核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

核潜艇的核反应堆更换燃料的周期一般都在20年以上,可以说,在20年以内,这艘核潜艇是想跑多远就能跑多远,能量是近乎无限的。但是在实际使用中,各大国对自己的核潜艇都有自持力不超过3个月的规定,甚至还有自持力不许超过30天的规定,这主要是因为打仗的主要是人,而不是机器,核潜艇能受得了,人也受不了。

图为美国弗吉尼亚级核潜艇,他的内部生活保障设施算是核潜艇中比较好的。

核潜艇一半都是长100多米,宽10多米,排水量一般为7000吨以上,其内部一般容纳100名左右的艇员,这些人挤在拥挤狭小的潜艇内部空间内,其生活、作战、作息都要在潜艇内完成,这不仅是对人生理承受能力的挑战,更是对人心理承受能力的挑战。一般而言,一艘核潜艇外出作战,其艇员在艇内的时间不能超过30天,否则人的心理会产生很大的影响,对于作战的效果非常不利。

图为我国的潜艇支援舰,有了它,核潜艇的自持力还会有较大的提升。

俄罗斯为了缓解这种不利因素,研发了浮动基地,其实就是一种综合服务保障的潜艇支援舰,在核潜艇外出之前,就会和浮动基地进行协商,确定会和的海域和时间,然后双方前后脚出海,为了避免核潜艇被发现,浮动基地在航行中不会同核潜艇通讯,只是必须要按时抵达双方约定海域,然后再发出约定信号后,核潜艇上浮。

图为美国海军“兰德”级潜艇支援舰。

核潜艇的艇员会进入浮动基地内的食堂享用一顿丰盛的饭菜,浮动基地内的卫生人员会进入潜艇进行打扫和清理,同时还会为潜艇提供燃料、化学品、弹药的补给,最后潜艇上的艇员在浮动基地内洗个澡后返回到潜艇上,这样的一套保障下来,核潜艇的外出作战自持力还能增加不少,这也是为什么有些潜艇的自持力能够达到90天,就是因为有潜艇支援舰的存在。

图为潜艇内的艇员开展文娱活动,放松心态,激励正能量。

另外,一般的核潜艇上还会进行一些文娱活动,比如艇员聚在一起弹奏乐器、唱歌、合唱等,这样的文娱活动会对艇员的心理产生正能量,帮助艇员在狭小黑暗的潜艇内快乐的渡过长期的作战时间。另外,潜艇的自持力有限,也因为卫生健康条件的限制,人的身体一般每个月或者每3个月都要得一次小的疾病,比如有些感冒类的传染病也会在潜艇内出现,如果不及时靠岸,那么会在狭小的潜艇内肆意的传播,对于艇员的身体健康也是非常不利的。

图为狭小的潜艇内生活作息空间,人在里面时间过长,会产生严重的心理问题。

在美国有个规定,那就是核潜艇内一旦出现传染性疾病,那么就马上派出附近的军舰前往支援,拉走患病艇员,停止其继续执行此次任务,并且提前送回到基地进行休整。所以说,核潜艇的战斗力发挥从来不是仅仅靠自己就能完成,还需要背后构建的一整套后勤保障系统的支持,因此核潜艇的外出作战自持力,也是有限的。

核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

简单点说就是“人不是机器,设备受到了,人受不了”,这里说的“受不了”不仅是指生理上的,也包括心理上的。另外,也涉及到潜艇的自持力问题,对于核潜艇来说其续航近乎无限,但是艇上空间毕竟有限,能够携带的淡水、食物等生活必须品有一定上限,当这些生活资料耗尽以后,核潜艇也不可能继续潜航。

▲我国核潜艇完成90昼夜长航,凯旋归来

潜艇内部是一个高热、高湿、高噪声、密闭、狭小的高强度作业空间,远航期间由于航程远、潜航时间长,长期的不见天日和恶劣环境下工作,艇员生理和心理上都会承受巨大的负荷。这一点其实很容易理解,虽然潜艇兵都经过专业的训练,身体素质、心理素质可能优于常人,但是潜艇长航时的工作环境也远恶劣于普通环境。

▲当年参与90昼夜远航的“长征3号”核潜艇

就拿普通人来说,正常生活环境,如果关在家里十天半个月不让出门,恐怕也会浑身不适吧,在若是把室内温度、湿度都调至不适水平,天天不停的搞出些机械噪音,不许开窗,无法欣赏外面的世界,怕不是人都要疯掉。而在这种环境下,潜艇内部各个岗位上的艇员还要专注、完美的完成自己的工作,半点马虎不得。所以对于现代核潜艇来说,长航试验不仅是考验各种设备的可靠性,更是考验艇员的耐力。

