(转)中国核动力航母的发展道路(普及核动力航母知识篇)

一.核动力航母发展原因概述

航母是可与核武器比肩的,对国家利益具有重要意义的战略武器。虽然现在中国首艘航母“辽宁舰”已开始服役于海军,对中国的国防能力有了一定的提高。但众所周知,我国是一个拥有1.8万多公里海岸线、有大约300万平方公里管辖海域的海洋大国,从近年中国南海的紧张局势以及与日本的领土争端可以看出:中国迫切需要发展和提高海上作战能力,这样航母的编入显得格外重要,在能源越来越紧张的情况下,我国海军要现在海上的持续航行或活动,就应该走发展核动力航母这条路。

中国的海岸线很长,需要管辖的海域也很宽,为了保证国家的领土安全和海洋资源不被其他国家觊觎,我认为中国应该至少建造五艘

核动力航母。中国从北到南分别是渤海、黄海、东海、南海,其中属南海的海域面积最大,南海的面积约为350万平方千米,约等于我国的渤海、黄海和东海总面积的3倍,仅次于南太平洋的珊瑚海和印度洋的阿拉伯海,居世界第三位。而且南中国海周边的邻国非常多,其中许多都觊觎南海的海域争夺和资源开发,所以我认为应该在南海部署两艘核动力航母,对其他国家形成威慑。其余三艘分别部署在渤海、黄海和东海。这样能形成很强的海上作战能力,充分保证国家的领土安全。

既然如此,为什么不长久选择常规动力航母,而一定得发展核动力航母呢?

航母绝不是一种单纯近海防御和作战的武器,如单考虑近海作战,陆上航空基地要比航母好得多,没必要造航母。因此航母必将是一种集空战、反舰、对陆攻击于一身,能进行近、中、远海全方位作战的武器。近海防御能拒海上入侵之敌于国门之外,中远海作战则是在击败入侵之敌后,追到其老家去,摧毁它的侵略能力。从这个观点出发核动力与常规动力相比,强大的推进动力会极大提升航母的作战能力、作战范围和机动性。所以国家应大力发展核动力航母。

我们知道美国的核动力航母已发展“企业号”、“尼米兹”级、“福特”级三代,反应堆展A2W、A4W、A1B三代。我认为中国应该建造性能较高,可以与美国形成追赶趋势的核动力航母。在性能参数方面,中国航母标准排水量应在70000~80000吨,满载排水量应达到90000吨及以上,最大航速应大于30节,续航力80-100万海里/30节。核动力装置应采用2座先进型压水堆,每堆热功率约为500到600兆瓦,总轴功率为25万马力左右(约186兆瓦),核燃料富集度应为95%及以上,堆芯使用寿命应超过10年。装置用4台蒸汽轮机,4轴推进。只有高性能的航母才有更强的作战保护能力。

当然,中国现在掌握的技术与美国有一定的差距,不少核心技术都受制于人,而且还受到材料等的限制,发展核动力航母之路必然艰辛,需要攻破核动力航母发展很多的关键技术。重点在核动力装置的研发,核反应堆的建造是一个很大的难题,除此之外,阻拦降落及相关系统,舰体防护设计,电子侦测设备等问题也需要完善解决。本人所学为船舶与海洋工程,我认为能用所学知识对核动力航母的发展做出一定的贡献。首先是在航母舰体结构方面,航母平台的设计等等;其次是航母上层建筑的建造,需要应用船舶建造刚度与强度理论分析;再者在航母的操纵性与耐性,阻力性能等方面,本专业也能做出贡献。

核动力航母的发展必是一条持久之路。鉴于中国现在的技术差距,我认为中国应在10年之内建造出第一艘核动力航母,在关键技术熟练掌握之后,一步步缩短航母建造周期。

核动力航母发展技术分析

现在仅有美国和法国拥有核动力航母,美国的核动力航母发展技术最为成熟。核动力航母的研制包括五大技术:即舰载机、母舰总体、核动力装置、飞机起降装置(含弹射器、阻拦装置、升降装置等)、航空管制与光电引导着舰控制系统。本文认为:中国核动力航母发展应该在借鉴美国等国家建造经验的同时,更多的自主开发研究,突破核动力航母发展的关键技术。最重要的是核动力装置的研究。

船舶核动力装置是以原子核裂变能作为推进动力,包括核反应堆、为产生功率推动船舶前进所必须的有关设备以及为提供装置正常进行、保证对人员健康和安全不会造成特别危害所需的结构、系统和部件。中国发展核动力航母首先要实现船舶核动力装置关键技术的突破,虽然中国有核潜艇,掌握一些核动力装置研发的技术。但航母的结构和需要与潜艇相差很多,对核动力装置的要求也更高一些。船用核动力装置一般又反堆、一回路系统、二回路系统、电力系统、推进轴系几大部分组成,其核心是反应堆。

1.中国建造核动力航母为什么需要重视核动力装置的研发呢?

