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新闻时间:2019-12-18,来源:建筑培训,作者:

核动力航母的反应堆造价

1、中国有全套技术为何不造核动力航母?

据媒体报道,我国南海第一座海上核动力浮动平台已经即将建造完毕了,这艘平台将会成为中国第一艘核动力水面舰艇,并且将会装备我国南海地区,最终很可能还会扩建,事实上,这座核反应堆就是给中国核动力航母做技术储备的。

实际上,到了新世纪,我国还和俄罗斯联合研制了RITM-200型核反应堆,按单堆功率和使用寿命来看,这座功率达到55兆瓦,堆体寿命也超过40年的核反应堆完全有上航母的潜力,只需要四台RITM-200型反应堆,就能驱动一台排水量达到10万吨以上的航母,而仅从动力系统的体积上,四台RITI-200并不会比福特级上的A5W差多少。

动力系统是一艘战舰的最大问题,美国也是在研制出了功率达到近100兆瓦的A1B反应堆以外,才研发了尼米兹级核动力航母,在企业号上就遇到了反应堆功率不足,最后装备了8个堆到企业号航母上,直接导致企业号航母的造价和维护成本都飙升。

中国海军近年以来在大型舰艇动力系统上取得突破,这才是中国海军开始制造大吨位战舰的原因,以055导弹驱逐舰为例,这艘驱逐舰排水量达到了上万吨,并且拥有极强的探测能力和战斗力,直接导致对动力系统的需求非常大,我国也是在QC280完成研发以后,才开始建造大型战舰的。而核动力航母也是如此,常规动力最多只能支持一艘8万吨级的战舰,想要建造10万吨级的航母,必然需要核动力,在我国研发出55兆瓦级的核反应堆以后,最终必然会研发大功率核反应堆,而此次我国海上核动力平台的功率达到了160兆瓦,寿命也达到了50年,只需要进行一定的缩小和军用方面的强化。

就完全可以保证用在航母上,在开发出120兆瓦级的核反应堆以后,单堆就可以驱动万吨级导弹驱逐舰和两栖攻击舰等战舰。而2台核反应堆就能驱动排水量超过10万吨的核动力航母,并且多余的能源还可以保证战舰上的大功率设备,中国海军的作战能力还不算强大,尤其是战舰方面,数量远远不及美国海军,因此需要足够的单舰作战能力,才能保证我国海军的战斗力。海上核动力平台的用途就在于此,而中国海军的核动力航母已经在研发当中了,在2030年以前我国就能获得第一艘核动力航母。

海上核动力平台对于中国南海的意义也非常大,我国海军之前在南海地区的部署和作战能力都不足,虽然拥有了几个岛屿,但现在依旧收到能源限制,海上核动力平台部署以后,就不会存在这个问题。

2、核动力航母反应堆是一直在反应吗?大神们帮帮忙

可不像你说的那么简单事实上裂变反应一旦开始就无法停息除非燃料用尽,反应堆的输出能量大小可以通过人为控制,但反应的速度可以通过重水冷却来调整所以正如你所说,成本是不低,事实上核燃料的利用率一直是各国头疼的问题。现在公开的资料最好的也就在百分之三到四那样 查看原帖>>

3、核动力航母的反应堆与核潜艇的反应堆有何区别?

