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核动力浮动平台开工 验证国产航母核动力推进系统
送交者: 力挽狂澜 2018年06月11日02:31:29 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  中国正在设计、建造海上核动力浮动平台

  中国第一个海上核动力浮动平台项目已经开工,预计2021年投入使用,它采用两部国产ACP1000小型反应堆,单部功率为12.5万KW,具有广阔的市场前景,可以为沿海城市、临港工业区、海岛、海上钻井平台提供清洁、高效的供电、供气、供暖、海水淡化解决方案。

  不过外界普遍推测中国设计、建造这样海上核动力浮动平台也有为未来核动力航空母舰验证反应堆及相磁技术的考虑,它表明国产核动力航空母舰正在向最后也是最大一个技术难关发起冲击。

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  正在海试的国产航空母舰,可以看到它正在进行大机动测试

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  它采用了国产ACP1000小型先进反应堆

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  尼米兹级航母采用了A4W反应堆

  根据相关资料,中国海上核动力浮动平台采用国产ACP100反应堆,这种反应堆是中国相关单位根据新世纪需要研制小型先进反应堆,反应堆高度在10米左右,内径3米,额定热功率为385MW,额定电功率为120MW,两部反应堆加在一起的功率就达到240MW,即便考虑到这样功率通过减速器、推进轴传递出去,不可避免会有一定损失,但是可能还是要比美国核动力推进系统功率要大一些,尼米兹级航空母舰采用A4W反应堆,两部反应堆加在一起总功率大约为195MW,最新型福特级核动力航空母舰采用了功率达大的A1B反应堆,总功率提高到205MW。

  美国海军认为核动力航空母舰面临作战环境越来越复杂,对于反应堆功率要求越来越大,首先反应堆功率越大,航母速度越快,航速是航母最重要战术指标之一,对于航母战略/战役机动、摆脱潜艇跟踪都有重要意义,当年企业号航母为了摆脱苏联攻击核潜艇跟踪,在冲刺之中速度曾经超过30节,另外一个是应付日益增加舰载系统能源压力,大量新武器、设备装备舰之后,包括有源相控阵雷达、高能武器、综合电力推进系统等等,对于舰艇能源供应是一个非常大压力,这样就要求反应堆能够提供更大功率,以便更好支持水面舰艇全电化。从这个角度来讲ACP100S海上核动力平台具备较大功率,为未来国产航母核动力推进系统打下了一个比较好的基础。

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  航母对于航速要求较高,这样就对反应堆功率提出了更高要求

  不过ACP100S这样海上核动力平台与真正航母核动力推进系统还存在非常大差距,例如航母核动力推进系统对于体积和重量要求更高,需要考虑在复杂海况下工作,另外航母核动力推进系统对于安全性要求更高,堆芯工作时间更长,民用反应堆一般24个月就可能更换一次堆芯,这对于航母核动力推进系统来说,显然是无法接受的,尼米兹级航空母舰大约是这个数字的10倍左右,当然民用反应堆核燃料时间较短也与它核燃料浓度较低有关,军用反应堆一般采用高浓度核燃料,想加长反应堆使用期限也不是一件容易的事情,因为相关器件需要在高辐射、高温、高压力环境下长期工作,对于材料和工艺要求非常高,中国海军在核动力推进系统领域采取了比较稳妥发展方针也就可以理解了。

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  航母换料大修需要持续数十个月时间

  因此中国海军在完成2艘滑跃航母之外,可能还会继续1-2艘常规动力航空母舰,为国产航母核动力推进系统发展争取时间,打好基础。

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