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003航母没有配套核动力系统?这款反应堆或能上舰

2020-05-03 21:06  来源:今日头条    核动力系统

俄罗斯北极号核动力破冰船的RITM-200型核反应堆 其核心技术来自我国ACP100核反应堆。003的定位不是福特级而是福特级的下一代。003之所以能这样定位,靠的是领先福特级一代的直流体制电磁弹射系统,进一步强化的机库装甲,更长更宽的飞行甲板和十二万吨的排水量,当然也离不开第三代核电水平的核动力。这一篇文章我们就来谈谈003的核动力系统。很多人一提到003,张嘴就是常电弹,003是常规的,到004才有可能是核动力的,而且核动力系统还得在水面船...


俄罗斯北极号核动力破冰船的RITM-200型核反应堆 其核心技术来自我国ACP100核反应堆。
 

003的定位不是福特级而是福特级的下一代。003之所以能这样定位,靠的是领先福特级一代的直流体制电磁弹射系统,进一步强化的机库装甲,更长更宽的飞行甲板和十二万吨的排水量,当然也离不开第三代核电水平的核动力。这一篇文章我们就来谈谈003的核动力系统。很多人一提到003,张嘴就是常电弹,003是常规的,到004才有可能是核动力的,而且核动力系统还得在水面船只上先验证过才行等等。很显然他们对我国的核技术毫无信心。但是实际上我国的核电技术水平已经是世界领先水平,对于003用的核动力系统,我想说的是,这对于世界头号核电强国来说根本就不是个事!

那么我国水面船舶使用的核反应堆的发展情况如何呢?2013年2月20日,船舶重工集团网站消息,科技部“核动力船舶关键技术及安全研究”863项目和“小型核反应堆发电技术及其示范应用”科技支撑项目已正式立项。这标志着我国船用核反应堆可能已经进入陆上模式堆建设阶段。

2015年江南造船厂还发布过人员招聘信息,招聘核动力装置专业技术人员。并且传出消息,江南造船厂派员前往北方极地某“天寒地冻”的基地接受核动力发动机总成并验收试车取得成功。2018年7月9日,中核第四研究设计工程有限公司网站曾刊登过一篇文章,文章称:“从2013年来到这里,至今已是四年多,与经验丰富的前辈们交流,充分认识到这个项目的重要意义,也了解了HEA项目组的友爱与坚韧。HEA全过程造价咨询项目是我公司与我国核动力研究设计院在2012年签的合同,作为经济所承揽的第一项全过程造价咨询项目。由此可知,自2013年开始的的这个HEA项目已经接近完成。外国媒体认为这个HEA项目应该是我国大型核动力水面作战舰艇或核动力反导全能舰的核动力陆上模式堆工程。

2018年2月中船重工曾发布高质量发展战略纲要,其中提到要加快实现大型核动力水面作战舰艇等攻关突破,为海军2025年实现走向深蓝远海的战略转型提供高质量武器装备。既然大型核动力水面作战舰艇的目标定在2025年实现,那么到2025年肯定已经形成战斗力,至少也要服役。那么从大型核动力水面作战舰艇建造服役的时间进度来看,目前也应该已经开工,并处于建造过程中了。

关于大型核动力水面作战舰艇反应堆的实际情况当然不会随便公开,但并不妨碍我们通过民用同类项目对其进行一些分析研究。从公开的信息来看,最接近大型核动力水面作战舰艇用的核反应堆的是国产ACP100S船用核反应堆。2018年3月胶东在线消息,正在建设的万华ACP100S大型海上核动力浮动平台示范项目亮相。项目包括2艘平台,每艘平台采用双堆布置,单堆12.5万千瓦。

国产ACP100核反应堆

那么这个ACP100S性能如何,适不适合作为大型核动力水面作战舰艇动力呢?我们知道ACP100S核电站用反应堆是由国产ACP100核反应堆改进而来,基本上保留了ACP100的基本设计。而ACP100做为民用核反应堆还有另外一个商业名称“玲龙一号”。

我们先来看看ACP100的基本性能。ACP100的额定电功率为127MW,前面谈到的ACP100S是125MW,相差不大。单从功率上看,ACP100S是非常适合做大型核动力水面作战舰艇动力的。以美国福特级为例,其装备了两台A1B反应堆, 单台推进功率为104MW,两台合计209MW的推进功率。福特级满载排水量在11.4万吨左右,而我国大型核动力水面作战舰艇如果装备两台ACP100s作动力的话,总推进功率为250 MW,适合的满载排水量超过12万吨。即使考虑到电磁弹射器和能量武器的上舰,搭配003那也是非常的合适。

另外我们还要知道ACP100S毕竟是一个民用核反应堆,核燃料丰度并不高,只有百分之四点几,换料周期只有24个月。对于军用来说,换料过于频繁,这个性能当然无法满足要求,但是ACP100S肯定有适合大型核动力水面作战舰艇使用的军用版本。其核燃料丰度会提高到90%以上,这样才能做到整个服役期内少换料甚至不换料。以国外军用核反应堆为例,核燃料丰度通常是93%或者97.3%,基本上就是把核弹头的装药直接拿来当燃料用。

从ACP100的基本结构设计来看,采用一体化设计,反应堆压力容器直径3.36米,体积小巧,是非常适合改装为大型核动力水面作战舰艇反应堆的。“玲龙一号”反应堆模块由反应堆压力容器、直流蒸汽发生器、屏蔽泵、反应堆堆内构件和一体化堆顶结构等组成。采用内置模块式高效直流蒸汽发生器,直流蒸汽发生器位于反应堆压力容器内,屏蔽泵通过短管嘴直接连接到反应堆压力容器,无散热损失,设备热效率100%。盒式钛合金管束结构,换热效率高,结构紧凑,传统的主回路管道得以消除。这样的整体设计和军用核反应堆一体化自然循环堆的结构类似。由此可见,ACP100在开发时可能就已经将军民两用通盘考虑在内,采用了通用结构设计,既方便发展民用改型也方便发展军用改型。

从安全性设计来看,“玲龙一号”采用固有安全性设计加非能动安全设计。具有多重固有安全特性。这是典型的第三代核电的技术特征。可以说,ACP100S是具备第三代核电技术水平的船用堆。

然后从时间进度上来说,2018年4月ACP100S的陆上模拟堆就完成了试验。其军用版本如果计划安排得当,完全可以赶得上003的进度。那种认为我们核动力系统研制进度赶不上003的进度,003必须得先用常规动力,然后004才能用核动力的说法是完全站不住脚的。

前面提到,很多人认为要发展大型核动力水面作战舰艇用的核反应堆,首先应该在民用船舶上先验证成熟了,才能拿来用。实际上这样的说法是完全没有依据的,从来就没有这样的技术规定。就算这个说法成立,我们也验证过了。在哪里验证的呢?在俄罗斯的核动力破冰船上。据报道,俄罗斯北极号核动力破冰船的RITM-200型核反应堆就是由中俄联合研发的。该反应堆的整体设计与堆芯设计等核心技术均来自我国的ACP100,换句话说,ACP100已经验证过了。综上所述,以我国目前核电技术的实力,为003配套合适的核动力系统在技术水平上是完全不是问题的。而且还可以领先国外一代,只要计划得当,无论从工程进度还是质量上都是可以保障的。(作者署名:尖端防务)

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