中国核动力航母正在突破多项关键技术

时间:2015-10-12  来源:科技日报   发布:高端装备网 

  近日,美国称中国没有实力造核动力航母,多项关键技术落后。中国不具备设计并建造体积相当于航母等大型军舰的经验,缺乏为此类军舰设计并建造推进系统的必要技术。

 

  我国目前尚无建造核动力航母的经验,但是否发展、何时建造核动力航母是国家军事战略决定的。核动力航母与常规动力航母相比,技术复杂、建造费用高。近些年,我国在装备技术研发方面取得了长足的进步,许多关键技术正在或已经突破。

 

  核动力航母对技术的要求远比常规动力航母要复杂得多。由于船体规模有限,不仅要能设计和研制高效、紧凑的反应堆,而且需要具备制作高浓缩燃料棒的能力。

 

  目前国外航母上用的加压水堆主要由燃料、堆芯构件、反应堆容器、蒸汽发生器、汽轮机、辅助系统等构成。燃料棒在高压容器内裂变产生热量,利用在蒸汽发生器内产生的蒸汽带动蒸汽轮机发电或驱动推进装置,部分蒸汽还可用于蒸汽弹射器。

 

  美国船用反应堆的燃料浓度在93%以上,超过武器级的浓度,这样才可保证使用几十年不换料。民用核电站建在地面,有多座反应堆,可以相对频繁地交替停机检修和更换燃料。船用反应堆通常是使用20年左右才进行一次换料,换料时要将整个堆芯从船体中取出,不像民用堆那样只更换燃料棒,必须在船坞内呆上几年。这期间是不能使用的,所以航母在寿命期内频繁换料是不能忍受的。船用堆的核安全要求也非常苛刻,因为几千名舰员就生活、工作在反应堆附近,一旦发生问题,灾难是不可想象的,因此其安全性、密封措施的要求都比较高。船用堆对控制技术也有很高的要求,民用堆启动后一般是平稳运行的,而舰船时而要求高速航行,时而停泊要在港内,需要对堆芯热能精确控制。

 

  核潜艇和核动力航母的动力系统构成与工作原理基本是一样的,美法两国的首艘核动力航母的核反应堆都是在核潜艇的反应堆基础上改进的。法国“戴高乐”号核动力航母满载排水量42000吨,装备2座K15压水堆,该堆原是为凯旋级核潜艇设计的。

 

  中国拥有建造核潜艇的经验,但目前还没有准备好将其提升至适合航母使用的水平。

 

  航母的核动力系统确实不是核潜艇的核动力系统的简单叠加,二者有相似之处,但技术难度远远不同,技术突破确实需要时间。

 

  一般而言,航母的核动力系统要比核潜艇复杂,因舰艇吨位不同,对反应堆的功率要求不一样,而且在机动灵活性、操纵性、舰机适配性等方面有较高要求,仅靠简单复制或增加反应堆数量并不能解决所有问题。美国“企业”号航母装备8座反应堆,不仅占用大量空间,而且在使用过程中也暴露出很多问题,所以美国海军在后来建造的尼米兹级航母上装备了2座A4W反应堆。

 

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