▲潜艇远航前,向403艇装运生活物资

潜艇长期远航后对人体心理和生理的影响表现在:1、会产生睡眠障碍,不仅包括失眠,也包括睡眠质量变差。而睡眠质量又会对生理健康造成较大印象,长期失眠会使人生理紊乱,并引发高血压、高血糖、机体免疫力下降等综合征,同时还会严重影响艇员的作业水平。以2017年某潜艇部队长航30天返航后一周的200名艇员为研究对象,发现其睡眠障碍率为39.78%。2、根据国际上的研究,长航潜艇兵患病率高的5种疾病为皮肤病、口腔病、消化系统疾病、呼吸系统疾病和普通外科疾病,而这些疾病中的皮肤科疾病发病率最高且易复发,这种伴随瘙痒的疾病反过来又会严重影响睡眠。3、长航艇员还比较容易患上运动系统疾病,其中腰腿痛占比超过70%,这些疾病在潜艇潮湿、噪声大、运动空间受限、睡姿不舒服的环境下,更容易加重。

总体来说,潜艇长航90天不仅检测了装备的可靠性,更说明了艇员的耐力水平,虽然说如今的核潜艇上的生活、工作条件比当年要好了许多,但是水陆环境之差、密闭空间之苦,仍然是对人类生理、心理极限的挑战。

核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

核潜艇加装核燃料后,在核燃料寿命周期里理论*是可以无限航行的,但操作人员心理忍耐度是有限的,因为在水下密闭,狭小的空间里,时间一长人体生物钟会发生变化,产生焦虑和压仰,不安和烦躁,会出现错误操作,另外食品和给养的新鲜度也有问题,不可能更长时间呆在水下,要出来放松一下,恢复人体生物钟。90天应该是人的忍耐极限吧。

核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

核潜艇在水下时,对人体细胞和场,是一种无形的压力。还有这几十个人的吃喝拉撒。长期在水下,人的精神会失控的

核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

对于核潜艇来说,其主要作战理念就是隐藏在茫茫大海之中,以“出其不意,攻其不备”方式攻击对手,所以一艘核潜艇能在水下潜行多长时间而不漏出水面,对其来说也非常重要!

核潜艇是依靠核反应堆提供动力,而且不依靠空气推进,从理论上来说只要核反应堆能够持续运行,就可以不用浮出水面,一般来说一座舰用核反应堆可以运行20年都不需要换核燃料,但这并不是说明核反应堆就可以在水下潜行20年都不用浮出水面!

虽然机械可以持续运转不停歇,但人不行,人要吃饭,人要呼吸,特别是长时间在封闭的空间中,即便是意志坚定的士兵也受不了!所以,一般来说核潜艇在水下的潜行时间最长也就是50天左右,时间再长的话很多船员也就受不了必须要浮出水面了!

其实,对于核潜艇来说能在水下潜行多长时间与其“自持力”有着直接的关系,而舰船的自持力一般是指其一次出行携带的各种物资(燃油、食物、淡水、药品等),在行驶途中不接受任何补给的情况下,可以在海上的持续活动时间。对于核潜艇来说可能不需要什么燃油,但是却需要可以呼吸的空气!那核潜艇最水下到底可以潜行多长时间呢?

如同苏联建造的“台风级”核潜艇,水下排水量达到了4.6万吨,是截至目前全球最大的核潜艇,而这个核潜艇造那么大可不是为了装填更多的潜射导弹,而是给船员腾出了不少的空间,游泳池、棋牌室、桑拿房等娱乐休闲设施样样俱全,但即便如此“台风级”核潜艇在水下的潜行时间也只有45天!

虽然苏联/俄罗斯的内部生活条件很不错,但其潜行时间却不是最久的,法国的核潜艇就曾在水下潜行67天,美国的“海神级”核潜艇上世纪60年代的一次试验中在水下持续潜行了近84天,而在上世纪80年代,我们的403核潜艇在意志坚定舰员的驾驶下,在水下持续航行了90天1个小时,一举打破了美国保持了25年的纪录并保持到。

不过,如今的核潜艇内部生活条件已经比几十年前提升了不少,食物的长时间保存、氧气的制造,空气的过滤等都好了很多,理论上在水下的潜行时间也要比之前提升不少,只是各国不再去争夺这一排名,如果说是战时的话如今的核潜艇在水下持续潜行120天也不在话下!

