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電磁彈射有了 中國航母還需要核動力嗎?
送交者: 嵐少爺 2025年09月29日15:18:54 於 [軍事天地] 發送悄悄話

“福建”艦近日官宣成功彈射和回收3種型號的艦載機,意味着“福建”艦距離正式服役已經指日可待,也意味着國產航母的技術進步取得了階段性成果,那麼下一步國產航母還有哪些需要填補的技術空白呢?

參照美國經驗,下一代航母應當進一步增大排水量,達到美國的“尼米茲”級和“福特”級的水平,即滿載排水量10萬噸左右。對於增大國產航母的排水量,是沒有異議的,畢竟更大的排水量意味着可以搭載更多的艦載機、燃料和彈藥,也意味着擁有更長、更寬的甲板,可以提升艦載機的運作效率和改善起降條件。美國航母的實踐證明,10萬噸排水量是目前航母最適宜的尺寸,既可以通過蘇伊士運河這條全球最重要的海上咽喉要道,也可以停靠在全球絕大多數的大型碼頭。航母排水量如果超過10萬噸,則運用會受到航道、碼頭的諸多限制,反而事倍功半。但對於下一代航母的動力,爭議卻比較大。已經被我們把尾巴摸禿嚕皮的美國航母雖然選擇了核動力,但並不意味着核動力航母就代表着未來唯一的發展方向。

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■正在通過蘇伊士運河的美國航空母艦,如果噸位再增加就只能繞行好望角。

目前,世界各國的航空母艦的動力主要有三種:蒸汽輪機、燃氣輪機和核反應堆,各有優缺點。先說核動力。美國海軍現役的11艘航空母艦全部為核動力,再加上法國海軍的“戴高樂”號,目前全球共有12艘核動力航母,如果再加上已經退役的美國海軍“企業”號,全球共製造了13艘核動力航母。因此很多人認為,全球使用航母經驗最豐富的美國海軍既然選擇了核動力,那麼核動力航母肯定是最優選擇。但彼之蜜糖,吾之砒霜,核動力適合美國航母不一定就適合中國航母。先來看核動力航母的缺點。

1.造價昂貴,維護使用費和無害化處理費更昂貴。

美國海軍曾統計過,“尼米茲”級核動力航母的造價是同時期“小鷹”級常規動力航母的3-4倍(兩級航母雖然曾經同時期建造,但“小鷹”級首艦“小鷹”號1956年開工造價2.5億美元,“尼米茲”級最後一艘“布什”號2009年開工造價62億美元,考慮到通貨膨脹根本沒有可比性。“小鷹”級4號艦“肯尼迪”號1964年開工造價約2.9億美元,“尼米茲”級首艦“尼米茲”號1968年開工造價約10億美元,更有可比性。)核動力航母的維護使用費更是遠高於常規動力航母,“尼米茲”級航母在全壽命周期內,需要花費在核反應堆方面的費用至少是9.75億美元,核反應堆保障費占軍艦運行費的比例約為22.39%,而“小鷹”級航母燃料占軍艦運行費的比例只有17.26%。目前正在更換核燃料並進行大修的“斯坦尼斯”號航母的預算為29.8億美元,由於其大修時間延期,還需要追加預算。

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■正在吊裝中的A4W核反應堆,用於“尼米茲”級航母。

核反應堆需要更多高素質的工程師操作和維護,“尼米茲”級航母動力部門共有749人且其中50%以上都是中士以上軍銜的高級士官,“小鷹”級航母動力部門只需619人且其中中士以上軍銜的高級士官只有25%。“尼米茲”級航母還需為動力部門的艦員支付核輻射特殊津貼,並定期組織體檢和療養。更多的艦員、更高的軍銜和更多的特殊津貼,意味着在艦員薪資方面需要更多的額外支出。“尼米茲”級航母退役後核反應堆和核燃料需要進行封存和無害化處理,艦體需要清理核污染之後才能拆解,整個成本約需9億美元,而“小鷹”級航母的拆解只需0.53億美元。

