中国为何不造核动力大驱?俄罗斯已误入歧途,美国给出正确答案

2021-04-29 06:58

23560E型“领袖”级大型核动力导弹驱逐舰,是俄罗斯海军为替换现役的老旧舰艇而全新研制的万吨级大型驱逐舰,其模型已经多次公开展出,近期有消息指出俄方确定将建造12艘“领袖”级大型导弹驱逐舰,其中配备给北方舰队6艘,给太平洋舰队6艘。在过去的冷战年代,曾经出现过一艘基洛夫级核动力巡洋舰就能对抗整个美国航母编队的事情。那么如果俄罗斯真能建造出性能更加强大的12艘领袖级核动力驱逐舰,绝对能对俄罗斯海军力量实现质的飞跃。

于是有很多网友也提出,中国性能强大的055型万吨级导弹驱逐舰,还在使用常规的燃气轮机动力,为何不能建造动力系统更先进的核动力大型驱逐舰呢?

这是很多网友对核动力这种动力形式有一些误解啊,总是认为核动力的舰艇更加高大上。其实,使用哪种形式的动力系统,只跟海军的战术要求有关系,跟核动力和常规动力哪个更先进没有一丁点关系。在很多情况下,核动力并不是一种合适的动力。

其实,目前各国海军的舰艇里面,只有美国的福特级和尼米兹级超级航空母舰,法国的戴高乐级航母,俄罗斯的基洛夫级巡洋舰,俄罗斯几艘破冰船和大量核潜艇使用了核动力系统。从舰艇技术的发展看,最适合采用核动力的只有超级核航母和核潜艇。

核动力系统极大地减轻了超级航母的动力燃油补给压力,由于超级航空母舰对续航距离和持续作战能力一直都有很高的要求,如果采用常规动力,那么天文数字的动力燃油的补给量将会很令人头疼。如何使用核动力,那么超级航母只需要定期补充舰载机的航空煤油就可以了。

核潜艇使用核动力,是因为目前为止,只有核动力才能够让潜艇长时间地在水下高速航行。相比长期潜航时,水下平均航速只有二三节的AIP常规潜艇,核潜艇具有无以伦比的速度优越性。美国的第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号,在1954年1月开始首次试航时,就显示了核潜艇无以伦比的优越性,用15节的航速在84小时内潜航了1300公里,航程超过以往任何一艘常规潜艇的最大水下航程10倍左右。

相对常规潜艇的低航速,核潜艇的水下航速具有明显优势。大多数核潜艇都能以20~30节的高速长航时潜航,而且能够长时间保持最高航速。所以核潜艇能长距离追杀水面舰队。

而其他舰艇,诸如驱逐舰和护卫舰等舰艇,采用常规动力更理想,尤其是燃-燃动力系统,具备综合电推的动力系统就更美了。因为常规动力造价相比核动力要低很多,效率更高,架构更简单,维护方便,适合大批量建造。

限制核动力大型驱逐舰发展的最主要问题就是成本问题,在水面舰艇上装备核动力系统是非常不经济的。虽然最先进的核反应堆已经发展到了第五代,但从原理上核动力还是各种花样“烧开水”,是核反应堆输出热能,把锅炉里的水烧开,产生蒸汽驱动蒸汽轮机,然后带动传动轴螺旋桨,驱动舰艇前进。核动力实际上是一个采用了核反应堆炉子的蒸汽轮机动力系统。

几千吨或上万吨级战舰使用核动力装置,已经被证明是一种低效率的选择。核动力装置的制造、运行、拆解、回收都非常麻烦,需要极大量的资金、人员和技术。

建造核动力反应堆和生产核燃料的成本都十分昂贵,培养相关的操作人员亦是如此。美国在上世纪70年代曾经建造过加利福尼亚级核动力巡洋舰,核动力反应堆的造价为5亿美元,是后来的阿利伯克级导弹驱逐舰的燃气轮机动力系统的25倍,同时也造成加利福尼亚级核动力巡洋舰操作维护人员剧增,舰员达到惊人的600人。

与普通核电厂用的核反应堆相比,超级航母的反应堆更加小型化,在内部集成化和铀燃料棒上要求也更高,价格自然也不会便宜。按照民用核电反应堆价格来看,航母用反应堆一组的价格可能会超过20亿美元,两个就是将近50亿美元。由此可见,航母的核动力部分,就占据了将近一小半的造价。

核动力系统的核燃料也非常昂贵。美国海军一直坚持使用丰度比较大的浓缩铀作为核潜艇和核航母燃料,核潜艇的核燃料丰度高达93.7%,甚至可以直接使用库存核弹上面的武器级铀-235改为核潜艇燃料。

例如尼米兹级核航母的两座压水型反应堆,采用中等浓缩铀,一次需要装入4吨丰度为40%的铀235,大概价格在20万美元/公斤左右。仅4吨核燃料就需要大约8亿美元,加上更换过程中的各种费用,大概需要10亿美元左右。

不过,尼米兹级航母一次填加的核燃料可以航行100万海里,而且换料一次可使用13年,无需添加燃料油。而我国的辽宁舰航行100万海里,需要燃料油100万吨左右,这要耗资20亿元人民币,折合大约3亿美元,不过常规航母航行100万海里,期间需要大修数次,这笔开支也很大,而且辽宁舰排水量只有尼米兹级的一半多一点。这样算下来,相同排水量下,核航母的综合燃料造价要比常规航母多了50%。

上述可以看出,只有最大型的水面战舰在使用核动力时才能体现出一定的综合效益,而万吨左右的水面舰使用核动力的综合造价一定让海军无法接受。

美苏两国在冷战时期都曾研究过核动力巡洋舰,排水量都在两万吨左右,建造费用以及使用费用极高,除了携弹量更多之外,性能与如今的驱逐舰基本无异。建造一艘核动力巡洋舰的造价,可以建造数艘甚至数十艘大型驱逐舰,因此核动力巡洋舰根本没有任何优势。所以美苏相继放弃了核动力巡洋舰的研发,转而开始研发常规动力的大型驱逐舰。如果核动力的水面战斗舰那么好,现在美国海军一定是全核动力水面舰队了。

此外,核动力航母的在航率也不高。美国从1961年开始服役企业级核动力航母,采用了8台A2W型反应堆,单堆功率较低,而且一年里有半年需要进船坞维护。企业号核航母服役期间,共四次更换核燃料,在航行了20.7万海里之后,于1964年11月第一次更换。又航行了30万海里之后,于1969年10月第二次更换。再航行了50万海里之后,于1979年第三次更换。在1991年该舰实行延长服役期改装计划时,第四次更换核燃料。也就是说,企业号航母的A2W型反应堆每更换一次核燃料只能够连续航行20w~50万海里。

到了尼米兹级核动力航母时代,采用了2台更先进的功率为13万马力的A4W型反应堆,维护工作大为降低。但尼米兹级航母服役时间的四分之一到三分之一,也都是在船坞检修。而且每隔13年就要彻底更换一次核反应堆燃料棒。直到福特级航母上的新型一体化设计的核反应堆,才可以达到50年不用更换核燃料棒。

俄罗斯设计的排水量15000吨的23560“领袖”级大型导弹驱逐舰,采用了采用22220型破冰船的核动力推进系统,型号为RITM-200型核动力装置。并不是俄罗斯的舰用核反应堆有多么先进,也不是核动力系统有多么优越,更不是说这艘新型驱逐舰有多么高大上,而是俄罗斯搞不定大型舰用燃气轮机,没有合适的运行可靠的大功率舰用燃气轮机,无奈之下才选择了核动力。


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