光辉岁月——浅谈海军093核潜艇动力水平

http://club.china.com/data/thread/1013/2776/16/09/9_1.html
  2014年，中国官方正式曝光出093核潜艇巡航印度洋的画面。证明了中国第二代核潜艇已经形成全面作战能力，能够真正承担起海军“杀手锏”式的作战任务！同时也间接证明出中国下一代核潜艇离装备为时不晚、、、
    可以说，093核潜艇在中国整个军事装备里，一直是个充满“传奇”色彩的角色，从本世纪初便在世界各大媒体传的沸沸扬扬，对其性能猜测也是天花乱坠、五花八门、、、而其中最典型的莫过于093采用的动力装置，在093得到官方证实前，直至现在，无论国内外媒体，对其动力系统的普遍看法是093装备了高温气冷核反应堆，航速达到45到50节！为世界之首！可结果真是这样吗？
     在这里需要说明一下，仅个人意见。大多数网友认为093核潜艇在70年代立项，直到近几年才服役，就是因为80年代的经济政策导致搁置，让其整整拖了30年！但本人认为绝不这么简单，让093拖延这么久的原因不是政治，而是技术原因。说白了，和我们的战斗机一样，还是因为“心脏病”——动力系统、、、
     航空界有句老话“飞机设计，动力先行”。殊不知核潜艇也一样，093核潜艇在80年代立项，但摆在科研人员面前的第一个障碍就是核反应堆，第一代核潜艇才刚刚形成战力，很多技术还处在摸索发挥阶段，更谈不上新技术！如果动力系统不能确定下来，整个核潜艇项目就无法进行。到了90年代，根据和俄罗斯的技术交流，我们才发现，093的原始设计和国外先进技术差距还是很大。所以又对其进行了修改，但依然是“无堆可用”，怎么办？海军的需求又非常迫切。所以就依然使用091上的反应堆，先把项目进行下去，只是在上面做了很大改进。终于在90年代开工，2005年左右下水。中间之所以拖那么长时间，应该是国家的很多新技术不断发展，对其不断修改的结果。但动力系统是不是传说中的高温气冷堆呢？

     高温气冷核反应堆，原理是利用气体作为冷却剂的反应堆，核燃料是富集度为90%以上的二氧化铀，燃料元件制造工艺极为复杂；首先将二氧化铀做成直径小于1毫米的小球，其外部包裹颗粒燃料与石墨粉基体均匀混合之后，外面再包一层石墨粉，经复杂的工艺加工之后形成球形燃料元件。应该说，这种堆型在将来具有特殊领先地位，一度将其列为必须发展的堆型。我国的山东石岛湾核电站使用的就是高温气冷核反应堆、、、但将其作为舰用动力装置目前还存在很大的技术瓶颈，首先其庞大的体积就无法放在“寸土寸金”的潜艇内，然后其复杂的维护程序，和较差的稳定性、安全性也是目前的技术所不应许的！
     话说回来，高温气冷堆的主要优势就是快，可以让093达到四五十节，能够在作战时实现快速机动，但在日益先进复杂的水下作战环境里，快早已不是唯一的指标！~所以，在如今全世界先进核潜艇里，速度普遍都限定在32节以内，而真正突出一款先进核潜艇先进与否的主要指标就是——安静性、、、而核潜艇的最大噪声来源就是动力装置，现在核潜艇耐压直径大多在12米左右，而整个动力装就要占40%左右的空间。所以核反应堆先后经历了“分散布置、紧凑布置、半一体化布置、一体化布置”的过程，而具备自然循环的核反应堆就成了各国核潜艇动力研制的优先方向！在这方面，法国走在世界前列。

    对于核潜艇安静性，具备自然循环核反应堆是非常重要的，因为核潜艇水下航行为保障安全，不可能将反应堆完全关闭，因此不具备自然循环能力的反应堆一回路主循环泵不能停止运行，这样就产生了明显的机械噪音，成为核潜艇的主要噪声源头！这就是核潜艇能否实现安静性的关键所在！而依靠自然循环就可以获得20%~30%的功率输出，保证潜艇在安静的情况下获得更高的机动航速。比如法国“红宝石”核潜艇通过采用CAP自然循环核反应堆可以获得8节的安静速度，俄罗斯“阿库拉”级通过自然循环工作方式可以获得13节的安静速度，而美国的“海狼”级采用S6W型反应堆的自然循环能力更是高达45%，可以获得18节的安静速度，为世界之最、、、

