相比于常规动力航母,核航母有两个极为“诱人”的特点:其一动力更加强劲,航母的战略性能自然也就更强;其二是一次装机可以终身使用,期间不需要补充燃料。
(资料图片仅供参考)
光是这两点,就已经将核航母的优越之处展现得很充分了。
但是,相比美军大多数为核动力的现役航母,我国在过去十年中功劳最大的辽宁舰和山东舰,都是常规动力航母。
但众所周知,中国对核反应堆的技术掌握水平不差,这几年自主核潜艇下水的频率正在变得越来越高,为何我们却不像美国一样使用核航母呢?
核航母在现代海上战争中有着绝对优势开头部分提到的两个核航母优势,在现代战争中体现得淋漓尽致。
更好的机动性能,更强劲的动力输出,在海上作战时能够更加高效地做出复杂的战术动作。这确保了航母可以更快的从一个战区移动到另一个战区,更快地到达感兴趣的领域,更快的进入战斗,并维持更长时间的战斗而不需要被后勤保障所打断。
美国海军福特号核动力航母,图中可以看到该舰优异的动力性能
而且核反应堆一次装机可以供航母使用很多年,这意味着不用每次执行任务前都去装载大量的燃料,能够腾出很多空间给舰载飞机,进一步提高了航母的整体战斗能力。
根据保守估计,在排水量相同的情况下,核航母可以比常规航母多携带30%以上的武器和10万立方米的额外空间,从而实现更长时间的战斗。
美国海军新型电磁弹射系统演示模型
另外,这个特性也赋予了核航母能够随时改变其任务的特性。
常规动力航母遇到任务,需要花费大量的准备时间,因为航母使用的燃料特殊,不是随便找个油港加点油就可以的,往往需要先赶回基地加注燃料。如果预计任务时间较长,自身携带的燃料不足以支撑足够的时间,还必须等待后勤补给船。
但核动力航母就没有这个顾虑,只要船上弹药和人员物资足够,随时可以进入战斗。比如2001年9月11日,当时正在部署回家途中的企业号航母,接到命令后,不需要任何准备立即改变路线进入阿富汗战区参与作战。
常规动力航母轮机舱一角
核航母还具有更好的生存能力。由于省去了复杂的排气进气系统,航母的舰岛可以做得更小,外形更加简约,提高了舰船的整体隐身性能。消除了大量高热气体的排放,这样大幅降低了其对敌人探测的可见性。同时不需要海上加油,可以随时处在战备状态,大幅降低了被突然袭击来不及反应的风险。
福特号航母海试,可以看到相比常规动力航母,舰岛占用甲板面积大大缩小
既然优势那么大,为何我国航母不采用核动力?核动力航母有这么多优势,为什么人民海军的山东舰不采用核动力呢?咱们已经研究出了核潜艇的核反应堆,那么航母岂不是一通则通?
我们先从普通的船用核反应堆开始讲。
在这六型核潜艇中,夏、秦、唐三型为用来执行战略核打击任务的战略核潜艇;商、汉、晋三型为执行常规任务的攻击型核潜艇。
三型战略核潜艇吨位要大于攻击型核潜艇,排水量大致在12000-16000吨。
潜艇核反应堆内部结构
也就是说,核潜艇的反应堆,能支撑的船只排水吨位,撑死就不超过这个数了,而辽宁舰的排水量是多少呢?65000吨!这意味着,如果非要用核潜艇的反应堆强行“上马”航母,就相当于用一台摩托车的发动机去牵引重型卡车,可想而知会有什么结果:
航母速度太慢,风力就不够,在甲板上起飞的飞机很快就会栽入水中,没有任何的实战意义。因此,我国目前的潜艇用核反应堆是无法直接应用到航母上的。
战斗机从航母甲板上弹射起飞
说到这里大家可能会问,那我们直接把潜艇核反应堆做大一些不就可以了吗?或者用几个核反应堆一起使用?
