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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。

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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,魂舞大漠个人看法,2025是一个重大装备节点。

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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!图片来自网络,感谢原创作者。

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,每个人都会折纸飞机,你折一个长1mm的纸飞机我看看,不就是简单地缩小吗?

所以,任何一个国家,要做核动力航母,必须要有足够大功率的舰用核反应堆,而这个是不容易的。


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早晚的事,预祝二零三五年横空出世,披浪前行!壮中国军威,护中华盛世!

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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航母设想图)
对于现在的中国海军来说,此时已经建造的003型航母是中国所有军迷的寄托,因为这艘003型航母很可能采用了核动力,那么就彻底解决了中国海军一直没有核动力航母的夙愿。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艘以上。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!

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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,个人认为未来航母发展的线路图应该是“中型航母+电磁弹射”/“中型航母+核动力+滑跃起飞”——“重型核动力弹射航母”。

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航母,倘若不是从乌克兰引进那艘未完工的瓦良格号重型载机巡洋舰,以及与此相关的数十吨图纸,改造成了辽宁号科研航母,进而拥有了战斗力,包括国产002型航母第六次海试以后即将服役,海军双航母编队可期,军工在航母领域或且还要摸索很长一段时间,所以海军能即将拥有双航母编队,原乌克兰的瓦良格号重型载机巡洋舰功不可没。

辽宁号包括即将服役的国产首艘002型航母,都是常规动力舰载机滑跃起飞航母,并非核动力航空母舰。

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。

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我国虽然早在七十年代就已经建造了第一代的091型和092型核潜艇,同时也攻克了舰艇用小型压水核反应堆的技术难题,但是依旧不可能在短时间内直接建造核动力航母,即将完工的003航母使用传统的蒸汽轮机动力绝对是最安全谨慎的考虑。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%以上)低了好几个数量级。

▲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。

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核潜艇与核航母的反应堆设计侧重点不一样,而且我国现阶段没必要搞核动力航母,完全可以宁缺毋滥。

历史上用核潜艇反应堆改装作为航母动力有两个,分别是美国的企业号(也是世界上第一艘核动力航母)与法国的戴高乐号,但是两者效果都非常不好。


法国的戴高乐号航母是采用两台凯旋级战略导弹核潜艇的K-15一体化压水堆作为核发应堆,但是两台总功率只有7.6万马力,导致戴高乐号航母远无法达到设计航速,4.5万吨排水量的戴高乐号空载测试时最高也只能跑出25节,严重影响战斗力。

这就是核潜艇与核航母在反应堆设计上侧重方向不一样。核潜艇反应堆设计上要求足够紧凑,尽量减少横截面尺寸。而航母空间是足够,驱动排水量要比核潜艇大的多,对于功率需求很高,同时可靠性方面要求也大。


美国第一艘核动力企业号使用的A2W核反应堆,是来源于核潜艇的S5W反应堆。这种反应单台功率只有3.5万马力,也正是功率问题,导致企业号用了8台A2W核反应堆才堆出需要的动力。太多的反应堆不仅严重挤占航母内部空间,让核动力航母省排水量优势大幅度降低,还使的企业号航母维护的麻烦无比,可靠性较低。


所以美国随后放弃使用核潜艇反应堆改装的思路,专门为航母设计核反应堆。最终到尼米兹级核动力航母上,使用2台A4W反应堆,单台功率达到14万马力,从而满足尼米兹级10万吨级排水量的动力需求。

实际上法国的核反应堆小型化方面造诣要比我们要高很多,K-15核反应堆在核潜艇领域已经是相当不错的世界一流水平。而我们航母吨位要远比法国的戴高乐级高的多,目前的辽宁号和山东号排水量都在6万吨级,接下来的003号航母排水量接近8万吨水平。如果要用093/094的核反应堆去堆的话,恐怕要堆十几台才能满足30节以上航速,这简直是灾难。

还一个需要提的是,我国海军目前还没有核动力航母的需求。核动力航母最大优势在于可以省下5000-7000吨的舰用燃油空间和重量,并且提升全球范围内快速转移部署的能力。而我国目前还是防御性国防策略,作战假想区域还是放在关岛以西的第二岛链范围内,这种情况下是不是核动力航母意义不大。

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中国第一艘航母是来自前苏联的常规动力航母,瓦良格号,在此基础上我们开始了自己的航母发展之路,在吃透了瓦良格号的技术后,又开始建造中国的第二艘航母,可为什么第二艘仍然是常规动力呢?我觉得可以从以下几点分析。

技术方面,没有开始建造核动力航母,不代表我们没有规划,应该说技术上还存在瓶颈,有人会说,我们能建造核潜艇,和常规动力航母,把两者结合起来,不就可以了吗?没这么简单。这是一个系统工程,包括水面舰艇的最顶端技术,原子能,舰载机及舰载机飞行员,包括航母舰队所配套的其他舰艇,航母不可能是单独作战,会成为反舰导弹的活靶子。所以建造航母所需要的这些东西都是需要时间去攻克的。常规动力航母在一战就已经出现,而到现在我们才有能力建造,与西方国家的差距是很明显的,但中国的加速度也是显而易见的。

军事方面,近年来国际形式不容乐观,中国的崛起引起美国为首的国家不满。他们时刻在制造摩擦。战争是个随时可能出现的事物,一个航母舰队显然无法支撑中国的远洋作战。三大舰队所必备的航母,单独一艘支援型航母,以保证中国所有海域必有航母。所以中国最少需要四个航母舰队。而这些不仅需要钱,更需要的是时间。国际形式不容我们缓慢发展,改革开放以来,中国韬光养晦,现在体量太大,想韬光养晦都没办法了。所以只能加快武器的建造。要等核动力航母研制出来,可能黄瓜菜都凉了。先保证有再说,核动力航母可以慢工出细活。

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