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■從美國國會審計署發布的報告來看,核動力航母的全壽命周期成本相較於常規動力航母而言,要高出整整162億美元左右。數據來源:美國國會審計署《海軍航母:常規動力航母和核動力航母的費用—效能》發布時間:1998年8月

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■從上表可以看出,核動力航母在人事、修理、訓練等領域內的支出要遠遠高於常規動力航母,此外,核動力航母還要承擔核動力支持(保障)費用,而這一項,常規動力航母則不需要考慮。數據來源:美國國會審計署《海軍航母:常規動力航母和核動力航母的費用—效能》 發布時間:1998年8月

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■位於美國華盛頓州的美國海軍核反應堆填埋場。美國海軍退役的核反應堆在經過封存後,會送到這裡掩埋。核反應堆剩餘的核廢料的半衰期長達數萬年,在此期間核輻射無法根除,只能通過掩埋,防止泄露。掩埋後,需要隨時監測核輻射情況,根據封存體腐蝕情況,及時再次進行封存,因此後續維護成本會很高。

在噸位接近、艦載機性能和數量接近的情況下,核動力航母的戰鬥力相對於常規動力航母又達不到碾壓的優勢。對於航母數量不足,尚處於追趕階段的中國海軍來說,建造1艘核動力航母的的經費可以建造2-3艘常規動力航母,足以迅速追上中美之間的航母數量差距。

2.維修保養耗時長久。

核動力航母換料和大修,工藝複雜,且需要進行輻射屏蔽,工期長達數年時間。“尼米茲”級航母更換核燃料理論耗時約為3年半,但目前正在大修的“斯坦尼斯”號航母計劃耗時5年5個月,且很可能進一步延期。之前完成大修的“華盛頓”號耗時5年9個月。而“尼米茲”級航母的全壽命周期為50年,這意味着僅僅是更換核燃料就需要占用核動力航母全壽命周期十分之一以上的時間。不僅時間成本高,還會長時間占用船廠寶貴的船台,產生額外的船台成本。雖然美國最新的“福特”級航母號稱全壽命周期不需要更換核燃料,但這是建立在美國豐富的艦用核反應堆使用經驗、先進的核技術和使用武器級高濃縮核原料基礎上的。這些條件中國都不具備。

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■正在換料大修的“斯坦尼斯”號航母正在被移出干船塢,為其他航母騰出船塢,其大修時間超出計劃一年半,嚴重影響了下一艘需要大修的航母。甚至導致美國海軍全部11艘航母的部署都捉襟見肘。

3.航行靠泊與部署限制多。

核動力航母由於會產生核輻射,在駛入其他國家領海或靠泊港口時,會收到環保法律和政策的限制。美國由於掌握世界海權,在全世界主要航線上建有軍事基地或簽訂了軍事協議,在這方面受到的限制較少。而中國海軍如果使用核動力航母,在沒有掌握世界海權期間,航行靠泊必然要充分尊重所在國的法律,會收到諸多限制,不利於遠洋航行和執行任務。

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■“小鷹”號常規動力航母退役前隸屬美國海軍第7艦隊,母港為日本橫須賀。2004年“小鷹”號時,日本民眾因美國計劃派遣核動力航母繼續將橫須賀作為母港,而舉行抗議活動。這還是在駐日美軍為太上皇的日本,換一個國家恐怕反對聲音更強烈。

4.損管搶修難度大。

核動力航母的核反應堆因故障、事故或敵方打擊而出現核泄漏後,艦員必須緊急撤離,無法進行損管搶修。這就導致對於常規動力航母來說不傷筋不動骨的小傷,到了核動力航母身上就得放棄損管搶修,本來能搶救一下的寶貴航母只能眼睜睜的棄療。