     因此，核潜艇如果没有自然循环能力的核反应堆，不仅会对潜艇性能造成影响，同时在技术上也不能算真正的第三代核潜艇、、、
    作为中国第二代核潜艇，093要求在各方面都要有重大突破，而核反应堆技术是整个核潜艇研制中的重中之重。可以这样说，091型核潜艇之所以整体性能不尽人意，就是因为在核反应堆技术的落后造成的！后来经过国家经济技术的不断发展进步，中国投入了大量资金进行了相关研究。从各种公开的资料里可以获知，中国在核反应堆研制和制造能力实际上已经达到了较高水平。
    据此，个人推测；093型核潜艇的动力装置采用的是紧凑型的布置方式，由一座压水堆、2台蒸汽轮机、2台主变流机组以及一台大功率推进电机组成，取消了减速齿轮箱，大大降低了航行噪声。实际上这种方式算不上什么新技术，现在很多的中国常规潜艇都采用这种电力推进方式才保障了很低的航行噪音。而核潜艇由于体积大、吨位大，所以对电力推进功率要求很高！90年代后期，随着相关材料、技术的进步，研制大功率核潜艇用大功率电机已经成为可能。因此，美、英、法等国债第三代和第四代核潜艇上都开始实际使用，中国在093核潜艇上应用相同的技术也是一个巨大的突破。
     从093研制时间和中国整体技术实力来说，艇上核反应堆技术应该可以达到美俄等国第三代核潜艇早期水平！虽然还存在一定差距，但在可靠性、安全性等方面达到了较高水平，与世界先进水平没有大的差别。从093的吨位和尺寸看，要想水下航速达到或超过30节，反应堆功率不应低于150兆瓦，两台蒸汽轮机可以提供不低于30000马力的输出功率，这样才能满足要求。093核潜艇具备一定的自然循环能力，保证12节左右的安静速度绝对是可能实现的！同时，核反应堆使用寿命也将延长到20年左右。这样一来，在通过其他的降噪手段，093的整体水下噪音应该在110分贝左右，和“洛杉矶”级中后期型号相当，好于“阿库拉”级，和早期091核潜艇的150分贝来说已经是一个巨大的进步。能够满足在南海等深水海域的安静航行、、、
    实际上，中国在核反应堆技术发展方面披露的信息非常有限！但通过民用核技术做一个推断，中国的进步还是很明显的、、、可以这样说，093核潜艇目前的定位依然是力求快速形成战斗力，能够在短期内保证海军的作战需求，从而形成稳定、成熟的中国核潜艇发展体系，对于这一点，093是成功的，虽然和世界最先进水平相比，还存在很大差距，但却为中国海军的下一代核潜艇发展打好了基础！特别是像核反应堆这样需要长期大量投资的技术，中国也是拥有这个能力的。核潜艇在一个海军大国里是必不可少的装备，像俄罗斯在90年经济如此困难，大量水面舰艇老化的情况下，依然投下巨资打造先进核潜艇就是例子、、、
    再来推测一下，如果093核潜艇已经应用地相当成熟，那么在发展095核潜艇时，海军很可能采用输出功率达40%左右的自然循环核反应堆，超过英国的“机敏”级和法国“梭子鱼”级，使安静速度达到15节左右。最高航速达到32节，同时也为其它性能的提高留出了空间。这样一来，095不仅能够在中国周边海域悄无声息的活动，而且能够潜出大洋，对美国大型航母编队进行尾随跟踪，给敌造成巨大的心理和现实压力。如果再加装潜地巡航导弹系统，使潜艇实现了局部战略威慑能力！
   而这些，才是中国从海军大国走向海军强国的标志，也许比055等水面舰艇的服役更具有现实意义、、、

