核动力航空母舰是不是非常难建?为什么?

span style=\\\”font-weight: bold;.jpg\”>当今世界上能够拥有核动力航空母舰的国家只有美国和法国,可以说核动力已经是航空母舰中的顶尖水平了,而一艘航空母舰的建造体现的不仅仅是一个国家总体的工业水平,更能体现一个国家的经济实力。
(辽宁舰)

法国戴高乐航母就是很好的例证,在设计之初就面临经济实力的情况,而为保留法国海军的形象建造出这种吨位小的核航母也是被打脸。

航母作为战略性武器,更是一国综合国力的象征,在夺取制海权上发挥着至关重要的作用。然而目前世界上拥有航母的国家却只有10个,如此具有威慑力的武器,自然很多国家都想要拥有,然而却因为建造航母的复杂性、技术的落后以及资金的短缺放弃了。

蒸汽弹射作为弹射技术的先驱,其制造技术以及工艺尤为苛刻,其两条平行排放的C型气缸本身制造就是一大难点,世界上能够制造出这种耐受超高温的特种钢材的国家屈指可数,而且使用过程中其不断加压密封性更提出了极端要求,稍有差错,很有可能机毁人亡。所以世界各国正在寻求一种更加使用安全的弹射方式,于是电磁弹射技术应运而生。弹射飞行方式就需要航空母舰拥有一个动力十足的反应炉,所以未来核动力外加电磁弹射将是主流。
(美国F-35战机进行垂直起降)

而美国在这方面早就开始着手了,上个世纪六十年代,美国已经拥有了第一艘核动力航母,企业号的动力为8座A2W压水反应堆,输出总功率28万马力,最大航速35节。这就为美国如今大量的核动力航母奠定了基础。而这一技术却让其他国家一直都无法突破。

首在技术,有极大热功率的小型化的核反应堆,要寻求技术突破,难度并不在其小,要不然的话,到今天英法等国仍不能实现突破。其次是核动力的高安全性,谁也不会拿核来开玩笑,在不能确保绝对安全的情况下,绝不会应用于工程实践。

目前世界上大多数国家的航空母舰使用的拦阻装置是MK7型液压缓冲式拦阻系统,包括阻拦索以及各种支撑结构,从原理上看比较简单,但是其阻拦索技术却尤为复杂,目前也就只有中美俄三国能够自主研制阻拦索,其他国家的航空母舰阻拦索大都购自美国,一旦受损人需要自掏腰包进行维修。所以来说,阻拦索技术也是限制他国研制航空母舰的重要因素。

弹射器技术

如今拥有航母最多的国家当属美国,在服役就有11艘,而其他一些国家几乎都是一两艘罢了,而我国今年刚刚拥有了自主研发的航母。而其实在航母的性能上各国都与美国有着一定的差距,毕竟美国一直以来武器研发就很先进,有着雄厚的基础,因此在航母上也很超前。

法国人终于品尝到了将核潜艇上的动力装置移植到航母上的苦果,认识到了这种简单的搬运,是一种愚蠢的行为,因此,法国人的4万吨级核动力航母,就成了军界的一个笑话。

按照武器发展潮流,航空母舰发展也是有常规动力升级为核动力航母,这点都符合武器发展规律,例如美国首艘核动力航母也是在1961服役的企业号核动力航空母舰,之前美国装备都是常规动力航母,也就是企业号核动力航空母舰是美国航空母舰分水岭,除后续建造的小鹰级航空母舰为常规动力之外,之后全部都是清一色尼米兹级核动力航母,再加上美国最新型号福特级核动力航母。

当然,以上结论是站在中国的角度来看,是以一个掌握核动力技术国家的角度来看,但其实这世界上能玩得起航母的国家也就几个,因为这玩意台烧钱了,不是大国根本玩不起,像现在英国宁愿用燃气轮机加柴油机的组合,因为这样更便宜。而能玩得起大型航母的肯定是先有钱,而之后才是技术,而能玩得起大型航母的核技术研发肯定有一定的涉及。而军舰最核心的无非也就是动力系统和武器系统,而整船涉及的核心就是舱室的安排。

