核动力航空母舰只能选择压水堆做动力装置吗? 核动力航空母舰的动力
核动力航母为什么用压水堆
戴高乐”号是法国海军第一艘核动力中型航空母舰,也是法国海军目前唯一一艘戴高乐级航空母舰、现役航空母舰,于1983年5月开工建造,1994年下水,2000年9月正式服役。“戴高乐”号航母舰长261.5米,舰宽31.5米,吃水8.5米,标准排水量35500吨,满载排水量为39680吨,约是“尼米兹”级航空母舰的一半,“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762000马力,核反应堆加一次燃料可工作5年以上。“戴高乐”号航母实际重量竟然比设计初的标准整整超重了10%,由此产生的直接后果就是其航速达不到设计标准,其仅仅27节的航速使其“摘取”世界航速最低的航空母舰的桂冠。飞行甲板长261.5米,宽64.4米,可搭载“阵风”M型战斗机、E-2C鹰眼预警机和NH-90直升机等各种舰载机40余架。它的作战能力仅次于美国的大型核航母,在世界海军中排在第二个档次。
核动力航母的动力反应堆,具体介绍
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。
航空母舰能选择高温气冷核反应堆做动力吗?
到目前为止,高温气冷堆的体积-功率比还比较低,不如压水堆
也就是说,要达成同样的功率,使用气冷堆的话,体积必须更大
在寸土寸金的军舰上面,这种设计很难被接受
辽宁号航母核动力装置
辽宁号是常规动力的,不是核动力,如果要改装成核动力的话可能性很低,第一我国目前尚不具备采用核动力作为的大型水面舰艇动力的技术,第二是改装难度极大,辽宁号应该是不会改变动力装置的。