俄羅斯北極號(hào)核動(dòng)力破冰船的RITM-200型核反應(yīng)堆 其核心技術(shù)來(lái)自我國(guó)ACP100核反應(yīng)堆。

003的定位不是福特級(jí)而是福特級(jí)的下一代。003之所以能這樣定位，靠的是領(lǐng)先福特級(jí)一代的直流體制電磁彈射系統(tǒng)，進(jìn)一步強(qiáng)化的機(jī)庫(kù)裝甲，更長(zhǎng)更寬的飛行甲板和十二萬(wàn)噸的排水量，當(dāng)然也離不開第三代核電水平的核動(dòng)力。這一篇文章我們就來(lái)談?wù)?03的核動(dòng)力系統(tǒng)。很多人一提到003，張嘴就是常電彈，003是常規(guī)的，到004才有可能是核動(dòng)力的，而且核動(dòng)力系統(tǒng)還得在水面船只上先驗(yàn)證過(guò)才行等等。很顯然他們對(duì)我國(guó)的核技術(shù)毫無(wú)信心。但是實(shí)際上我國(guó)的核電技術(shù)水平已經(jīng)是世界領(lǐng)先水平，對(duì)于003用的核動(dòng)力系統(tǒng)，我想說(shuō)的是，這對(duì)于世界頭號(hào)核電強(qiáng)國(guó)來(lái)說(shuō)根本就不是個(gè)事!

那么我國(guó)水面船舶使用的核反應(yīng)堆的發(fā)展情況如何呢?2013年2月20日，船舶重工集團(tuán)網(wǎng)站消息，科技部“核動(dòng)力船舶關(guān)鍵技術(shù)及安全研究”863項(xiàng)目和“小型核反應(yīng)堆發(fā)電技術(shù)及其示范應(yīng)用”科技支撐項(xiàng)目已正式立項(xiàng)。這標(biāo)志著我國(guó)船用核反應(yīng)堆可能已經(jīng)進(jìn)入陸上模式堆建設(shè)階段。

2015年江南造船廠還發(fā)布過(guò)人員招聘信息，招聘核動(dòng)力裝置專業(yè)技術(shù)人員。并且傳出消息，江南造船廠派員前往北方極地某“天寒地凍”的基地接受核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)總成并驗(yàn)收試車取得成功。2018年7月9日，中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司網(wǎng)站曾刊登過(guò)一篇文章，文章稱：“從2013年來(lái)到這里，至今已是四年多，與經(jīng)驗(yàn)豐富的前輩們交流，充分認(rèn)識(shí)到這個(gè)項(xiàng)目的重要意義，也了解了HEA項(xiàng)目組的友愛與堅(jiān)韌。HEA全過(guò)程造價(jià)咨詢項(xiàng)目是我公司與我國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院在2012年簽的合同，作為經(jīng)濟(jì)所承攬的第一項(xiàng)全過(guò)程造價(jià)咨詢項(xiàng)目。由此可知，自2013年開始的的這個(gè)HEA項(xiàng)目已經(jīng)接近完成。外國(guó)媒體認(rèn)為這個(gè)HEA項(xiàng)目應(yīng)該是我國(guó)大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇或核動(dòng)力反導(dǎo)全能艦的核動(dòng)力陸上模式堆工程。

2018年2月中船重工曾發(fā)布高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略綱要，其中提到要加快實(shí)現(xiàn)大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇等攻關(guān)突破，為海軍2025年實(shí)現(xiàn)走向深藍(lán)遠(yuǎn)海的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供高質(zhì)量武器裝備。既然大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇的目標(biāo)定在2025年實(shí)現(xiàn)，那么到2025年肯定已經(jīng)形成戰(zhàn)斗力，至少也要服役。那么從大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇建造服役的時(shí)間進(jìn)度來(lái)看，目前也應(yīng)該已經(jīng)開工，并處于建造過(guò)程中了。

關(guān)于大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇反應(yīng)堆的實(shí)際情況當(dāng)然不會(huì)隨便公開，但并不妨礙我們通過(guò)民用同類項(xiàng)目對(duì)其進(jìn)行一些分析研究。從公開的信息來(lái)看，最接近大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇用的核反應(yīng)堆的是國(guó)產(chǎn)ACP100S船用核反應(yīng)堆。2018年3月膠東在線消息，正在建設(shè)的萬(wàn)華ACP100S大型海上核動(dòng)力浮動(dòng)平臺(tái)示范項(xiàng)目亮相。項(xiàng)目包括2艘平臺(tái)，每艘平臺(tái)采用雙堆布置，單堆12.5萬(wàn)千瓦。

國(guó)產(chǎn)ACP100核反應(yīng)堆

那么這個(gè)ACP100S性能如何，適不適合作為大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇動(dòng)力呢?我們知道ACP100S核電站用反應(yīng)堆是由國(guó)產(chǎn)ACP100核反應(yīng)堆改進(jìn)而來(lái)，基本上保留了ACP100的基本設(shè)計(jì)。而ACP100做為民用核反應(yīng)堆還有另外一個(gè)商業(yè)名稱“玲龍一號(hào)”。

