中国研发核航母比山东舰大60% 将突破这些关键技术

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展望中国核动力航母建造,将突破哪些关键技术

来源:兵工科技

图注:国产核动力航母想象图

2018年2月27日,曾担负“辽宁”号航母改装研制任务和我国第一艘国产航母设计建造任务的中国船舶重工集团公司官方微信公众号发布《新时代中船重工高质量发展战略纲要》一文,文中提出“加快实现核动力航母、新型核潜艇……等攻关突破,……为海军2025年实现走向深蓝远海的战略转型提供高质量武器装备”,明确表示我们正在研制核动力航母。但是新一代国产核动力航母,并不是像外媒风传中那样正在上海建造,而是正在攻关突破核动力航母的关键技术。那么,这些关键技术都有哪些呢?

大功率航母核反应堆技术

要提国产核动力航母要突破的关键技术,其中的“重头戏”,肯定是大功率航母核反应堆技术,它也是超大型航空母舰最核心、最关键的技术。虽然我国此前已经研制过核潜艇,掌握了潜艇核反应堆的相关关键技术,但核反应堆上航母,无论功率大小、使用要求和作业环境,都与潜艇用核反应堆有极大的差别,绝非简单功率提升后就能移植使用,法国“戴高乐”号核动力航母移植潜艇用核反应堆失败,就是前车之鉴。

那么中国在大功率船用核反应堆技术上进展如何?在2017年12月上海海事展上,专门负责船用核反应堆技术研发的中船重工719所,推出了海洋核动力平台示范舰项目,该舰排水量数万吨,使用的就是719所自主研发的船用核反应堆,可见从当年的潜艇用核反应堆到目前的水面舰艇大功率核反应堆,719所已经攻克了其中的许多关键技术,已经开发出新的水面舰艇大功率核反应堆型号,可见其在水面舰艇大功率核反应堆技术上,已经有了雄厚沉淀积累,实现了技术突破。

超大型航母

新型核动力航空母舰,肯定是要大型化,航空母舰是海上的超级飞机场,它的战斗力强弱是由出动舰载机能力强弱所决定,航空母舰越大,能搭载和出动的舰载机就越多,综合作战能力就越强。世界最强航母强国美国,目前所拥有的11艘航空母舰全都是排水量10万吨级的“超大型航母”。所以我国新型核动力航母,预计标准排水量8万吨以上,满载排水量10万吨左右,与“尼米兹”级核动力航母相当,比第一艘国产航母大60%以上。

超大型航母也是国产航母设计需要突破的关键技术,因为我们此前从俄罗斯购买并接触的几艘退役航母,以及改装和建造的两艘现役航母,都属于中型、大型航母,超大型航母在结构设计、舱位布置、功能设计上虽然与大中型航母有相似之处,但也有自己的独特难度,越大意味着结构设计越复杂,重量越大强度设计难度越大,尺寸越大舱室功能设计布置越困难,同时电磁兼容、抗沉性、损管设计、全舰通信指挥系统等,都提出了比大中型航母高得多的挑战。而到了机舱、升降机和舰面环节,超大型航母就更复杂了,一艘超大型航母可以搭载容纳90多架舰载机,这比“辽宁”舰和“山东”舰上的三四十艘舰载机数量多了一倍还多,舰载机的维护、调整、出动,舰面的指挥调节,如何能在设计上就保证航母能够拥有最佳的舰载机出动效率,这对于没有设计过超大型航母的中国而言,是必须攻克的关键技术难题。

全电航母

国产核动力航母,“电”力也是其标志性关键技术,它将采用综合电力推进系统,并安装电磁弹射器。由于以海军马伟明院士团队为代表的科研人员的努力,中国攻克了综合电力推进系统、船用中压直流供电系统、电磁发射技术等关键性核心技术,在综合技术水平上甚至已经超过了美国,而且055型导弹驱逐舰上,新型综合电力推进系统已经得以实用。由此看来,我国新型核动力航母采用电磁弹射和综合电力推进系统实属必然,而且性能甚至有可能比美国新一代的“福特”级航母更好。当然,比起055型驱逐舰,航空母舰的全电推进系统对电动机功率要求要大得多,对供电系统供电能力要求也非驱逐舰可比,加上电磁弹射需要瞬间消耗大量能量,这需要更好的储能技术模块。这些,也是对航母“电”力关键技术的挑战。

结语

我们为什么要建造超大型核动力航空母舰?中船重工在官方微信里写得明白:“为海军2025年实现走向深蓝远海的战略转型提供高质量武器装备”,人民海军要走向深蓝远海,要建设远洋进攻型海军力量,就需要核动力航母这样具备无限续航能力、综合作战能力顶尖的世界顶级武器装备,有了超大型核动力航空母舰、大型导弹驱逐舰,再加上新型核潜艇、静音常规潜艇以及正在研发的水下立体攻防体系和海战场综合电子信息系统等“大杀器”,中国海军届时将真正具备联合作战能力、全域作战能力,万里逐鹿,决胜大洋。

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