以核潜艇为例(水面核动力舰船的原理是一样的): 实际上,核能是不能直接驱动核潜艇的,须经过几次能量转换才能逐步实现。下面介绍常见的核潜艇“反应堆——蒸汽轮机”推进方式 : 核潜艇一般装有1至2个核反应堆,核能产生于核反应堆中的铀原子核裂变,当铀原子核连续裂变时(即“链式核反应”),会产生巨大的热能。核反应堆的作用就好比是我们都很熟悉的锅炉,不过锅炉里的水一般是用火加热的,而核反应堆里的水是用核燃料“加热”的,所以过去也把核反应堆俗称为“原子锅炉”。 潜艇核动力装置是为核潜艇提供动力和电力的系统,由一回路和二回路组成,它们都是密闭的循环回路。 一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成,主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后,由主冷却剂泵推动,经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水,使之变为蒸汽(注意:一二回路的水是不直接接触的),然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里,继续把核燃料产生的热量带出来,并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少,是由控制棒来调节的。 二回路里,前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽,后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器,二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽,大部分用来驱动主汽轮机,经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转,提供潜艇的推进动力。潜艇速度的快慢取决于螺旋桨的转速,而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的;还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机,提供潜艇上的辅机工作和全艇生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽,废气被冷凝器中的海水冷却后,又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热,产生新的蒸汽。 在主动力故障等特殊情况时,可启用核潜艇的备用动力系统。备用动力不由核反应堆提供能源,也不启动主汽轮机组,而由柴油直流发电机(通气管状态航行时)或蓄电池(水下航行时)提供直流电源,并通过直流推进电机驱动螺旋桨。蓄电池的电能也可以用来在海上重新启动已经关闭的反应堆。 能量转换过程如下: 首先由核反应堆中的核燃料进行核反应并产生极高的热量(热能);这个热量把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变成温度很高的蒸汽,蒸汽通过特制的喷嘴形成速度极快的蒸汽流(动能);蒸汽流推动潜艇主汽轮机的叶片运转,汽轮机的运转经过减速后带动螺旋桨旋转(机械能);螺旋桨运转时与海水的反作用力推动潜艇前进(动能)。能量转换全过程大致为:核能→热能→动能→机械能→动能。

4、为什么核动力航母不好制造

大型船舶结构,特种钢这些东西都过关的话最大的门槛就是核反应堆了。核动力航母的核反应堆和核潜艇的完全不同,虽然可能使用同类型的反应堆但是其安装部署有着很大的区别。如何把反应堆的传统连接到多部蒸汽发动机,或者是柴油发动机上都是及其复杂的工作,并非有了核潜艇就能完成。要知道一艘核潜艇最大吨位不过1万多吨,但是核动力航母最小的(法国的戴高乐号)也超过4万吨,因此需要克服困难很多,门槛非常高。

5、核动力航母的核反应堆跟核电站有什么区别?

航母上和西方目前绝大多数核电站,使用的都是压水堆。压水堆安全性好、,成本低廉、功率体积比高(这一点对上舰很重要)。区别的话船用动力堆二回路产生的高压蒸汽大部分直接驱动蒸汽涡轮带动螺旋桨产生动力,少部分用于蒸汽弹射器(连续弹射大量飞机后航母会因为蒸汽消耗过度不得不降低航速),剩下的才用来发电。能源堆的二回路蒸汽全部用于驱动蒸汽轮机发电。缺乏动力堆的资料,我猜测动力堆的蒸汽压力要远大于能源堆。因为第一船上空间紧张,没法安装超大直径蒸汽涡轮,只能提高压力来保持功率;第二蒸汽弹射对压力的要求很高,最新的尼米兹级上弹射系统管路已经是美国国家标准中最高压力标准了,没有弹射更大更重飞机的潜力,这也是美国研发电磁弹射器的原因之一。而发电用压水堆出于安全考虑,蒸汽压力始终落后于火电站两个时代的样子。应此造成低压下低速超大直径蒸汽涡轮变成了核电站建设的核心技术。这几年国内大上核电的背景,是上海电气和东方电气终于突破了百万千瓦半转速蒸汽轮机的技术。重水堆需要大量昂贵的重水做冷却剂,经济上不是最好的选择。但是重水堆中子经济性好,天然铀矿不经过浓缩就可以作为燃料,更妙的是频繁换料的话可以得到制造核武器的钚(原则上IAEA要监视所有重水堆的换料,实际上IAEA的官僚与无能不亚于奇葩的日本政府)。所以一些有野心的国家一直对重水核电站有很大兴趣。求采纳

6、核动力航母有几个核反应堆?

