从法国“核二代“Pang航母说一下核动力舰船发展经验!
前言
超级核动力航母是一个大国强国的象征,自从东大有了航母之后,大家也都在期盼着核动力航母能尽快到来!但现在的超级核动力可不像核动力潜艇对常规潜艇那种压倒性的优势,常规潜艇哪怕装备了AIP系统,在水下也只能低速航行半个月,而核动力潜艇即便考虑人员疲劳与给养条件下可以高速跑上2到3个月,根本就是两回事情,而航母本身是个平台,燃油锅炉和核反应堆最终都是蒸汽推动汽轮机工作,最高航速相近,最大区别就是在航程优势上,没有里程焦虑症,所谓优势也就是这么多。

现装备核动力航母有两个国家,美国现役11艘超核,法国1艘中核动力航母,但现在两个国家这些核动力航母状态并不好,尼米兹号航母刚刚坠海两架舰载机,据说是燃料原因,这个还是和舰龄时间太长有很大关系,50多年军舰管路线路都会老化得很厉害,航母上舱室又非常多,更加不好更换,估计整个舰上是经常漏水,漏油,漏电状态,很多大龄船舶都会是这样子,能勉强开起来,但绝对不好用。而反应堆长期热状态运行,更加容易导致材料老化,性能变弱,所以西大的两艘高龄核动力航母将会很快退役,这样就剩下了9艘,还要包括半吊子的“福特”。其余的航母大部分等待维修,很快能在海上执行任务的不会超过2艘。
再说戴高乐,是法国“核一代”航母,按照法国人说法是欧洲最强战舰(女王航母现在单日出动率16架次),能搭载包括24架“阵风”M型战斗机、3架E-2D空中预警机与6架的直升机,但57空战印度的阵风一下就被歼-10CE击落3架,假设情况如果出现在航母编队上,那就是个巨大的漏洞,那么再出动几十架JF17带着C802,CM-400AKG等实施高强度突击 ,而戴高乐航母甲板面积过小,单日出动也就30架次,单波次也就是8架,那么将戴高乐命不久矣,实际上核动力的戴高乐航母战斗力没有比076这种多用途载机舰强多少,但整个造价达到138亿美元,这个钱在东大估计10艘076都够了。
法国天生高傲,喜欢讽刺挖苦别人,但核动力航母送给别人很多素材!

现在该舰2018年时候完成了中期换料,预计服役到2040年,所以法国人早就想着第二代核动力航母的事项,在2018年启动相关研究,2020 年 12 月 8 日,法国马克龙总统宣布正式批准“核二代”建造。2025 年 5 月法国海军正式下单。2025 年 9 月,核反应堆安全壳第一块钢板完成焊接。
“核二代”PANG基本参数:舰长 310 米,宽 85 米,排水量 7.5 万吨,可容纳 2000 名舰员,最高航速 27 节,吨位上比福建舰要小,航速也要慢。可以携带32架阵风M舰战,E-2D 预警机,未来第六代战斗机,甲板面积17000平方米,机库面积5000平方米,采用3部福特同款电磁弹射器。其舰岛的综合射频集成桅杆,装有4面“海火”相控阵雷达,但整个封闭式桅杆的造型别致,充分体现法兰西风格。

最为关键的动力系统:K22单堆 225 兆瓦,双堆总热功率 450 兆瓦,是当前欧洲功率最大的舰用核反应堆;单堆可转化为约 60 兆瓦电功率(综合效率约27%),双堆总电功率约 120 兆瓦可在 30分钟内实现 20%~100% 额定功率的快速切换。
K22采用一体化压水堆(IPWR)结构,将反应堆压力容器、板式蒸汽发生器、主泵等核心设备集成于密封舱体,单堆系统(含一回路辅助设备)的外形尺寸约为11 米(长)× 9 米(宽)× 13 米(高),核心体积为1287 立方米。这一数据较 K15(800-900 立方米)增加约 43%,单堆全系统(含上述部件)总重量为780-880 吨,但这仅仅是反应堆重量。

体积增加是因为K22反应堆板式蒸汽发生器替代 U 型管结构后,热交换面积增加 35% 导致占容扩大;为适配 225 兆瓦热功率,堆芯活性区高度从 K15 的 3.2 米提升至 4.0 米,压力容器容积相应扩容。重量功率密度从K15 的 0.25 兆瓦 / 吨提升至 0.28 兆瓦 / 吨。K22 制造上采用 “分模块预制” 工艺,将反应堆分为堆芯模块、蒸汽发生器模块、主泵模块等 6 个独立模块,每个模块重量45到300 吨,可在工厂预制后运输至船厂组装。
PANG 航母搭载 2 座 K22 反应堆,集成于长约85 米、宽约18 米的核动力舱段(含反应堆舱、汽轮发电机舱),整个舱段体积约 21000 立方米,其中反应堆系统占比约 12%(2590 立方米)。
燃料采用法国AREVA NP 生产的 UO₂-Zr 合金燃料棒,富集度约 4.8%(高于 K15 的 4.5%);设计换料间隔为 10 年,与 PANG 航母的中期维护周匹配
2 座 K22 总重约 为1660 吨,占 PANG 航母 7.8 万吨排水量的 2%,低于 “戴高乐” 号 2 座 K15(1200 吨)占 4.2 万吨排水量的 3%,动力系统重量占比的下降为舰载机、弹药等作战载荷腾出空间。但每个反应堆还有舰体上的防护系统,整个动力系统包括蒸汽轮机,发电机,推进轴螺旋桨等其他辅助发电机等总重量近7000吨。
以上为公开资料,数据未必准确仅供参考;

总结:
从法国的“核一代”到“核二代”这个路线走得并不顺畅,主要问题是潜艇堆功率太弱,带不起来,而核动力最大问题是核辐射,而最大优势就是输出功率大,而“核一代”为了降低成本,竟然用了小功率反应堆,这样好处没有,却带来一大堆麻烦,造价接近9万吨的尼米兹级核动力航母,从工程角度来说是失败的。
但到了“核二代”从动力上来看2台K22功率仍然不够,毕竟还装有3台电磁弹射器,大量电子设备,电力冗余度太低,这样在戴高乐航母的事情有可能再现。实际上最好办法就是再增加1台K22反应堆,法国人总喜欢搞点浪漫惊喜,啥事情都要增加趣味性,如果增加一台K22航母工程问题解决了,就没有啥意思了。
现在法国也同样出现工业化衰退情况,已经不像以前那么严谨对待工程问题,存在很大随意性,从“核一代”开发建造工程师到“核二代”开始退休,后面一样缺乏足够的工程技术人员,法式“核二代”前景堪忧!更不要说他们自己造不了的电磁弹射器。
现在东大航母正在快速发展,但核动力航母是一个很严肃的事情,我们也不会学法国把潜艇堆装在航母上用,功率不足就是首要问题,而未来战场面临的是高强度海空战,对反应堆可靠性,生存能力,安全性要求都非常高,水面舰船用反应堆可以深度开发的东西很多,核动力反应堆要搞就是要弄出来最好的,才能和工业强国匹配,拼凑做法非常不妥!
从现有信息上来看,东大从来没有进行过舰船用核反应堆的海上实验,这是反应堆装舰的必要条件,所谓达利安船厂的核动力航母,可能性非常低,整个动力系统没有到达这个阶段。核动力航母也不是现在的必需品,没有到没有这个不能打仗了!
所以作者认为核动力航母发展不急于一时,没有这个必要,但在吨位上就尽量大,10万吨效费比很差,到15万吨就是比较理想。



军事撰稿人




