东大的“海狼”核动力攻击潜艇能否出现?

最近网络上流传着一个关于38兆瓦船用汽轮机发电设备的消息,结果该设备被认为是核动力潜艇用的,但涉及动力项目保密程度很高,东大已经建造了不少核潜艇,但有谁看到过招标公告吗?

所以这个38兆瓦的汽轮发电机组有可能就是海上发电平台项目用的,是一个民用项目,现在全世界都在开发小型堆,玲珑一号也是属于典型的PWR压水堆,因为投入少,建设周期短,安全性更好,所以应用越来越多,而这个项目38兆瓦的输出功率却让大家开启了想象力,原因简单,因为西大“海狼”核动力攻击潜艇就是这个功率的。

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“海狼”核动力潜艇可一直潜艇界的传说,神乎其神,自循环反应堆,高隐蔽性,高航速,火力强大,高造价,当时打算造29艘,取代洛杉矶级别核潜艇,但因为各种原因只是造了3艘,水上排水量约为7500 吨,潜航排水量 SSN-21/22 为 9100 吨,SSN-23中间加了一段12130吨;水上吃11 米,潜航深度 600 米,全长108 米,全宽12米;动力系统为 1 座S6W 压水堆,功率 52000 马力,具有较高的自然循环比率,约为 30%~35%,同时在静音状态下能够达到 18 节以上的航速,轴功率 52000 马力(约 38MW),海狼级潜艇20世纪90年代每艘当时造价约为30亿美元,接近当时核动力航母造价。

可以被称为“万吨”级别潜艇,以前万吨轮就会觉得是庞然大物,但随着造船技术发展,万吨轮实在不算啥了,现在很多乡镇造船厂就能造,弄个气囊就下水。

但万吨核动力潜艇,那技术含量就不是一码事情了,要用到高强度合金钢,大宽幅厚板卷板机,还要进行高强度合金钢焊接等等,完全就是在考验一个国家的重工业能力。

核动力反应堆产生的热量是通过水带出来,在一般反应堆中冷却水是靠泵打进去的,要用2到4套离心水泵进行,反应堆功率大一点的流量每个小时都要上千吨,这就比如带来巨大的机械和流体噪声,而且随着泵体长时间运作带来机械磨损,也会让噪声越来越大,

自然循环的底层逻辑其实很简单,它不靠额外的动力驱动,全凭冷却剂自身的密度差就能“自己跑起来”,这个现象吃火锅的时候就会出现,火锅一直在沸煮状态,产出的水蒸气就会在棚顶凝结,有时候还会再落到锅里,这个就是自然循环,所以吃火锅也有很多学问。当然核反应堆自循环在机械结构和控制上就复杂很多。

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具体整个过程可以分成三步说清楚:第一步是加热升浮,堆芯发生核反应时会释放热量,加热冷却水,温度会升高、密度会降低,进而产生向上的浮力。接着进入第二步换热降温,温度高的热水会自然而然地上升到蒸汽发生器,在这里它会把热量传递给二回路的水。

完成热量传递后,自身温度会下降,密度则随之增大。最后是第三步重力回流,密度变大的冷却剂会在重力的作用下,沿着专门的下降流道流回堆芯,这样就形成了一个完整的循环闭环。但自循环有两个问题,就是功率不能太大,一般也就是做到30%,而且堆体积要大,不然无法完成自循环。所以海狼静音轴功率大约在15000马力,静音航速在18节,如果航速提高就需要开主循环泵加速。

 

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在蒸汽推动汽轮机高速旋转后,由于转速太高到需要用减速器再推动螺旋桨,减速器就是一大堆齿轮,而且又是5万马力,是家用小轿车的几百倍,再怎么精密加工都免不了噪声,所以就去掉机械减速器,带动发电机发电,然后再用电机推进,这样噪声再降低一个等级,然后呢螺旋桨也有噪声,“七叶大侧斜螺旋桨“降低不少,但采用泵喷原理推进系统噪声更低,现在还朝着五轴泵喷方向发展,据说海狼低噪音巡航在95分贝,但西大的数据看看就好,也别太当真就行。

然后回到东大的38兆瓦发电机,就可以看出也是电力推进,而且和076使用电力推进系统是单轴也是差不多38兆瓦(约为5万马力),这个未来也是可以用到潜艇上的,而核动力系统军民通用性很强,双方是相互促进作用,就是军用堆做先进技术开发,民用堆普及推广,降低整个成本,而东大现在在建核电项目非常多,完全具备开发高端自然循环反应堆,更加关键的是价格不会那么高。

那么作者就YY一下:东大海狼吨位也会在10000吨左右,最高航速30节,全电推进,泵喷,静音航速20节,可以使用鹰击19反舰导弹等,会有更加强大战斗力!

这种超级静音潜艇特别适合在太平洋这种广阔海域使用,打击核动力航母编队,海上破交作战都非常适合!

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