即便是航母具備修復價值也具備修復條件,但必須千里迢迢拖回美國本土唯一具備維修航母資質的紐波特紐斯造船廠維修。

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■紐波特紐斯造船廠既是美國唯一能建造航母的造船廠也是唯一能對航母大修的修船廠。目前,紐波特紐斯造船廠修船和造船任務異常忙碌,大量艦船的修理和建造都出現大幅度的延期,占用了寶貴的船台。這就造成惡性循環,後面等待維修的艦船只能排隊等待,即便是優先等級最高的航母,也得乖乖排隊。

既然核動力航母缺點這樣明顯,為什麼美國海軍卻堅持全核動力化?這是因為,我大美自有國情在。一是美國海軍需要全球部署,核動力航母無限續航和高速的優勢才用得上。二是美國擁有全球最先進的核技術,最早造出原子彈、氫彈,最早造出核潛艇、核動力航母、巡洋艦、驅逐艦,擁有全球最多核電站。三是美國海軍先後製造了超過100艘核潛艇,可以和核動力航母分攤核反應堆的研製成本。四是以美國核潛艇之父里科弗為首的擁核派為了分攤核動力的研發費用,大力推廣美國海軍水面艦艇的核動力化。這也是冷戰時期,美國海軍大造核動力巡洋艦和驅逐艦的背景。但實踐證明,水面艦艇中只有核動力航母勉強物有所值。即便如此,在航母編隊中受制於常規護航艦的航速所限,使得核動力航母的持續高速航行的優勢也會隨之瓦解。與此同時,常規護航艦在進行加油補給的同時,核動力航母勢必也要進行同類作業保障,因此這就使得另一個優勢,即降低對海上補給的依賴性同樣會消失不見。因此不論是核動力航母還是常規動力航母,一旦進入航母戰鬥群後,都要與編隊速度、補給間隔等保持平行,而從這個角度而言,核動力航母與常規動力航母就處在同一水平線。五是美國在核裁軍後存儲有的大量武器級高濃縮核燃料可以作為核動力航母的燃料,既節省了銷毀核武器的費用,又節省了製造核燃料的費用。

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■里科弗上將是美國海軍中最為堅定的擁核派。從某種意義來說,美國海軍採用核動力航母,是美國海軍內部擁核派和反核派黨派鬥爭的結果。擁核派身後站着以核武器、核動力為利益的強大軍工複合體,反核派身後則只有日趨沒落的蒸汽輪機研製企業,根本不是擁核派的對手。

其實在冷戰時期,美國航母是核常兼備,既裝備核動力的“企業”級、“尼米茲”級,也同時裝備常規動力的“小鷹”級、“中途島”級、“福萊斯特”級等,航母總數保持在15艘以上。冷戰後美國大裁軍,將航母總數減少到11艘,才具備了逐步用新建的核動力航母替換常規動力航母的條件。

對中國海軍來說,核動力航母在美國海軍身上的缺點,同樣適用,同時優點又又缺乏吸引力。

1.無限續航暫時用不上。

核動力航母最突出的優點就是續航能力強,理論上具備無限續航的能力,但是艦載機和航母的護航艦艇卻需要定期補充燃料,因此核動力航母的這個優點並沒有太大意義,至多是將艦用燃料的空間節省出來,可以裝載更多的艦載機燃料、彈藥和食品。航母戰鬥群的補給周期要遷就護航艦艇,而且核動力航母除了要補充艦載機的航空燃油外,還需要補充彈藥和食品,因此核動力航母的補給周期並不會比常規動力航母的長。這這個角度來看,所謂的核動力航母無限續航不過是個偽命題而已。

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■“杜魯門”號航母和護航艦艇正在同時接受補給艦的海上補給。如果擔心國產常規動力航母續航力不足,可以將不造核動力航母省下的經費,多造幾艘補給艦,整個航母戰鬥群的續航力反而更強。

