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第一艘核动力航母的落幕

2018-12-27康琳

科学大众(中学) 2018年10期
关键词:核动力反应堆核潜艇

康琳

核动力航母是众多军迷们心心念念的高级航母种类,也是美国全球称霸的保障。美国核动力航母曾经在不需要燃料补给的情况下一次性完成了环球航行。多艘核动力航母组成的航母战斗群全球不间断地进行执勤,才有了美国担任“世界警察”的底气。

从潜艇到航母

1950年,由于美国“核潜艇之父”里科弗的多方游说,美国海军开始研发核动力航母的可行性。1952年1月,美国海军完成了航母核反应堆的选型研究。1954年4月,里科弗提出一个包括潜艇、水面舰艇和航母的反应堆原型堆的发展系列项目,并获得批准。1954年8月,美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号正式服役,引起世人瞩目。核潜艇突破了普通潜艇的全部性能纪录,显著提高了水下航速,而且可以长期在水下航行而不需要增加燃料。核潜艇卓越的性能引发了建造核动力水面舰艇的呼声,1956年,美国海军正式发文,开始论证核动力航母的设计。

美国人真正开始核动力航母的研究工作始于1957年8月,苏联在该月宣布成功发射了一枚洲际导弹。美国海军决定将核动力航母列入1958年的造舰计划。很陕,在美国海军“福莱斯特”级航母基础上,完成了世界上第艘核动力航母“企业”号的设计。“企业”号具有许多当时乃至现在的优良性能,它是唯一采用4座转向舵的美国航母,这使得它具有独一无二的机动性能。

“企业”号标准排水量达75700吨,满载排水量94 000吨:长342.3米,宽40.8米,吃水11.9米,飞行甲板长331米、宽76.8米,续航力达400 000海里,最大载机量84架。1958年2月4日,“企业”号开始铺设龙骨。1960年9月24日,“企业”号下水,并于1961年11月25日服役。“企业”号核动力航母的问世,使航母的发展进入新纪元,由于装备了核动力装置,航母具有了更大的机动性和惊人的续航力,更换一次核燃料可连续航行10年,可高速驶往任意海域。作为第一艘核动力航母,“企业”号曾于1964年在不补充燃料的情况下环球航行。自“企业”号1961年服役以来,美国先后发展了三代核动力航母,而且一级比一级建造得大,性能也更加先进,其他国家只能望其项背。

拆比造更费时

大型核动力航母的建造时间和花费可谓是“烧钱”,就连超级大国的美国建造一艘也是觉得吃力,慢腾腾地搞了几年才建造一艘新的“福特”号。但如果核动力航母退役了要拆除了呢?可能有人会说拆了还不简单,花不了几个钱,而事实是恰恰相反,拆比建造更耗费时间,而且花费高昂。

以世界上第一艘核动力航母“企业”号的拆除工作为例,在2012年退役时拆除费用只需要7亿美元,现在拆除费用涨到了15亿美元(折合人民币100多亿),拆解时间更是长达15年。美军对于它的拆除工作头疼不已。原因很简单,核动力航母不同于常规动力航母,比如“企业”号,光是拆除8个核反应堆的核燃料就花去了8亿美元和4年时间。但更头疼的事情还在后面:今后10年美国将陆续有5艘左右核动力航母面临着报废、退役、拆解,它们与今天“企业”号核动力航母有着极其相似的难题。作为世界上第一艘核动力航母, “企业”号要为后续核动力航母尤其是大型核动力航母的拆解寻找出最有效、最可靠的拆解方案,从而为后续众多的核动力航母退役拆解铺路。

我国什么时候造核动力航母?

和需要大量油箱装载燃油的常规动力航母不同,核動力航母只需要小小的核反应堆,可以节省大量的空间用来装其他的设备。能够提供近乎无限的续航能力的核动力系统,正悄然改变着大国海军的发展。随着中国第二艘航母即将服役海军,我国也加快了先进航母的研发和建造进度,军迷在猜测中国会不会在短时间内研发和建造核动力航母?很多人认为,我们已经搞出了核潜艇,可以把核潜艇反应堆用到航母上,其实核潜艇反应堆和航母反应堆的要求是完全不一样的。核潜艇的反应堆考虑的主要是静音和安全性,噪音越低越不容易被发现。潜艇核反应堆降噪主要靠“自然循环”,所谓的“自然循环”就是不用冷却泵,直接用对流水给堆芯自然降温。因为冷却泵是核潜艇噪音的一个重要来源,不开泵的话可以大大降低噪音,但不用冷却泵的副作用就是反应堆的压强和温度不敢开高,否则很不安全。如此一来输出功率很低、航速慢,而且反应堆体积庞大。美国核潜艇的反应堆采用的都是饱和蒸汽,压强和温度都很低,一般就是2兆帕多一点,200多摄氏度。而核动力航母却没有太多静音降噪方面的顾虑,需要的是大功率和小体积反应堆,压强和温度可以做得很高。

法国人曾经从核潜艇上移植K-15反应堆到“戴高乐”航母,单台功率只有80 000马力。导致法国的“戴高乐”号最高航速只有27节(1节=1.852千米/小时),反倒和比自己重50 000多吨的美国尼米兹级航母速度还要慢上3节。由于我们从没有实际搞出水面舰艇需要的核动力反应堆,没有充足的技术积累和验证,相信我们短时间是不会上马核动力航母的。

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