
新华社报道
新华社10月17日发布文章《以长征之名》,首次透露长征核潜艇已经发展到第三代,并成功组织潜射战略导弹试射。很显然能够潜射战略导弹的核潜艇只能是弹道导弹核潜艇。也就是说我国的第三代弹道导弹核潜艇已经服役了。按照我国核潜艇的命名惯例,我国的第一代弹道导弹核潜艇是092型,第二代是094型。而我国的第三代弹道导弹核潜艇应该就是096型。其实这已经不是媒体上第一次透露096核潜艇的消息了。此前在央视的节目中就有兵棋推演中出现过096的标识。这次新华社公布消息就彻底实锤了,096核潜艇已经服役并形成了作战能力。因为组织潜射战略导弹试射就是对弹道导弹核潜艇形成作战能力的最好检验。

军工文化杂志2015年报道
但是到目前为止关于096型弹道导弹核潜艇,除了这个型号名称之外并没有任何具体的信息。这里我们就基于官方已公开的信息,对096的性能做一些推测,仅供科普。至于推测正确与否欢迎大家讨论。关于我国新一代核潜艇的消息,在2015年的军工文化杂志中有所提及。在军工文化杂志的报道中提到东方电气核设备有限公司的产品中有新型水面、水下舰艇。水面舰艇当然就是核动力航母了。因为水面核动力船舶只有核动力破冰船、核动力发电船、核动力巡洋舰和核动力航母这几个选项。因为核动力破冰船和核动力发电船是民用的,不能称之为舰艇。至今我国也没有建造核动力巡洋舰的消息。所以这里说的水面舰艇就是核动力航母,而水下的舰艇自然就是核动力潜艇了。

玲珑一号是军转民的科研成果
那么东方武核涉及的潜艇堆是什么技术水平呢?可以看到该公司同时还有AP1000第三代技术产品。而我们知道AP1000属于第三代民用反应堆,也就是说该公司同期研制的产品是第三代核电水平。那么该公司研制的核潜艇配套产品很可能也是第三代核反应堆水平。在珠海航展公开的宣传资料中,可以看到有中核集团ACP100民用小型模块反应堆的宣传资料。其中明确提到ACP100是军转民的产品。也就是说已经有军用反应堆研制成功,然后军转民就有了ACP100。至少也是研制完成了军用堆的关键技术之后才开始搞的军转民。而ACP100属于第三代一体化反应堆,所以其军用原型堆的技术水平必然也是第三代一体堆的水平。

讨论ACP100不是要这个民用堆去参军 而是透过它管中窥豹其军用原型堆
而ACP100三代一体化反应堆是在2010年前后开始研制的。该公司HEA项目部件在2013年就已经交付。基于以上信息我们完全有理由相信,我国2015年左右在研的核动力航母和核潜艇反应堆已经是第三代一体化反应堆了。那么合理猜测,我国的第三代一体化军用反应堆在2015年前后就具备上舰的条件了。也就是说我国的第三代核潜艇,不管是095还是096很大概率就已经装备第三代一体化反应堆了。甚至093和094的后期改进型号可能已经开始装备第三代一体化反应堆了。

美国海军现役的军用核反应堆都是第二代紧凑型反应堆的水平
然后我们再来看下美国军用核反应堆的技术水平。美国目前所有的军用核反应堆都是第二代紧凑型反应堆的水平。美国海军的海狼级、洛杉矶级、俄亥俄级、弗吉尼亚级、哥伦比亚级核潜艇,甚至包括福特级航母用的都是第二代紧凑型反应堆的水平。换句话说我国现役的军用反应堆比美国领先一代。那么第三代一体化反应堆有什么技术优势呢?首先是热效率高,参考ACP100的热效率,可以到到33%左右。而美国第二代紧凑型反应堆的热效率是20%左右。比如福特级航母使用的A1B核反应堆的热效率是22.36%。这就意味着我国的军用反应堆在同样的功率下体积更小,核潜艇可以装载更多的武器弹药,可以配备更强大的声呐、侦查指挥电子设备。艇员的居住环境也可以更好。

