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      第一艘核動(dòng)力航母的落幕

      2018-12-27 13:31:36康琳
      科學(xué)大眾(中學(xué)) 2018年10期
      關(guān)鍵詞:核動(dòng)力核潛艇反應(yīng)堆

      康琳

      核動(dòng)力航母是眾多軍迷們心心念念的高級(jí)航母種類,也是美國全球稱霸的保障。美國核動(dòng)力航母曾經(jīng)在不需要燃料補(bǔ)給的情況下一次性完成了環(huán)球航行。多艘核動(dòng)力航母組成的航母戰(zhàn)斗群全球不間斷地進(jìn)行執(zhí)勤,才有了美國擔(dān)任“世界警察”的底氣。

      從潛艇到航母

      1950年,由于美國“核潛艇之父”里科弗的多方游說,美國海軍開始研發(fā)核動(dòng)力航母的可行性。1952年1月,美國海軍完成了航母核反應(yīng)堆的選型研究。1954年4月,里科弗提出一個(gè)包括潛艇、水面艦艇和航母的反應(yīng)堆原型堆的發(fā)展系列項(xiàng)目,并獲得批準(zhǔn)。1954年8月,美國第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號(hào)正式服役,引起世人矚目。核潛艇突破了普通潛艇的全部性能紀(jì)錄,顯著提高了水下航速,而且可以長期在水下航行而不需要增加燃料。核潛艇卓越的性能引發(fā)了建造核動(dòng)力水面艦艇的呼聲,1956年,美國海軍正式發(fā)文,開始論證核動(dòng)力航母的設(shè)計(jì)。

      美國人真正開始核動(dòng)力航母的研究工作始于1957年8月,蘇聯(lián)在該月宣布成功發(fā)射了一枚洲際導(dǎo)彈。美國海軍決定將核動(dòng)力航母列入1958年的造艦計(jì)劃。很陜,在美國海軍“福萊斯特”級(jí)航母基礎(chǔ)上,完成了世界上第艘核動(dòng)力航母“企業(yè)”號(hào)的設(shè)計(jì)?!捌髽I(yè)”號(hào)具有許多當(dāng)時(shí)乃至現(xiàn)在的優(yōu)良性能,它是唯一采用4座轉(zhuǎn)向舵的美國航母,這使得它具有獨(dú)一無二的機(jī)動(dòng)性能。

      “企業(yè)”號(hào)標(biāo)準(zhǔn)排水量達(dá)75700噸,滿載排水量94 000噸:長342.3米,寬40.8米,吃水11.9米,飛行甲板長331米、寬76.8米,續(xù)航力達(dá)400 000海里,最大載機(jī)量84架。1958年2月4日,“企業(yè)”號(hào)開始鋪設(shè)龍骨。1960年9月24日,“企業(yè)”號(hào)下水,并于1961年11月25日服役。“企業(yè)”號(hào)核動(dòng)力航母的問世,使航母的發(fā)展進(jìn)入新紀(jì)元,由于裝備了核動(dòng)力裝置,航母具有了更大的機(jī)動(dòng)性和驚人的續(xù)航力,更換一次核燃料可連續(xù)航行10年,可高速駛往任意海域。作為第一艘核動(dòng)力航母,“企業(yè)”號(hào)曾于1964年在不補(bǔ)充燃料的情況下環(huán)球航行。自“企業(yè)”號(hào)1961年服役以來,美國先后發(fā)展了三代核動(dòng)力航母,而且一級(jí)比一級(jí)建造得大,性能也更加先進(jìn),其他國家只能望其項(xiàng)背。

      拆比造更費(fèi)時(shí)

      大型核動(dòng)力航母的建造時(shí)間和花費(fèi)可謂是“燒錢”,就連超級(jí)大國的美國建造一艘也是覺得吃力,慢騰騰地搞了幾年才建造一艘新的“福特”號(hào)。但如果核動(dòng)力航母退役了要拆除了呢?可能有人會(huì)說拆了還不簡單,花不了幾個(gè)錢,而事實(shí)是恰恰相反,拆比建造更耗費(fèi)時(shí)間,而且花費(fèi)高昂。