答案是无法做大。因为船用反应堆因为大小和重量的限制,只能使用压水堆,压水堆的整体结构由燃料组件、慢化剂(兼作冷却剂)、控制棒组件、可燃毒物组件、中子源组件和压力壳等组成。
简单地增加核反应堆原料确实会增加反应堆使用寿命,裂变反应的持续时间会增长,但输出功率依然不会有变化。只有从结构上做调整,加强裂变反应的密度,才能实现瞬时输出功率的改变。
而结构上的调整就不是一朝一夕的功夫了。涉及到从理论物理到工艺技术的全系统提升,非常复杂,需要相当长时间的技术积累和反复试验。
船用压水堆外观
而航母是一个国家海军战略中最重要的一张“底牌”,自然不能在技术不成熟的情况下贸然使用大型核反应堆。
而至于使用多个核反应堆的提案,其实世界上已经有一个国家替我们踩过雷了——法国。
法国的戴高乐号装载了两座K-15船用核反应堆,为世界上少有的核动力航母。照理来说,其作战性能不说和美国大型核航母相当,也至少不会差太多吧。
但是骡子
而且,将船用反应堆组合一下来“冒充”舰用还会带来另一个问题,就是维护费用的激增。核反应堆维护的费用远远高于常规“锅炉”的维护费用,更别提两个、三个反应堆了,用这么多的反应堆,几次维护下来恐怕都够咱们建一艘新的常规航母了,怎么算都划不来。
核潜艇的反应堆
另外,核反应堆需要专业人员和设施,常规动力航母的柴油发电机和涡轮机只需要几个好的电机机械师就可以。法国戴高乐号航母的排水量只有辽宁山东舰的三分之二,但动力舱的军官数量比辽宁山东舰多出一倍,且这些军官都必须是法国高等院校核物理专业本科以上学历,在战时遇到人员伤亡也很难补充。
法国海军戴高乐号核动力航母
另外,就从建造成本上来讲,核动力航母的建造成本也是比较高的。美国福特号航母单艘造价150亿美元。山东舰造价只有200亿人民币。按照平价购买力计算,福特号的成本是山东舰的4倍多。
但这就意味着美国愿意比我们多投入,比我们强吗?不一定,因为各国的军事投入,是要根据各国的国情来进行选择的。
当前,我国仍然处于发展中国家阶段,国防建设固然重要,但国内的各行各业依然需要巨量资金投入促进发展的,否则,不就变成“偏科”的瘸腿了吗?
美国核动力航母战斗群
从战略层面上来讲,中美海军航母的战略任务也不同。
美国航母建造伊始,就要考虑全球部署。对于这种高强度的远洋航行,核动力自然比常规动力性价比高得多。人民海军则不同,主要任务是在未来可能的台海冲突中遏止外国势力的干预。这一片作战区域距离中国本土较近,航母能够得到大量近海基地的支持。核动力航母的优势并不明显。
从实际使用上来看,许多国家不允许核动力船只进入其领海。这大大影响了航母在和平时期执行救援救灾等人道主义任务的可能。
航母也能参与海上救援
航母这种战略武器,其威慑性远大于实用性。但日常的维护保养却一刻不能松懈。如果只是用来做军事用途,显然是巨大的资源浪费。
我国是一个自然灾害频发的国家,海岸线漫长,航母这种大型船舶,在需要的时候可以运送大量的救援物资,其搭载的大量飞机也能够为救灾工作带来大量便利。同时我国也是联合国五个常任理事国之一,也需要经常参与国际人道主义救援来加强自己的外交和国际政治影响力。
2010年海地大地震,城市内所有医院都被摧毁,所有能源断绝,为后续的救灾带来了极大困难。而美国航母卡尔文森号当天就抵达现场,除了随船带去的大量救援物资和救援人员,船上完善的医疗设施则承担起了战地医院的工作,船只本身则成为了当时现场唯一的“发电厂”。因此,从和平时期的作用来看,常规动力航母也比核动力更加实用。
卡尔文森号海地救灾
总体来讲,核动力航母系统更加复杂,技术难度更大,成本高,执行近海任务时相对于常规动力航母也没有太大优势。对于中国这样没有建造经验的国家,贸然尝试风险巨大,资源浪费严重,因此需要一个比较长的时间逐步探索,积累经验。
当然,这并不是说我们就不需要核动力航母。海军装备发展日新月异,尤其是近些年一些能大幅提高航母作战效能的新型武器,如电磁轨道炮,电磁弹射系统逐渐成为先进战舰的必备武器,对于携带此类先进设备,航母的核动力就显得尤为必要。
中国海军003航母建造中公布的照片
尽管目前人民海军还没有装备核动力航母。但是进入蓝水海军是我们必然的发展方向。人民海军从未停止过对核动力航母的探索。相信不久的将来,我们就能看到自己的核动力航母航行在大洋上!
从辽宁号航空母舰的控制塔上看到的广阔海洋
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