航母是世界海军装备的霸主,是各国海军梦寐以求的舰队核心。核动力航母是航母的骄傲,是人类舰船科技的顶级杰作。
核动力潜艇,尤其是配备战略导弹的核潜艇,是人类有史以来建造的最强大的武器。一个航母战斗群。不过仔细观察不难发现:虽然都是核动力,但世界上能建造核动力潜艇的国家只有5个,能建造核动力航母的国家也只有2个。事实上,核动力航母的技术门槛并不像核潜艇那么简单。
(世界上只有美国和法国两个国家拥有核动力航母,图中为尼米兹级和戴高乐级)
船用核电站的基本原理是一样的。他们都是利用核材料的衰变和放热原理来烧开水。沸水产生的高压水蒸气带动汽轮机为船舶提供动力,同时带动发电机为船舶供电。但是,在这个沸水的过程中,潜艇和航母之间存在着巨大的技术差距。
以核潜艇为例,目前世界上可以独立建造核潜艇的国家大约有五个半,分别是美国、英国、法国、中国、俄罗斯和印度。前五名是联合国前五名。这无需重复。后半部分自然是印度这个南亚大国。印度目前的自制“驱逐舰”虽然没有动静,但至少确认已经建成,所以算作“一半”。 ”。
(潜艇核反应堆示意图)
但如果你仔细研究,你会发现,世界上配备核动力航母的国家只有美国和法国。严格来说,只有美国和法国没有拥有专用航母核反应堆的国家。航母的核动力系统门槛那么高——全世界有近200个国家,目前只有美国能造。
其实海军核反应堆最初是从潜艇核反应堆发展而来的,但是航母不是普通的舰船,所以航母使用的核反应堆有自己独特的要求。这个要求基本上归结为不必关心噪音水平,但要有很大的功率。
首先,潜艇的作战环境特殊,所以静音是对潜艇最好的保护,所以潜艇使用的核反应堆的首要要求就是静音。冷战时期,苏联的核潜艇力量在世界上是首屈一指的,但由于苏联的技术水平不好,苏联核潜艇的平均噪音明显大于美国核潜艇同一时期,这使得苏联核潜艇在水下作战中经常处于劣势。
但是,航空母舰没有这个要求。航母本身排水量很大,是水面舰艇。因此,航母有足够的空间使用各种静音和隔音技术和设备,航母通常以舰队的形式运行。整个舰队的噪音 反正比单艘军舰或潜艇都大,所以降噪本身对航母意义不大。
(航母和核潜艇的战术要求不同,不能直接使用动力装置)
其次,航母核反应堆的功率比核潜艇大得多,因为即使是大吨位的战略导弹核潜艇,其排水量也比航母小得多。目前美军俄亥俄级战略导弹核潜艇水下排水量只有1.8万吨,而俄罗斯目前最先进的“北风”级战略核潜艇排水量2. 4万吨,仅相当于现代轻型航母的水平,历史上最大的台风级核潜艇,排水量只有4.6万吨,略大于法印航母,但与美国10万吨级的核动力航母相比,可以说是微不足道了。
正是由于核潜艇的吨位小,对动力装置的动力要求相对较低,而航母为了顺利放出和回收飞机,对飞机的航速有严格的要求中国有能力造核动力航母,这也意味着航母对动力系统的功率要求非常高。高。
(世界上最慢的航母——法国海军戴高乐)
同样,前苏联的台风级核潜艇就是一个例子。台风级配备了 2 个 VM-5 核反应堆和 2 个 GT3A 蒸汽轮机。整个动力组总输出功率为8.6~10万马力,而满载排水量9.4万吨的核动力航母企业号配备8座西屋A2W核反应堆,总输出功率28万马力!企业级核动力航母满载排水量不到台风级核潜艇的两倍,但动力输出却达到了台风级的三倍左右!由此可见航母对动力系统的高要求。所以从这个角度来说,核潜艇的核反应堆可以直接放在航母上的说法无疑是个笑话。而事实上,法国海军也遭受了这种损失。
法国在建造戴高乐航空母舰时,理所当然地认为凯旋级核潜艇的核反应堆直接安装在航空母舰上。结果试航时发现动力不足,航母只能跑到25节(法国海军不承认中国有能力造核动力航母,坚持说能跑到27节,所以见仁见智),所以被戏称为最慢的航母(即使以27节计算,也是最慢的航母)。实际使用中存在诸多不便,尤其是由于速度低,不仅机队部署速度慢,而且由于速度慢,阵风战斗机在起降时的限制比美国的还要严格航空母舰。由于造价高昂,法国政府直接取消了2号舰的建造计划。
(093型核潜艇技术性能相当高,但其核反应堆不能直接“移植”到航母上)
对于正在研制航母的我国来说,稳扎稳打才是最好的解决办法。目前,我国的潜艇核反应堆技术比较成熟。经过091/092和093/094两代核潜艇的设计研制,我国已全面掌握潜艇核反应堆技术。目前,我军现役093型核潜艇已基本达到美军现役“洛杉矶”级后期核潜艇的水平。
但是对于核动力航母所用的核反应堆,我国还是一片空白,再加上前面有法国海军的教训,我们自然不可能简单地将核潜艇反应堆直接放在航母上有鉴于此,我国有必要研制独立的舰船大功率核反应堆。只有突破这项技术,才能保证中国核动力航母的作战性能。
(核动力航母也需要日常补给,航母护航编队也需要补给)
从纯粹的战术角度来看,我国没有必要发展核动力航母。由于航母不会单独航行,它通常以舰队的形式执行任务,而且由于为航母护航的驱逐舰、护卫舰等舰艇不是核动力舰艇,这些舰艇也需要在海上进行加油。弹药和补给品需要补充。因此,简单地在航母上安装核电站并没有太大的战术优势。
但是,航空母舰核动力系统的发展将带动相关核技术及其周边技术的发展,客观上推动一个国家的科技进步。所以,从这个角度来说,我们中国的航母发展计划,最终必然是发展类似美军的大型核动力航母,“啃”舰载大功率核反应堆的硬骨头对国防和民用科技发展具有重要的战略意义。
(虽然现在中国海军的两艘航母都是为滑跃起飞而设计的,但很快就会配备带弹射器的“大平顶”航母,但大型核动力航母可能有稍等)
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