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中國第三代核潛艇關鍵技術獲得突破
送交者: 三把刀 2015年12月14日23:40:35 於 [軍事天地] 發送悄悄話

根據多方情報,美國軍方近日宣稱首次證實中國094型戰略核潛艇攜帶“巨浪-II”潛射彈道導彈進行戰備巡航,真正具備了二次核打擊能力。據悉,094型核潛艇滿載排水量達11,000噸,載彈12枚,“巨浪-II”導彈最大射程達7,400公里。

相比之下,094型核潛艇性能在五個安理會常任理事國中排名倒數第一。美軍“俄亥俄”核潛艇排水量18,750噸,載彈量24枚,“三叉戟-IID5”潛射導彈射程11,300公里。俄軍“北風之神”級核潛艇排水量24,000噸,攜帶RSM-56潛射導彈。英軍“前衛”級核潛艇排水量16,000噸,攜帶16枚“三叉戟-IID5”潛射導彈。法軍“凱旋”級排水量14,335噸,載16枚M51導彈。

中國核潛艇與其他四國差距最大的原因在於核潛艇動力系統和大直徑耐壓殼技術相對落後。雖然一直處於機密當中,但中國官方的零星報道還是讓防務專家尋得蛛絲馬跡,特別是新一代潛艇核動力系統研製進展。

就在中共軍委主席習近平2014年4月9日首次視察094型戰略核潛艇“長征九號”近一個月後,中國官方就在對中船重工第719研究所高級工程師劉春林的報道中披露了新一代潛艇核動力研製情況。


習近平曾視察的093型攻擊核潛艇(外側)和094型戰略核潛艇(內側)

報道顯示,2012年,新型號批覆立項研製,劉春林被中國國防科工局任命為該型號的副總設計師,同時兼任該型號動力系統總師。在《湖北日報》報道中,這樣寫道,“2011年夏,劉春林21小時不間斷地做疲勞試驗,推斷可行性”“試驗要在兩個月內完成”等。而在中船重工官方網站這樣寫道,“劉春林主持完成的新型集成二迴路系統技術、研究提出的主循環水自然冷卻系統技術方案,解決了相關設備的關鍵性技術問題”“在某背景型號核動力專項工程研製過程中,他冒着酷暑在高溫高壓試驗系統邊進行驗證,最終實現了技術突破”。

而早在2010年,《武漢科技報》在一篇報道中稱,劉春林一直從事某核動力二迴路系統科研設計、課題攻關和技術保障研究,大力開拓和應用了某核動力裝置新技術。“十五”期間,劉春林領導的團隊承擔並完成了某國防預研重點項目課題,創造性提出採用集成二迴路系統技術,使核動力二迴路系統在成倍提高功率密度的同時,大幅度降低動力裝置的輻射噪聲水平,適應模塊化造船發展趨勢,總體性能指標達到世界先進水平。在某型號課題攻關中,參與研製了蒸汽發生器二次側非能動餘熱排出技術,課題成果有效提高了某核動力裝置固有安全性,解決了困擾中國某核動力裝置多年的最終熱阱難題。    

從以上報道可以看出,劉春林在新一代核動力研製中有三大貢獻,分別是新型集成二迴路系統、主循環水自流冷卻系統、蒸汽發生器二次側非能動餘熱排除技術。而這些都是全球先進核潛艇動力系統使用的關鍵技術,符合艦艇核動力技術大趨勢:採用非能動安全技術,提升反應堆自然循環和安全可靠性;採用緊湊式或一體化布置反應堆,以及集成組合式或整體組合式二迴路,實施模塊化設計建造,簡化系統設備,減小體積重量,提高功率密度;提高自然循環能力,覆蓋常用工況功率需求,研製低噪聲設備,設置低噪聲運行工況。

據了解,全球現役的先進核潛艇壓水堆自然循環能力為30至60%,中國新一代核潛艇壓水堆也應至少達到這一水平,而俄羅斯在研的ABV-6M壓水堆自然循環能力目標是100%。

而有公開證據表明,中國新一代潛艇核動力具備了較強的自然循環能力。據報道,從2011年中核集團開始公開推廣一種多用途模塊化小型壓水堆ACP1000,這是一種功率為385MWt/120MWe的一體化小型壓水堆,內置蒸汽發生器和控制棒驅動機構,具有完全非能動的安全設施。


中國第三代核潛艇性能將大幅提升,有望達到國際先進水平

《中國能源報》曾在2011年8月和11月兩次報道中都表示,ACP100的開發採用現有成熟技術,包括燃料組件、內置蒸汽發生器、控制棒驅動機構、主泵,這些部件都採用中國核動力研究所所掌握的成熟技術;據了解,中國的輕水小型堆ACP100是由中國核動力研究設計院在軍工上的應用(比如核潛艇等)轉化而來的,中國的軍用核技術發展非常成熟,個人認為中國在小堆方面的技術與國際水平差距並不大。

而中國軍方媒體也曾披露,新一代潛艇核動力技術研製工程於2005年被國家正式批准立項建設。因此,分析人士認為,中國第三代核潛艇的動力系統是一種具有較強自然循環能力的一體化壓水堆,其關鍵技術在2010年前獲得突破,並轉化為民眾ACP100小堆。而採用一體化壓水堆的第三代核潛艇於2012年正式立項。

參照法國CAP一體化壓水堆研製歷程:原型堆CAP於1972年設計,1975年達到臨界,當年12月實現滿功率運行。“紅寶石”級核潛艇首艇1976年建造,1979年下水,1983年服役,動力裝置為CAS-48,功率為48MWt。那麼,專業人士KKTT分析認為,中國第三代核潛艇首艇預計將於2020年前後建成服役。

此外,具有自然循環能力的壓水堆配合二迴路的自流式循環冷卻水系統,有利於核潛艇提高戰術航速(一般可達10多節,據說海狼達到了20節)。中國的第一代和第二代核潛艇一直因為噪聲大而飽受詬病,而第三代核潛艇有望能夠大大縮小與國際先進水平的差距。


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