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核发电我们的技术很成熟了,为什么航母还不应用核动力?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
核发电我们的技术很成熟了,为什么航母还不应用核动力?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
2021年2月3日我国自主设计的第一座“拥有完全自主知识产权”的第三代核电技术——在福清核电成功并网运行,当天即达到满载负荷并产生2700万度电能供应整个华东地区。而且早在2018年我国就正式在甘肃开工建造了被誉为第四代核电技术的——熔盐式核反应堆试验堆建设项目,预计2021年建设完工,作为第四代试验堆该项目装机容量2.5兆瓦,但是其拥有的第四代先进核电技术却能够提升我国核电技术的自主化和国际出口优势,而且也为未来中国核电发扬光大并运用到更多领域奠定了基础。
核电技术虽然最早就是从潜艇装备的核反应堆技术开始上岸商用化的,但是在陆地上发电的核电技术和核潜艇上用于驱动潜艇水下长时间潜航的核电技术发展路线却完全不同。最大的区别就是使用的核燃料密度不一样,同时在核电技术上也有很大不同,比如这几年国内外新建的几个核电项目基本都是第三代核电技术,这一代核电技术最大的优势就是安全性更高、突发应急预案更为完善,更全面的采用模块化设计理念,核反应堆功率密度更高等优势,比如美国的AP1000、法国的EPR和我国自主设计研发的HPR1000这三个核电技术都属于第三代核电技术,也是当前全球范围内唯有的第三代核电技术。
但是核潜艇上使用的核电技术至今仍然停留在第二代普遍使用的压水堆上,比如美国弗吉尼亚级攻击核潜艇、俄亥俄级战略核潜艇、俄罗斯的阿库拉级、北风之神级;法国的凯旋、红宝石等核潜艇清一色的采用的是具有第二代核电技术的压水堆技术。当然前面也说过潜艇使用的核电技术使用的是超过97%以上的高密度浓缩铀燃料,而陆地上的核电站同类型的压水堆使用的也仅是20%浓缩铀的低密度核燃料,这是二者最大的区别。
那么也就是说,虽然当前我国已经是继美国西屋、法国核电后全球第三个拥有第三代自主核电技术的国家,而且我们的第三代核电不光已经开始并网运行和出口巴铁,但是因为陆地核电和潜艇核电发展路线和技术标准的不一样,陆地核电我们已经走在了世界前列但不代表我们的潜艇、航母使用的核电技术就同样先进。
陆地核电技术下海最大的问题就是“核电技术的一体化小型堆技术”,也就是将陆地上占据很大的核反应堆本体连同其防护装置、核电汽轮机等全套技术“浓缩”在一个直径不到20米的潜艇内部,并能够保证整个核电技术小型化之后核电输出功率不降或者降低率保持在10%以内,比如一艘10万吨的航母所需的输出功率要不低于200兆瓦,那么对于装备两台核反应堆的航母而言,单个核反应堆实际输出功率不低于110兆瓦,按照20%核电转换效率计算的话,实际单个核反应堆输出功率要达到700兆瓦以上才能满足航母动力航行所需。
同样对于水下的潜艇而言,潜艇因为内部空间相比潜艇更为狭小的原因,虽然潜艇的吨位相比航母差了很多,但是并不意味着潜艇所需的核反应堆技术就相对简单一些,事实上反而更为复杂精密。比如法国当年建造4万吨级戴高乐号核动力航母的时候,为了降低研发成本,直接采用了两台水下排水量1.4万吨的凯旋级战略核潜艇装备的K-15核反应堆,虽然K-15核反应堆可以输出150兆瓦的实际功率和30兆瓦的轴功率,但是放在4万吨的戴高乐航母上却出现动力不足的问题,所以戴高乐航母实际最大航速只有勉强的27节。
总结来说的话,虽然当前我国已经具备第三代核电自主化技术,并且第四代核电技术也正在建设试验之中,但是距离上马核动力航母还有很长的路要走,至少我们在发展核动力航母之前,会建造最少一艘核动力破冰船等辅助舰艇来验证我国核电技术的“小型化”技术是否成熟可靠,后面验证成功后再上马核动力航母也不迟,毕竟当年美俄核动力航母都是这么发展过来的,那么对于善于摸着鹰酱过河的解放军而言,2019年中广核已经开工建造我国自主设计的第一艘核动力破冰船,预计2025年前后装备服役,也就是说我们上马核动力航母的时间最早不会早于2025年。
回答于 2019-09-11 08:43:50
核发电是民用技术对体积没有严格要求;航母是武器,核发电应用到航母上首要必须小型化,使其装得进航母舱室内,但其安全性和可靠性又不能降低,涉及大量防护材料选用和相应设计改进;航母是在海上应用的,就涉及增加防腐蚀设计;航母要参加战斗,要增加防爆炸、防震动等防护设计;军用武器对可靠性有特殊要求必须满足…因此上舰前必须作大量试验及改用,不可能将民用技术设备直接应用于航母,必须核发电设备军用化技术完全成熟后才能投入应用。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们的技术做个正常的反应堆不是什么难题,但是把硕大的反应堆做小,装到航母上还要保证它在战时有可靠、稳定的安全性就更难啦!航母是武器,它就会受到攻击,在猛烈攻击下还要能保证核心不能被轻易破坏且还得稳定运行。你不能说人家一发或者几发导弹过来击中你你航母的核心就炸了!这样的损失谁受得了!
回答于 2019-09-11 08:43:50
核发电,我们的技术是相当成熟,但是有些应用方面我们还比较落后,比如军事,小型核反应堆船舶利用方面我们国家起步比较晚,西方大国核军事利用板块发展来上半年,我们我家刚刚起步几十年,不过我们要有信心,随着我们核和技术方面的不断发展,包括我们核科学家们的不断努力,我想用不太久就会达到或者超越他们的水平。
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