,国产未来国产核动力航母可期。
参考:
目前世界上有六个国家拥有核潜艇,分别是美国、俄罗斯、中国、英国、法国和印度,但只有美国和法国建造了核动力潜艇,因此,拥有核动力潜艇并不代表就能建造核动力航母。
首先是从需求上来看,核动力航母意味着在不需要补给基地的情况下,拥有全球机动部署能力。
人们常说,核动力航母最少需要三艘, 一艘作战,一艘训练,一艘维修。
目前世界上只有美国海军有这个能力,在全球每个海域都部署航母编队,可以随时投入战争。
法国的只有一艘核动力航母,其实意义不大,除了不用频繁补给之外,同常规航母没有多大差别。
因此,一个国家决定建造核动力航母,除了像法国那样玩票,一定是这个国家的海军力量不在局限于区域作战,而且谋求建立全球作战能力海军力量的时刻,中国在2015年发表的《中国的军事战略》白皮书说,“中国海军按照近海防御、远海护卫的战略要求,逐步实现近海防御型向近海防御与远海护卫型结合转变”。
这个战略离全球海军目标还很远,因此,核动力航母并非是当务之急。
即使是前苏联鼎盛时期,海军基地遍布全球,仍然是一直有限能力的“全球海军”,无法同美国海军正面对抗,在经费有限的情况下,他们把海军建设的重心放在了核潜艇上,从效果来看,这是明智的选择,值得中国借鉴。
这么说并非是说中国海军不该建设核动力航母,作为技术储备,完全有必要建造,从技术上来看,核动力航母的技术门槛要高得多,首先是小型核反应堆技术,不能直接套用核潜艇的核反应堆,后者的尺寸和单台推进马力都要小得多,需要重新设计一款航母专用的“大堆”才行,中国的技术目前还不成熟,还要经过大量的试验才能装上航母。
不过中国已经开始计划建造大型核动力破冰船,可以把它看作是核动力航母的前哨站。
一旦建成,说明中国的核动力航母就不远了。
其次,与核动力航母高效的作战模式相对应,相关的新技术也应该具备,这里指的是弹射技术,中国航母现有滑跃起飞模式效率较低,装备上核动力航母会制约其战斗力的发挥,得不偿失。
还有全电综合系统,是未来核动力航母的标配,这些技术都需要很长的时间突破。
综合中国海军建设一贯采用的小步快跑战略来看,
事实上如果只是简单的想要解决核动力航母的有无问题,直接移植核潜艇动力上航母也是完全没问题的,但是却要面对和法国人一样的尴尬局面,可谓赢了面子,输了里子,我国之所以不鲁莽开工核动力航母,是出于多方面考虑的。
▲我国第一艘长征一号核动力潜艇法国的戴高乐航母直接采用的就是凯旋级核潜艇同款的两部K15型核反应堆,这导致其总输出轴动力仅仅只有7.62万马力,但是凯旋级排水量只有约1.5万吨,而戴高乐航母排水量却超过4万吨,也就是说戴高乐航母排水量单位功率只有凯旋级潜艇的2/3。
我国的辽宁舰排水却只比戴高乐航母多出约2万吨,但是却配置了4台TB12蒸汽轮机和8台大型锅炉,总动力约20万马力,轴动力不会低于15马力,单位动力几乎是戴高乐航母航母的两倍。
▲戴高乐航母正是因为戴高乐航母的动力不足,导致其排水量被限制的死死的,4万吨级的排水量甚至还不如尼米兹级的一半,所以戴高乐号航母的甲板面积奇小,甚至无法容纳体积较大的美制E2C固定翼舰载预警机,最后只能强行加焊了4米的斜角甲板才解决了这一难题。
动力不足还导致戴高乐号的速度非常慢,法国对外宣称戴高乐航母最高速度能跑到27节,实际上只有25节,在执行任务的大多数时候只能在15到20节的龟速慢慢爬行,甚至连护航的驱逐舰也不得不放慢速度,这直接限制了戴高乐航母快速支援战场的能力。
万幸的是戴高乐号使用的是中型的阵风M舰载机,否则以这艘蜗牛航母的速度制造的甲板风,即便拥有两部美制C13蒸汽弹射器,估计舰载机都难以全重起飞。
▲阵风M舰载机既然动力弱,那多用几个核反应堆不就行了?