我們先來(lái)看看ACP100的基本性能。ACP100的額定電功率為127MW，前面談到的ACP100S是125MW，相差不大。單從功率上看，ACP100S是非常適合做大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇動(dòng)力的。以美國(guó)福特級(jí)為例，其裝備了兩臺(tái)A1B反應(yīng)堆， 單臺(tái)推進(jìn)功率為104MW，兩臺(tái)合計(jì)209MW的推進(jìn)功率。福特級(jí)滿載排水量在11.4萬(wàn)噸左右，而我國(guó)大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇如果裝備兩臺(tái)ACP100s作動(dòng)力的話，總推進(jìn)功率為250 MW，適合的滿載排水量超過(guò)12萬(wàn)噸。即使考慮到電磁彈射器和能量武器的上艦，搭配003那也是非常的合適。

另外我們還要知道ACP100S畢竟是一個(gè)民用核反應(yīng)堆，核燃料豐度并不高，只有百分之四點(diǎn)幾，換料周期只有24個(gè)月。對(duì)于軍用來(lái)說(shuō)，換料過(guò)于頻繁，這個(gè)性能當(dāng)然無(wú)法滿足要求，但是ACP100S肯定有適合大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇使用的軍用版本。其核燃料豐度會(huì)提高到90%以上，這樣才能做到整個(gè)服役期內(nèi)少換料甚至不換料。以國(guó)外軍用核反應(yīng)堆為例，核燃料豐度通常是93%或者97.3%，基本上就是把核彈頭的裝藥直接拿來(lái)當(dāng)燃料用。

從ACP100的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看，采用一體化設(shè)計(jì)，反應(yīng)堆壓力容器直徑3.36米，體積小巧，是非常適合改裝為大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇反應(yīng)堆的。“玲龍一號(hào)”反應(yīng)堆模塊由反應(yīng)堆壓力容器、直流蒸汽發(fā)生器、屏蔽泵、反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件和一體化堆頂結(jié)構(gòu)等組成。采用內(nèi)置模塊式高效直流蒸汽發(fā)生器，直流蒸汽發(fā)生器位于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)，屏蔽泵通過(guò)短管嘴直接連接到反應(yīng)堆壓力容器，無(wú)散熱損失，設(shè)備熱效率100%。盒式鈦合金管束結(jié)構(gòu)，換熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳統(tǒng)的主回路管道得以消除。這樣的整體設(shè)計(jì)和軍用核反應(yīng)堆一體化自然循環(huán)堆的結(jié)構(gòu)類似。由此可見，ACP100在開發(fā)時(shí)可能就已經(jīng)將軍民兩用通盤考慮在內(nèi)，采用了通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既方便發(fā)展民用改型也方便發(fā)展軍用改型。

從安全性設(shè)計(jì)來(lái)看，“玲龍一號(hào)”采用固有安全性設(shè)計(jì)加非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)。具有多重固有安全特性。這是典型的第三代核電的技術(shù)特征。可以說(shuō)，ACP100S是具備第三代核電技術(shù)水平的船用堆。

然后從時(shí)間進(jìn)度上來(lái)說(shuō)，2018年4月ACP100S的陸上模擬堆就完成了試驗(yàn)。其軍用版本如果計(jì)劃安排得當(dāng)，完全可以趕得上003的進(jìn)度。那種認(rèn)為我們核動(dòng)力系統(tǒng)研制進(jìn)度趕不上003的進(jìn)度，003必須得先用常規(guī)動(dòng)力，然后004才能用核動(dòng)力的說(shuō)法是完全站不住腳的。

前面提到，很多人認(rèn)為要發(fā)展大型核動(dòng)力水面作戰(zhàn)艦艇用的核反應(yīng)堆，首先應(yīng)該在民用船舶上先驗(yàn)證成熟了，才能拿來(lái)用。實(shí)際上這樣的說(shuō)法是完全沒有依據(jù)的，從來(lái)就沒有這樣的技術(shù)規(guī)定。就算這個(gè)說(shuō)法成立，我們也驗(yàn)證過(guò)了。在哪里驗(yàn)證的呢?在俄羅斯的核動(dòng)力破冰船上。據(jù)報(bào)道，俄羅斯北極號(hào)核動(dòng)力破冰船的RITM-200型核反應(yīng)堆就是由中俄聯(lián)合研發(fā)的。該反應(yīng)堆的整體設(shè)計(jì)與堆芯設(shè)計(jì)等核心技術(shù)均來(lái)自我國(guó)的ACP100，換句話說(shuō)，ACP100已經(jīng)驗(yàn)證過(guò)了。綜上所述，以我國(guó)目前核電技術(shù)的實(shí)力，為003配套合適的核動(dòng)力系統(tǒng)在技術(shù)水平上是完全不是問(wèn)題的。而且還可以領(lǐng)先國(guó)外一代，只要計(jì)劃得當(dāng)，無(wú)論從工程進(jìn)度還是質(zhì)量上都是可以保障的。(作者署名：尖端防務(wù))

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