核動力艦艇靠岸或停航後,需要停堆嗎?

冰雨1826551

【核動力航母、核潛艇靠岸後不停堆,關閉壓水反應堆要用控制棒!】

核動力航母、核潛艇目前主要使用壓水反應堆,整個的推進裝置是由反應堆、一回路、二回路、電力系統、應急電力系統和軸系所組成,一般在艦體靠下方的中後部 。在核潛艇上,核動力系統要佔3到4個艙室,在最為靠後的位置,靠近螺旋槳。

艦艇用常規動力系統——燃氣輪機和柴油機,可以隨時停車,隨時啟動。所以,驅逐艦、護衛艦、常規潛艇靠岸後,主動力系統都是不工作的,可由碼頭供電,也可以用輔機。但是,大型核動力航母靠岸後或者是進港後,還是依靠核動力系統,為全艦供電,所以核反應堆仍舊處於運轉狀態,是不關停的。一旦有突發任務,航母可以立刻起航。

核潛艇分為攻擊型核潛艇、戰略導彈核潛艇,靠岸時反應堆同樣都不停。因為,攻擊型核潛艇要隨時準備出海執行任務。攻擊型核潛艇與常規潛艇相比,最大的優勢就是大潛深、高航速,能快速到達作戰海域。戰略核潛艇即使在靠岸期間,也要保持高度的戒備水平,艇上的潛射彈道導彈仍處於隨時能夠發射的狀態,反應堆自然也不能停。

那麼,有軍迷和網友要問了,萬一出現突發情況,或者要維修,如何讓核動力航母和核潛艇的反應堆停下來呢?答案很簡單,用控制棒!

壓水反應堆的堆芯內部有多組控制棒(見上圖)。控制棒用銀銦鎘材料製成,外面套有不鏽鋼包殼。控制棒由硼和鎘等易於吸收中子的材料製成,可以吸收反應堆中的中子,它的粗細與燃料棒差不多。把多根控制棒組成棒束型,用來控制反應堆核運轉的快慢。核反應壓力容器外有一套機械裝置,可以讓控制棒快速插入堆芯,也可以調節控制棒插入堆芯的深淺。如果想使核反應堆停堆,只需將控制棒完全插入堆芯中就可以了。這樣一來,控制棒就吸收了大量中子,堆芯就會由於中子數量不足而導致裂變反應難以為繼,核反應自然就會減弱或停止運行了。


軍事觀察員東旭

核動力艦艇靠岸或停航時,一般是要停堆的!


停靠進行維護的“里根號”核動力航母,此時反應堆應處於“冷停堆”狀態

但是,反應堆的停堆並不像我們停車關閉發動機似的,而是有多種停堆形式,如

熱停堆、冷停堆、停堆換料等,每種情形等特點和用途也是不一樣的。

1)熱停堆:也叫熱態零功率,此時反應堆溫度仍維持較高水平,相當於我們開車時“發動機不熄火、掛空擋”。這種情況下,反應堆雖然停堆,但是隻要需要,很短時間內就可以重新啟動併到達較高功率水平,可以稱為是“待命”狀態;
在港停靠待命的俄羅斯“北風之神級”戰略核潛艇

2)冷停堆:此時反應堆已冷卻至較低的水平,如果要重新啟堆的話,則需要經歷一段較長的過程,與汽車發動機“冷機發動需要預熱”的情形類似。只有在艦艇船體長期停靠或者大修保養時才會降至冷停堆狀態;
在港檢修的法國“戴高樂號”核動力航母

3)停堆換料:這種情況下一般需要將反應堆壓力容器打開,去除乏燃料、換上新燃料;

反應堆完整性被破壞,就算想啟動也啟動不了,是最徹底的停堆狀態。

目前,世界上主流的核動力艦艇(包括核動力航母、核潛艇,以及核動力破冰船等),其換料週期都很長,例如美國最新的“福特號”核動力航母可以做到近30年不換料(反應堆設計壽命50年,只需中間換料一次),也就是說除非特殊情況,它的反應堆可以幾十年都不用打開,技術水平確實很高

