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潜艇的核反应堆为什么不能用在航母上(核潜艇能容纳多少人)

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-11   来源:节能风电   作者:节能风电   浏览次数:70
核心提示:常规潜艇由于其设计“基因”的限制,电池系统的能量密度低,如果要增加潜艇的水下续航力,就需要增加蓄电池携带量,而大量增加蓄电池,又会导致潜艇的排水量直线上升,造成潜艇的航海性能下降,如果再进一步增加电机功率,又会增加能耗,从而使潜艇陷入水多加面,面多加水的死循环。为了提高常规潜艇的性能,在AIP系统还不成熟的年代,也曾经有过给常规潜艇加装小堆的尝试。上世纪50年代末,已经装备633,641等多款优秀常规潜艇的苏联海军开始建造巡航导弹常规潜艇和弹道导弹常规潜艇。由于要搭载巡航甚至弹道导弹导弹,这些常规潜艇的吨

   

常规潜艇由于其设计“基因”的限制,电池系统的能量密度低,如果要增加潜艇的水下续航力,就需要增加蓄电池携带量,而大量增加蓄电池,又会导致潜艇的排水量直线上升,造成潜艇的航海性能下降,如果再进一步增加电机功率,又会增加能耗,从而使潜艇陷入水多加面,面多加水的死循环。
为了提高常规潜艇的性能,在AIP系统还不成熟的年代,也曾经有过给常规潜艇加装小堆的尝试。
上世纪50年代末,已经装备633,641等多款优秀常规潜艇的苏联海军开始建造巡航导弹常规潜艇和弹道导弹常规潜艇。
由于要搭载巡航甚至弹道导弹导弹,这些常规潜艇的吨位明显增加,三千吨级的水上排水量使他们成为了当时世界上排水量最大的常规潜艇。
到70年代,苏联海军在大力发展核潜艇的同时,也拥有了300艘左右的常规潜艇,也正是在这一时期,苏联海军开始尝试给常规潜艇安装小堆。
1975年,苏联海军对当时现役的651型常规潜艇的8号艇(K58)进行了改装,651型常规潜艇是苏联建造的第一代巡航导弹常规潜艇,在传统鱼雷武器的基础上,潜艇在耐压壳外布置了4个P5巡航导弹发射筒和配套的火控雷达,由于潜艇的打击范围得到了大幅提升,为了提升潜艇远洋打击敌人舰队的能力,潜艇的续航力在当时也提升不小,作为苏联海军当时最先进的常规潜艇,该型艇被苏军选中作为改装对象也是必然。
改装后的651型潜艇被称为651E型,苏联人在潜艇耐压壳的尾部下方,安装了一台功率600千瓦的BAY6沸水反应堆,但是由于核反应堆需要配合体积巨大的蒸汽轮机才能将其热能转化为机械能,因此加装的BAY6沸水反应堆不直接驱动螺旋桨,而是通过一部很小的涡轮机发电,给潜艇的蓄电池组充电,从而提升潜艇的水下续航力。
有一说一,新加装的BAY6反应堆对潜艇水下航行性能的增益是很大的,加装BAY6反应堆让潜艇的水上排水量从3174吨增加到了3280吨,区区106吨的重量增幅,让潜艇的水下航行能力从810海里/2.74节猛增到7000海里/6节,这一增幅几乎可以让潜艇在潜水状态下实现以往通气管状态都达不到的高航速并为潜艇带来近10倍的水下续航力,不过尽管如此,在经过长时间的测试之后,苏军还是放弃了这种改装方案。
究其原因,最大的问题还是性价比太低。
仔细观察即可发现,即使是在加装了核反应堆以后,651E型常规潜艇的续航力也没有增加到无限大,而仅仅是增加到7000海里,而出现这种情况的原因就是这部反应堆的功率实在是太低了。
651型常规潜艇的水下动力为两台3000马力的主推进电机和两台用于低速航行的500马力经航电机。
两台总功率1000马力的经航电机换算下来就是735千瓦,这个数字这对于一台自身功率仅有600千瓦,再经过热能到机械能的转化后其实际功率还会进一步降低的反应堆来说,必然无法直接驱动电机运行,只能作为“充电器”减缓蓄电池的放电速度,提高潜艇的水下续航力。
而且尽管是加装了一座体型很小的反应堆,但这不代表反应堆的价格很便宜,651E型常规潜艇装备的是一部功率很低还很简陋的沸水反应堆,其更大的目的是为了进行测试。
沸水堆相比压水堆,天生存在安全性差,中子漏失严重,难于控制和所需核燃料浓度过高的问题,使用和维护保养的成本都很大,如果将其更换为压水堆,那么反应堆的功重比会下降,造价则会进一步提升。
虽然651E常规潜艇的改装费用并未公布,但对比同时期吨位仅有几百吨航速也更低的NR1微型核潜艇都要近一亿美元的造价,要造出一部实用化的微型核反应堆的肯是不会便宜的。
总体来看,虽然装小堆的常规潜艇在性能上的要强于AIP潜艇,但是其噪音水平和造价都无限接近核潜艇,小堆不到10节的航速和能以30节速度在水下狂飙的正牌核潜艇相比还是有很大差距;反而是随着电池技术的发展,未来使用锂电池的常规潜艇在潜航能力上有巨大发展空间,逐渐缩小了给常规潜艇装小堆所带来的性能增益。
目前,世界各大国的攻击型核潜艇早就不再局限于打击敌水面舰艇这一任务,其任务范围已经向侦察,纵深打击,特种作战等方向长足发展,在使用上其也不是单独的战术武器,而是需要结合一整套侦察通信体系才能发挥出最大效能的战役级武器。
相比于依然局限于近海作战的常规潜艇,两者在任务类型上的差异越来越明显,在这种情况下,花大价钱为作战能力低下也不出远海的常规潜艇增加小堆也是十分浪费的。

 
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