核潜艇为什么这么贵?
核潜艇之所以那么贵,原因有很多,主要有:材料贵、设备贵、武器贵、吨位大、产量少等几个原因。当然了,之所以人们觉得核潜艇贵,还是因为把核潜艇当做是一种潜艇了,其实核潜艇不是一种潜艇,在俄罗斯他叫水下核动力巡洋舰。他的价格能有多贵?贵一些的核潜艇有100多亿美元,便宜的也得几十亿美元,跟一艘航母价格差不多。
核潜艇的吨位很大,这是他贵的一个重要原因。最大的核潜艇台风级有4万多吨,和法国那艘戴高乐号核动力航母一个排水量,顶我国的万吨级大型驱逐舰055三倍的排水量。就算是普通点的核潜艇,比如俄罗斯的德尔塔4、北风之神、法国的凯旋、美国的俄亥俄等,也有2万吨左右的排水量,就算是强调机动能力,因而较小的攻击核潜艇,比如093、弗吉尼亚等,也有8000吨以上的排水量。这么大的排水量,别说其他的价格了,就是钢材这一块就便宜不了。
核潜艇的吨位本来就大,结果用的钢材还比较特殊,属于高屈服强度、低产量的特种钢材,第一代核潜艇的用钢屈服强度最少也在500兆帕以上,从第二代核潜艇开始达到了600多兆帕,如今的核潜艇用钢,屈服强度最小都在700兆帕以上,高一些的可以达到800-1000兆帕,这样的屈服强度,确保了核潜艇拥有更大的潜深。
这些钢材不光是要屈服强度够大,还要易加工,可塑性强、低磁,这样才能方便的切割钢板,然后制造零部件。还要针对这些钢材开发新的焊接技术,类似的事情比如日本研发成功NS110先进钢材后,就是因为焊接技术跟不上,于是使用的比例并不是很大,所以焊接技术也需要用钱。说完了这些用料,然后说说设备。
核潜艇的设备自然是很贵的,就冲这个”核”字,他就得有核反应堆,没有核反应堆怎么叫核潜艇呢?核潜艇的核反应堆和核电站的核反应堆差不多,但是要更小一些,基本都是压水堆,也有液态金属冷却反应堆,不过比较少。这种小型化的压水反应堆对于核反应堆的设计能力要求极高,如何缩小体积的情况下,不损失性能,还得保证运行噪音小,这都是用钱才能堆出来的技术。
除了核反应堆,核潜艇上有些还需要有舱室冷却设备,这个冷却主要是针对核弹头的弹药。核潜艇的战斗力要发挥,很多时候是要靠核弹头武器的,这些核弹头往往需要储存在低温的环境中,否则就要出故障,如何给一艘高效运转的机器保证低温呢?那就要有相当强大的制冷设备了,一艘在深海中进行制冷的潜艇,能耗是非常大的,设备海事先锋不知道是怎么造出来的,但是仔细一想就觉得他便宜不了。
核潜艇的声呐还得是拖曳线阵列声呐,通讯设备还和别人不一样,需要有大量的拖曳式天线来进行长波通讯,和潜艇长波通讯基站保持联系,他还得有更多的生活设施,因为核潜艇往往不出水面,在水底长期潜航,多则1个月,少则一个礼拜,潜艇艇员在水下要生活,消耗也很大。因此,一艘核潜艇的价格往往超过100亿美元,甚至比航母都贵,这就不难理解了。

核潜艇为什么这么贵?
