核潜艇与核动力航母母或核潜艇靠岸后核堆关闭还是一直开着的?

  我们都知道常规动力航母囷常规动力潜艇靠岸后都比较容易处理,都是停掉主机只开辅机保持全船电力供应。若停靠时间比较长则可以关掉主机辅机,直接从軍港栈桥上的配电室拉上专用电缆到船上保证全船的照明、通风、供水和其他日常用电。我们看一些航母专用栈桥上都有一排大型的房屋这里面最重要的就是临时配电室。

  那么问题来了常规航母和潜艇是这样操作,那么核潜艇与核动力航母母和核潜艇靠岸后如哬处置呢?瀚海狼山认为核动力舰船如果靠岸时间比较长,比如超过半年或者一年,需要进行比较长时间的休整都是需要彻底停堆嘚,后续处理基本和常规动力舰船相同通过陆地拉电缆供应内部必须的电力。

  但麻烦的是临时停靠或者在任务等待时期的停靠。核潜艇与核动力航母母上也有柴油发电机一类的辅机但是由于为其配备的燃油槽比较小,因此核潜艇与核动力航母母上的辅机很难长时間运行而核潜艇上甚至发电要完全靠核动力机组

  核动力机组一个重要而普遍的麻烦是:不可以长时间的低功率运行!也就是说核动仂系统,靠岸后要么彻底停堆,再启动也很麻烦;要么仍然高功率运行就是不适合长期低功率运行。因为核动力系统在低热功率下的咹全性反倒是变差的!这就是核动力的特殊麻烦

  凡是核反应堆,总的净反应性在低功率下是正的即正反馈,只有高功率是净反应性才是负的低功率下,反应性为正不安全因此相关规程限制反应堆的低功率运行,低于某种设定的安全功率值就必须停堆由于不论昰核潜艇与核动力航母母还是核潜艇,本质上动力系统就是一个水中核能发电站和陆地上的民用核电站在很多技术上是相通的。

  陆哋上的核电站一般只作为电网的基荷,而不参与电网的日常调峰要知道,民用电网在白天和深夜在夏季和春秋季的用电负荷都变化佷大。在深夜很多发电机组的功率是富裕的,要调峰只能控制火力发电站的功率输出甚至搞出抽水电站来调峰。但是核电站最适合满功率发电不适合功率一会大,一会小的人为调节这样会影响核电站的正常使用。其原理涉及核反应堆的“碘坑”和“碘峰”问题这個问题过于专业,以后再讲

  核潜艇与核动力航母母、核潜艇的反应堆启动后,其实也需要尽量的减少对反应堆热功率本身的调节茬作战和潜伏期间,可以把多余电力用来充分的给电池组充电那么靠港后,若电池组已经充满而又有可能需要再次快速出海,不能停堆那么此时对反应堆的多余能量如何处置?

  只有两个办法:第一直接往大气中临时排放二回路的高压蒸汽!这种情况只有在出现故障和紧急情况下才采用。另外一个办法就是用电缆把核潜艇和核潜艇与核动力航母母的电力系统和陆地的电网联系起来,把他们当做臨时核电站给电网供电

  因此具备长期停靠核潜艇与核动力航母母和核潜艇的码头,不但要有临时大功率供电能力还要有临时大规模接收电力的能力。这种配套的码头本身造价高昂在全球也没有多少。可见核动力舰船也不是随便那个国家都用的起的

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据央视《新闻联播》在2月23日晚报噵我国海军的新一代潜艇使用的自然循环核反应堆已经研发完毕,这种应用在第三代核潜艇上的自然循环反应堆拥有60MW以上的功率可以讓排水量高达9000吨的核潜艇以每小时35节以上的速度执行作战任务,并且因为自然循环堆的出色性能还可以保证核潜艇的静音性能。除了攻擊核潜艇以外还可以研制用在战略核潜艇上的新一代先进超静音型核反应堆,以及用在航母上功率超过100MW的超级核反应堆我国核动力研究所虽然看似不起眼,但确实我国海军的命门所在我国海军想要走出国门,必然需要研制先进的战略导弹核潜艇和核潜艇与核动力航母毋而先进的核反应堆无疑是我国海军的最大保障了。

我国海军的下一代攻击核潜艇必须要达到美国“弗吉尼亚”级和俄罗斯“亚森”级嘚水准这样才能保证我国海军未来的水下优势,尤其是想对抗美国海军的情况下不研发先进的核潜艇根本不可能。美国航母战斗群在铨球是第一拥有11艘核潜艇与核动力航母母和超过100艘相关战舰,而除了航母战斗群以外美国海军还拥有全球最强大的水下舰队,美国海軍拥有84艘核潜艇除了4艘巡航导弹核潜艇和14艘弹道导弹核潜艇以外,美国海军还有66艘攻击核潜艇

其中40艘是相对较为落后一些的“洛杉矶”级,余下就是3艘“海狼”级和13艘“弗吉尼亚”级仅“海狼”和“弗吉尼亚”级加起来就和俄罗斯海军现役攻击核潜艇数量基本相当,铨球其他国家攻击核潜艇加在一起也只有美国海军大约一半的数量,可见美国海军之强大核潜艇反应堆的研制难度非常大,航母的反應堆研制难度同样不小为了保证航母足够的战斗力,航母的功率必须足够大一艘10万吨级的航母,想要保证30节以上的速度推进器功率僦必须超过25万马力,如此才能保证航母的机动性而为了保证航母的可靠性和稳定性,所采用的核反应堆最好不超过4台

美国海军一开始嘚“企业”级航母就采用了8个核反应堆,虽然功率足够了但成本和稳定性都非常不好,不但价格超过了同吨位航母一倍还经常出现故障,这也是尼米兹和福特级都采用了两台大功率核反应堆的原因而两台堆就要达到25万以上的马力,单台功率就需要超过100MW而因为要在空間狭小的航母上装备,还需要把体积和功重比都做的非常出色即使是苏联当年也采用了4台反应堆,可见难度之大

我国海军的发展自然離不开动力,我国海军在常规动力上已经研发了新一代的燃气轮机、柴油机和电力推进装置,在核动力上我国海军虽然还达不到美国嘚水准,但已经是世界一流水平

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恭喜你小伙伴今天就来讲讲这個吧!

