核潛艇是把常規潛艇裡的柴油機卸掉,裝上一個核反應堆驅動嗎?

俗雅科學


核潛艇是指採用核反應堆作為主動力的潛艇,如果僅從系統組成上來說,核潛艇與常規潛艇的區別確實只有動力系統不同,其他包括武器系統、探測系統、作戰指揮系統等都沒有實質性的差別。但是,如果把核潛艇僅僅認同為將常規潛艇的柴油機更換為核反應堆,那就太小看核潛艇了!不論是技術難度還是戰鬥力,核潛艇都比常規潛艇高一個量級,而且,在配合航母編隊進行遠洋作戰或者長期海上部署時,只有核潛艇才能滿足航母編隊的要求,常規潛艇航速連航母的影子都跟不上!因此,如果要說常規潛艇和核潛艇的區別,個人認為可能以馬車和汽車類比更為妥當些。

建造完成、準備下水的“弗吉尼亞級”核潛艇
國產新型常規動力潛艇下水儀式

常規潛艇基本都已柴油機作為主動力,近些年包括斯特林發動機、燃料電池等多種形式的不依賴空氣動力系統(AIP)也逐漸在新型號的常規潛艇中得以應用。但是以目前的技術水平以,不論是那種形式的AIP系統,功率水平也都只有幾百千瓦級,只能用於潛艇低速航行(大概3-5節水平),未來一段時期內都無法作為常規潛艇的主動力系統。除了功率水平較低外,即便是裝備AIP系統的常規潛艇也不是可以一直在水下航行,一般也就只能維持10天左右,仍需要定期上浮。從機動性和隱蔽性兩個方面,常規潛艇主要還是應用在中近海的水下作戰,使用範圍相對比較受限制。常規潛艇的傑出代表,德國212、214級潛艇,均裝備了AIP系統

燃料電池AIP系統的一般組成

從功能上來講,個人認為核動力系統與潛艇堪稱“絕配”!潛艇的最大特點是水下隱蔽性,藉助水體的掩護可以隱藏自身的航跡、位置,讓對方摸不清套路。而常規潛艇需要定期上浮或者深處通氣管充電,而這一過程是最容易暴露自身位置的時候,即便是在水下航行也需要受到動力限制而不能長時間高速機動,在面臨反潛能力較強的對手時,很容易陷入被動境地。核潛艇上的核動力系統完全不依賴空氣,而且可以長時間保持高功率運行,比如美國最新的“弗吉尼亞級”核潛艇裝備的SG9反應堆,可以實現全壽命30年不換料,而且可以達到34節的最高航速,超過了“尼米茲級”和“福特級”核動力航母30-31節的航速,可以伴隨航母編隊全球部署。

某型常規潛艇上採用的柴油機核潛艇反應堆及動力系統的一般組成結構

核潛艇與常規潛艇除了在性能上有巨大的差異外,在設計、製造方面也有明顯的差別。常規潛艇的柴油機在艇上佈置時只需要考慮尺寸、重量即可,而核潛艇上的反應堆不僅要考慮尺寸和重量,還需要考慮輻射防護和應急響應措施。核反應堆在運行是會釋放大量的輻射,如果沒有合理的屏蔽措施,對於艇員和艇上設備都會造成嚴重影響,一般情況近屏蔽結構、材料的所佔的空間和重量可能比一般常規潛艇的柴油機還要大,而由於核反應的特殊性,如果發生意外,其後果要比常規動力潛艇上的柴油機嚴重的多,各項應急措施和配套設備也是設計中必須要考慮的因素;此外,核反應本身就是一項人類所能掌握的頂尖技術之一,能夠設計、製造軍用動力堆的國家也只有“五常”,核潛艇不僅是軍事實力的標誌,更是一國技術能力和綜合國力的體現,其地位是常規潛艇所無法比擬的。某型被拆解的核潛艇的反應堆艙段,反應堆外部包裹了厚厚的屏蔽層

青島海軍博物館退役的091艇反應堆艙,平時堆艙及附近區域是不會有人的

隨著軍用核動力技術的不斷完善,核潛艇的優勢越來越明顯,堆功率不斷提升、換料週期不斷延長(部分型號已經做到全壽期不換料)、智能化水平和安全性也在不斷提高,而且隨著潛射巡航導彈、反艦導彈等武器形式的多樣化,其在海上對抗尤其是遠洋作戰中的作用將會更加明顯。未來的海軍強國,核潛艇和核動力航母是必要裝備,隨著艦船電力推進和電磁武器的不斷應用,核動力系統的優越性還會進一步提升,加強核動力技術研發十分有必要!

“弗吉尼亞級”核潛艇內部操控截面,已高度數字化、智能化美國下一代戰略核潛艇“哥倫比亞級”將會採用新型反應堆,功率更大、壽命更長


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