核动力航母和常规动力航母的差别在于燃料部分不同,说简单一点就是一个用核裂变产生的能量将锅炉水给烧开,另一个是烧重油将锅炉水给烧开,像其他的部件,例如锅炉和蒸汽轮机、减速齿轮等部件都差不多。个人觉得核动力航母并不难,至少对于五常来说并不能,毕竟都有这个技术。但是大型航空母舰的舰体设计制造这个反而比动力装置更难,因为它要考验的是一个国家的大型水面作战舰艇的建造设计、船厂的造船能力、钢铁、冶炼等一系列完整的重工业体系能力。

核动力航母很难吗?美苏二国在完成了实验多年,才正式用于航母上。做为核大国尚且如此,可见其难度。不解的网友或许要问,核潜艇在联合国五常都已拥有多年,为何造核动力航母如此费神?

当然难建,不然这世界军事强国那么多,为何迄今只有美国建造出大型核动力航母?至于法国那艘“戴高乐”号独苗,不仅满载排水量才40000万吨,采用的还是从核潜艇上移植过来的反应堆,关键的蒸汽弹射器也是购买的美国货,服役后还故障频发,真不算合格的核动力航母。
法国“戴高乐”
号核动力航母

法国人的核动力航母不仅小,而且航速特慢,成了核动力航母的另类,作战能力远低于英中等国6万吨级的常规动力航母。

技术难度高,安全性要求高,前苏联用于核动力破冰船实验多年,才终于下定决心,于1988年建造了第一艘核动力航母,然而没有建造完成,即被拆除掉。而美国第一艘在1961年即成功实现。法国1982年下水了自己的核动力航母“戴高乐”号,满排水不过4万吨,使用核潜艇的动力,至今为动力所困,于是决定下一艘航母不再使用核动力,也见航母实现核动力之难。

核动力航母确实非常难建,从航母诞生至今,也只有美国和法国研制出了核动力航母,而真正熟练掌握核动力航母技术的国家只有美国一个国家。核动力航母这么难,因为航母本身就很难造,核动力推进系统更是难上加难,精英之中挑选精英,自然是少之又少。
航母核动力推进系统
的原理是通过核反应堆核裂变产生能量,加热水蒸气,继而推动涡轮蒸汽机运转推动螺旋桨,提供动力。如何掌握核裂变可控技术、核反应堆小型化、核反应堆输出功率达标、核反应堆输出功率稳定,这都是非常考验一个国家的核工业水平的,也极其考验尖端军工技术。

由此看来,航母的建造是有着很大的难度。其实在二战时期,航母的发展还处于初期,当时在武器生产和研发上比较有实力的国家就已经开始拥有航母了,而且数量都超过了当今世界各国拥有的,不过当时航母都是通过将一些水面舰艇改造而来,完全不同于如今的“海上巨兽”。

反观美国就不一样了,他们从1961年的“企业号”开始,一直到现在的“福特号”,核动力技术已经换了三代了,当法国人仍然为2座压水堆的配合头痛不已之时,美国人当年已经在企业号上完成了8个压水堆的共同输出。

核动力航母,就是造船工业上的皇冠,需要大量研发设计人员和熟练的技术工人,但关键还是核动力技术难以搞定,核动力装置输出功率不理想,压水堆技术的一体化、小型化包括自然循环等,都难以彻底搞定,在核潜艇上能凑合,但搬到航母上,就会象法国人这般闹出国际笑话。

航空母舰阻拦索被誉为是舰载机飞行员的一条“生命线”,一旦舰载机在进行降落的过程中阻拦索发生意外断裂,那么战机很有可能就会飞出甲板,跌落至海中,所以一条阻拦索的质量关乎着整个舰载机以及飞行员的命运。
(国产航空母舰辽宁舰阻拦索)

