世界上除了美國、法國海軍裝備了核動(dòng)力航母之外，其他國家海軍都裝備了常規(guī)動(dòng)力航母。對(duì)于中國海軍來說，“福建”號(hào)航母的成功下水，意味著中國已經(jīng)具備獨(dú)立設(shè)計(jì)和建造大型彈射型航空母艦的能力。今天就來探討一下核動(dòng)力航母與常規(guī)動(dòng)力航母的區(qū)別。

| 什么是核動(dòng)力

核動(dòng)力（英語：Nuclear power，也稱原子能）是利用可控核反應(yīng)來獲取能量，從而得到動(dòng)力、熱量和電能。產(chǎn)生核電的工廠被稱作核電站，將核能轉(zhuǎn)化為電能的裝置包括反應(yīng)堆和汽輪發(fā)電機(jī)組。核能在反應(yīng)堆中被轉(zhuǎn)化為熱能，熱能將水變?yōu)檎羝苿?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

(資料圖片)

因?yàn)楹溯椛鋯栴}和現(xiàn)在人類還只能控制核裂變，所以核能尚未得到所有國家、民眾的認(rèn)可，在大部分的國家暫時(shí)未有大規(guī)模的利用。利用核反應(yīng)來獲取能量的原理是：當(dāng)裂變材料（例如鈾-235）在受人為控制的條件下發(fā)生核裂變時(shí)，核能就會(huì)以熱的形式被釋放出來，這些熱量會(huì)被用來驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)可以直接提供動(dòng)力，也可以連接發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電能。世界各國軍隊(duì)中的某些潛艇及航空母艦以核能為動(dòng)力（主要是美國）。

| 核動(dòng)力航母

核動(dòng)力航母的動(dòng)力工作原理就是核反應(yīng)堆工作產(chǎn)生熱量，熱量用來在鍋爐中燒開水蒸汽，帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)螺旋槳。航母上的核反應(yīng)堆發(fā)生核裂變，在核反應(yīng)堆中直接與燃料棒接觸的水為一回路，一回路維持約150個(gè)大氣壓，熱水可以維持到350度而不沸騰，因此可以將反應(yīng)堆的熱量大量帶出來；二回路水連接在熱交換器上，使用一回路熱水加熱至沸騰，再使用汽水分離器分離水，形成高溫高壓干蒸汽，即可推動(dòng)汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)為機(jī)械能。蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)后進(jìn)入冷凝器變回液態(tài)水，再回到熱交換器內(nèi)受熱，完成循環(huán)。在此過程中，一回路熱水不會(huì)實(shí)質(zhì)上接觸到二回路，這使得冷卻水不會(huì)帶出放射性物質(zhì)，有利于安全。

許多人以為核反應(yīng)堆能夠直接產(chǎn)生電能，其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū)，包括民用核電站都是采用以上方式來進(jìn)行能量輸出的。值得注意的是，核動(dòng)力航母并不是只有核動(dòng)力裝置，在研制期間工程師就已經(jīng)想到了動(dòng)力裝置不能只依靠核動(dòng)力，所以在航母內(nèi)部又增加了常規(guī)動(dòng)力。像尼米茲級(jí)航母一共有4個(gè)五葉螺旋槳，每個(gè)螺旋槳配置了功率8000KW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為備用驅(qū)動(dòng)，如果核反應(yīng)堆發(fā)生故障的話，航母還可以立即啟動(dòng)柴油機(jī)進(jìn)行避險(xiǎn)。

| 常規(guī)動(dòng)力航母

其實(shí)常規(guī)動(dòng)力航母和核動(dòng)力航母采用的都是蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。不同的是供給蒸汽的方式，常規(guī)動(dòng)力的燃料是重油或者說是柴油，大部分航母所采用的都是重油，一是因?yàn)橹赜鸵炔裼捅阋撕芏?，二是重油是呈半凝固狀態(tài)且重油的燃點(diǎn)要比柴油的燃點(diǎn)高很多，所以重油要比柴油更好儲(chǔ)存。常規(guī)動(dòng)力動(dòng)力輸出方式，首先航母點(diǎn)燃重油將鍋爐中的水燒開，產(chǎn)生大量的蒸汽，這些蒸汽會(huì)沖入蒸汽輪機(jī)中推動(dòng)蒸汽輪機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)。最終產(chǎn)生的蒸汽轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或者說是電能。而如果航母采用核反應(yīng)堆，反應(yīng)堆反發(fā)生反應(yīng)所放出的大量熱量會(huì)將鍋爐中的水燒開，簡單一點(diǎn)說，核動(dòng)力和常規(guī)動(dòng)力的最主要區(qū)別就是兩者燒開熱水的方式不同。

| 核動(dòng)力航母的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1、續(xù)航近乎無限。比如尼米茲級(jí)航母添加一次核燃料可以讓航母連續(xù)運(yùn)行20--25年時(shí)間，最新的福特級(jí)核反應(yīng)堆更是可以50年不用更換核燃料。核動(dòng)力航母可以長時(shí)間保持較高的航速，這是常規(guī)動(dòng)力航母無法做到的。