核潜艇是海军强国的标志之一,虽然全球有几十个国家装备了潜艇,但是目前能够独立设计、建造核潜艇的国家只有联合国的五个常任理事国。之所以只有“五常”装备核潜艇,一方面是核潜艇的技术门槛极高且涉核相关技术敏感,只有拥有完善核技术和工业制造体系的大国才有条件研发;另一方面就是核潜艇的建造、使用和维护成本极高,没有足够的家底,一般国家还真“用不起”!7月12日法国最新一代攻击型核潜艇“梭鱼级”首艇“絮弗伦”下水,造价约12亿欧元(约合92亿人民币),被称为“廉价”核潜艇,核潜艇的“烧钱”程度可见一斑!法国最新一代攻击型核潜艇“絮弗伦号”,水下排水量约5000吨,造价约12亿欧元
核潜艇的高昂造价有目共睹,在目前的海军重大装备中,核潜艇的单位造价绝对程度上首屈一指!如美国满载排水量112000吨的“福特号”核动力航母造价约140亿美元,号称史上最贵军舰,单位造价约12.5万美元/吨,而被美国成为“物美价廉”的“弗吉尼亚级”攻击型核潜艇,满载排水量约8000吨,造价约为20亿美元(保守估计),单位造价约25万美元/吨,而法国的“凯旋级”战略核潜艇,水下排水量约1.5万吨,上世纪90年代的造价约为40亿欧元(当时币值约50亿美元),单位造价高达33万美元/吨。不论是“弗吉尼亚级”还是“凯旋级”,单位造价都远高于“福特号”核动力航母。当然,这一方面也是由于潜艇本身的特殊性,先天单位造价就比水面舰艇高,但是也确实能够反映出核潜艇“超凡”的价格地位!美国“弗吉尼亚级”攻击型核潜艇,2014年采购价格约为18亿美元,后续价格会略有上升法国“凯旋级”战略核潜艇,20年前的造价约为40亿欧元,号称全球最贵核潜艇美国“福特号”核动力航母造价约140亿美元,单位造价不及核潜艇的一半
以目前的科技水平和潜艇性能特点,核动力与潜艇是最好的搭配形式,核潜艇的作战性能也是常规潜艇(包括各种形式的AIP潜艇)所无法比拟的。除了与常规潜艇类似的武器、电子系统等配置外,核潜艇的高价格最主要的原因是核动力系统以及涉核相关系统、设备的特殊性。潜艇用核反应堆的设计、建造是各大国最为核心的技术之一。核潜艇反应堆需要结构紧凑、功率密度高、可调节性好、换料周期长(很多先进型号已经实现全寿期不换料)以及高安全性,在核燃料、材料、控制系统和辐射防护等方面要求极高,相应的研发、制造成本也必然十分高昂。潜艇核动力系统的仪表组成某型反应堆的内部结构
举个简单的的例子,现代先进型号的核潜艇基本上都是采用全数字化控制系统(DCS),需要有高精度、高可靠度的测量仪表和传感器获得反应堆内的实时运行数据,而在反应堆内的运行环境是什么样的呢?一般来说压力在10MPa以上(相当于1000米水压)、温度300℃左右、高中子通量(以及裂变过程中的伽马射线等)等,一般的仪表根本无法经受如此恶劣的环境条件,更别说获得准确的测量数据了,可能一套不起眼的测量仪表/变送器的价格就高达数万甚至数十万美元,整个反应堆及配套的汽轮机/发动机和相应的辐射屏蔽装置等的价格就可想而知了。反应堆顶部各种仪表贯穿件,包括控制棒、核测、温度/压力探测器等
从工程复杂度上来说,工业界一般认为核动力系统(包括核电站)与航天系统是并列的难度最高的系统工程,可能在设备、零部件数量上核动力系统甚至还略胜一筹,由此也可以说核动力系统能够在一定程度上反应了一个国家最高的工业水平,而能够集成到潜艇上的核动力系统难度就更大了。杂志上关于093攻击型核潜艇的结构剖视图俄罗斯某型核潜艇拆解后的截面情况,相当复杂!
核潜艇确实是“烧钱神兽”,但是想要单纯的通过“烧钱”获得核潜艇技术也没那么简单。一直自称“世界大国”的印度近20年来不遗余力的想要发展自己的核潜艇技术,甚至为了能够更好的掌握核潜艇设计、性能,花费了数十亿美元租借了俄罗斯的核潜艇“试用”,而且在外部的支持下花费上百亿美元建造了自己的“歼敌者号”核潜艇。即便如此,印度的核潜艇技术还远未到能够投入实际应用的程度。别说20、30亿美元建造一艘核潜艇,如果能够获得相关技术,就算开价200、300已美元,相信也会有国家会毫不迟疑的掏钱购买,核潜艇就是这么有“贵”的底气!印度花费上百亿美元研发、建造的“歼敌者号”核潜艇,可能未服役就要退役了国产下一代核潜艇095和096效果图
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核潜艇为什么这么贵?