目前世界上就三种核动力航母。企业号由8台A2w型核反应堆为4台齿轮传动式汽轮机提供蒸汽,航速33节,更换一次核燃料可连续航行20万海里。“尼米兹”级由2座A4W型压水式核反应堆提供动力,28万马力,航速30节以上,更换一次核燃料可连续运行13年,续航力达80-100万海里。戴高乐”号的动力装置为2座K-15一体化循环压水堆,总功率为76200马力,核反应堆加一次燃料可工作5年以上。

7、核动力航母上,核反应堆最少要多少钱

 

自从中船重工2018年初发布《纲要》,首次正式提到国产核动力航母项目确实存在以来,网上顿时掀起了“核动力航母热”,有舆论认为,2018年上半年,中国就会正式开建核动力航母,甚至认为中国将跳过常规动力弹射航母而直接上马核动力。

这种盼望国家军事实力强大的心情可以理解,但在核动力航母的问题上搞“跃进”,既不符合军工科学的规律,更与现实差距巨大。核动力超级航母这种最复杂的军工系统工程,不是喊口号就能喊出来的。

 

笔者一向支持核动力航母项目,对国产第一代核动力航母的综合指标超过福特级也很有信心,但在项目的具体操作上,却没有头脑发热、裤衩发红。军工高科技,必须按照科学规律和工程统筹的步骤一步步来,不能一厢情愿、不顾现实,因此在此要给“国产核动力航母热”,兜头来一盆冷水。

第一,凡是涉及核和核动力的东西,都有相当的危险性。核辐射看不到摸不着,却危害巨大,任何一个大中型核装置出现泄露或更大事故,那就不是局部和国内的问题,而是有国际重大负面影响的灾难性事件。掩盖是无用的,切尔诺贝利和福岛都是活生生的例子。

 

军用反应堆的管理自然更严格,但再严格也不敢保证事故概率是零,美苏在舰船军用反应堆方面,都曾经出现过核泄漏而导致整船报废、人员伤亡,并且有污染海域的事件。网络上流传——某国据说早年也有一艘核潜艇,出现过不太严重的少量核泄漏,虽然没有导致重大的人员伤亡和海域污染,但那艘已经被局部核污染的潜艇,同样整艇报废了。军力和经济损失是巨大的。

当代一些人往往对核动力有两种极端心态,要么看做洪水猛兽,拒之千里之外;要么又无条件的崇拜,觉得核动力超凡脱俗,无所不能——美国有核动力航母,我们必须同样今天也要有,否则就是永远比美国人落后。这两种心态,其实都是偏执、不正确的。核动力既不是恶魔,也并非万能。

 

核动力优点很多,但缺点却几乎一样多。当代顶尖核动力的科技水平,已经可以避免早年那种严重的核动力包泄露,造成全船报废的事故,但仍然必须确保有百分百的把握,在正式上马核动力航母前,在陆地和海上,都要经过完整复杂的试验,证明我们新设计的航母核动力包,具备绝对可靠的安全性能,才能上航母装堆,否则欲速则不达。

一旦出现重大缺陷,整个核动力航母项目,就要推倒重来,这样就不仅仅是耽误十年八年时间的问题,而是对海军甚至发展战略,带来严重的负面影响。

 

目前新型核动力包,已经基本完成了陆地试验,而水上试验平台还没有建成,即使今年开建,最快也要两年后装堆运行。在水上实验堆证明绝对可靠前,国产核动力航母是不可能切割第一块钢板的。按照目前的进度,水上实验堆最快也要在2020年底才能有第一批实验数据。

第二,核潜艇上的现成反应堆,用到核动力航母上是不行的。这个问题已经探讨过多次,不必再展开讨论。美法俄都曾经在这个问题上试图走捷径,结果都是“起个大早,赶个晚集”。拼凑出来的航母核动力包,在航母的整个服役期间,都是“病恹恹”的状态,导致航母提前退役,浪费巨大。

 

中国不可能再重蹈覆辙,因此即使我国已经有60年研发核潜艇的经验,但这些经验只能有一小部分,可以应用到核动力航母的设计和管理上。航母的专用反应堆,必须从头设计,节约不了多少时间。

