为什么我国能造出核潜艇,但是还没有造出核动力航母呢?核反应堆科技不一样吗?
我国能造核动力航母,004号将采用核动力,不出意外的话由大连造船厂承建。
核潜艇所用的核反应堆与航母所用的核反应堆都是压水反应堆,原理:核裂变产生热能让锅炉里的水沸腾转化成水蒸气,然后水蒸气再转化为机械能,最后转化为电能。
航母是否可以直接采用核潜艇上的反应堆来驱动?
答案是可以的。
美国的企业号航母与法国的戴高乐号航母就是直接采用核潜艇上的反应堆来驱动的。
但是使用核潜艇的反应堆来驱动航母有一个很大的缺陷,那就是核潜艇的核反应堆产生的动力太小,需要安装很多个反应堆才能让10吨级别的航母保持30节的航行速度。
在导弹满天飞,时间就是胜利的年代,如果航母的移动速度太慢是很危险的,也不利于快速赶到战场。
由此,美国的9万吨级别的企业号航母,为了能够保持30节的航行速度,一口气装了8个核潜艇反应堆,而法国的戴高乐号航母由于空间比较小,所以装不了那么多反应堆,只能装两个,所以只有4.25万吨的戴高乐号航母最高速度只有27节。
10万吨等级的航母,虽然有足够的空间容纳更多核潜艇反应堆,但由于核反应堆多了,维修保养的东西也就多了,因此航母不得不增加大量的核反应维护人员,由此也增加了航母的负担。
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先进的核动力航母,都只采用两个反应堆,以节约航母空间以及减少维护人员,减轻负担。
美国尼米兹级航母与福特级航母都是只使用两个核反应堆。
尼米兹级航母使用两个A4V反应堆,燃料棒20年换一次。
福特级使用的是两个A1B反应堆,燃料棒50年换一次(航母设计寿命为50年,相当于使用终身。)
核燃料棒的纯度越高,使用的寿命越久,军用核燃料棒的丰度有两种,一种是93%,另一种是97.3%。
中国能造只用两个核反应堆的10吨级别,航速达到30节以上的核动力航母吗?
答案是能。
中国早在2010年的时候就启动了海上多用途模块化小型核反应项目,现在已经研发成功,并且已经按照在船上运用了,这就是ACP100s小型核反应堆。
ACP100s单堆供电能力12.5万千瓦,双堆供电能力是25万千瓦,也就是34万匹马力。(1马力=0.735千瓦)
对比一下:
美国福特级高双堆:20.8万千瓦电力:28万匹马力
美国尼米兹级双堆:19.1万千瓦电力:26.4万匹马力
中国ACP100s双堆:25万千瓦电力,34万匹马力。
由此可见,中国核动力航母使用ACP100s核反应在动力系统上并不比美国福特号航母差,由此中国造核动力航母是没有问题的。
但是
目前ACP100s核反应堆属于民用反应堆,设计寿命是60年,但是使用的并不是军用的核燃料棒,而是只有两年寿命的低丰度民用核燃料棒。
由于军用核燃料棒丰度比较高,所以能量释放更大,由此Acp100s能不能使用军用核燃料棒我也不知道。
军用燃料棒的好处就是不用频繁更换,民用的燃料棒要频繁更换,因为一旦更换燃料棒则意味着航母不在值班战斗状态,这时候会让军队的战斗力出暂时性的空缺状态。
总结:中国的ACP100s核反应堆,完全可以装在中国的核航母上作为核动力使用,在性能上并不比美国的差,就算不能使用丰度较高的军用核燃料棒,同样不妨碍它作为航母的核动力。
而且ACP100s所产生的电力比美国的福特级航母还多,这意味着我们国家航母有更多的电力可以分配,再加上我国掌握了中压直流电技术,在电能利用效率上比美国使用的中压交流电技术更好。
由此我们的核动力航母也许在整体性能上比美国的更出色。
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