当然可以,但那将是另一场噩梦。
美国的第一艘核动力航母企业号为了保证充沛动力,直接安装了8座低功率的A2W压水反应堆,这让企业号的动力总功率直接达到了28万马力,极速可以跑到35节,绝对堪称强悍。
但是动力虽然好,八座反应堆却不尽如人意,因为数量太多,动力轮机组占据了太多空间,这导致企业号的机库面积被挤压,能够携带的武器弹药也大为缩水,严重影响了战斗力。
▲企业号航母和长滩号核动力巡洋舰全球航行采用多个核动力包的另一个缺点就是可靠性太差,每个核动力包都拥有独立的回路结构和传动装置,只要一个动力包出问题,就必须进行大修,更严重的是这大大增加了核泄漏的概率,一旦发生安全事故,后果不堪设想。
有鉴于企业号的教训,美国为后续的尼米兹级航母安装了两台全新的A4W反应堆,这不仅让尼米兹级轻松获得了26万马力的充沛动力,还让其维护成本大为降低,安全性则大大提高。
▲A4W核反应堆虽然舰用压水反应堆所使用的燃料棒一般都是高丰度铀235,但是潜艇吨位小,执行任务时也往往都是坐底潜伏,能量消耗并没有水面舰艇高,因此核潜艇所使用的燃料棒丰度也不是太高,完全不适合航母直接照搬。
法国的K15核反应堆采用一体式设计,它将一回路全部集成在了一个压力容器当中,长度只有10米,直径只有4米,体积非常小,安全性也很高。
可是K15有一个最大的缺陷,为了提高能源循环效率,K15反应堆使用了铀235丰度只有7%的核燃料棒,仅仅比民用核燃料棒(3%左右)高出一丢丢,比主流潜艇用核燃料棒(40%
▲K15核反应堆结构由于铀235丰度太低,燃料棒消耗太快,即便是万吨出头的凯旋级潜艇也必须每十年就更换一次核燃料,到了戴高乐航母上就更惨了,几乎每7到8年左右就换一次核燃料。
从2001年正式服役到现在不过20年,戴高乐航母已经进行了两次核燃料更换,所以它趴窝在土伦港的时间甚至比出航时间更多,比俄罗斯的库兹涅佐夫号强不了多少,就这还怎么发挥航母的战斗力?
▲趴窝在港口的戴高乐航母比无法出港更惨的是,军舰更换核燃料的成本非常高,过程非常复杂!首先必须先切开甲板和动力舱结构,然后取出燃料棒,最后装上以后再重新焊接,整个过程花费时间少则半年,多则一到两年,花费成本也动辄以亿美元计算。
戴高乐在使用K15核反应堆后,每隔几年就要换新核燃料,而尼米兹级航母25年才需更换一次核燃料,福特级甚至整个生命周期内不需要更换核燃料棒,差距不是一点点。
如果要把核潜艇核动力装置直接照搬核动力航母,那绝对不是养装备,简直就是养了个吞金兽!▲更换核燃料不仅成本高时间久,还存在不小安全隐患根据各国经验来看,要放心的让航母使用核动力装置,必须首先在民用船只上进行验证,然后才会进行军用。
美国在建造企业号之前曾经建造了多艘核动力货轮船和一艘长滩号核动力巡洋舰。
苏联则更为谨慎,在足足7艘23500型核动力破冰船完工之后才敢开工乌里扬诺夫斯克级航空母舰。
我国的003航母虽然仍然采用常规动力,但是我们的核动力破冰船已经在建造当中,说明核动力装置将在不久以后完全成熟。
等到核动力破冰船完工并积累使用经验,最起码也需要五年时间,所以003型航母应该会建造两艘,到了全新的004型航母才可能会采用核动力,以我国目前的战略需求而言,常规动力加电弹已经足以在西太平洋地区建立空中海上优势,因此不必太过于纠结航母动力。
参考:
我国早在上个世纪70年代就装备了第一艘国产核潜艇,也就是091型攻击核潜艇,但是要装备核动力航母,恐怕从现在开始,也至少还得5年时间,这是什么原因造成的呢?
