舰船水面舰艇中的核动力系统到底如何
舰船水面舰艇中的核动力系统到底如何?
美国建成核潜艇后,美海军认识到核动力的优越性后,决定研制核动力航空母舰。核动力航空母舰简称核航母,是以核反应堆为动力装置的航空母舰。它是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇。依靠核动力航空母舰,一个国家可以在远离其国土的地方,不依靠当地机场情况下对别国施加军事压力或进行作战。
美国航母的核动力水平,应该说是世界上舰船动力技术中水平最高的,美国航母已经发展了三代核动力装置,从企业号到尼米兹级航母,再到最新的福特级航母,福特号已经服役。这三代航母的核动力装置有一个逐渐演进、变化和提高的过程。
比如说第一代的企业号核动力航母,它上头采用的是八台A2W核动力装置。这种核动力装置,它的整个运行水平大致也就是八到十年的时间,也就是说八到十年的时间它必须更换核燃料进行维修保养。而到了第二代尼米兹级的时候实际上是采用A4W,A4W只采用两台。
企业号要采用八台,它八台A2W的最大航速可以达到33节,虽然尼米兹级采用两台A4W,但是它的功率可以达到26万马力,比八台A2W要小一些。但是它的最大航速可以达到30节以上,足以保证航空母舰对舰载机的弹射起飞。
实际上核动力装置的推进原理,如果简单的说它并不复杂,也就是说这个核动力装置它的反应堆产生大量的热能,这个热能通过加热蒸汽发生器产生大量的蒸汽,蒸汽又来驱动涡轮发动机,然后涡轮发动机又通过减速齿轮进一步减速之后,再带动螺旋桨,就使整个航母在海上能够比较高速地推进。这是航母核动力装置的运行原理。
到了第三代的福特级,它采用的A1B的核反应堆,这个A1B核反应堆比前两代又有一个很大的提高和改进,尤其是A1B核反应堆,它的整个维修保养的时间理论上50年不用更换核燃料棒,也就说核燃料棒它可以连续工作50年,在这期间不用经常进行更换和维修保养。
这样就大大地减少了工作量,使整个全寿命周期的费用进一步降低。所以A1B核反应堆无论是功况的工作状态和它整个运行保养,都是在美国核动力装置历史上都是史无前例的。