專家解析常規動力航母為何不用電磁彈射

發布日期:2019-01-08 09:05:01 更新時間: 2019-08-05 編輯: 阿珂
專家解析常規動力航母為何不用電磁彈射:可提供的電力有限


資料圖:我國展出的彈射起飛裝置模型

有媒體近日報道,中國第二艘國產航母將會配備至少3部蒸汽彈射器,而非更為先進的電磁彈射器。接近海軍的消息源透露,“航母的艦用核反應堆仍存在一些技術問題,因此002型會選用蒸汽彈射”。

對此,國防科技大學國家安全與軍事戰略研究中心軍事專家王群教授告訴科技日報記者,“目前不清楚國產航母的建造細節和規劃,但可以肯定的是設計制造航母核反應堆對技術要求非常高,肯定不能一蹴而就。我國早已可以制造核動力潛艇,雖然核動力潛艇和核動力航母的反應堆都能選用成熟度很高的壓水堆,兩者從原理上講是一樣的,技術上講也有相通之處。但不能簡單地認為能制造核動力潛艇,就能輕易將常規動力航母改為核動力航母。這其中涉及很多關鍵問題。”

記者了解到,歷史上不乏將核潛艇反應堆應用到航母上的案例。法國“戴高樂”號核動力航母就是將其凱旋級彈道導彈核潛艇的反應堆略微改進后,移植到了航母上。結果導致標準排水量僅有3.5萬噸的“戴高樂”號動力始終不足,雖然后來經過不斷改進,但依然問題很多。比如,不能產生足夠的蒸汽,以供其蒸汽彈射器正常工作,只好再加裝一個蒸汽鍋爐。難怪“戴高樂”號經常遭人詬病,甚至有人認為它基本不具備實戰能力,只能進行一些政治或外交秀。

“從理論上講,能造潛艇的核反應堆就應該能造航母用的核反應堆。但是兩者的功率大小不同,具體設計細節和要求不同,因此制造難度也不同。所以,還是應該研究專門的航母用核反應堆。”王群說。

他指出,對航母來說,核反應堆的功率必須足夠大,但在體積重量、抗壓性、布局上沒有核潛艇要求那么高,不像核潛艇那樣必須“螺螄殼里做道場”。另外,航母是水面艦艇,核反應堆必須要有更強的抗打擊能力,否則容易造成致命危險。同時,由于其要求動力強勁,因此對反應堆的核燃料要求也較高。其外圍配置,如動力傳動系統要求也比潛艇高。

王群說,研制航母核反應堆需要突破多項技術難題。一是船用大功率反應堆技術,目前能很好地掌握這項技術的只有美國,俄羅斯和法國都還有一定差距。二是核燃料技術,航母核反應堆要求長時間不用更換核燃料,目前美國基本可以達到約30年不用更換。三是核反應堆控制技術,航母航速不同,而且還要提供電力和蒸汽,必須要控制能量合理輸出。四是輔助動力系統要求高,要讓核能高效地轉化為機械能。五是安全防護技術,必須提高其抗打擊能力。

“這其中每一項技術都可能成為航母核反應堆研制過程中的‘攔 路虎 ’。”王群說。

前述報道指出,由于核反應堆仍存在技術問題,因此002型航母會選用蒸汽彈射。那么,常規動力的航母就不能使用電磁彈射嗎?

王群指出,理論上講,無論是常規動力還是核動力航母,都能夠使用電磁彈射。因為,無論是電磁彈射還是蒸汽彈射,只要有足夠的能量提供就可以正常運行。但是,目前的技術狀態下,常規動力航母能提供的電力是有限的,一般不足以再支撐電磁彈射。如果非要在常規動力航母上使用電磁彈射,勢必要額外增加耗油量,以產生需要的電力。在常規動力航母攜帶燃油量有限的前提下,將會減少所攜帶的艦載機燃油,難以保持航母戰斗力。同時,要將蒸汽系統改成電力系統,也會帶來控制、配置、協調等很多難題,增加綜合管理的復雜度。因此,常規動力航母一般來說不宜采用電磁彈射,尤其是對航母技術還不很強、經驗不足的國家而言。

航母,核動力好還是常規動力好?

2008年,小鷹號退役后,美國海軍在役航母全部是核動力的。隨著企業號、尼米茲級相繼退役和福特級陸續服役,美國航母將繼續保持“全核動力化”。

與美國類似,蘇聯海軍的航母也經歷了從常規動力 到核動力的發展歷程,這與蘇聯海軍從“近海防御”型到“遠洋進攻”型戰略的轉變是一致的。

眼下,俄羅斯正實施重新裝備海軍的宏偉計劃,俄海軍重返大洋需要航母。俄羅斯曾有意對庫茲涅佐夫海軍元帥號實施核動力改裝,研發中的新型航母和導彈驅逐艦也計劃采用核動力,進而組建“全核動力化”的航母打擊群。

常規動力航母相比,核動力航母續航力強,全壽命周期內,只需在少數幾次大修期間更換核燃料,福特級更是全壽命周期無需換料,在航率更高,這也相當于減少了需求航母的數量。而常規動力 航母要保持較高在航率,燃油消耗量極大,且在遠海和大洋執行任務時,燃油補給壓力非常大,戰時更是十分危險。

現代條件下,航母主要執行前沿存在和部署、危機響應、戰略威懾等任務,這對航母的快速部署能力、持續高航速、續航力和自持力提出了更高要求。此外,指揮與控制、信息、電子系統日益先進,電力推進、電磁彈射、新概念武器上艦裝備,艦員生活和工作環境舒適性要求提高,動力需求急劇增大,在這些方面,核動力航母占有絕對優勢。

隨著現代科技迅猛發展,人類的核能利用水平不斷提高,而利用成本卻在不斷下降,相應地,核動力航母的建造難度和造價也會隨之下降。而航母作為遠洋進攻性武器和戰略威懾力量,高在航率是必然要求,這也是維持其較高戰備水平和技戰術狀態的必然要求。因此,采用核動力似乎是航母技術發展的趨勢。

但這個問題,并不是一個非此即彼的簡單選擇題。航母采用核動力還是常規動力,即使在美國,也一直存有爭議,原因在于,相比常規動力航母,核動力航母在使用中的性能優勢不如想象中那樣明顯。

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