除了核反应堆技术外,大型舰船的建造能力也是极为重要的,如果仅仅拥有反应堆的研发水平,却不具备大型舰船的设计建造能力,那么一切也都是白搭。

法国人搞了一艘戴高乐号核动力航母,采用斜角甲板蒸汽弹射型,舰长262米,排水量满打满算也就4万吨,但与美国动辄10万吨级的核动力航母,那根本就不是一回事。

航空母舰发展规律也是延续科技和实力的推进,作为世界上另一国核动力航空母舰,法国戴高乐航母就是另类的选择。作为法国标志性象征,也是其海军旗舰。虽然,戴高乐航母关键性武器都全部由法国独立建造,而且其核反应堆也是法国本国。但是,这艘航空母舰吨位满载只有42500吨,远不如中英两国常规动力航母,而且装备着其法国核潜艇的两台核反应堆,导致其动力严重不足,只有区区76200轴马力,航速慢得十分惊人,这跟美国动辄10万吨超级航母相比较,简直天壤之别。

戴高乐号航母,尽管是核动力航母,但自服役以来,却问题成堆,曾经发生过螺旋桨叶片掉落,动力系统突然出现中断等问题,需要经常要返回船厂检查修理,原因就是法国人偷工减料惹的祸。

目前世界上主要的航空母舰舰载机起飞方式有三种,滑跃式起飞、蒸汽弹射和电磁弹射。当然弹射技术相比较滑跃式起飞方式有着众多好处,增加甲板舰载机数量、增加舰载机的出动效率、减少舰载机油耗增加作战半径等,所以弹射技术深受美国喜爱,美国目前所有在役航空母舰均采用弹射技术。

说到核动力航母,就不得不提尼米兹级。这是目前有史以来建造数量最多、吨位最大的一款核动力航母。其满载排水量超过10万吨,采用蒸汽弹射系统,以F/A-18“大黄蜂”、E-2C“鹰眼”反潜机、SH-3G/H“海王”直升机等为主要舰载机。这款航母建造了10艘,首舰于1968年6月22日开建,并于1972年5月下水,三年后也就是1975年服役,迄今已经超过40年。但在“福特”级服役之前,尼米兹级依然会是世界上最强大的核动力航母。
尼米兹级核动力航母

可以说难建,但也可以说不难建。核动力航母技术对美国而言已经是个非常成熟的东西,他们很轻易就能完成这种舰船的建造。而美国之外的国家就比较难了,就连当年的苏联,对于这方面的技术也几近空白。

核反应堆作为核动力航空母舰的核心,其技术水平直接能够反应出这艘核动力航空母舰的性能。我们可以举例来看,作为除了美国以外唯一一个拥有核动力航空母舰的法国,其“戴高乐”核动力航空母舰上搭载的是凯旋级导弹核潜艇所配备的GEC K-15核反应堆,这直接导致该级核动力航空母舰产生一个严重的缺陷,航速过慢,在测试之中最高航速只有25节,这对于进行弹射起飞的舰载机都带来了一定的难度。
(核反应堆)

也就是说,除美国之外的国家,其实对航母都具有陌生性,它们没有美国那么深刻的实践,更没有美国那样高密度的列装航母。再加上许多国家连核电站技术都搞不定,你让它们拿什么去建造航母的核反应堆呢?