基洛636核常规潜艇的造价约为3亿美元, 苍龙级常规潜艇的造价是5.36亿美元, 北风之神级战略核潜艇的造价为7.13亿美元, 洛杉矶级核潜艇的造价是15亿美元, 阿库拉级攻击核潜艇造价是15.5亿美元, 亚森级攻击核潜艇造价是16亿美元, 机敏级攻击核潜艇造价是18亿美元, 俄亥俄级战略核潜艇造价是28.6亿美元, 弗吉尼亚级攻击核潜艇造价是32亿美元, 海狼级攻击核潜艇造价是50亿美元。
从造价上可以看出,核潜艇造价比同时代常规潜艇贵得多,一艘核潜艇造价能达到常规潜艇的6倍,这不仅是吨位问题,核潜艇使用的技术和工艺都是所在国最顶尖的,不计成本投入,只求能压制对手。核潜艇是拥有国的镇国重器,每艘都是十分宝贵的,造价贵就可想而知了。
核潜艇被认为是拥有国技术最先进的武器系统之一,由核反应堆驱动,使用核反应堆产生的巨大能量可以实现理论上的“无限续航”。 自20世纪50年代以来,核动力作为潜艇和航空母舰的动力被广泛用于军事。 核潜艇相对于常规(典型的柴电)潜艇的性能优势是很大的,核推进完全不依赖空气,不需要像常规潜艇那样经常浮出水面。 核反应堆产生的巨大能量可以驱动核潜艇在长时间内高速航行,最新一代的核潜艇在可以25年的使用寿命内不需要更换核燃料。
核潜艇最贵的部分就是核动力反应堆,不仅同于陆地上的商用反应堆,由于潜艇空间的考虑,这些反应堆很小(几百兆瓦,相比之下陆地上只有几十亿瓦),而且它们有更高的输出功率密度。 潜艇反应堆的热效率低于陆基核电厂,它们通常使用加压水,核燃料使用高浓缩铀,使用铀锆、铀铝合金或金属陶瓷。
核潜艇的反应堆寿命较长,因此,它们需要很少的燃料补给,并且由于灵活的动力输出和空间限制,它们包含了安全紧凑的压力容器。 核反应堆是一个密封的封闭空间,铀原子在这里分裂产生巨大的能量,当铀原子分裂时,它们释放出巨大的能量以及辐射和热量,这些释放的热量可以推动潜艇。 核潜艇的动力输出可以容纳比柴电潜艇更多的艇员、更多的艇上设备以及执行更大范围的任务。
核潜艇可以在水下呆几个月,这使得核潜艇成为有史以来最有用的战舰之一。 如果油价上涨,核动力船舶可能比传统动力船舶更经济,因为节省的燃料成本可能抵消核动力船舶额外的前期成本。 核潜艇造价高昂,需要许多专门的设备、设施和知识来操作和维护。当核潜艇的反应堆系统大修时,需要拆除和更换整个发动机舱, 这是一个非常昂贵和耗时的过程。
核潜艇最主要的问题是费用,核动力船舶比传统能源(石油)要贵得多,特别是在和平时期。 此外,还有机械系统的应力、海水腐蚀、震动和振动下的操作等问题。核潜艇的高成本意味着只有很少国家装备的起。
核潜艇为什么这么贵?