中國海軍短時間內不需要全球部署,主要任務仍然是在西太平洋地區實施反介入及區域拒止作戰,在沒有解決台灣問題並將美國力量驅逐出西太平洋之前,顯然不可能分散兵力將有限的航母部署到其他地區。那麼核動力航母無限續航的優點,在中國海軍這裡就成了食之無味、棄之可惜的雞肋。

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■2025年6月,中國海軍“遼寧”艦、“山東”艦航母編隊赴西太平洋等海域開展訓練,圖為日本防衛省發布的2個編隊的航跡圖。中國航母服役以來,實戰化訓練的主要區域就是東出第一島鏈,進入第二和第三島鏈之間廣闊的西太平洋海域。

2. 高功率、長壽命的核反應堆技術門檻有待攻關。

在很多人的認知里,覺得核反應堆的功率高又不擔心燃料不足,核動力航母的航速必然會快。但只要看看慢悠悠的法國“戴高樂”號航母就知道,這是個偽命題。虛榮又虛弱的法國當年為了搞核動力航母,沒有條件硬上,直接將核潛艇的核反應堆搬上“戴高樂”號。核動力航母與核潛艇共用反應堆也不是不可以,但財大氣粗的美國“企業”號是單台功率不足數量湊,足足裝了8台A2W核反應堆,總功率達到208.9兆瓦,最高航速33節,代價就是船體狹長,成為世界上最長的航母,船體內部大量空間被動力系統占據。摳摳搜搜的法國人只為“戴高樂”號航母裝了2台核反應堆,總功率只有60兆瓦,最高航速只有27節,還沒有常規動力的遼寧艦航速高,甚至不如為其護航的法國“地平線”級驅逐艦的航速高。

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■“戴高樂”號直接拉低了核動力航母的下限。

航母航速高的好處,一是可以製造更強的甲板風,幫助艦載機起飛,二是可以快速投送兵力。但對中國海軍來說,這兩個好處其實意義不大。採用滑躍起飛方式的英國“伊麗莎白女王”級航母最高航速25節,說明航母最高航速只要達到25節,就可以產生足夠的甲板風。中國海軍未來10萬噸級航母即便採用常規動力,也能達到25節這個門口。而配備功率強大的電磁彈射器,中國航母起飛艦載機時,連25節這個門檻都可以再降低一點。

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■“伊麗莎白女王”級航母採用滑躍起飛,最高航速25節。

前文分析過,中國海軍未來可能的作戰區域主要集中在西太平洋地區,根本不需要快速投送兵力,距離本來就不遠,快一點節省不了多少時間,慢一點也耽誤不了多少時間。同時,航母護航艦艇的最高航速一般不超過30節,即便航母能跑的更快,也不可能裸奔。

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■航母在戰鬥時從來不會單打獨鬥,也絕不可能甩開護航艦艇追求最大航速。

對於中國海軍來說,發展核動力航母首先要解決大功率艦用核反應堆的技術難題,並且最好一步到位實現艦堆同壽,防止因為中期更換核燃料而長時間大修。但從中國艦用核反應堆的技術儲備來看,要解決上述2個問題,顯然還需要不短的時間。“福建”級的下一級國產航母如果能一步到位解決上述技術問題自然最好。如果不能,不如退而求其次,在“福建”級的基礎上增加排水量,但仍然使用常規動力,儘快增加中國海軍航母的數量。技術問題,可以穩紮穩打,不必急於求成。或者,在研發核動力航母的同時,繼續研發常規動力航母,兩條腿走路。

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核反應堆技術路線譜系。中國正在全力攻堅第四代核反應堆技術,同時研發多條技術路線。

截至2025年4月,中國運行、在建及核准核電機組總數達102台,總裝機容量突破1.13億千瓦,成為全球核電第一大國。預計2030年前運行核電裝機規模將躍居世界第一。2030年還將實現高溫堆、快堆、熔鹽堆等四代核反應堆的模塊化量產。因此,國產航母等一等,一步到位使用第四代核反應堆不是更香嘛?

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