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美國(guó)核潛艇反應(yīng)堆整體技術(shù)先進(jìn), 但有一關(guān)鍵性能卻不如對(duì)手!

2018-12-06 23:15 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



瀚海狼山認(rèn)為,雖然最近幾年,關(guān)于高溫氣冷堆、小堆等新技術(shù)層出不窮,用來上艦上艇的呼聲也很高,但是稍微了解船舶核動(dòng)力的技術(shù)特點(diǎn)就知道。目前能上艦上艇的核反應(yīng)堆,其實(shí)仍然全部是最傳統(tǒng)的壓水堆。其他方式的新型堆實(shí)用性上艦上艇,仍然有大量的技術(shù)障礙需要克服。

高壓蒸汽冷卻循環(huán)體系是現(xiàn)在所有艦船核反應(yīng)堆的能量輸出方式。都是采取反應(yīng)堆——高壓蒸汽循環(huán)系統(tǒng)——汽輪機(jī)——發(fā)電機(jī)或變速齒輪系統(tǒng)——大軸——螺旋槳來完成推進(jìn)。

因?yàn)檫@類堆芯的能量輸出的主要介質(zhì)都是高壓水,所以都叫壓水堆。所謂的壓水,就是高壓輕水,也就是高壓普通純凈水。水的比熱很高,可以吸收和釋放大量熱能。

普通水在常溫一個(gè)大氣壓下,100攝氏度就沸騰了。但在150個(gè)大氣壓下,水加熱到200多攝氏度都不會(huì)沸騰!高壓水可以從反應(yīng)堆內(nèi)循環(huán)輸出大量的能量!一旦減壓,就會(huì)變成能量極大的蒸汽,來推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功或者發(fā)電。

航母核動(dòng)力系統(tǒng)一般產(chǎn)生“過熱蒸汽”,而核潛艇上一般是“飽和蒸汽”,前者的熱能轉(zhuǎn)換效率更高,而后者熱效率低一些,但設(shè)備體積更小,這是核潛艇內(nèi)部空間限制所導(dǎo)致。

大多數(shù)專家都承認(rèn)美國(guó)現(xiàn)役核潛艇所用的壓水堆技術(shù)在全球領(lǐng)先,但是領(lǐng)先的原因并不是他們的功率被其他大國(guó)的同類堆都大。


美國(guó)俄亥俄級(jí)核潛艇的反應(yīng)堆是S8G、海狼級(jí)是S6W,這兩種堆的熱功率都是250兆瓦,也就是25萬千瓦,但他們的最大軸輸出馬力,都是6萬軸馬力。某國(guó)第二代核潛艇早期批次的反應(yīng)堆的總功率甚至大于250兆瓦,而輸出功率其實(shí)也大于6萬軸馬力。只是軸輸出功率和熱功率的比值,?是小于美國(guó)同類設(shè)備的。這說明動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率不如美方產(chǎn)品。

從熱功率到軸馬力的轉(zhuǎn)換率越高,說明一國(guó)的機(jī)電整體水平越高。過去美國(guó)在這方面的水平超越其他4大國(guó),但是某國(guó)目前最新批次產(chǎn)品的功率轉(zhuǎn)換比已經(jīng)趕上來了,而新一代堆的整體技術(shù)已經(jīng)開始看齊美式新型堆的水平。

美國(guó)核潛艇動(dòng)力包值得學(xué)習(xí)的地方,第一:在于其運(yùn)行速度的靜音上限特別高,例如海狼級(jí)到了18節(jié)還能算靜音前進(jìn),而別國(guó)核潛艇到了1X節(jié)就很難再靜音了;當(dāng)然,互相被發(fā)現(xiàn)后,都跑極速展開追逐,海狼級(jí)未必仍然領(lǐng)先。

第二,在于美國(guó)動(dòng)力包的免維護(hù)期長(zhǎng)。現(xiàn)在最新的弗吉尼亞級(jí)已經(jīng)35年不用換料,一次投料終身使用。這一點(diǎn)上能做到的國(guó)家還不多。

由于總功率和軸功率的最大指標(biāo)本身并不低,因此一旦雙方在水下互相發(fā)現(xiàn)后,開足馬力相互追逐,功率大噪音也大的一方并不是永遠(yuǎn)吃虧。2005年,美國(guó)洛杉磯級(jí)核潛艇舊金山號(hào),就曾經(jīng)在關(guān)島西南側(cè)的水下,發(fā)現(xiàn)一艘不明國(guó)籍的攻擊核潛艇,而對(duì)方也同時(shí)發(fā)現(xiàn)了舊金山號(hào),雙方立即馬力全開,展開了水下追逐戰(zhàn),最終還是不明國(guó)籍的潛艇跑的快!


舊金山號(hào)跑出了35節(jié)的水下超高速,都沒有追上對(duì)方!事后認(rèn)為對(duì)手已經(jīng)跑出了驚人的39節(jié)以上!即使當(dāng)即發(fā)射魚雷也很難追上!而且對(duì)手水下電子海圖超級(jí)精確,居然故意的把舊金山號(hào)引到了一處水下海山,然后一個(gè)高速拐彎就轉(zhuǎn)到了的海山的背后不見了!讓在后面追擊的舊金山號(hào),以35節(jié)的高速直接頭部撞到了海山上,整個(gè)核潛艇的前半部撞的稀爛,差點(diǎn)當(dāng)場(chǎng)沉沒!這充分說明洛杉磯級(jí)的對(duì)手雖然噪音大點(diǎn),但是其他技術(shù)水平可不低,這個(gè)事件,已經(jīng)過去了整整13年!因此美國(guó)海軍認(rèn)為今天的對(duì)手將更難對(duì)付。


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