个人关于“小虎鲸”的一些浅见!
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最早流传出来关于“小型核潜艇”的信息是在2013年的几张“海军使命任务与海军装备建设”的PPT中出现的。当然了,这几张PPT中不仅仅出现了“小型核潜艇”,还有关于055型驱逐舰的一些特征。时至今日,除了“小型核潜艇”之外,像055型驱逐舰已经被证实是存在的。如此这般,那岂不是说明“小型核潜艇”也是存在的。
根据那张PPT中的内容可知:所谓的“小型核潜艇”,就是说:“以常规动力潜艇为基础,将小型核反应堆安装之内即可”。可想而知,研发“小型核潜艇”的技术难点就在于“核反应堆的小型化”。换言之,只要将核反应堆的体积做得足够小,功率适中,便可以成为“小型核潜艇”的动力系统,从而使小型核潜艇理论上也具备大型核潜艇的续航能力。
先来看小型核潜艇的用途
既然要研发小型核潜艇,自然就觉得常规动力潜艇的性能有所不够用。也就是航速不够高、要经常上浮充电、续航不够远这三大问题。
那么,小型核潜艇的定位是什么呢?那就只有一个,取代常规动力潜艇,担负起中近海作战的使命,要与大型核潜艇的任务区分开来。对于我国海军而言,常规动力潜艇是不会被完全取代的。毕竟官媒都官宣了,东大海军潜艇部队的发展方向是核常兼备,以核为主。那么,小型核潜艇最大的活动范围也就在第二岛链之内,超出第二岛链的作战任务就可以由大型核潜艇来担任。
如此这般,小型核潜艇的大致性能就有了。具备较强的水下续航能力以及自持力:一次出航可以连续潜航至关岛附近在返回即可,即3500海里左右。静音航速必须要高,不说比起大型核潜艇吧,要比现有的常规动力强,有个10节~13节即可。排水量在3500左右即可,太小搭载的物资和弹药不足,太大就成大型核潜艇了。总之,比日本海上自卫队装备的大鲸级强就行了。
再来看技术难点
一个是功率,一个是自然循环能力
一般的常规动力潜艇的排水量也就3000吨~4000吨之间,对反应堆的功率要求并没有大型核潜艇那般苛刻。基本上动力系统达到15兆瓦的输出功率就可以使小型核潜艇的速度提高不少。而这种反应堆的热功率就要维持在50兆瓦左右,毕竟核反应堆的热效率也就30%左右。
既然是“小型核潜艇”,那它也要划分到核潜艇的范畴,要么直接由核反应堆配套的汽轮机驱动动螺旋桨带动潜艇前进,要么就是核反应堆当做发电机,发出电后带动电动机驱动螺旋桨。而如今核反应堆的自然循环能力还是比较重要的,因为它关乎着核潜艇以最低噪音航行时的航速。通常而言,反应堆的功率越大,那自然循环能力就越强。而反应堆的体积越大,就可以实现更大的功率。而小型核反应堆的功率不足是一方面,那其自然循环能力也就相应的不足,导致静音时的航速不是太高。
还有反应堆小型化的问题
另外极为重要的问题就是“核反应堆的小型化”!可以说,反应堆小型化也是困扰全球各国的很久的难题,如果可以研发出类似钢铁侠那样的微型核反应堆就太好了。而如今,不要说研发出类似钢铁侠所用的微型核反应堆了,即便是装进车辆内的都是难题。当然了,美国正在研究可以用于车载的反应堆。
总而言之,核反应堆的小型化并不是简简单单的将大型核反应堆同比例缩小即可。必须要在小型化的同时保证核反应堆的安全性,以及具备较高的输出功率。总不能拿出个像CAS48那样的低功率反应堆吧,如果不追求航速,单单追求水下的续航能力,那也到未尝不可。这样的反应堆,我国还是可以建造出来的。
一般而言,常规动力潜艇的直径也就9米左右,当然了,这只是单壳体的数据。像基洛级,039B潜艇的耐压艇壳的直径就在7米左右。如果国产小型核潜艇以039型潜艇作为基础,那么就必须将反应堆的整体高度压缩至7米以内。毕竟反应堆还有各种基座之类的覆盖件,外加上一二回路,想要做得小巧,还要功率大难度可不低。
不过,以我国现有的核技术建造这样的以款小型反应堆应该不存在较大的技术难点,关键就是功率和自然循环能力如何。就像华龙一号缩小后的玲珑一号,功率直接缩小了10多倍。但是高度缩短了4倍,长度减小了一倍。
像093用的核反应堆的输出功率就不到30兆瓦,倘若以此为基础,经过重新设计,重新选材之后也可以建造一座小型核反应堆。至于提高功率的时,还是可以通过提高核燃料的丰度来实现的,关键是反应堆产生的热量又上去了,若用最初的设计方案或许又达不到及时导热的要求;若要达到导热的要求,或许体积又上去了。
个人认为,以我国现有的核技术来看,单就核反应堆的小型化而言,不说功率还是没有什么问题的。如果再要求功率足够高,自然循环能力足够强,那难度就不小了。否则,003就是核动力航空母舰了。
小型核潜艇的不足之处毕竟是小型核潜艇,在静音时的航速,最大自持力,武器携带量,续航里程上不及大型核潜艇。但是,小型核潜艇就必须与大型核潜艇用相同的码头、维修、保养设备,必须按照大型核潜艇的管理规范来。
由于核潜艇在停靠码头时,反应堆一般是不会停止运转的,因为重新启动起来太过于麻烦了。这就需要将其发出的电量给导出去,因此而言,就需要码头不但要具备临时大功率供电能力,还要有临时大规模接收电力的能力,关键还有各种防辐射设备等等。可想而知,建造这样一种码头的代价有多高。
小型核潜艇走的路线
一是将核反应堆当做电池组的充电宝在一期军事节目中,尹将军也说了关于小型核潜艇的大概消息,那就是使用低温核反应堆,只不过是用于AIP潜艇的,或许只是完全当做给蓄电池充电用的装备。当电量到达警戒线后,就必须立刻给蓄电池充电,关键是铅酸蓄电池又不能一致充电,否则会影响其寿命。那么,这座小型反应堆发出的多余电能又该怎么处理呢。
二是将反应堆当做潜艇的主动力另外就是核反应堆来当做唯一的主动力系统,这种就是用核反应堆取代常规动力潜艇的那一套动力设备。用核反应堆发电带动电动机,或者直接驱动螺旋桨。海还是这样的技术方案对潜艇的性能提升更加明显。
相对而言,还是用低温反应堆当做发电式反应堆的难度更小一些,毕竟我国的低温核反应堆的研发时间比较早,在1989年已经建造出来了5兆瓦的低温供热核反应堆。关键是使用这种技术的潜艇,相对于传统的AIP潜艇而言优势也没有提高太多。
最后而言,不管这座核反应堆在潜艇中起到什么作用,只要存在于潜艇中,后续就必须面临换料,拆解,处理等问题。不过这也好解决,毕竟我国海军还装备着大型核潜艇。
总体而言,小型核潜艇的性能比常规的AIP潜艇强是强一些,但是要面临太多的问题,至于我国是否要研究装备这种潜艇,目前为止,并没有什么确凿的消息。