采用核动力技术,使航母航程大增,具有更强的战略机动能力,是许多海军强国的梦想,但提高反应堆单堆功率密度,使其在体积上优于常规动力,再到提高堆芯寿命,全寿命周期成本不比常规动力高多少,都不是一蹴而就的,需要科研人员的不懈努力。

美国目前有11艘航母都是核动力装置,法国有一艘戴高乐航母是核动力装置,当时法国该航母要跟美国相差很远。从拥有核动力航母的数量看就足以知道难度有多大,其实最难的还是核反应堆技术的研发。

装备核动力航母不仅仅需要在航空母舰技术迭代,最重要就是保持航空母舰各个子系统正常运行,强制型取得脸面工程根本不可能建造出合格的核动力航母,特别是核动力反应堆的问题,导致美法两国迥异的差别,再加上核动力航母需要国家制定计划,保持着充足的军费和经济实力,否则根本不可能建造出核动力航母。

建造航空母舰这一大工程既耗人力,同样也耗钱财,更何况建造的是核动力航空母舰。一艘常规动力航空母舰造价也要几十亿美金,而美国的最新一级福特级核动力航空母舰造价更是高达130亿美金,这么高昂的研制费用早已经让绝大多数的国家望而却步。

同样的财力雄厚也不一定能够造出航空母舰,真正的难点在于航空母舰的各项技术方面。

核反应堆技术

是难啊,

核动力航母技术目前只有美国、法国两家掌握,但只要一对比就会发现,法国人的核动力航母只是个打肿脸楞冲的胖子,他们采用的是将核潜艇上小型化反应堆“移植”到航母上的做法。结果这种做法虽然令法国拥有了核动力航母,却让“戴高乐号”常年处于各种电力问题、动力问题和反应堆功率稳定等问题之中。

从航母的动力上来说,这也是各国航母相差最大的地方,世界上拥有核动力航母仅有美国和法国,而其他国家皆是常规动力航母。用核反应堆作为航母的动力装置,是可以克服航母的很多缺陷,增强航母的续航能力,而且可以相应的减少消耗,从而减少开支。

所以航空母舰并不是一般国家所能够玩得起的,尤其是核动力航空母舰。当然随着诸如美国F-35战机这种能够进行垂直起降的舰载机逐渐问世,很多国家纷纷投入到建造航空母舰的队列中,但并不意味着建造航空母舰的门槛就降低了。

是集~

世界上装备各种类型航母国家不少,但装备核动力航母国家也只有美法两国。中英印俄三国都装备着常规动力航母,目前我国装备两艘常规动力航母,山东舰和辽宁舰,英国装备两艘伊丽莎白级航母,俄印两国航母分别为前苏联航母遗留的产物,其他国家都装备着轻型航母,这其中日本装备轻型航母最多。

而美国同样也是在摸爬滚打中不断掌握核反应堆技术,最初的“企业级”核动力航空母舰搭载了8座潜艇核反应堆,这极度压缩了该航空母舰内部空间,导致其搭载舰载机数量减少,最终被迫退役。之后美国又研制了新型的舰用核反应堆技术,目前美国“福特级”航空母舰采用的就是新型的A1B压水式核反应堆技术,相比较之前尼米兹级的A4W核反应堆发电效率提高了三倍。

阻拦索技术

其复杂的电路,电器,电子,机械,工程,防护,抗干扰,抗伏射,抗盐碱,抗疲劳,抗打击……

核动力航母有多难建?目前这世界上仅有美国具备全套的核动力航母建造技术。从小型舰用核反应堆、配套的弹射器、拦阻索、蒸气轮机组,以及舰上的各种舰载机等。反观其他国家,英国新建的2艘“伊丽莎白女王”级,依然采用滑跃起飞+常规动力,中国、印度也如此。

此外,戴高乐号航母发生了舰载机掉下来的严重事故,原因就是弹射系统的故障,弹射系统的问题归根结底,还是核动力装置不稳定、不给力的原因。

核动力航母相较于常规动力航母在巡航过程中,可以持续航行五十万海里,而常规动力航母根本无法完成,期间还要补给,这势必还带来更多的消耗,既降低了效率也增加了开支。这也是一些国家建不起航母的一大原因,巨大的开支让一些小国根本无法承受,核动力航母则会使他们减少一些开支,然而技术却更难。