第三,核动力就一定比常规动力强大?这个观念必须扭转过来。

很多人对核动力认知不清,好像带了个“核”字,就好像航母携带了核弹或者能发射核弹,天下无敌一样。其实核动力航母大多数情况下和核弹没有任何关系。真要携带核弹,常规动力航母战斗群自然也可携带。

核动力也不是一种单独的先进动力,从产生高压蒸汽这个基本点来讲,用核反应堆烧热水,和用燃油锅炉烧热水、用煤炭甚至用劈柴来烧热水,得到产品都是一样的,都是超高压蒸汽。有了超高压蒸汽,剩下的工作,机械做功也好,发电也好,设备都大同小异,都必须用到大型蒸汽轮机。

 

在一定程度上,燃油锅炉的效率和最大功率值,未必比核反应堆低下。核反应堆之所以给人“先进”的错觉,无非就“表面上天天烧热水不觉得心疼”,因为貌似不见消耗,却在20年里,有源源不断的超高压蒸汽和热水烧出来。

而常规动力航母的锅炉烧燃油,会眼看着上万吨的燃油灌的容量指针,一天天减小,就像你在高速上急驶,眼看着轿车的油箱指针,渐渐的偏左一样,油耗会烧的人心里“肉疼”。

但如果真正算一笔经济账,就会发现,虽然核动力航母没动力“油箱”,自然不见减少,但一艘核动力和一艘常规动力航母,同样服役40年,核动力航母的综合花费,绝对会是常规动力航母的一倍甚至是两倍。说到底,一分钱都省不下。而且核动力航母的拆解,又是一笔天价费用,常规动力航母却没有这个后遗症的问题。

 

核动力航母之所以全寿命高价,人员费用往往占了大头。

美国一艘尼米兹航母上至少有5000人,等于全船5000人,天天围着两个核动力包转圈。美国海军条例规定,全体船员必须半年一轮换,这样算下来,一艘尼米兹级,想保证一年出海300天,就要准备最少两套,甚至三套船员才行。我们按照最少人数计算,部署一年,就需要一万人次的船员。美国海军供养一个大兵,一年最少50万美元,包括船上消耗、工资、奖金、隐形福利,下船休假半年的那批人,工资也是要照发不误的。这意味着,要全年部署一艘尼米兹,仅仅人头费就需要50亿美元。加上航母和舰载机本身的消耗和保养费,一年最少80亿美元。

 

而小鹰级这种常规动力航母,同样一年部署300天,只需要一批人马就够了,仅仅人头费,一年就能节省25到30亿美元。而中国的人力费用比美国海军低,辽宁舰上从来没有超过2500人,未来的003级,船上人员也不需要超过3500人。总之,比美国核动力航母一年节约下30亿美元,一点问题都没有。

30亿美元,相当于180多亿人民币。我们按照柴油(重油)一吨6000元人民币计算,30亿美元可以购买到300万吨柴油。假设让003级常规动力航母全球部署,后面再跟一艘901大补,没事围着地球转圈,一年也烧不了十万吨柴油(重油)。美国核动力航母一年多花的人头费,就够中国003级部署50年的全部燃料费。因此说核动力航母更省钱的说法,本身就是个事实恰恰相反的冷笑话。

 

有人说了,美国人“娇贵”,核动力航母上的人员半年一轮换,中国人吃苦耐劳,一年不换不行吗?这个确实不行。不能为了省钱,而不顾军人的健康。其实,我国目前所有的核潜艇,每艘艇,都有2到3套人马,也是半年一轮换的。未来我国的核动力航母,也需要配备两到三套人马,这个人工费,是绝对剩不下来的。

正是因为全球部署费用高昂,美国海军名义上现役11艘超级航母,但同时出现在全球各战区的,从来没有超过6艘。当前,美国海军只有最大不超过4艘核动力航母,是在海外长期部署的。剩下的7艘,都是以“维护”的名义,停在美国本土军港晒太阳。

 

其实核动力航母本身也没啥需要常年维护的,与其说是维护,还不如说,美国海军实际上是想节省每艘航母1万人的“出海补助费”。美国海军目前“全核航母”的状态,非但没有节省下多少“燃油费”,反倒综合负担越来越大,海军军费越花越穷。