美國最新的“福特號”核動力航母


威吶解析


美國艦用反應堆,軍用反應堆要比民用反應堆結構緊湊的多,在工藝製造也複雜很多。

軍艦不論是核動力還有傳統動力入港以後,主機都要停止運行,核動力艦船甚至在未等軍艦入港的時候,也就是進入12海里絕對安全的情況下,主機(反應堆)就要關閉,採用“輔機”推進。
一般來說艦船


有兩種動力和能源供應設備,一個是主機,一個是輔機。主機是在艦船行駛的過程中提供推進的,而輔機則為艦上的生活用能源、各種電器設備、武器裝備…提供電力,它們之間可以互不干擾進行使用,也可以並機聯合使用,比如:生活用電輔機發生故障,停止運行,可由主機帶動發電機為艦上的照明和做飯提供電力。並且軍用艦船不止一個主機或者一個輔機,而是多套。要不然只有一臺沒有備用或者獨立的,要是主輔機故障,那麼軍艦也就失去動力和感知力成了“死魚”!

那麼,主輔機具體到核動力艦船也是這樣的,核反應堆就是這類型艦船的主機,而主機又是艦船的心臟!艦船駐泊以後就要關閉反應堆、停止運行,減少其核燃料無故損耗和反應堆機械磨損,反應堆是“金貴”的艦船主件,費用要佔到核艦船製造費用20%左右,況且軍用核反應堆不似在陸上反應堆燃料棒更換頻繁,它的燃燒棒是全壽命的,也就是說核艦船的核燃料棒壽命結束了→反應堆的壽命也結束了→同時艦船也退役了!但是,艦體還能用幾年,所以儘量的將核燃料棒的使用壽命延長,這就要精打細算的讓反應堆運行省著用,不能因為核能源是所謂“無限能源”就大手大腳!要儘量做到核燃料、反應堆、艦體一起使用壽命結束。


核艦船當中除了“超級核航母”
以外其他艦船都有推進輔機,這樣就會大大的減少燃料棒的消耗和主機機械的磨損,圖片上這艘英國“前衛級”戰略核潛艇正在出港,指揮台冒出的白煙就是“柴油輔助推進機”在工作,等它出港到了深水區才讓核反應堆運行。而“核動力超級航母”本身太重了,只好讓核反應堆低速運行確保進出港(這也是一般國家用不起的原因之一,費用極高)。而核艦船入港駐泊完畢後核反應堆必須關閉,各種生活用電、燒飯(軍艦上做飯都要電,禁止使用燃油燃氣)和一些必要的設備運行則由岸上用電纜連接到軍艦上面……要是使用輔機發電,也同樣會產生主機那樣的使用矛盾!並且輔機運行噪音也是很大的,深更半夜duang duang作響還讓不讓人睡覺了?況且輔機使用的是優質柴油,用它發電實在太浪費了,不如從岸上接一根電纜經濟……。

從上面簡單的介紹了軍用艦船的主輔機使用原則來看,不論是核動力還是常規動力的軍用艦船,入港駐泊後主輔機都有關閉,以減少燃料和機械磨損。


皇家橡樹1972

核動力系統的停堆與起堆都是一整套的操作規程,不但複雜而且難,而且時間不短,還不是一天兩天,還會造成堆芯損耗,停與起動前都得有大量的檢測工作,可能要有更換。反而不停堆艦也要用電,只需降低堆的燃值則可,堆在理論上可十至五十年不停堆。


金魚缸

這要看靠岸幹什麼?

如果是靠岸休整或不涉及核反應堆的維修只需要熱停堆就可以了。熱停堆狀態要再次啟航的話時間較短就可以使反應堆再次運行。

如果是長期停航或涉及反應堆的維修的話,要一直降功率,直到冷停堆狀態。這樣要想再次啟航時間就要長得多了


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