核动力航母,真的非常难搞,但对于有志于海洋立国的大国,一万年都要搞出来,或许用不了多长时间,除了美法以外的第三国,也会出现真正的10万吨级核动力航母。

法国自戴高乐号之后就没有推出后续舰,俄罗斯之前倒是有“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母建造计划,但已经成为尘封的历史,现在主要工作是做PPT,造模型,画饼。
乌里扬诺夫斯克号当年还是很牛X的,满载排水量8.5万吨,并且采用核动力,性能已经超过“小鹰”号

可见,法国戴高乐航母标榜着核航母外衣,只怕这艘航空母舰作战实力根本不如中英两国常规动力航母。戴高乐航母在服役之初事故频频,由于其设计存在问题,导致其飞行甲板太短,装备的 E-2C“鹰眼”预警机无法起降,最终不得不增加4.5米的斜角甲板。可见,捉襟见肘的法国和科技水平缺乏导致其戴高乐航母是彻底失败的航空母舰。

原来法国人并未研发航母用核动力装置,而是耍了小聪明,只是将核潜艇上的动力装置搬到了航母上,一台不够,就凑两台,终于将戴高乐号航母发动起来了,但最大航速仅27节。

美军航母反应堆最特殊的地方在于高能核燃料,它们普遍采用了武器级的U235,以至于服役十几年到几十年才更换一次堆芯燃料。一艘俄亥俄级潜艇的反应堆只能填入140斤的燃料,浓缩铀丰度在40%以上。而据称“尼米兹”航母的铀丰度则达到90%,这是妥妥的行走原子弹,仅这些技术就已经封死了许多国家的大门。

所以,我国在建造航空母舰也需要踏踏实实,根据美国航母建造经验,先常规动力滑跃甲板航母,然后是常规动力平直甲板航母,这也就是我国由002型航母山东舰到003型航母的迭代,最终建造出适合我国的10万吨级核动力航母,乃是最稳妥的航母发展道路,也是航空母舰的必由之路。

说白了,科学技术、金钱、工业能力、经验实力都必须面面俱到,否则想造常规航母都费劲,哪有造核动力航母的本事?

如今掌握这一技术的只有美国和法国,我国也在迅速的发展当中。

而对于核动力,只要是发展过核动力舰艇的国家都不算难,毕竟世界上第一批核动力航母就是直接拿核潜艇的反应堆凑合着用的,如果没有能力研制独立的大型舰用核反应堆,直接拿核潜艇的反应堆去用也是可以的,只不过比较烧钱而已。但是大型航母的舰体设计就不一样了,这得进行各种技术考究,舰艇的舱室安排,水密隔舱的布置等等。像现在中国的国产航母吨位其实是比辽宁舰小的,现在国产航母就是在验证我们大型航母的建造能力,如果可行,那我们的下一代航母就有可能是新的核动力航母。

因为它是高科技的合成,

真正具备核动力航母研发和制造使用能力的,目前来看,全球也就美国一家,法国人没有真正把握核动力航母的精髓,只是简单地将核潜艇上的核动力装置搬到航母上,并未研发成功适合航母使用的大功率核动力装置。

要想寻求技术突破,需求、技术、资金、时间,四者缺一不可,因而核动力航母成为美国一家所独享,一骑绝尘,无人超越。从第一代核动力“企业”号算起,经过“尼米兹”级,“福特”级的A1B压水堆可称为第三代核动力,热功率高出“尼米兹”A4W反应堆30%,且50年不用更换燃料。一步步推向极致,应用得早,发展得快,因此成为核动力航母建设的绝对标杆。

工业,电子,金属,材料,航空,航天,核原料……之大成。

爱知库热点问题我们来跟踪
爱知库热点问题跟踪 » 核动力航空母舰是不是非常难建?为什么?

发表评论

提供最优质的资源集合

立即查看 了解详情