2、節(jié)省空間。以美國已經(jīng)退役的“小鷹級(jí)”航母為例，最大載油量為7800噸，我國的山東艦加滿重油燃料則需8000噸。核動(dòng)力航母無需存儲(chǔ)自身動(dòng)力燃料，可以把省下的空間用于攜帶更多的補(bǔ)給品、艦載機(jī)燃料和彈藥等。

3、艦島體積小，甲板利用率更高。由于采用核動(dòng)力，無需考慮動(dòng)力系統(tǒng)的進(jìn)氣、排氣需求，艦島也沒有高大的煙囪，不僅減小了艦島的體積，增強(qiáng)了隱蔽性，還可以騰出更多甲板面積停放艦載機(jī)。同時(shí)，也減少了對(duì)艦載機(jī)的氣流干擾，消除了煙氣對(duì)飛機(jī)和甲板的腐蝕性。

缺點(diǎn)：

1、造價(jià)昂貴。以尼米茲級(jí)航母為例，1975年首艦“尼米茲號(hào)”的造價(jià)是7.25億美元，到90年代同一型號(hào)的航母價(jià)格漲到40億美元，到2009年最后一艘尼米茲級(jí)航母“喬治.布什號(hào)”服役時(shí)造價(jià)漲到62億美元。新的福特級(jí)航母首艦“福特號(hào)”迄今為止已經(jīng)花費(fèi)超過140億美元，如此驚人的費(fèi)用超出了絕大多數(shù)國家的承受能力。

2、維修、保養(yǎng)復(fù)雜。不同于常規(guī)動(dòng)力航母，核動(dòng)力航母不管是維修、保養(yǎng)，都更加復(fù)雜、專業(yè)而且耗時(shí)。尤其是更換核燃料，動(dòng)輒需要2到3年時(shí)間，而且價(jià)格昂貴，可達(dá)數(shù)億美元。

| 核動(dòng)力航母與常規(guī)動(dòng)力航母怎么選？

要看國家的戰(zhàn)略策略與軍事實(shí)力，與美國類似，蘇聯(lián)海軍的航母也經(jīng)歷了從常規(guī)動(dòng)力到核動(dòng)力的發(fā)展歷程，這與蘇聯(lián)海軍從“近海防御”型到“遠(yuǎn)洋進(jìn)攻”型戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變是一致的。

對(duì)于現(xiàn)在的中國來說，常規(guī)動(dòng)力航母比核動(dòng)力航母更有優(yōu)勢(shì)。中國的第一艘航母在2012年才服役，距今也就十多年的時(shí)間。中國的海軍力量目前只能輻射南海、印度洋北端的一小片區(qū)域，根本沒有進(jìn)行全球航行的需求。再加上核動(dòng)力航母在建造、維護(hù)、退役拆解時(shí)的巨大成本，它對(duì)于現(xiàn)在的中國來說自然不如常規(guī)動(dòng)力航母。除開用不用得上的問題，現(xiàn)在的中國造出核動(dòng)力航母能不能投入作戰(zhàn)也是一個(gè)巨大的問題。

最后，也是最重要的一點(diǎn)，在戰(zhàn)爭中核動(dòng)力航母與常規(guī)動(dòng)力航母的戰(zhàn)斗力沒有太大差別。在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中，美國海軍核動(dòng)力航母和常規(guī)動(dòng)力航母均有參戰(zhàn)。美國海軍評(píng)估后得出結(jié)論：在此類強(qiáng)度的局部戰(zhàn)爭中，核動(dòng)力航母和常規(guī)動(dòng)力航母在保證艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)作戰(zhàn)能力的發(fā)揮上，未表現(xiàn)出任何區(qū)別。

▏我國在航母發(fā)展上取得的進(jìn)展

福建艦是中國第三艘航空母艦，也是中國完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦。福建艦的設(shè)計(jì)建造采用了許多最新的技術(shù)，其平直的飛行甲板長約為300米，采用了電磁彈射器和阻攔裝置，可以同時(shí)起飛多架艦載機(jī)。此外，福建艦還配置了多種先進(jìn)的雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、作戰(zhàn)指揮等系統(tǒng)，以及航空燃油、彈藥等物資儲(chǔ)存設(shè)施。

世界上現(xiàn)在僅有兩艘航母用了電磁彈射技術(shù)，一艘是美國最新型的核動(dòng)力航母福特號(hào)，另外一艘就是馬上海試的福建艦。福特號(hào)采用的是中壓交流電力系統(tǒng)。面對(duì)大重量負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)容易出現(xiàn)失效，幾乎每天都在維修，讓福特號(hào)的實(shí)戰(zhàn)能力大打折扣。而福建艦采用的是中壓直流電力系統(tǒng)。直流電體系下的電流傳輸可靠性高、能量爆發(fā)值高，因此非常適合用于高能武器和耗電量高的設(shè)備。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）作者 | 顧俊哲計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士，畢業(yè)后從事網(wǎng)絡(luò)信息收集與整理工作，關(guān)注大眾科普知識(shí)，探索前沿科技。

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