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美国核潜艇反应堆整体技术先进, 但有一关键性能却不如对手!

2018-12-06 23:15 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



瀚海狼山认为,虽然最近几年,关于高温气冷堆、小堆等新技术层出不穷,用来上舰上艇的呼声也很高,但是稍微了解船舶核动力的技术特点就知道。目前能上舰上艇的核反应堆,其实仍然全部是最传统的压水堆。其他方式的新型堆实用性上舰上艇,仍然有大量的技术障碍需要克服。

高压蒸汽冷却循环体系是现在所有舰船核反应堆的能量输出方式。都是采取反应堆——高压蒸汽循环系统——汽轮机——发电机或变速齿轮系统——大轴——螺旋桨来完成推进。

因为这类堆芯的能量输出的主要介质都是高压水,所以都叫压水堆。所谓的压水,就是高压轻水,也就是高压普通纯净水。水的比热很高,可以吸收和释放大量热能。

普通水在常温一个大气压下,100摄氏度就沸腾了。但在150个大气压下,水加热到200多摄氏度都不会沸腾!高压水可以从反应堆内循环输出大量的能量!一旦减压,就会变成能量极大的蒸汽,来推动汽轮机旋转做功或者发电。

航母核动力系统一般产生“过热蒸汽”,而核潜艇上一般是“饱和蒸汽”,前者的热能转换效率更高,而后者热效率低一些,但设备体积更小,这是核潜艇内部空间限制所导致。

大多数专家都承认美国现役核潜艇所用的压水堆技术在全球领先,但是领先的原因并不是他们的功率被其他大国的同类堆都大。


美国俄亥俄级核潜艇的反应堆是S8G、海狼级是S6W,这两种堆的热功率都是250兆瓦,也就是25万千瓦,但他们的最大轴输出马力,都是6万轴马力。某国第二代核潜艇早期批次的反应堆的总功率甚至大于250兆瓦,而输出功率其实也大于6万轴马力。只是轴输出功率和热功率的比值, 是小于美国同类设备的。这说明动力转换效率不如美方产品。

从热功率到轴马力的转换率越高,说明一国的机电整体水平越高。过去美国在这方面的水平超越其他4大国,但是某国目前最新批次产品的功率转换比已经赶上来了,而新一代堆的整体技术已经开始看齐美式新型堆的水平。

美国核潜艇动力包值得学习的地方,第一:在于其运行速度的静音上限特别高,例如海狼级到了18节还能算静音前进,而别国核潜艇到了1X节就很难再静音了;当然,互相被发现后,都跑极速展开追逐,海狼级未必仍然领先。

第二,在于美国动力包的免维护期长。现在最新的弗吉尼亚级已经35年不用换料,一次投料终身使用。这一点上能做到的国家还不多。

由于总功率和轴功率的最大指标本身并不低,因此一旦双方在水下互相发现后,开足马力相互追逐,功率大噪音也大的一方并不是永远吃亏。2005年,美国洛杉矶级核潜艇旧金山号,就曾经在关岛西南侧的水下,发现一艘不明国籍的攻击核潜艇,而对方也同时发现了旧金山号,双方立即马力全开,展开了水下追逐战,最终还是不明国籍的潜艇跑的快!


旧金山号跑出了35节的水下超高速,都没有追上对方!事后认为对手已经跑出了惊人的39节以上!即使当即发射鱼雷也很难追上!而且对手水下电子海图超级精确,居然故意的把旧金山号引到了一处水下海山,然后一个高速拐弯就转到了的海山的背后不见了!让在后面追击的旧金山号,以35节的高速直接头部撞到了海山上,整个核潜艇的前半部撞的稀烂,差点当场沉没!这充分说明洛杉矶级的对手虽然噪音大点,但是其他技术水平可不低,这个事件,已经过去了整整13年!因此美国海军认为今天的对手将更难对付。


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