http://club.china.com/data/thread/1013/2776/16/09/9_1.html
  2014年，中国官方正式曝光出093核潜艇巡航印度洋的画面。证明了中国第二代核潜艇已经形成全面作战能力，能够真正承担起海军“杀手锏”式的作战任务！同时也间接证明出中国下一代核潜艇离装备为时不晚、、、
    可以说，093核潜艇在中国整个军事装备里，一直是个充满“传奇”色彩的角色，从本世纪初便在世界各大媒体传的沸沸扬扬，对其性能猜测也是天花乱坠、五花八门、、、而其中最典型的莫过于093采用的动力装置，在093得到官方证实前，直至现在，无论国内外媒体，对其动力系统的普遍看法是093装备了高温气冷核反应堆，航速达到45到50节！为世界之首！可结果真是这样吗？
     在这里需要说明一下，仅个人意见。大多数网友认为093核潜艇在70年代立项，直到近几年才服役，就是因为80年代的经济政策导致搁置，让其整整拖了30年！但本人认为绝不这么简单，让093拖延这么久的原因不是政治，而是技术原因。说白了，和我们的战斗机一样，还是因为“心脏病”——动力系统、、、
     航空界有句老话“飞机设计，动力先行”。殊不知核潜艇也一样，093核潜艇在80年代立项，但摆在科研人员面前的第一个障碍就是核反应堆，第一代核潜艇才刚刚形成战力，很多技术还处在摸索发挥阶段，更谈不上新技术！如果动力系统不能确定下来，整个核潜艇项目就无法进行。到了90年代，根据和俄罗斯的技术交流，我们才发现，093的原始设计和国外先进技术差距还是很大。所以又对其进行了修改，但依然是“无堆可用”，怎么办？海军的需求又非常迫切。所以就依然使用091上的反应堆，先把项目进行下去，只是在上面做了很大改进。终于在90年代开工，2005年左右下水。中间之所以拖那么长时间，应该是国家的很多新技术不断发展，对其不断修改的结果。但动力系统是不是传说中的高温气冷堆呢？

     高温气冷核反应堆，原理是利用气体作为冷却剂的反应堆，核燃料是富集度为90%以上的二氧化铀，燃料元件制造工艺极为复杂；首先将二氧化铀做成直径小于1毫米的小球，其外部包裹颗粒燃料与石墨粉基体均匀混合之后，外面再包一层石墨粉，经复杂的工艺加工之后形成球形燃料元件。应该说，这种堆型在将来具有特殊领先地位，一度将其列为必须发展的堆型。我国的山东石岛湾核电站使用的就是高温气冷核反应堆、、、但将其作为舰用动力装置目前还存在很大的技术瓶颈，首先其庞大的体积就无法放在“寸土寸金”的潜艇内，然后其复杂的维护程序，和较差的稳定性、安全性也是目前的技术所不应许的！
     话说回来，高温气冷堆的主要优势就是快，可以让093达到四五十节，能够在作战时实现快速机动，但在日益先进复杂的水下作战环境里，快早已不是唯一的指标！~所以，在如今全世界先进核潜艇里，速度普遍都限定在32节以内，而真正突出一款先进核潜艇先进与否的主要指标就是——安静性、、、而核潜艇的最大噪声来源就是动力装置，现在核潜艇耐压直径大多在12米左右，而整个动力装就要占40%左右的空间。所以核反应堆先后经历了“分散布置、紧凑布置、半一体化布置、一体化布置”的过程，而具备自然循环的核反应堆就成了各国核潜艇动力研制的优先方向！在这方面，法国走在世界前列。

    对于核潜艇安静性，具备自然循环核反应堆是非常重要的，因为核潜艇水下航行为保障安全，不可能将反应堆完全关闭，因此不具备自然循环能力的反应堆一回路主循环泵不能停止运行，这样就产生了明显的机械噪音，成为核潜艇的主要噪声源头！这就是核潜艇能否实现安静性的关键所在！而依靠自然循环就可以获得20%~30%的功率输出，保证潜艇在安静的情况下获得更高的机动航速。比如法国“红宝石”核潜艇通过采用CAP自然循环核反应堆可以获得8节的安静速度，俄罗斯“阿库拉”级通过自然循环工作方式可以获得13节的安静速度，而美国的“海狼”级采用S6W型反应堆的自然循环能力更是高达45%，可以获得18节的安静速度，为世界之最、、、