我想,主要问题还不在于核反应堆装置上,而是在于大功率的蒸汽轮机技术上。
核动力航母和核动力潜艇本身就是两种完全不同概念的武器装备,核潜艇可以依靠电力装置推进,核反应堆可以作为产生电能的设备,潜艇推进所需的功率也没有那么大,即便是使用蒸汽轮机,也不会是结构复杂、体积巨大的舰用蒸汽轮机,都是比较简单的。
可是适用于核动力舰艇的大型蒸汽轮机却不同,他是一种非常昂贵和高精密的轮机系统。
我国也不是没有大型舰艇的蒸汽轮机技术,比如,我国就在051C型驱逐舰上使用了TB-8型蒸汽轮机,功率达到了3.6万马力,两台TB-8就可以推动051C实现超过30节的高航速。
蒸汽轮机显然不适合作为驱逐舰的动力,更适合作为大型舰艇的动力。
他的最大特征是动力输出平稳,功率可以做的很大,故障率低。
所以,蒸汽轮机经常被作为大型巡洋舰、战列舰、航母的动力选择,现在没有战列舰了,但是航母依然大都选择蒸汽轮机动力。
辽宁舰所用的蒸汽轮机型号是TB-12蒸汽轮机,他还有8台重油锅炉作为动力能量来源,4台TB-12一共带来了18万马力的动力,单台动力为4.5万马力。
在这样的动力带动下,辽宁舰获得了最高接近30节的航速,而且在16节的巡航速度下,可以有超过5000海里的续航力,能够进行大洋上的广泛机动。
那么这个蒸汽轮机可以作为核动力航母的发动机吗?
显然是可以的,但是这里就要设置一个前提条件:航母的吨位。
我们举个例子,比如说法国海军的世界最小核动力航母,他的吨位是4.4万吨,只是一艘中型航母,如果是这样吨位的一艘航母,使用4台TB-12蒸汽轮机绝对没有问题,而且还绰绰有余,大不了多堆几台核反应堆。
就算是辽宁舰、山东舰这样的6万吨级航母,使用TB-12也是可以的。
但是,我国未来需要的核动力航母是多大吨位的?
肯定是大于003型常规动力航母的8-10万吨级。
我国目前正在江南长兴造船基地建造我国海军新一代大型航母,也就是使用了电磁弹射器的003型航母,他的尺寸很大, 根据目前卫星
这样的一艘8万吨级航母,就肯定不能再用TB-12蒸汽轮机作为动力了。
如果还是以标准的4台蒸汽轮机作为主要配置,那么003型航母所需的动力要在TB-12蒸汽轮机的功率基础上提高最少20%,才能确保4台蒸汽轮机让航母开出30节的航母来。
显然,我国目前没有公开或者服役这样的蒸汽轮机。
当然,在003型航母上使用的这款新型蒸汽轮机肯定是已经研制成功,并且已经安装在正在建造中的003型航母最底层的甲板上了,毕竟那里就是航母动力的舱室所在位置,在建造中就要放进去动力设备的,但是这款蒸汽轮机我们此前是没有的。
可以说,003型航母将会为未来的004或者005型核动力航母积累足够的新型蒸汽轮机应用经验,新的蒸汽轮机在控制和监测上的数字化水平,也肯定不再是诞生于上世纪80年代的TB-12蒸汽轮机可以比拟的,这款全新的蒸汽轮机在003型航母上使用成功后,将会作为未来核动力航母动力系统的一部分,区别只是把重油锅炉更换为核子锅炉,也就是核反应堆。
当然,水面船舶/军舰的蒸汽轮机和核反应堆的组合动力系统,也需要进行测试,包括组合的方式、各个子系统的布置、功能、连接等,都需要进行先期的测试。
此前,苏联海军就是通过先建造了核动力破冰船,然后建造了核动力巡洋舰,最后建造了核动力航母,其水面舰艇的核动力技术是一步一步发展和积累经验,最终应用在航母上的。
比如,苏联在1960年代就建造了列宁号核动力破冰船,后来还建造了北极级核动力破冰船,然后是基洛夫级核动力巡洋舰,最后是1143.7型乌里扬诺夫斯克号核动力航母。
如今的俄罗斯,也正在筹划建造一艘7万吨级的“领袖”号核动力破冰船。
我国会不会这么做?
当前,我国正在筹划建造一种核动力的破冰综合保障船,排水量为2万多吨,虽然不是很大,但是他将会验证核反应堆和蒸汽轮机的技术结合,这种组合的方式,将会是未来我国海军核动力航母的动力组合方式,只不过更换功率更大的蒸汽轮机就是了。
那么,推动一艘10万吨级的核动力航母,究竟需要多大的功率呢?
