深海重剑-095核动力攻击潜艇

梦中寻旧解说 2024-11-19 15:06:52

这几天出现了疑似095核动力攻击潜艇的清晰图片,从尺寸上估算该艇吨位达到8000吨以上,属于远洋深海进攻作战潜艇,也有消息说这是093B,由于核潜艇全封闭结构,巨大的艇体给大家足够的想象空间,根据网络传言该艇使用了第三代潜艇用核反应堆,单壳体设计,全电推进系统无轴泵推技术,最大航速能够达到30节,使其噪音水平在90分贝以下,能够与海洋背景噪音融为一体,除了使用重型鱼雷外还带有垂直发射系统,可以发射鹰击18巡航式反舰导弹和鹰击21弹道反舰导弹,整体攻击力也比美国和俄罗斯潜艇更加强大,同时也说明东大国的舰核动力技术逐渐成熟,核动力潜艇和舰用核动力相通,也说明了核动力航母也逐渐接近。

攻击性核潜艇的作用

水下护航与反潜作战:随着东大航母数量增加,而航母又是对方潜艇的重点跟踪与打击目标,由于航母在水面经常高速航母,常规潜艇速度和续航力无法跟上,那么攻击性核潜艇的主要任务是为航母编队提供水下护航,扫清可能潜伏在战斗群前进方向周围的敌方潜艇,提前为航母清除威胁。这种护航模式通常将1至2艘核动力攻击潜艇配置在航母编队侧前方100-200公里范围内,担负反潜护航警戒任务。通过这种方式,攻击性核潜艇可以有效地减缓伴随护航攻击型核潜艇的压力,确保航母编队的安全。

打击敌方水面目标:除了反潜作战,在航母编队内攻击性核潜艇还可以对敌方水面舰艇发动攻击。这种能力使得攻击性核潜艇能够在必要时对敌方目标进行精确打击,保护航母编队免受敌方水面舰艇的威胁。

协同作战与区域控制:攻击性核潜艇通常部署于远离编队的前方,与众多舰艇协同作战,形成一个立体的反潜体系。这种协同作战能力使得攻击性核潜艇能够有效地控制和保护航母编队的作战半径,确保航母编队在执行任务时的安全和有效性。

战略威慑与支援:虽然攻击性核潜艇不具备战略威慑作用,但它们在保护航母编队和打击敌方目标方面发挥了重要作用。通过与航母编队的协同作战,攻击性核潜艇能够有效地支援航母编队,增强其整体作战能力。

海上封锁和破坏敌交通线:核潜艇可以执行海上封锁任务,切断敌方的海上交通线,从而削弱敌方的海上补给能力。例如,花旗国军方提出的“水下缚龙”概念就是利用核潜艇封锁并切断对手的海上交通线。

布雷和反舰作战:核潜艇还可以进行布雷作业,设置水雷以威胁敌方舰艇的航行安全。此外,核潜艇装备有先进的武器系统,如鱼雷和导弹,可以对敌方舰艇进行有效的反舰攻击。

区域防御和远洋作战:核潜艇不仅能承担区域防御作战,还能执行远洋作战任务。它们可以在敌方海域进行反潜和反舰作战,并能对陆上目标进行攻击。核潜艇通过扫清航道、护航、执行战略战役侦察、海上封锁、破坏敌交通线、布雷和反舰作战等多种方式,在航母编队防御体系中发挥着至关重要的作用,确保航母编队的安全和作战效能。

搜索与猎杀敌方潜艇:攻击性核潜艇是执行战略反潜任务的主要力量,能够搜索和猎杀敌方的战略核潜艇或其他潜艇。这种能力在冷战期间美苏之间的核潜艇对抗中尤为突出,双方不断上演着搜索与反搜索、跟踪与被跟踪的激烈对抗

多样化武器系统:攻击性核潜艇装备了多种武器系统,包括鱼雷、潜射导弹和反舰导弹等,使其能够在不同作战环境下执行多种任务。

第三代核动力反应堆

核动力潜艇的反应堆主要采用轻水型压水反应堆,其工作原理是通过核燃料在反应堆内发生链式裂变反应,释放出巨大热量。利用循环泵将高压水通过堆芯把热量带走,此高压轻水通过蒸汽发生器产生蒸汽,驱动涡轮机,从而为潜艇提供动力