     因此，核潜艇如果没有自然循环能力的核反应堆，不仅会对潜艇性能造成影响，同时在技术上也不能算真正的第三代核潜艇、、、
    作为中国第二代核潜艇，093要求在各方面都要有重大突破，而核反应堆技术是整个核潜艇研制中的重中之重。可以这样说，091型核潜艇之所以整体性能不尽人意，就是因为在核反应堆技术的落后造成的！后来经过国家经济技术的不断发展进步，中国投入了大量资金进行了相关研究。从各种公开的资料里可以获知，中国在核反应堆研制和制造能力实际上已经达到了较高水平。
    据此，个人推测；093型核潜艇的动力装置采用的是紧凑型的布置方式，由一座压水堆、2台蒸汽轮机、2台主变流机组以及一台大功率推进电机组成，取消了减速齿轮箱，大大降低了航行噪声。实际上这种方式算不上什么新技术，现在很多的中国常规潜艇都采用这种电力推进方式才保障了很低的航行噪音。而核潜艇由于体积大、吨位大，所以对电力推进功率要求很高！90年代后期，随着相关材料、技术的进步，研制大功率核潜艇用大功率电机已经成为可能。因此，美、英、法等国债第三代和第四代核潜艇上都开始实际使用，中国在093核潜艇上应用相同的技术也是一个巨大的突破。
     从093研制时间和中国整体技术实力来说，艇上核反应堆技术应该可以达到美俄等国第三代核潜艇早期水平！虽然还存在一定差距，但在可靠性、安全性等方面达到了较高水平，与世界先进水平没有大的差别。从093的吨位和尺寸看，要想水下航速达到或超过30节，反应堆功率不应低于150兆瓦，两台蒸汽轮机可以提供不低于30000马力的输出功率，这样才能满足要求。093核潜艇具备一定的自然循环能力，保证12节左右的安静速度绝对是可能实现的！同时，核反应堆使用寿命也将延长到20年左右。这样一来，在通过其他的降噪手段，093的整体水下噪音应该在110分贝左右，和“洛杉矶”级中后期型号相当，好于“阿库拉”级，和早期091核潜艇的150分贝来说已经是一个巨大的进步。能够满足在南海等深水海域的安静航行、、、
    实际上，中国在核反应堆技术发展方面披露的信息非常有限！但通过民用核技术做一个推断，中国的进步还是很明显的、、、可以这样说，093核潜艇目前的定位依然是力求快速形成战斗力，能够在短期内保证海军的作战需求，从而形成稳定、成熟的中国核潜艇发展体系，对于这一点，093是成功的，虽然和世界最先进水平相比，还存在很大差距，但却为中国海军的下一代核潜艇发展打好了基础！特别是像核反应堆这样需要长期大量投资的技术，中国也是拥有这个能力的。核潜艇在一个海军大国里是必不可少的装备，像俄罗斯在90年经济如此困难，大量水面舰艇老化的情况下，依然投下巨资打造先进核潜艇就是例子、、、
    再来推测一下，如果093核潜艇已经应用地相当成熟，那么在发展095核潜艇时，海军很可能采用输出功率达40%左右的自然循环核反应堆，超过英国的“机敏”级和法国“梭子鱼”级，使安静速度达到15节左右。最高航速达到32节，同时也为其它性能的提高留出了空间。这样一来，095不仅能够在中国周边海域悄无声息的活动，而且能够潜出大洋，对美国大型航母编队进行尾随跟踪，给敌造成巨大的心理和现实压力。如果再加装潜地巡航导弹系统，使潜艇实现了局部战略威慑能力！
   而这些，才是中国从海军大国走向海军强国的标志，也许比055等水面舰艇的服役更具有现实意义、、、