核潜艇可以20年不换燃料,为何潜行纪录最高才90天?

俄罗斯海军“阿库拉级”核潜艇正在吊装反应堆,现在核潜艇上的反应堆已经不是1960~1970年代的那种铀235浓度只有20%的反应堆了,而是全寿命反应堆,也就是说核潜艇在服役期间不用更换核燃料棒,因为核燃料棒的更换需要将核潜艇“开肠破肚”,是非常麻烦的事情,并且更换时安全工作非常严格,更换之后后还需将核潜艇重新修复...所耗费资金是巨大的!为了让核潜艇更好的执行战备任务,就需要减少更换次数或者不更换反应堆的核燃料棒,这就需要提高核潜艇铀235燃烧棒的浓度,要从原来的20%左右提高到90%以上,也就是原子弹级别的铀235浓度...只有这样才能让核燃料棒使用更长时间而不去更换,最后做到与潜艇的使用寿命同步结束,这样既省去了更好核燃料棒的麻烦,又节省了大笔的资金...从1990年代中后期开始美俄的核潜艇都开始往“全寿命反应堆”方向发展了。英国“前卫级战略核潜艇”里面的普通潜艇兵床铺,有三层:长1.8米、宽0.8米、床铺间隔0.6米,起卧需要侧身才能进出...这还不是一个人固定的床铺,而是多人共用一个!可见潜艇内部空间之狭小。

现代核潜艇既然是做到了“无限潜航”,为何只进行最高90天的任务时间呢?最主要的原因就是携带的食物最多可维持90天的时间,通常来说战略核潜艇的排水量都超过10000吨以上,艇上的官兵有120~150人左右(俄亥俄艇155人),如果每人按照一天消耗3公斤食物计算(主食、零食、果蔬、鱼肉蛋奶...)120人就是360公斤,一个月下来食物消耗要超过10吨,在仨月就得超过30吨的食物消耗。

现代核潜艇虽然是生活空间有了较大改善,但厨房、冷库、储藏室仍然是很有限,不可能像在军港基地里那么的宽敞,食物携带是比较有限的,而且这些食品当中,生鲜食品和应急食品(各种各样的罐头饼干巧克力)各占比例是50%:50%,有条件的情况下先吃生鲜食品,有作战任务时厨房关闭,只能吃罐头和饼干面包干...人是铁,饭是钢受食物携带数量的限制,维持90天已经是很长的时间了。俄亥俄级核潜艇的驾驶室,空间很狭小给人以压迫感,俄亥俄级核潜艇是排水量18000吨的超大型潜艇,但是有包括:“三叉戟”战略核导弹在内的武器装备、核反应堆、各种各样的阀,管道、奇形怪状性能不一的各种设备填满了潜艇的内部...核潜艇的内部空间并不大,是直径在11米左右的“大铁罐子”,直径11米的概念我们参考家里房间长度就会有个概念。

在这个枯燥、压抑、空气不新鲜的大铁罐子待上90天是需要强大的心理稳定素质,当然现代核潜艇里有了一定的娱乐设施,可以看电视、听音乐...俄军台风级战略核潜艇里还有一个小型桑拿浴室,在核潜艇里洗桑拿是一种奖励,但这需要在安全海域进行,并且娱乐时间也不长,艇上官兵的日常就是:战备值班、吃饭、休息这样的三点一线。21世纪的生活是美好的!不能上网游戏、社交,也没有WiFi...对这些大部分都是20多岁左右生猛青年来说,实在是太枯燥了!长期以往的“孤寂”再强大的心理承受力也会出现“心理障碍”,需要有心理医生进行辅导。

俗话说:男女搭配,干活不累...从心理学解释叫做:异性效应。更清楚的解释就是:个体间的关系中,异性接触会产生一种特殊的相互吸引力和激发力,并且从中体验到难以言传的感情追求,对男女之间的活动和活动通常起到积极的影响。基于有心理学的解释,目前欧美国家的核潜艇都开始有女军人服役,由于核潜艇体积较大也能挤出来一些空间,来解决女军人的某些特殊需求问题,有了女性的存在,起到工作气氛的调节,艇员的紧张、烦躁...等心理状况也可以得到舒缓。

总之,核潜艇在解决了动力耐久性问题后已经可以实现三个月的远航时间了,但是受食品携带限制和心理健康的影响,在正常情况下最多是90天的巡逻时间,不宜过久。

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