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熱功率200兆瓦,海上核電寶,這或許才是中國首

時間:2020-02-12 20:25來源:網(wǎng)絡(luò)整理 瀏覽:
中國在1970年12月份就下水了自己的第一艘核潛艇,但一直到今天依然未擁有自己核動力水面艦艇。因?yàn)樵诓簧佘娒匝壑泻藙恿?源源不斷的動力,擁有

中國在1970年12月份就下水了自己的第一艘核潛艇,但一直到今天依然未擁有自己核動力水面艦艇。因?yàn)樵诓簧佘娒匝壑?a href="/kx/junshi/58196.html">核動力=源源不斷的動力,擁有核動力的戰(zhàn)艦也就意味著強(qiáng)大,所以對核動力艦船有著特殊的感情,希望中國能早日建造出自己的核動力水面戰(zhàn)艦(主要是核動力航母)。

而就目前的消息來看,我海軍的03號航母很大概率依然是常規(guī)動力。所以,即便按照一艘航母一種型號的速度來看,我海軍最快也要也要等到04號航母才用可能是第一艘河?xùn)|航母,而04號航母尚未露面,所以按照時間節(jié)點(diǎn)和建造速度來看,在04號航母下水之前,中國船舶集團(tuán)有限公司第七〇一所的參與的首個民用涉核總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目或許才是中國首艘核動力水面艦船。

“中國船舶”公號公布的想象圖

根據(jù)“中國船舶”公號公布的想象圖來看,想象圖船體上有著“中廣核”(中國廣核集團(tuán))的英文縮寫CGN,所以七〇一所核動力項(xiàng)目應(yīng)該就是2019年3月份“中廣核”招標(biāo)的一艘3萬噸核動力實(shí)驗(yàn)船。這艘實(shí)驗(yàn)船從2019年3月份招標(biāo),4月份簽訂詳細(xì)合同來看(船平臺建造周期24個月,調(diào)試周期15個月),預(yù)計(jì)會在2022年左右下水,所以它很大概率會成為中國的首艘核動力水面艦船。

中廣核公布的想象圖

根據(jù)公開信息,中廣核招標(biāo)的這艘核動力實(shí)驗(yàn)船將采用一堆兩機(jī)的配置、2×25兆瓦的緊湊型壓水堆,單堆核反應(yīng)堆熱功率為200兆瓦(一款A(yù)CPR50S民用小型核反應(yīng)堆);核動力實(shí)驗(yàn)船設(shè)計(jì)總長為152米、型寬30米,設(shè)計(jì)排水量為3萬噸;既可以核動力航行又可以輔助柴油動力航行,不過最大航速只有11.5節(jié)。

核反應(yīng)堆

值得注意的是,中廣核的這艘核動力實(shí)驗(yàn)船與利用核反應(yīng)堆高壓高溫蒸汽驅(qū)動渦輪機(jī)的核動力航母核核潛艇不同,該實(shí)驗(yàn)船上的核反應(yīng)堆主要是用來發(fā)電的,本質(zhì)為“海上核電寶”所以它的主要用途是靜止停泊狀態(tài)下為沿海地區(qū)、遠(yuǎn)洋島礁或者大型海上平臺(海上油氣田)提供電力支持,這也是為何該實(shí)驗(yàn)船最大航速只有11.5節(jié)的原因之一。

海上核電寶

另外說一下中廣核這艘3萬噸核動力實(shí)驗(yàn)船的亮點(diǎn)之處:首先是小型化核反應(yīng)堆技術(shù),這是將核反應(yīng)堆應(yīng)用于航母和潛艇的最重要的技術(shù)要求之一,而ACPR50S正是中廣核響應(yīng)國家建設(shè)海洋強(qiáng)國號召,專門研制海上小型堆技術(shù),并且將其應(yīng)用到艦船之上說明其小型化技術(shù)已經(jīng)成熟;然后是核反應(yīng)堆功率,ACPR50S單堆有著200兆瓦的熱功率,雖然不及“尼米茲級”航母A4W核反應(yīng)堆單堆600兆瓦的熱功率,但大于094核潛艇100兆瓦左右的熱功率,這已經(jīng)是一個很大的進(jìn)步。

不過,ACPR50S小型核反應(yīng)堆輸出功率并不低,有著2×25兆瓦=50兆瓦的電功率,達(dá)到了熱功率的25%,要知道“尼米茲級”航母那熱功率600兆瓦的A4W核反應(yīng)堆有效輸出功率只有16%,也就是97兆瓦(使用2座核反應(yīng)堆),“福特級”核動力航母A1B核反應(yīng)堆的有效輸出功率也只有19%,似乎目前并未有有效功率比大于20%的艦用核反應(yīng)堆存在。

航母建造

當(dāng)然,作為非專業(yè)人士,筆者并不了解核反應(yīng)堆的有效輸出功率和有效電功率有著怎樣的關(guān)系,如果中廣核的這艘核實(shí)驗(yàn)船在驅(qū)動渦輪機(jī)的時候也能達(dá)到25%的有效輸出功率那將是一個非常大的技術(shù)進(jìn)步。不過,若將單堆熱功率200兆瓦的ACPR50S小型核反應(yīng)堆用于驅(qū)動渦輪機(jī)能達(dá)到20%的有效輸出功率的話,4座核反應(yīng)堆也會有著160兆瓦(約合21.7萬馬力),足以保證一艘8萬噸的航母航速達(dá)到30節(jié)以上。

另外,中廣核在公布ACPR50S在描述核反應(yīng)堆時用了“緊湊”一詞,而且還只是民用核反應(yīng)堆就有著200兆瓦的熱功率,如果在技術(shù)成熟之后將其應(yīng)用到大型航空母艦之上,單堆熱功率或許還會有不小的提升,如果單堆熱功率能提升到400-500兆瓦,2座核反應(yīng)堆就可以滿足一艘8萬噸大的航母動力及電力所需。

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