玲瓏一號反應堆僅14米,28萬馬力超尼米茲,國產核航母穩了?

透過對遼寧艦的改造和山東艦的建造,我國已經完全掌握了常規動力航母的設計建造技術,但是常規動力航母噸位和續航能力有限,遠航航行時必須要進行海上燃油補給,大大影響了其作戰能力,因此想要建設成為海軍強國,未來發展核動力航母才是真正的目標。

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遼寧艦編隊

其實建造大型核動力航母對於我國的造船工業來說已經完全沒有問題,包括特種鋼材、大型船塢等,

但是相較於常規動力航母,最大的區別就是艦用動力,也就是軍用小型化核反應堆技術。目前世界上僅有美國和法國裝備有核動力航母,而法國核動力航母的核反應堆技術來自於核潛艇,穩定性相當差,因此屬於真正意義上的核動力航母也就是美國的“福特級”和“尼米茲級”了。

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大連造船廠

說到核反應堆技術,

在民用方面我國有“華龍一號”和“國和一號”兩種核電技術,擁有完全自主智慧財產權,整體技術達到了世界先進水平,

但是在軍用領域,我國核反應堆技術卻相當落後,不僅限制了核動力航母的發展,而且也讓核潛艇技術落後西方國家幾十年,這是由於我國軍用核反應堆技術起步較晚,想要追趕世界先進水平就必須要經過時間沉澱和技術積累。

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華龍一號

在核反應堆小型化方面,我國科研人員奮力攻關,

在去年中國國際核工業展覽會上亮相了一款小型核反應堆“玲瓏一號”(ACP-100小型核反應堆),它是基於軍用核動力技術和成熟壓水堆技術研發的,具有小型化、模組化、一體化、非能動等一系列先進技術

,值得一提的是“玲瓏一號”可以搭載到大型船舶上,這讓很多人將它與核動力航母聯絡在了一起,那麼“玲瓏一號”真的能上艦嗎?

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ACP-100小型核反應堆

首先我們看一下“玲瓏一號”的尺寸,根據公開的資料顯示,

“玲瓏一號”高度不超過14米,長和寬均不超過10米,單臺輸出功率為14萬匹馬力,兩臺作為一組可輸出超過28萬匹馬力,超過了美國現役尼米茲級航母26萬匹的馬力輸出,

可以說只看“玲瓏一號”的尺寸和功率完全可以支撐起一艘10萬噸以上的航母動力需求。

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核反應堆內部結構

但是我們從“玲瓏一號”的定位來看,它是為工業聚集區和人口稠密區供電、供熱,還可以作為一個海上移動電源用於海洋資源開發、海水淡化等,主要功能是民用領域,目前相較於軍用小型核反應堆還有較大差距。

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玲瓏一號可以搭載到大型船舶上

與軍用核反應堆相比,

民用的“玲瓏一號”最大的問題就是核燃料的丰度僅有3%,根本達不到作為艦用動力的標準。

核燃料的丰度是指核反應堆中核物質的濃度。通常核反應堆中的核燃料會透過衰變釋放熱量,這樣就會不斷地“燒開水”,蒸汽驅動汽輪機做功。因此核燃料的丰度越高,衰變釋放的熱量也會越高、持續時間也就越長,一般民用領域的核反應堆核燃料丰度在20%以下。

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艦用動力結構

艦艇不同核燃料的丰度也會隨之變化,美國“尼米茲級”核動力航母A4W/A1G核反應堆核燃料丰度為60%以上,更換一次燃料可以連續使用20年,一個服役週期只需更換2次左右核燃料,而“福特級”A1B核反應堆核燃料丰度更是達到了97%以上,達到了核武器的標準,可以連續使用50年,可以說在整個服役週期內根本不需要更換燃料。

反之我們再來看“玲瓏一號”核反應堆,3%的丰度只能工作兩三年就需要更換一次燃料,使用效率太低。

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核動力航母

據悉核動力航母更換一次燃料相當麻煩,需要進行“大手術”,

更換完燃料後還得對航母進行修復,整個過程至少也得需要一年以上。

另外更換核燃料需要的費用也是一筆巨大的開支,像“尼米茲級”核動力航母更換一次核燃料的費用在10-15億美元之間。

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核反應堆燃料

總體來看,“玲瓏一號”小型核反應堆的尺寸和功率都能達到軍用上艦要求,但是距離核動力航母還有較大距離,雖然暫時還不能上艦,但是從一方面來看,我國已經基本掌握了民用核反應堆小型化技術,

想要上艦未來需要攻克的就是如何提高核燃料丰度,當然這也增大了小型化核反應堆的製造難度,如果未來發展大型核動力航母,這一步也必須要完成,

相信經過我國科研人員的不斷努力,在不久的將來我們定能看到國產核動力航母馳騁大洋!

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我國核潛艇