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核动力航母的续航力有多强?加注4吨燃料可跑25年,能绕地球45圈

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航母装备核反应堆,采用核动力推进方式的最大优势就是航程非常非常非常远,续航能力非常非常非常强。和采用蒸汽动力系统(例如俄海军“库兹涅佐夫”号航母)、全电推进系统(例如英国的“伊丽莎白女王级”航母)的航母相比,核动力航母拥有近乎无限续航的能力。

以美海军“尼米兹”级航母为例,它装备有两座A-4W核反应堆,输出功率约为130000马力。一般来说,A4W型核反应堆更换铀燃料棒的频率是每25年更换一次,每次需要加注4吨丰度为40%的的铀235核燃料。期间可连续航行80万~100万海里。也就是说,“加”一次铀燃料棒,“尼米兹”级航母就能拥有80万~100万海里的续航能力,这大约相当于绕地球赤道航行45圈。

至于更换一次燃料要花多少钱,由于核燃料费用的各国严格保密的,无法得出确切的数字,只能估算。据推测,纯度97的武器级浓缩铀的造价大约一公斤50万美元以上,而核航母使用的40%高纯度核燃料价格大约20万元每公斤,4吨核燃料需要大约8亿美元,加上更换过程中的各种费用,大概需要10亿美元左右。

作为对比,以俄海军“库兹涅佐夫”号航母为例,它的动力系统是蒸汽动力,装备有八台增压锅炉和四台蒸汽轮机,使用重油作为燃料。“库兹涅佐夫”号航母满载排水量约6万吨,最多可装载8000吨的重油。这些重油可供“库兹涅佐夫”号航母以18节~20节的经济航速航行约8000海里,如果将航速提高,那么航行距离将显著缩短。这个8000海里的续航能力和“尼米兹”级航母的续航能力差了约10000倍,这个差距是相当惊人的。

随着核反应堆技术的发展,核动力航母的续航能力还在提升,“福特”级航母装备的是两座新型A1B核反应堆,总功率约700兆瓦,不仅功率比A-4W核反应堆增加近25%,而且更重要的是无需中途加注核燃料,实现了舰堆同寿。“福特”级航母号称可以保用50年,这意味着在福特级航母的整个服役期内都不需要更换核燃料了。在全寿命周期内都不需要考虑核反应堆换芯的问题。也就是说,“福特”级航母只需要在建造时加注一次燃料,即可获得无限续航能力,进一步强化了对其他动力系统的绝对续航优势。

航母装备核反应堆除了可以获得无限续航能力以外,还拥有诸多优势。例如无需装载舰艇本身使用的大量燃油,可以腾出大量空间搭载航空燃油、弹药;改善舰员居住生活环境。

其次,核反应堆的存在能够增加舰艇的供电能力,除了可满足传统的舰艇电子设备、舰员工作生活需求,还可以满足电磁弹射器、电磁炮乃至激光武器等高耗电装备的上舰,这种强大的供电能力无论何时都是多多益善的。

从以上不难看出核动力对传统动力系统的巨大优势,这种优势在航母上表现得尤为明显,这也就是为什么国人如此盼望海军拥有核动力航母了!

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