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版主:黑木崖
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中国潜艇该采用小堆AIP?若是弯道超车,结局必然翻车
送交者:  2017年11月21日18:51:54 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

在国内,从体制内到体制外,都一直有人鼓吹小堆AIP潜艇。

  这些人中,有些是揣着明白装糊涂的。常规潜艇的小堆AIP技术,由80年代加拿大在民用潜航器的核动力装置基础上开发,随后被国内引进;而当时推动这批技术引进的人及其同盟,就是今天体制内小堆AIP技术的鼓吹者。

  一:小堆AIP潜艇,和核潜艇性能到底差多远?

  小堆AIP和现有的传统核潜艇,都是靠核反应堆作为最终能量来源。两者最大的差别在于,反应堆功率和动力系统的构架设计。

  小堆AIP结构

  小堆AIP潜艇的主要动力其实是电池组,平时反应堆就是给主电池充电用的;一旦潜艇撒开了跑18-19节(33-35公里/小时)的高速,很快电池里储存的电能就会耗尽,又要慢下来。水下阻力增大非常快,速度提升一倍,潜艇至少需要原来八倍的推进功率。

  传统常规潜艇的最大高速航行能力,是维持一小时的18-19节;有AIP,只是潜艇把主电池耗干以后不用上浮,在水下就能继续充电。小堆AIP潜艇动力确实比常规要强,但是按小堆的极限,这个最大速度也只能维持到两个小时——功率再高,就必然变成传统核潜艇了。

  红宝石核潜艇,两千六百吨,持续25节航行没有任何问题

  而传统的核动力潜艇,完全以反应堆作为主要动力,直接通过机械变速箱或者电机驱动螺旋桨;一直维持25节、30节的航速没有任何问题。潜艇之间要发起主动猎杀作战,必须具备长时间、高于对手7节以上的航速,才有机会把对手纳入自己鱼雷的射程区域。

  面对传统核潜艇,小堆AIP潜艇打不了、跑不掉,战斗力之间存在不可弥补的巨大差距。面对常规潜艇,小堆AIP潜艇又不能像核潜艇那样,建立起压倒性的水下机动能力优势。

  二:潜艇核动力到底昂贵在哪?为什么功率小并不能真正省钱?

  核动力最大的成本,源于对核辐射的控制和防护。反应堆在启动以后,核燃料裂变会形成大量极不稳定、放射性极为强烈的产物;这是核反应堆主要的辐射来源,原本自身没有辐射、但是在强烈的中子照射下活化,最终也带放射性的物质是一小部分。

  为了将这种放射性控制在安全范围以内——尽可能不泄漏,漏了也能在最短时间内、把危害范围控制到最小;整个核动力装置,从设计、制造、使用、维护、拆解报废;全部都要按照完全不同的标准规范执行,从物到人,涉及到的每一个环节,成本都远远高于常规动力系统。

  海参崴

  俄军报废核潜艇无钱处理,大量扔在海参崴基地,拖一天算一天

  比如很多人都不知道的一点,船舶的反应堆在运行过程中,会产生三废——放射性的也太、气态、固态废物;这些废物需要相应的收集、浓缩贮存和处理措施——其中之一,就是具备处理核废物能力的专用码头。这就需要大量的专业设备和人员进行支持,其运行成本和核潜艇的反应堆大小功率无直接关系。

  小堆的功率降低,其成本的主要降低在核燃料方面。但这只占整个核动力成本的很小一方面。特别是现有小堆的构架,更换核燃料的频率远远高于新型大功率反应堆;而换料不仅价格极为高昂,而且会将导致潜艇相当长的时间内无法使用。

  和传统核动力潜艇相比,小堆AIP潜艇只能在采购上节省不高于20%的成本;而正常使用、维护、报废拆解的成本,连10%的差距都没有。

  三:小堆AIP潜艇远比常规AIP潜艇和现代先进核潜艇要吵闹

  核反应堆最害怕的事情之一,就是核燃料释放的高热量不能被冷却剂及时带走,导致超温烧毁。因此早年的传统核潜艇,就算悬浮着不动,反应堆的冷却剂泵也始终不敢关停;而这是长期以来,静止和低速下核潜艇噪声显著大于常规潜艇的关键。

  高度紧凑、小体积的一体化反应堆才是方向

  后来随着技术的进步,大功率反应堆开始具备非常强的自然循环能力;不开泵的情况下,也能在60-80%功率下,依靠冷却剂的自然流动,保证反应堆的正常运行。这是现代先进核潜艇,安静隐身性能的一个巨大突破。而小堆AIP在这方面没有前途,自然循环需要足够高的温度和功率作为基础。

  小堆AIP潜艇,加拿大炒作概念数十年最后连自己都放弃,苏联造出过实艇做了长期试验却从未推广;不是巧合,而是本身这就是一条高价低能的弯路。弯路飙车,结局只有翻车,不会有例外。


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  瞎编。世界上就没有核动力民用潜艇,更别说加拿大  /无内容 - 古宇庙 11/22/17 (470)
    小堆不是替代核潜艇的---非常正确。  /无内容 - 黑木崖 11/21/17 (459)
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