作者:愤怒熊猫
本文转载自:空天力量(ID:angrypanda1981)
12月5日,江南造船厂在2023年中国国际海事技术学术会和展览会上,发布了全球首型、世界最大24000TEU核动力集装箱船KUN-24AP,正式宣布我们已经掌握了核动力水面船舶的设计建造技术。
根据江南造船厂官微发布的信息,KUN-24AP型船采用国际上先进的第四代堆型熔盐反应堆解决方案,该船型不仅性能先进,而且安全性高。
一般来说,建造核动力军用战斗舰艇,是从陆上模式堆开始,然后过渡到实际装船,而实际装船也先从民用船舶开始,比如俄罗斯的舰用核反应堆都是先安装在破冰船上。有猜测认为,中国很可能也是走类似路线,即将核动力装置首先在集装箱船等大型船只上进行充分运用之后,再应用在军用大型战斗舰艇上。
但需要注意的是,集装箱船使用的核反应堆并不符合航母的作战要求。熔盐堆在小型化方面有优势,但受到熔盐和辐射双重影响,反应堆管材容易受到影响。另外对于燃料的熔解性,也会对热交换器及管材造成不利影响,还有就是二回路临界、石墨材料受到辐射稳定性等问题。
核动力军舰对于核反应堆的日常安全性方面有更高要求,尤其是在遭受攻击受损时的安全保障能力需要额外提升,而且在最大输出功率等特性也与常规货运船只方面有较大差异。例如军舰通常对最大航速、加速性能等动力指标有明确要求,而航运业则更偏重经济性能,只要能保持稳定的经济航速就可以了。
因此航母与集装箱船在这些指标上的差异,直接体现在对动力系统的要求也会有显著不同。因此这次发布的核动力集装箱船最多只能解读为中国造船业对建造超大型核动力船舶的试水,距离真正的核动力航母尚有一定距离。
之前大连造船厂搞活动时展示的舷号20的核动力航母模型
按照中国海军一贯的小步快跑模式,也不会一步到位就开工建造核动力航母。不同于这次集装箱船采用的熔盐反应堆,现代核动力航母和核潜艇主要采用压水堆,目前,国产核动力潜艇的反应堆在可靠性和大功率等方面取得了长足进展,考虑到可靠性、燃料更换等方面因素,国产核动力航母应该也会采用压水堆。不过这并不意味着核潜艇使用的反应堆就能直接给航母使用。法国“戴高乐”号核动力航母就在这个问题上栽了大跟头,至今没有能修正——该航母照搬了原本为“凯旋”级战略导弹核潜艇研制的反应堆,结果后者功率有限,难以满足大吨位航母高速航行的需求,导致“戴高乐”号的最大航速仅有25节,远远低于正常航母最大航速30节以上的要求。
因此可以预见的是,未来中国核动力航母还需要研制专用的大功率反应堆。参考美国福特级航母的经验,为减少更换核燃料的进船坞大修时间,未来或许会考虑一步到位,让中国核动力航母核反应堆的换料大修周期达到50年,与航母的整个服役年限相当,以便航母能够长时间部署与运用。
俄罗斯海上浮动核电站
除了核反应堆本身外,大型船舶应该如何合理配置核反应堆的相关设备、日常运营如何确保安全性,同样都非常有讲究。去年俄罗斯传出消息称,由中国为俄罗斯建造一艘海上浮动核电站的船体。海上浮动核电站本质上就是一艘搭载核反应堆的大型舰艇,尽管它与核动力航母差异很大,但从中中国可以了解这种特殊舰艇在核反应堆的安置、防护以及维护方面的经验教训。毕竟俄罗斯在大型核动力舰艇方面有着丰富的建造和维护经验,当然教训也不少,而这些经验教训对于我们设计建造自己的大型核动力水面舰艇显然有着重要的借鉴意义。而这次发布的大型核动力集装箱船,一定程度上可以理解为中国正努力将这些技术和经验进行融会贯通。
笔者认为,需要完成这些经验积累,并成功研制出舰用大功率压水堆后,中国海军下一步才会考虑建造核动力航母。目前003福建舰正在江南造船厂内进行系泊试验,即将海试。按照外界猜测,下一艘004航母可能仍然是常规动力航母,也就是福建号航母的同级舰。然后从第5艘航母开始采用核动力推进系统。
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