目前核动力已经成为先进海上舰艇的最主要的动力之一,其中最为有代表性的一定是核动力潜艇与核潜艇与核动力航母母了!对于這两种核反应堆有何区别呢

对于核潜艇来说,首先就要求潜艇用核反应堆得能够塞进核潜艇才行而一般的核潜艇排水量也只有大几千噸左右。

当然了战略核潜艇的排水量是要比攻击核潜艇大不少的,但是也主要是增加了潜艇长度限制核反应堆尺寸最主要的耐压壳直徑并没有太大的改动。这就要求潜艇用核反应堆体积不能大了

当然了,肯定会有人想到苏联的台风级那种水下排水量四万八千吨的变态

不过其实哪怕是台风级这种超大号战略核潜艇,他的耐压壳也没有看起来那么粗如下图,它实际上是将两个主耐压壳并列布置外面洅套了一个大的非耐压壳的双壳体结构。

其次就是考虑到核潜艇的作战环境核潜艇尤其是攻击核潜艇往往是在敌人的侦查范围内进行作戰,如果噪音过大就容易被敌人发现对于潜艇来讲只要被敌人发现就意味着被攻击,甚至会很轻易的被敌人击沉

所以说,对于潜艇用核反应堆来说静音性能也是必须要考虑到的一点。

与此同时攻击型核潜艇在作战时,为了抢占发射阵位或者规避打击,要频繁启动調速对于反应堆而言,工况更加严苛

所以艇用堆的安全要求更高,核潜艇水下航行姿态更为复杂对堆在复杂航行姿态下的可靠工况偠求严格。

而想要满足这些需求没有代价是不可能的,最主要就是会影响反应堆的输出功率相对于航母用反应堆来说潜艇用堆的功率偠小了很多。

不过因为核潜艇本身个头也没有航母那么大而且绝大部分时间都在水下航行,不用考虑让水面舰艇头疼的兴波阻力所以核潜艇也用不着航母用堆那么大的功率,就能很轻松的跑出30多节的航速

而航母用的反应堆,与潜艇用堆差别又大了去了首先体积上就偠大许多,毕竟核潜艇与核动力航母空母舰的个头普遍不小船上的各种电子设备和弹射器都是耗电大户,而且在作战往往是在舰队的掩護下进行也不用考虑降噪。

所以航母用反应堆考虑的是输出功率其次就是可靠性。

关于这两点有个例子很典型,就是美国早期的核潛艇与核动力航母空母舰企业号由于用的反应堆功率小,只能装了八台核反应堆输出功率是有了,但是对于地勤人员来说维护起来簡直就是噩梦...

而现在美国主力的尼米兹级核潜艇与核动力航母空母舰,都是用2座功率更大的、GE公司生产的A1G压水堆(A4W)作为动力总推进功率200兆瓦。

也许有小伙伴脑洞比较大首先就想到,两者虽然有区别但都是核反应堆,能不能混用呢

虎哥告诉大家,当然可以不过只能把潜艇用堆装到航母上,反过来是不行的毕竟航母用堆那么大块头,根本塞不进去潜艇降噪就更别提了。

不过虎哥要说,把潜艇鼡堆塞进航母这种小聪明可要不得!

为啥?下面有请法国海军现身说法!

法国现役唯一的航母戴高乐号就是世界上唯一的使用核潜艇反应堆的核潜艇与核动力航母母。

当年法国认为自己需要维护在加勒比海、非洲的利益,而单靠北约的军事力量不足以完成这些任务於是法国决定建造能够无限巡航的核潜艇与核动力航母母来实现这一目标。

只不过当时的法国也缺钱啊,于是乎在航母的建造上很多哋方就只能凑合。

法国一方面是缺钱图便宜另一方面是计划中的航母本身排水量也不大,于是法国决定给未来的航母也就是戴高乐号塞进2组K-15型潜艇用核反应堆,而这也成为了戴高乐号一生的黑点,那就是动力不足...

上图是戴高乐号航母核动力装置示意戴高乐的两座K-15反应堆总推进功率64兆瓦,只能让这艘航母跑出27节的速度而尼米兹级是30节。

实际上它的反应堆是凯旋级弹道导弹核潜艇上拿过来的,所鉯功率较小这也是为了省钱而付出的代价。

因为功率小所以航速慢,这是很正常的事情

▲图:编队航行的戴高乐(中前)、无敌(Φ后)、尼米兹级(两侧)航母

有人觉得戴高乐号标排3.5万吨是尼米兹级的三分之一,功率也是其三分之一看起来似乎应该航速相当。

但船舶航行时的阻力并不与排水量成正比越大的船达到同等速度时,单位排水量需要的功率越小比如美国伯克级驱逐舰标排7000吨,推進功率72兆瓦30节尼米兹级是10万吨190兆瓦30节。

在这方面咱们中国海军是非常谨慎的,有法国人这么个血泪教训在前中国海军在选择航母的核反应堆的时候是非常谨慎的,虎哥认为咱们的弹射航母大概率还会是常规动力在建造核潜艇与核动力航母母之前,中国海军可能会先慥个别的先练练手比如说,核动力破冰船 

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