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核动力破冰船:不只是军舰能用上核动力

2019-01-18 16:24 来源:科普中国-军事科技前沿 

  核动力这个词对于绝大多数的读者而言都不是一个陌生的词汇,自人类掌握了核裂变的巨大能量之后,大家就都试图让舰船也拥有这样的庞大能量。

  在大多数人的印象中,与核动力挂钩的似乎都是大型的军用舰船,包括核动力潜艇、核动力巡洋舰、核动力航母等等,但是实际上,核动力的民用舰船也存在于世界上。

核动力破冰船:不只是军舰能用上核动力

图为俄罗斯大型核动力破冰船

  核动力舰船有何优势?

  核动力舰船通常使用核裂变反应堆所产生的能量作为船舰推进力和所需能源。而其最大的优势,就来源自核动力的高功率和极长的燃料更换周期。

  而与之对应的是,常规动力舰船所使用的燃料是以各式燃油为代表的化石燃料,而化石燃料不仅占用船只内部空间,还导致船舰因燃料限制航程,根据资料显示,美国主力驱逐舰阿利伯克级只能续航四千多海里。但核动力航母在人员有充足食品和补给的情况下,理论上可达无限巡航。

核动力破冰船:不只是军舰能用上核动力

图为搭载了核反应堆的美国航母

  这一特性使得超大型舰船和潜艇使用核反应堆加合算。使用核反应堆的潜艇可以更长久的停留于水下,大大减小被发现的几率。而对于需要长期巡航的大型巡洋舰和航空母舰来说,使用核动力可以使其在水面上维持巡航时间,同时降低使用成本。

  核动力舰船也能民用?

  很少有人知道到的是,世界上的第一艘核动力水面舰艇并非军用战舰,而是一艘名为列宁号的核动力破冰船。

  民用核动力舰船的种类繁多,但最多的仍然是破冰船。因为对于其他的舰船来说,核动力只是为了“锦上添花”,说不定还会因为技术难度和复杂的检修导致成本上升,而对于破冰船来说,核动力是“刚需”。

  破冰船主要在南北极地区使用,其拥有突破冰层同姓的能力,常被作为科考船使用。而在面对坚冰时,破冰船通常有两种破冰模式,一种是直接使用坚固的舰艏撞开冰层,另一种模式则是加速冲上冰层,使用船体的巨大重量直接压垮冰层。

核动力破冰船:不只是军舰能用上核动力

图为中国常规动力破冰船雪龙2号

  自然,破冰船必须拥有极强的动力系统,才能在完成破冰的任务。

  此外,由于破冰船通常要独立在极地地区考察数月之久,所以破冰船通常重达二到三万吨。而使用核反应堆可以解决动力问题,续航问题,同时节省空间来安装科研设备,可以说是一举多得。

  唯一的问题是,根据联合国达成的南极无核区条约,核动力舰船无法进入南极海域。但北极区域更具有商业开发价值,各国也纷纷建设为北极开发服务的核动力破冰船,等待后续

  民用舰船促进军用发展

  2018年6月中国核工业集团有限公司电子商务平台发布了“核动力破冰综合保障船示范工程技术咨询与服务外委项目”招标公告。这一消息无疑引发了海内外的媒体关注,而关注的核心在于,这将使中国首次建设大型核动力水面舰艇。

核动力破冰船:不只是军舰能用上核动力

图为俄罗斯核动力破冰船

  中国早就拥有了核动力潜艇,但发展核动力水面舰艇并非是将反应堆从潜艇搬到舰船里那么简单,需要经过复杂的测试和计算。

  而核动力破冰船的建设就可以为相关部门积累经验,从潜艇用核反应堆以及浮动式核电站结合发展至成熟可用的舰载核反应堆。而广大军迷所翘首期盼的核动力巡洋舰、核动力航空母舰就有可能从核动力破冰船计划中受益,甚至采用相近的舰载反应堆。

  不过,专家也指出,核动力破冰船虽然能够积累经验,但并非是必要的前置技术,前苏联和俄罗斯研发制造了一大批的先进核动力破冰船,但最终也没制造出核动力航空母舰。而法国制造自己的“戴高乐”号航空母舰的时候,也没有制造核动力破冰船。美国航空母舰使用的核反应堆,和破冰船的反应堆也不属于同一类。因此,实际上军用核军舰怎么设计,怎么造,还是要根据实际需求来。

  不过,我们可以肯定的是,核动力破冰船将为我国造船业和核技术提供宝贵的经验,为未来的军用民用发展道路打下坚定的基石。

  划重点

  核动力舰船通常使用核裂变反应堆所产生的能量作为船舰推进力和所需能源。而其最大的优势,就来源自核动力的高功率和极长的燃料更换周期。

  破冰船通常有两种破冰模式,一种是直接使用坚固的舰艏撞开冰层,另一种模式则是加速冲上冰层,使用船体的巨大重量直接压垮冰层。

  出品:科普中国

  作者:矛隼工作室

  监制:光明网科普事业部

[责任编辑:赵清建]

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