      以世界上第一艘核動(dòng)力航母“企業(yè)”號(hào)的拆除工作為例,在2012年退役時(shí)拆除費(fèi)用只需要7億美元,現(xiàn)在拆除費(fèi)用漲到了15億美元(折合人民幣100多億),拆解時(shí)間更是長達(dá)15年。美軍對(duì)于它的拆除工作頭疼不已。原因很簡單,核動(dòng)力航母不同于常規(guī)動(dòng)力航母,比如“企業(yè)”號(hào),光是拆除8個(gè)核反應(yīng)堆的核燃料就花去了8億美元和4年時(shí)間。但更頭疼的事情還在后面:今后10年美國將陸續(xù)有5艘左右核動(dòng)力航母面臨著報(bào)廢、退役、拆解,它們與今天“企業(yè)”號(hào)核動(dòng)力航母有著極其相似的難題。作為世界上第一艘核動(dòng)力航母, “企業(yè)”號(hào)要為后續(xù)核動(dòng)力航母尤其是大型核動(dòng)力航母的拆解尋找出最有效、最可靠的拆解方案,從而為后續(xù)眾多的核動(dòng)力航母退役拆解鋪路。

      我國什么時(shí)候造核動(dòng)力航母?

      和需要大量油箱裝載燃油的常規(guī)動(dòng)力航母不同,核動(dòng)力航母只需要小小的核反應(yīng)堆,可以節(jié)省大量的空間用來裝其他的設(shè)備。能夠提供近乎無限的續(xù)航能力的核動(dòng)力系統(tǒng),正悄然改變著大國海軍的發(fā)展。隨著中國第二艘航母即將服役海軍,我國也加快了先進(jìn)航母的研發(fā)和建造進(jìn)度,軍迷在猜測(cè)中國會(huì)不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)研發(fā)和建造核動(dòng)力航母?很多人認(rèn)為,我們已經(jīng)搞出了核潛艇,可以把核潛艇反應(yīng)堆用到航母上,其實(shí)核潛艇反應(yīng)堆和航母反應(yīng)堆的要求是完全不一樣的。核潛艇的反應(yīng)堆考慮的主要是靜音和安全性,噪音越低越不容易被發(fā)現(xiàn)。潛艇核反應(yīng)堆降噪主要靠“自然循環(huán)”,所謂的“自然循環(huán)”就是不用冷卻泵,直接用對(duì)流水給堆芯自然降溫。因?yàn)槔鋮s泵是核潛艇噪音的一個(gè)重要來源,不開泵的話可以大大降低噪音,但不用冷卻泵的副作用就是反應(yīng)堆的壓強(qiáng)和溫度不敢開高,否則很不安全。如此一來輸出功率很低、航速慢,而且反應(yīng)堆體積龐大。美國核潛艇的反應(yīng)堆采用的都是飽和蒸汽,壓強(qiáng)和溫度都很低,一般就是2兆帕多一點(diǎn),200多攝氏度。而核動(dòng)力航母卻沒有太多靜音降噪方面的顧慮,需要的是大功率和小體積反應(yīng)堆,壓強(qiáng)和溫度可以做得很高。

      法國人曾經(jīng)從核潛艇上移植K-15反應(yīng)堆到“戴高樂”航母,單臺(tái)功率只有80 000馬力。導(dǎo)致法國的“戴高樂”號(hào)最高航速只有27節(jié)(1節(jié)=1.852千米/小時(shí)),反倒和比自己重50 000多噸的美國尼米茲級(jí)航母速度還要慢上3節(jié)。由于我們從沒有實(shí)際搞出水面艦艇需要的核動(dòng)力反應(yīng)堆,沒有充足的技術(shù)積累和驗(yàn)證,相信我們短時(shí)間是不會(huì)上馬核動(dòng)力航母的。

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