[核电站]企业号航母要8个核反应堆,才能飙33节,为何福特号2个就搞定?


[核电站]企业号航母要8个核反应堆,才能飙33节,为何福特号2个就搞定?
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[核电站]企业号航母要8个核反应堆,才能飙33节,为何福特号2个就搞定?
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[核电站]企业号航母要8个核反应堆,才能飙33节,为何福特号2个就搞定?
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“企业”号核动力航母是美国乃至全球的第一艘核动力航空母舰 , 绰号大E , 1961年11月服役 , 只建造了一艘 , 2012年12月退役 , 服役时间长达51年 , 是在役最长的航空母舰 。 “企业”号的满载排水量约为95000吨 。 为了达到33节以上的最高航速 , 该舰装备有8台A2W核反应堆 。
碰巧的是 , 最新“福特”级核航母的三号舰也被命名为“企业号” 。 福特级核动力航母是目前全球最先进的核动力航母 , 满载排水量约为11.2万吨 , 最高航速超过32节 , 为此它装备了两座新型的A1B核反应堆 。
这两艘超级航母的排水量相差不到2万吨 , 最高航速基本相同 , 但为何它们的核反应堆数量相差了6座之多呢?其实 , 这个问题的答案并不复杂 , 无非就是“福特”号装备的A1B核反应堆综合性能有巨大提升 , 特别是功率明显更高了呗 。
【[核电站]企业号航母要8个核反应堆,才能飙33节,为何福特号2个就搞定?】
“企业”号航母使用的A2W核反应堆作为第一代航母核反应堆 , 它并非是专门设计的 , 而是在潜艇用核反应堆基础上发展而来的 , 企业号的核反应几乎是华盛顿级战略核潜艇现成的反应堆 , 改改上舰 。 这样就不用开发新的大功率反应堆 , 可以省下一大笔钱 , 这种潜艇用核反应堆在航母上产生的第一个问题就是功率相对不足 。
因为单台功率不够 , 最简单的解决办法自然是增加数量 , 为此“企业”号核动力航母堆上了8台A2W核反应堆 。 8台A2W核反应堆+4台蒸汽轮机的动力组合能够输出21万千瓦功率 , 也就是28.6万马力 。
这样做并非没有代价 , 因为需要容纳下多达8台A2W核反应堆 , “企业”号的舰长达到了史无前例的345米 , 比如今的“福特”号还要长10多米 。 这些A2W核反应堆占用了大量舰内空间 , 动力舱室的布局异常复杂 , 导致“企业”号舰体中段几乎被轮机设备占满 , 使得企业号的舱室局促狭小 。 而且因为核反应堆数量太多 , 日常维护工作非常繁重 , 这就要求配备更多专业人员 , 由此又需要增加舰员数量 , 这样就陷入了水多了加面、面多了加水的恶性循环 。 最终使得“企业”号航母的造价大幅度攀升 。
原本美海军计划建造6艘“企业”号同级航母 , 但后来因为看到它的“吞金程度” , 加上经费削减 , 最终停止了同型舰的建造计划 。 有了“企业”号的前车之鉴后 , 美国海军后来在建造“尼米兹”级、“福特”级核动力航母时 , 都是为它们设计专门的核反应堆 。 “尼米兹”级装备的是2座威斯汀豪斯的A4W核反应堆 , 单台热功率为550MW , 输出功率达到130000马力 。 尼米兹的2台核动力系统换算成轴功率就是26.4万马力 , 可以让尼米兹级航母的最大航速达到30节以上 。 正是有了大功率的核反应堆 , 才能给让“尼米兹”级航母能给以合适的价格连续建造10艘 , 才能让“尼米兹”级航母得到最大的舱室空间利用 , 实现了舰载机数量和效率的提升 。
而到了“福特”级这一代航母时 , 虽然航母吨位没有明显增加 , 但美国还是为它研发新一代、综合性能更先进的新型A1B核反应堆 。 福特级在进行核动力系统招标时 , 美国政府的贝蒂斯核动力实验室的新型A1B核反应堆和威斯汀豪斯的A5W反应堆同时竞标 , 最后贝蒂斯的新型A1B核反应堆胜出 , 其总功率达700兆瓦 , 除了输出功率比A-4W核反应堆增加近25% , 它还是新式一体化压水堆 , 结构紧凑 。 还无需中途加注核燃料 , 也就是舰堆同寿 , 使用寿命长达50年 , 不需要在服役中期 , 对航母进行开膛破肚式的更换核燃料 。