核动力装置的特点

核动力装置将核裂变能转换为推进舰船的动力,与常规动力装置相比,具有以下几个显著特点:

(1)核燃料具有极高的能量密度,燃料重量占全船载重量的比例较小。1Kg铀-255完全裂变所放出的能量,相当于2800t优质煤充分燃烧后放出的能量,也就是说:核燃料的能量密度是常规燃料的数百万倍。使用具有极高能量密度的核燃料,核动力舰船不需要携带大量燃料,可以用节省下来的空间携带其他物质,提高自持力和战斗力;另外,也不需要像常规动力舰船那样频繁补给燃料,大大减轻后勤补给的压力,扩大作战范围。

(2)可为舰船提供较大的续航力和推进功率

核动力舰船反应堆一次装载的核燃料,可以保证舰船连续全速航行300d以上,续航力超过40X10^4n mile。同时,大功率的动力装置是舰船获得高航速的先决条件。

(3)核裂变反应不需要氧气,有利于提高舰船的隐蔽性

水面舰船采用核动力装置,不需要像常规动力装置那样设置庞大的进气、排气系统。一方面简化了船体结构设计,使舰船上层建筑的设计更为灵活;另一方面,由于没有高温排气,降低了舰船的红外特征,减小了被敌方探测到概率。

(4)核裂变反应会产生放射性,增加可核动力装置的复杂性

核反应堆在运行过程中,堆芯的核裂变反应会产生强烈的放射性,必须采取屏蔽与防护措施,以保护船员的身体健康,防止对环境造成污染;

堆芯的裂变产物继续衰变,仍然会放出大量热量,需要设置相应的停堆冷却系统;第三,核动力舰船普遍采用压水堆核动力装置,反应堆的运行压力通常在10Mpa以上,其冷却剂温度高达,冷却剂高达300度左右,一旦设备与管道破裂,高温高压的冷却剂将喷涌而出,将大量放射性物质入环境,造成人员伤亡和环境污染,同时,反应堆也会因为得不到充分的冷却而使堆芯烧毁。为确保安全,核动力装置中设置一系列相关的安全和保护系统。

2.那么中国发展核动力航母应怎样研究出高性能、安全的核动力装置呢?

首先,国家应该大力支持核动力航母的研发,因为核动力航母的建造费用是极其昂贵的,如果国家不投入大量的财力、人力和物力,不可能研究出高性能的核动力航母。美国一艘“尼米兹”级核动力航母的建造费用高达40.59亿美元(1997年)。一艘“福特”级航母的建造费81亿元(2008

年)。所以中国核动力航母的发展需要得到国家的大力支持和投入。

其次,研究人员应加强对核动力装置的研究,如反应堆冷却系统,一回路辅助系统,二回路辅助系统,核动力装置热力循环分析,装置运行与控制,装置动力学,核基础等方面都要研究透彻。只有掌握一定的专业基础知识,才能根据核动力装置的需要研制出核动力航母所需的高性能推进装置。

最后,多向在核动力装置研发技术成熟的国家学习,虽然核心技术国家都是涉密的,不会向外泄露,但可以从其他国家(如美国)已公开的技术多加以分析和研究,以此为基础,肯定能对本国的研究有很大的帮助。

综上所述:中国应加强自主开发,重视核动力装置的研制,这是建造核动力航母的关键。

二 .国外情况分析

现在仅有美国和法国拥有核动力航母,美国核动力航母现役11艘,都是大型、核动力,皆用技术成熟的压水堆。法国“戴高乐”号中型核动力航母,其排水量、续航力和战斗力都远不及美国的核动力航母。中国可以说是一个海洋大国,拥有自己的核动力航母对保护国家领土安全非常重要。

为什么美国能称霸海洋,别的国家不敢与之抗衡,很大的原因就是它拥有强大的核动力航母群,让其他国家不能忽略其海上战斗能力。法国一直走独立研发的道路,国家也建成一艘中型核动力航母,在世界航母发展中占得一席之地,有和别国抗衡的条件。

虽然现在俄罗斯、英国、意大利等国家还没有核动力航母,但不可否认,他们每个国家肯定也在积极地投入到核动力航母的研究中,因为大家都明白拥有高性能的核动力航母对一个国家地位的提升有相当大的意义,而且,这也是在海上争得一席之地、捍卫国家主权的有效武器。

此外,印度也正在积极建造和动力航母,在不久的将来就可能拥有自己的核动力航母。印度一直和中国有领土争端,近来趁着南中国海的紧张局势,觊觎中国的海域,怂恿其他国家与中国抗衡,自己从中获利。跟印度相比,中国更需要积极发展核动力航母,保护领土完整和主权利益。

综上,中国发展核动力航母尤其重要。

三.国内情况分析

我国现在处在航母发展的初期,虽然“辽宁”舰已服役于海军,但国家还没有一艘真正意义上自主研发的航母。而且与常规动力航母相比,核动力航母具有更多的优点和建造价值。

当然,我国现在掌握的技术与美国有一定的差距,短期内也不可能造出与之媲美的核动力航母,但我国有发展核动力航母的优势:中国可以说是地大物博,财力、人力等方面的资源都有一定的优势。而且中国有自己的核动力研究设计院,掌握着核动力高端核心技术,也掌握着一些独特的、决定性的技术优势。这都为中国的核动航母发展打下了一定的基础。此外,中国各高校和研究院对核能的应用和开发都给予很高的重视,研究技术也比较成熟,这都为航母核动力装置的研究提供了很好的条件。加上国家重视对核能的研发,中国发展核动力航母的道路虽然艰辛,却也前景远大。

我国发展核动力航母的不足之处在于掌握的核心技术太少,虽有一定的技术基础,在关键技术上存在很大的难题,这在很大程度上阻碍了国家的核动力航母发展道路。此外,其他国家对关键技术的封锁也使得我国只能单纯靠自主研发,突破关键技术发展核动力航母,自然地,国家发展航母的道路将更加艰难,建造的时间也会随之增长。

四.结论

总之,中国发展核动力航母是必需的,当然,发展的道路也是十分艰难和辛苦的。但是为了国家的主权和领土完整,为了在海上争夺中占有一定的地位,国家应不遗余力地投入到核动力航母的研发中,有国家的支持,研究人员的精心探讨和研发,我相信在不久的将来中国一定会拥有自主研发的核动力航母。到那时,破坏中国领土完整和觊觎中国海域的国家都会忌惮中国的海上战斗实力,从而放弃与中国的抗衡。

猜你感兴趣

更多 >>

评论

评 论

更多精彩内容

热门图集