压水反应堆使用普通水作为冷却剂和慢化剂,这种反应堆能够在高温高压下运行而不沸腾。其主要由两个独立的冷却回路组成:主回路和次回路。主回路中的水在反应堆核心中被加热,然后通过蒸汽发生器将热量传递给次回路中的常压水,使之变成高温高压蒸汽,推动汽轮机转动,从而驱动潜艇的螺旋桨。

压水反应堆的安全性较高,因为其使用普通水作为中子减速剂,这有助于控制链式反应。如果温度升高导致水膨胀,水的密度会降低,从而减少中子减速效果,使链式反应减慢,进而减少热量产生。此外,压水反应堆具有两个独立的冷却回路,防止了受污染的水进入涡轮机,提高了系统的可靠性。

压水反应堆最初是为核潜艇动力而设计的,并且自1950年代以来已被广泛应用于海军舰艇。例如,美国海军的核动力装置采用了压水反应堆设计,并且这些设计已经经过了长时间的运行和改进,积累了丰富的操作经验。苏联和俄罗斯也开发了类似的压水反应堆用于其核潜艇,如VM-4反应堆被广泛应用于多个潜艇项目。

压水反应堆通常使用高度浓缩铀作为燃料,具有较高的功率密度。例如,美国海军的压水反应堆可以在约320°C的温度和15 MPa(150大气压),现代压水反应堆设计趋向于更加紧凑和模块化,以适应潜艇有限的空间和重量限制。例如,VM-4反应堆采用了紧凑型管内管式“环”连接来减少体积,这种设计不仅提高了空间利用率,还增强了系统的整体效率。

功率:第三代核潜艇反应堆的设计比前两代更为强大,热功率范围从70兆瓦到190兆瓦不等。例如,OK-650系列反应堆的额定功率为190-200 兆瓦,是前两代产品的近两倍。这些反应堆通常采用压水反应堆设计,如OK-650系列,源自Afrikantov OK-900A反应堆。

燃料浓缩度:第三代反应堆使用的燃料浓缩度较高,通常在20%到45%之间。这种高浓缩率有助于提高反应堆的效率和功率输出

冷却系统:第三代反应堆通常采用自然循环冷却系统,在低功率运行时可以依靠自然对流进行冷却,而在高功率运行时则需要泵来强制循环

冗余与安全功能:第三代反应堆设计注重冗余性和安全性,配备了多种被动安全功能,以降低事故风险并延长使用寿命。这些功能依靠重力或自然对流来减轻异常事件的影响

无轴泵推

无轴泵推潜艇的技术原理是通过将电动机直接集成在推进器内部,实现了推进系统的轻量化、高效率和低噪音。这种技术直接去掉了推进轴,由发电机发电直接驱动无轴泵推器内部的电动机旋转,可以节省大量艇体空间同时有效降低艇上机械噪音。在传统方式中,反应堆产生热量,产生高温高压蒸汽,推动汽轮机,转换为机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。但在无轴泵推技术中,这一过程被简化,直接由发电机发电驱动电动机,从而将热能或化学能转换为电能再转换为机械能。

无轴泵推技术具显著降低潜艇的噪音水平,提高潜艇的隐蔽性。由于没有螺旋桨轴,外物如海带等通常向中心聚集,无轴泵推的空心圆心正好让这些外物通过,避免了缠绕问题。此外,无轴泵推技术还能够提高机械效率,传统的有轴泵推在推进过程中需要进行主轴传动和变速,其机械效率一般为50%左右,而无轴泵推可以达到更高的效率。

减噪设计

核潜艇在减振浮筏技术中应用了吸振器,以降低潜艇内部设备运行时产生的噪音。

浮筏减振技术:攻击核潜艇采用了浮筏减振技术,通过在潜艇内部设备(如发电机、电动机等)下方设置柔性结构,将设备的振动吸收,从而减少噪音的产生。

吸振器的布置与设计:吸振器被布置在浮筏系统的下层隔振器的对位,以达到理想的减振效果。在靠近激励源的一侧安装吸振器,并通过计算机程序控制吸振器实现移频减振。

结束语:

核动力装置是核潜艇的核心,而东大从上个世纪50年代就开始进行研制,到核70年代开始建造第一代核潜艇。中国第一艘核潜艇“长征一号”于1974年8月1日正式编入海军战斗序列,后继开发了092/093/094核潜艇,不过核动力装置有各种各样的问题,这些问题大部分是基础制造业和材料问题,但这些问题逐步攻克,所以传说中的性能指大部分都能够做到。

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