为了省下费用,美军现在甚至把20多艘补给舰,全部停在家里。4艘航母出海,全部干粮自带。而美国驱逐舰却还要不远万里,到东亚和南海常年“捣乱”。没有补给舰支持后勤的美国驱逐舰,上面的美国水兵,自认为“温饱都成问题”。没有牛排,只好吃“袋鼠肉”。——地主家也没有余粮。而看看现在的中国海军,只要是出远海任务,不论舰队大小,一定要在后面跟一艘“大奶妈”,这就是外行谈战术,内行看后勤。

 

第四点,核动力航母就一定比大型常规动力航母战斗力强吗?同样未必。这是最关键的一点,因为航母毕竟是海上战斗基地,不是游船也不是吃饭基地。

从表面上看,尼米兹级从早期批次的10万扩大到后期的10.8万吨,而福特级更高达11.4万吨,纸面数字上,比最大的常规动力航母小鹰级的8.5万吨,大出了2万吨甚至接近3万吨,那么尼米兹级的战斗力,能比小鹰级大出20%吗?答案是否定的。

实际上尼米兹级的总长度、甲板总面积、机库总面积、载机总数、弹射器性能,几乎和小鹰级都是一样的。尼米兹级对比小鹰级,综合战斗力的提高,微乎其微。

 

那么大出的2万吨到哪里去了?都被核动力包的自重和动力舱设备占了。说到底,尼米兹级多出的2万吨,只体现在航母船体吃水更深上。核动力包用了太多的防辐射金属,自重自然极大。核动力包不需要燃油槽,自重却比小鹰号的全部锅炉加上万吨级油槽的总重,还大出一万多吨。中国将来的004级,同样的问题一样存在。

航母的真正战斗力,主要体现在机库的甲板的面积与调度效率上,最终体现在舰载机性能和携带总数上。尼米兹级相对于小鹰级的吨位增长,带来的上部体量增加并不明显,这也是美国人到了福特级,干脆在尼米兹级的基础上,吨位再放大1万吨,以此希望福特级的甲板和机库比小鹰级有所明显的扩大。而中国的004核动力航母,将指标直接放大到12.8万吨,追求一步到位,避免美国式的航母吨位挤牙膏。

从这一点上来看,中国的003型常规动力航母,一旦吨位到8.5万吨,在综合战斗力上,就和美国的尼米兹级甚至福特级没有太大的差别。战场上真正要对比的,就是双方舰载机的性能了。常规动力航母不影响上电磁弹射,已经是老生常谈,在此不再重复。

若我国有6艘常规动力航母,那么就可以只用6套人马,实现全球各战略方向的300天极限全勤部署。当前中国海军部分前沿舰艇,已经达到了一年部署超过300天的超美军标准。

 

结论,在2025年以前,建议形成4艘甚至6艘常规动力国产航母的规模。2025年到2035年,再制造4艘核动力航母,首艘004型争取2023年开工,2025年下水,2028年正式服役。

8、核动力航母反应堆多大

企业号是第一艘核动力航母,有8座反应堆,因为当时的技术不成熟,不敢做的功率太大,8台总功率280000马力,

9、核动力航母的核反应堆是聚变还是裂变

是核裂变,不仅仅航母,目前世界上所有的用于发电或者军事的核反应堆都是核裂变,核聚变仅在试验室中存在模型,核专家们还没有解决它的安全使用这一难题。更广泛的意义上讲,反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆,但一般情况下仅指裂变堆。核反应堆的工作原理是这样的:原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。核聚变核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。相比核裂变,核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题,而且其原料可直接取自海水中的氘,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式。目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。

10、核动力航母反应堆是一直在反应吗?

重水是用来作为中子减速的,反应强度是调节燃料棒的接触面积来实现的,除非是更换燃料,反应堆一直都是在工作的,还有就是没有那个国家花了大钱来造个核动力航母却停在那里几个月不用,要是不用你造他干吗???

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