以前我曾天真的以为这个世界上最贵的武器肯定是美国最新的福特级电磁弹射航母,它的造价已经达到了120亿美元的惊人程度,难不成还有比它更贵的不成?直到美国军方公布其下一代哥伦比亚级战略核潜艇的价格,我才知道我错了,这货平摊上研发费用,单艘价格已经超过140亿美元,比福特级直接高出了20亿美元,就这多出来的20亿直接可以造一艘最新的阿利伯克III型宙斯盾驱逐舰了!而这么贵的核潜艇,美国人居然计划建造12艘,总价格接近1700亿美元!(哥伦比亚级战略核潜艇,号称要领先世界三十年)
说到这里,俄罗斯人投来了羡慕的眼光,俄罗斯在2018年全年的军事支出约600亿美元,美国人建造哥伦比亚级核潜艇的耗资直接达到了俄罗斯三年的军费总和,不得不说:有钱真的可以为所欲为!如果只是从单艘造价来看,140亿的造价也已经超出全世界大部分国家的全年军事预算。根据瑞典斯德哥尔摩和平研究所的数据,2018年排名第18位的土耳其军费约148亿美元,而第19位的伊朗则不足140亿美元,也就是说单单一艘哥伦比亚级核潜艇的价格已经足以排进世界军费前20强的行列!(哥伦比亚级核潜艇已经开始建造)
那么核潜艇为什么如此之贵呢?总结一下,主要体现在四个方面:
研发费用惊人首先就是核潜艇的研发费用,核潜艇作为人类有史以来最复杂的水下作战武器,牵扯到各种各样的高科技,目前真正掌握这门技术的只有中、美、俄、英、法五大强国,印度这样拥有13亿人口体量的大国目前也只拿到了入门券,在歼敌者号上摸爬滚打!所以研发一艘核潜艇,少则数年,长则数十年都有可能,光是研发费用就以亿计!哥伦比亚级核潜艇的研发费用48亿美元,怕不怕?(苏联的水下钢铁猛兽,台风级战略核潜艇)
艇体材料昂贵设计出来以后就必须解决各种各样的材料问题,其中最主要的就是潜艇耐压壳的制造,由于潜艇大多在几百米的水下活动,耐压壳必须具备超强的耐压强度,世界上主流都是用500Mpa以上的高屈服度特种钢材制造,而光是研制这一型钢材,搞清楚里面的各种元素配比,就不是一般国家能够完成的!造出了钢板,还要进行切割、轧制、卷板,精度要做到丝毫不差,光是一台卷制耐压壳的大型自动化卷板机,价格就超过亿元,可以想象其中各种材料、设备费用已经是个天文数字!(俄罗斯北风之神级核潜艇超大直径耐压壳)
核动力装置价格离谱造出了耐压壳,那也只不过是个雏形,你得动起来!所以又涉及到动力装置,核潜艇由于内部空间狭小,都是使用小型的集成化的核反应堆,而光是这样一个反应堆价格就是数亿美元。在上世纪六十年代,英国为了加速自己的核潜艇研制计划,曾经从美国购买了两具潜艇用S5W压水反应堆,单价为2500万美元,换算成现在的购买力,最少2亿美元!难怪法国人在建造自己的戴高乐号航母时根本没研制新反应堆,而是直接套用了两具凯旋级潜艇的K15反应堆,原因就是价格太贵,已经没钱重新研发了!(核潜艇内部狭小的反应堆控制室)
潜射导弹几乎是天价有了动力装置可以动了,核潜艇也只是个玩具而已,所以你得配上武器!这就是核潜艇中技术含量最高的潜射导弹和重型鱼雷!重型鱼雷虽然价格也超过百万美元,但是和潜射导弹相比连弟弟都排不上,我们就直接忽略不计了!潜射导弹由于需要在全包裹的水体之中发射,还要克服水体和空气之间的压力差,是所有类型导弹中开发难度最大的,因此价格也是最贵的!根据美国海军公布的数据,一枚三叉戟Ⅱ型潜射洲际导弹的造价在3000万美元左右,而采购价高达4000到5000万美元,这其中尚且不包括导弹所携带核弹头的价格!而一艘普通的弹道导弹核潜艇最少携带10枚此类导弹,算下来光是潜射导弹的价格就可能超过10亿美元!所以核潜艇贵吗?真贵,而且根本不可能便宜!(俄罗斯布拉瓦导弹四连射,这就是俄罗斯敢于和美国叫板的底气!)
核潜艇为什么这么贵?