美国海军的尼米兹级核动力航母和福特级核动力航母身上就有答案。
尼米兹级是2台A4W压水反应堆,富特级是2台A1B型压水反应堆,他们提供的最大功率都是26万马力,都是使用4台蒸汽轮机驱动,其中每台大概需要贡献8万多马力的动力,是我国目前已知最大功率的TB-12蒸汽轮机的将近2倍的功率。
这就看出来,在核动力航母上,我国唯一存在短板的领域了。
我们可以仔细的盘算一下,航母本身我们是有的,核反应堆我们是有的,那么我们没有什么呢?
恰恰是这个单台功率8万马力的蒸汽轮机,让我们放慢了脚步。
不过,随着003型常规动力大型航母的出现,我国将会在这艘8-10万吨级的大型航母上真正验证我国全新一代蒸汽轮机的技术,届时,制约我国建造核动力航母的最后一关也就不存在了,也许,5年之后就可能出现的004型航母就将会是核动力航母了,就让我们拭目以待吧。
参考:
我们不造核动力航母,不代表不能造,核动力航母就是再难搞,还能比原子弹、氢弹、宇宙飞船难搞么?
再看看目前我国的海军装备,从1万多吨的055驱逐舰、到6万多吨的山东号航母,以及神出鬼没的核动力潜水艇,再有遍布沿海省份的核电站,这些装备和设施所包含的科技实力,足够撑起核动力航母的建造需要了,我们要是十万火急的需要核动力航母,不出2年就能下水交付,笔者对这句话负责。
但到底为什么至今都没有国产核动力航母下水呢?
我觉得这个疑问应该等003型航母下水之后再提问,因为003很有可能就是一艘核动力航母,当然笔者更倾向于它是一艘使用燃气轮机的常规航母,因为燃气轮机技术更适合我们目前的需求。
对军备发展起到决定作用的不仅仅是技术原因,更多的还是经济、战略因素。
(罗罗公司的燃气轮机产品,与航空发动机具备技术上的一致性)比如,俄罗斯有能力造71380吨的“领袖”级核动力破冰船(代号10510型),自然也能造核动力航母,但它却一直使用一艘常规动力航母;
大英帝国和我们一样,也有能力建造核动力潜艇,但它的新一代伊丽莎白女王级航母却是燃气轮机动力 。
英国和俄罗斯在航母发展的问题上惊人的一致,两国都拥有深厚的技术底蕴,建造核动力航母不存在技术性困难,所欠缺的是“资金”。
核动力不仅造价高昂,维护和使用成本也非常高,核动力战舰退役后如何处置也是个难题,英国尚有20几艘退役的核潜艇没有资金销毁,根本没有足够的资金发展核动力航母。
似乎只有年军费7000多亿美元的美国有实力建造核动力航母,美军最新的福特级航母造价高达120多亿,是蓝星上最昂贵的武器,这个造价其实美国也感到亚历山大,海军为了节省军费用于建造新航母,甚至提出要提前退役尼米兹级航母。
(近处的就是杜鲁门号)比如即将迎来中期大修的杜鲁门号,它是尼米兹级航母的8号舰,计划在2024年中期大修,仅仅是前期准备工作就要耗费15亿美元,整个翻新、维修工作总投资40亿美元,这个价格接近伊丽莎白女王级航母的造价。
另外,杜鲁门号25年的使用周期内,总投入超过300亿美元,全寿命50年的投资将是600亿美元,超过了英国一年的军事预算,足够建造12艘伊丽莎白女王级航母了。
美军也有一些声音认为,与其建造排水量10万多吨的福特级航母,不如转而建造更多的中型、常规动力航母,在节省军费的同时还能增加航母数量,与福特级形成高地搭配,不失为合理选项。
但反对声也很有说服力,美军全球部署高度依赖400多个军事基地,但这些基地大多位于对手的导弹射程之内,一旦遇到高烈度的战争肯定是指望不上的,届时拥有无限航程的核动力航母将支撑起美军的全球霸权。
(常规动力加电磁弹射才是理想选择)和美国不一样,英国、俄罗斯和我们的航母没有全球部署的战备压力,使用核动力太过于激进了,核动力除了超长航程的优势之外,几乎看不到太多可圈可点之处,尤其是随着燃气轮机、全电力推进技术的出现,核动力设备体积小、质量轻的优势也被打破,燃气轮机动力尺寸比蒸汽轮机、柴油机缩小了200倍