一体化反应堆具备更高的自然循环率
更重要的是第三代一体化反应堆自然循环率非常高。像法国戴高乐号航母使用的第二代一体化反应堆的自然循环率就已经可以达到50%左右,第三代一体化反应堆的自然循环率可能更高。而美国海军使用的紧凑型反应堆自然循环率就要低很多,比如弗吉尼亚级核潜艇使用的S9G反应堆其自然循环率只有25-30%。更高的自然循环率就意味着更高的安静航速。因为只有在超过50%的自然循环率之后才需要开第一循环回路的冷却泵。不开冷却泵就可以消除核潜艇上这个重要的噪声来源。这就意味着我国的核潜艇在机械噪声方面可以比美国的核潜艇更低。这将让我国的核潜艇获得更大的战术优势。

我国5年前就已经掌握40兆瓦级全电技术
在美国海狼级、洛杉矶级、俄亥俄级、弗吉尼亚级、哥伦比亚级核潜艇中只有最新一代的哥伦比亚级弹道导弹核潜艇使用了全电推进。其余全是机械变速箱加传动轴驱动。而我国早在2021年就已经掌握了40兆瓦级的全电推进技术。想必我国的核潜艇不会放着这些先进技术不用。全电推进技术因为砍掉了机械传动的变速箱和超长传动轴,机械噪声会更小,而且设备布置也更为灵活。所以合理推测,我国的核潜艇无论095还是096在全电推进技术上也领先美国大部分核潜艇一代。

在2017年左右央视就有报道国产核潜艇采用无轴泵喷推进技术
然后我们再来说说我国核潜艇的推进技术。早在2017年央视四台在深度国际节目中就提到,我国已经开始在核潜艇潜艇上使用无轴泵推技术。我国军工专家马伟明也在央视节目中提及该技术已经投入实际应用。而美国海军的洛杉矶级、俄亥俄级核潜艇采用的连泵喷推进器都不是,只是七叶大侧斜螺旋桨。海狼级、弗吉尼亚级、哥伦比亚级核潜艇用的也只是有轴泵喷推进器。也就是说美国海军的核潜艇在推进技术上也落后我国一代。无轴泵喷技术不但推进效率高,尾流特征小,更重要的是噪声非常小。

弗吉尼亚级和哥伦比亚级核潜艇采用的仍然是传统的有轴泵喷推进器
在6-8节的低速下,无轴泵推要比有轴泵推的噪声低2-5分贝,比七叶大侧斜螺旋桨低4-9分贝。在12-18速度下,无轴泵推比有轴泵推噪音低 3~7 分贝,比七叶大侧斜螺旋桨低 11-22 分贝。在20节以上的航速下,无轴泵推要比有轴泵推的噪声低2-4分贝,比七叶大侧斜螺旋桨低7-15分贝。要知道噪声每下降6分贝,被动声呐的探测距离就下降到原来的一半,而在深海噪声每下降3分贝,被动声呐的探测距离就会下降一半。所以我国核潜艇采用无轴泵推会在水声对抗中占据非常大的技术优势。

十几年前我国已经掌握磁悬浮气囊主被动混合隔振降噪技术
最后我们再来说下我国核潜艇的降噪减振技术。根据十几年前论文公开的信息。我国很早就已经突破了磁悬浮气囊主被动混合隔振降噪技术。磁悬浮气囊主被动混合隔振可以将潜艇噪声降低到白噪声水平。也就是彻底除去艇上机械设备产生的特定线谱噪声。可能你还能听到噪声,但你听到的噪声和海洋环境噪声没有任何区别。换句话说你无法分辨出噪声是来自潜艇还是来自海洋环境。可以说潜艇噪声低于海洋环境噪声95分贝这个评价标准已经过时了。而美国的核潜艇还停留在双层浮筏减震的技术水平上,至少比我们落后一代。
总的来说,美国海军的核潜艇基本上还停留在二代紧凑型反应堆、齿轮箱机械传动、有轴泵喷推进、双层浮筏减振的技术水平上。而我国的核潜艇不论是095还是095,都已经发展到第三代一体化反应堆、全电推进、无轴泵喷、磁悬浮气囊主被动混合隔振、高超音速反舰导弹的技术水平。从技术水平上可以说基本上都领先美国一代。我国的095、096核潜艇完全可以碾压美国海狼级、弗吉尼亚级、俄亥俄级和哥伦比亚级核潜艇。自此我国核潜艇将引领全球核潜艇的发展潮流。