无论战术核潜艇、战略核潜艇,它的造价昂贵,只有少数几个国家才能负担:
核潜艇必须采用耐腐蚀、高屈服度、低磁性钢板——它长期航行在水下,需要克服海水腐蚀、水下压力等,所以,钢材军标远超民用标准;其次,它的加工设备、加工工艺无一不是最繁复、最尖端、工时最长的;另外,它的消声瓦、吸音材料、浮阀等必须服从核潜艇的技术规范;考虑到每年的通涨指数,它的原料上涨也是必然——核潜艇造价每年价格上扬很正常;苏联奢华的鈦合金"塞拉"潜艇就达到了"金"艇的程度,以至于一掷千金的苏联无法按计划建造足够的数量;
第二 核潜艇武器包括舰载武器、导航系统、雷达系统等:战术鱼雷、反舰导弹、巡航导弹、战略洲际导弹、防空导弹、鱼雷诱饵、无人潜艇…随着科技的进步,它们的性能也在进步,而价格为随之"进步";第三 核潜艇的水声系统、指挥控制/通讯系统、雷达系统等:不仅可以随时与指挥部进行数据的传输与互联,不仅可以实时的反馈数据还可以进行团队作战;必要时刻,它们支撑核潜艇独立完成"一艇灭一国"的任务!第四 核潜艇后勤维护:每个核潜艇国家硬着头皮也要完成的工作——万一在本国码头发生核事故——各个核潜艇国家深刻了解其中的厉害!所以,投入在核潜艇后勤维护的费用甚至会超过艇体造价本身!当代,一艘核潜艇造价至少超过10亿美元,后期的维护费每年至少需要一千万元美元!俄国的“北风之神”核潜艇造价大约88亿美元,而美国的“俄亥俄”号造价则在20亿美元左右; 法国"凯旋"级大概40亿欧元;英国"前卫"级12.5亿美元左右;印度"歼敌者"造价29亿美元;中国?一如既往的没有资料…
核潜艇为什么这么贵?
潜艇有多贵呢?2016年我国两艘退役的2艘035G型常规潜艇已1亿美元单价友情出售给孟加拉,要知道这两艘035G已经服役了40年,还能以如此高价出售,可见潜艇之贵。常规潜艇都这么贵,核潜艇就更不用说了。
▲服役40年退役的035G也能卖1亿美元
大家都知道航母是海军最大型作战舰艇,动辄数十亿美元,其其实水下的核潜艇价格有点也不比航母便宜,甚至比航母还要贵。目前世界上最贵的核潜艇是英国正在开工建造中的继承者级战略核潜艇,单艇造价130亿英镑,比美国最先进的福特级航母还要贵(福特级航母造价130亿美元),即便是美国正在建造的哥伦比亚级也只有130亿美元,这些都是艇的价格,还不包括洲际导弹哦。可见核潜艇是多么的昂贵。
核潜艇为何这么贵?主要有多方面原因。
首先核潜艇建造难度大,核潜艇第一个拦路虎就是反应堆。目前世界上有多个国家能够制造核反应堆,除了联合国5常外,还有印度、日本、朝鲜、以色列、伊朗、韩国、WW、加拿大等都能建造核反应堆,但是要能将其小型化实用化实现上艇的只有5常国家,印度一直想能够自行生产核潜艇,但是核反应堆太难,其国产首艘核潜艇歼敌者号的动力系统是俄罗斯帮忙建造的,由此可见核潜艇反应堆的难度之大。
▲核潜艇反应堆小型化技术难度高
▲美国核潜艇反应堆控制舱
除了核潜艇动力系统建造难度大外,鉴于核潜艇的特殊工作环境,对材料要求极高,如耐压壳,既要有足够的屈服强度,又要有一定延展性,无论其研发生产难度还是加工难度都是极高,各国核潜艇用钢相关工艺都是其重要机密。另外长期水下数百米工作,还有先进的探测系统,通讯系统,生命支持系统,武器系统都是各国最顶尖产品,核潜艇空间有限,如何将这些复杂的系统集成在一起,难度之大当然不用说,成本自然不会低。
▲机敏级核潜艇内部结构图
同时由于建造难度大,造成生产周期长,别看核潜艇只有1-2万吨,但是其建造周期和10万吨的航母相当,首艇一般长达10余年,后续艇也要至少5年左右的时间,数千人耗费5-10年的时间围绕着一艘核潜艇,光人工成本就是一个巨大的开销。
▲法国凯旋级核潜艇
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