03.05 核動力航母在海上燒的什麼?

時無雙


兔哥回答:航母做為大型艦船,動力性能是有嚴格要求的,航母雖然是大型的海上移動機場,但和戰鬥機的起降對甲板的需求來說,航母的甲板還是短了點,因此航母艦載機起降採取了技術和環境兩項措施。技術措施一個是採用彈射起飛方式,利用蒸氣或者是電磁技術對艦載機施加一個助力,增加艦載機的起飛速度,相應降低起飛距離,有點強人所難的意思;第二個就是採用躍升角度的滑躍起飛方式,這個是在航母的艦首使甲板有一個上翹的角度,用以提高艦載機的起飛高度,方便艦載機起飛。藉助環境起飛就是需要航母高速逆風而行,艦載機逆風起飛能夠藉助風的阻力提升機翼升力,這樣可以多攜帶燃油和彈藥,逆風降落時能夠相應降低航母與艦載機的相對速度,有利於降落,這樣航母就需要具備高航速,航母速度越快越有利艦載機起降,但要滿足這樣的條件就必須要具備強大的動力;


航母的動力目前有三種方式,一個是燃油鍋爐加蒸氣輪機的組合方式,一個是核能加蒸氣輪機的組合方式,一個是燃氣輪機加柴油機加電動機的組合方式,這個主要是英國的女王級航母使用,但效果並不優秀,最大航速約27節。而前兩種的動力都能使航母的速度達到30節以上的速度。其實艦船的航速要提升一節的速度非常困難,航速一直是船舶工業努力攻關的一個重點領域。三種動力中,核動力的優勢最明顯,由於使用核燃料因此航母具備無限航程,這對於後勤補給的壓力就小了很多,核動力也能用滿足彈射起飛所需要的電能,和蒸氣量。核動力航母可以理解成是燒核燃料的,但這個核燃料也有缺陷,就是防輻射的問題,另外也需要高價錢,核動力是三種動力中使用費用最高的一個,鍋爐是最便宜的一個。

核動力航母和燃油鍋爐動力航母的動力原理都一樣,燒開水產生蒸氣,蒸氣帶動蒸氣輪機轉動,帶動螺旋槳划水前進,不同點在於鍋爐燒重油,核動力燒鈾-235,核動力航母的反應堆都是壓水堆,控制鈾-235釋放產生熱能,利用水降溫產生水蒸氣,蒸氣帶動蒸氣輪機轉動。不過航母上的鈾-235有講究,丰度都很低,否則它會爆炸。鈾存在於自然界中,有專門的鈾礦為什麼不爆炸就是丰度限制,鈾礦含量都非常低,鈾235和它的同位素共存,其中鈾235只有0.7%,需要提純。核電站使用的鈾235丰度只有3%左右。美國是核動力航母最多的國家,它的11艘航母都是核動力的,不過美國的航母使用的鈾235濃度要高很多,美國有這樣的技術。航母以及潛艇用的核動力裝置都是絕對保密的,不會對外透露出一點,航母一次裝多少鈾235,丰度多少都不會說,想要獲得只能是自己去研究。


航母核動力裝置使用的國家目前只有美國和法國,法國是將核潛艇的核動力反應堆安裝到了航母上,兩座K-15核反應堆為4.5要多的航母提供76200馬力的動力,結果最大航速只有25節,動力太弱了,速度上不去,使用彈射器也受到影響。美國的企業號使用了8臺A2w型核反應堆,每兩臺帶動一部蒸氣輪機,四部螺旋槳能夠使航母跑出33節高航速。加一次核燃料可連續航行20萬海里。而美國尼米茲航母由2座A4W型壓水式核反應堆提供動力,使航母具備30節以上的航速,總馬力達到了28萬馬力,加一次燃料可以連續運行航速30節以上,可連續運行13年,基本就是一次用個夠了。法國的K-15核反應堆5~7年就需要更換燃料。



航母核動力的優勢很明顯,特別是具備彈射起飛的航母。目前來說具備彈射起飛的航母都採用了核動力,當然這並不是說燃油鍋爐動力航母就不能安裝彈射起飛裝置,美國的小鷹號航母就是常規動力航母,但依然安裝了彈射器。航母核動力反應堆研製難度很大,不但要有足夠功率,同時還要有防輻射保護措施,所以核動力航母“燒鈾”雖然優點多,但研製難度也大的多,技術門坎也高。
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