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中國潛艇該採用小堆AIP?若是彎道飆車結局或是翻車
送交者: 力挽狂瀾 2017年11月22日23:24:36 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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小堆AIP結構

  在國內,從體制內到體制外,都一直有人鼓吹小堆AIP潛艇。

  這些人中,有些是揣着明白裝糊塗的。常規潛艇的小堆AIP技術,由80年代加拿大在民用潛航器的核動力裝置基礎上開發,隨後被國內引進;而當時推動這批技術引進的人及其同盟,就是今天體制內小堆AIP技術的鼓吹者。

  一:小堆AIP潛艇,和核潛艇性能到底差多遠?

  小堆AIP和現有的傳統核潛艇,都是靠核反應堆作為最終能量來源。兩者最大的差別在於,反應堆功率和動力系統的構架設計。

  小堆AIP潛艇的主要動力其實是電池組,平時反應堆就是給主電池充電用的;一旦潛艇撒開了跑18-19節(33-35公里/小時)的高速,很快電池裡儲存的電能就會耗盡,又要慢下來。水下阻力增大非常快,速度提升一倍,潛艇至少需要原來八倍的推進功率。

  傳統常規潛艇的最大高速航行能力,是維持一小時的18-19節;有AIP,只是潛艇把主電池耗干以後不用上浮,在水下就能繼續充電。小堆AIP潛艇動力確實比常規要強,但是按小堆的極限,這個最大速度也只能維持到兩個小時——功率再高,就必然變成傳統核潛艇了。

紅寶石核潛艇,兩千六百噸,持續25節航行沒有任何問題紅寶石核潛艇,兩千六百噸,持續25節航行沒有任何問題
  而傳統的核動力潛艇,完全以反應堆作為主要動力,直接通過機械變速箱或者電機驅動螺旋槳;一直維持25節、30節的航速沒有任何問題。潛艇之間要發起主動獵殺作戰,必須具備長時間、高於對手7節以上的航速,才有機會把對手納入自己魚雷的射程區域。

  面對傳統核潛艇,小堆AIP潛艇打不了、跑不掉,戰鬥力之間存在不可彌補的巨大差距。面對常規潛艇,小堆AIP潛艇又不能像核潛艇那樣,建立起壓倒性的水下機動能力優勢。

  二:潛艇核動力到底昂貴在哪?為什麼功率小並不能真正省錢?

  核動力最大的成本,源於對核輻射的控制和防護。反應堆在啟動以後,核燃料裂變會形成大量極不穩定、放射性極為強烈的產物;這是核反應堆主要的輻射來源,原本自身沒有輻射、但是在強烈的中子照射下活化,最終也帶放射性的物質是一小部分。

  為了將這种放射性控制在安全範圍以內——儘可能不泄漏,漏了也能在最短時間內、把危害範圍控制到最小;整個核動力裝置,從設計、製造、使用、維護、拆解報廢;全部都要按照完全不同的標準規範執行,從物到人,涉及到的每一個環節,成本都遠遠高於常規動力系統。

  海參崴

  俄軍報廢核潛艇無錢處理,大量扔在海參崴基地,拖一天算一天

  比如很多人都不知道的一點,船舶的反應堆在運行過程中,會產生三廢——放射性的也太、氣態、固態廢物;這些廢物需要相應的收集、濃縮貯存和處理措施——其中之一,就是具備處理核廢物能力的專用碼頭。這就需要大量的專業設備和人員進行支持,其運行成本和核潛艇的反應堆大小功率無直接關係。

  小堆的功率降低,其成本的主要降低在核燃料方面。但這隻占整個核動力成本的很小一方面。特別是現有小堆的構架,更換核燃料的頻率遠遠高於新型大功率反應堆;而換料不僅價格極為高昂,而且會將導致潛艇相當長的時間內無法使用。

  和傳統核動力潛艇相比,小堆AIP潛艇只能在採購上節省不高於20%的成本;而正常使用、維護、報廢拆解的成本,連10%的差距都沒有。

  三:小堆AIP潛艇遠比常規AIP潛艇和現代先進核潛艇要吵鬧

  核反應堆最害怕的事情之一,就是核燃料釋放的高熱量不能被冷卻劑及時帶走,導致超溫燒毀。因此早年的傳統核潛艇,就算懸浮着不動,反應堆的冷卻劑泵也始終不敢關停;而這是長期以來,靜止和低速下核潛艇噪聲顯著大於常規潛艇的關鍵。

  後來隨着技術的進步,大功率反應堆開始具備非常強的自然循環能力;不開泵的情況下,也能在60-80%功率下,依靠冷卻劑的自然流動,保證反應堆的正常運行。這是現代先進核潛艇,安靜隱身性能的一個巨大突破。而小堆AIP在這方面沒有前途,自然循環需要足夠高的溫度和功率作為基礎。

  小堆AIP潛艇,加拿大炒作概念數十年最後連自己都放棄,蘇聯造出過實艇做了長期試驗卻從未推廣;不是巧合,而是本身這就是一條高價低能的彎路。彎路飆車,結局只有翻車,不會有例外。

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