核動力航母的續航有多恐怖?

河苦


航空母艦作為一個國家整體實力的象徵,而核動力航空母艦則是航空母艦系列中的佼佼者,由於其研製門檻頗高,目前只有美國和法國擁有核動力航空母艦。當然核動力航空母艦相比較常規動力航空母艦有著無與倫比的巨大優勢。

核動力航空母艦幾乎是一次注入燃料“無限航行”。美國的尼米茲級航空母艦裝載有2個核反應堆4臺蒸汽輪機,裝填滿一次核燃料,該航空母艦可以連續航行13年,航程可以達到100萬海里,可以前往世界上任何一個海域執行任務。


續航能力強也就意味著減少了對地面保障的依賴,再加上美國遍佈全球的軍事基地,這也就為美國航空母艦部署到全球各地打下了基礎。

核動力航空母艦不需要攜帶自身驅動的燃油,這就極大的增加了艦載機燃油的儲備,可以攜帶更多的航空燃油滿足艦載機的需要,從而增強航空母艦的打擊能力。

核動力系統佔地面積較小,可以省出很多空間,這些空間不僅可以改善艦員的工作環境,同樣也能夠搭載更多的艦載機和物資。向尼米茲這樣一艘核動力航空母艦其搭載的各型艦載機總數可以高達90架,這是極為強悍的。

所以核動力航空母艦不僅僅是續航能力恐怖,其真正威懾力還是搭載艦載機的強悍打擊能力以及戰略威懾力。


Global防尉


核動力航母和常規動力航母其實本質上都是蒸汽輪機驅動,而蒸汽輪機說句不好聽的就是高級版燒開水,只不過一個是用油爐燒開水,另一個則是用原子爐燒。常規動力航母的油一般是熱值較高,安全性高,廉價的石油副產品重油,而所謂核動力原子鍋爐則是利用核反應堆進行鈾235燃料棒的裂變反應釋放熱能,加熱鍋爐。
(航母蒸汽輪機動力原理)

既然都是燒熱水,我們只需要比較二者之間所能釋放的能量多少就能直觀的得出結論。一千克鈾235所能釋放的能量值約為8.2×10 ^13,相當於2700噸煤炭燃燒所釋放的能量,而一千克煤約釋放29MJ能量,而一千克重油約釋放31MJ能量,所以一千克鈾235燃燒後釋放的能量約等於2000噸重油!也就是說一艘常規動力航母即使裝載1萬噸燃油,其實也不過相當於核動力航母的5千克鈾235而已!兩者差距,可以說是天壤之別!

以我們最熟悉的遼寧艦為例,它的動力為4臺國產化的TB-12蒸汽輪機和8臺增壓鍋爐,採用四軸四槳推進,總功率約20萬馬力。遼寧艦的燃油艙最多能夠搭載約8000噸重油,在以32節的最高速度航行時,能夠一次性航行約3850海里(7130公里),而以18節的經濟航速航行時,它的續航力能夠達到7000海里(1.3萬公里)。這樣的續航力已經足夠遼寧艦在西太平洋的廣大海域盡情馳騁,但是如果要進行全球部署作戰,即使搭配上最新的901型補給艦進行伴隨燃油補給,仍舊是有些力不從心!
(遼寧艦)

而反觀動力充沛的核動力航母則完全沒有燃油短缺的顧慮!世界上第一艘核動力航母為美國在1961年服役的“企業號”航母,它的標準排水量約7.5萬噸,採用8座A2W壓水反應堆,4臺威斯汀豪斯蒸汽輪機,驅動四個重量達到29噸的大型螺旋槳推進,總動力達到了28萬馬力!也正是因為這樣充沛的動力,企業號航母的最高航速達到35節,是世界所有航母之最!
(航母用壓水反應堆)

一般來說,航速越高,單位時間能耗就越高,航母的續航性就大打折扣,因此大部分常規動力航母在非作戰情況下都是採用比較慢的經濟航速航行,目的就是省油!而對於核動力航母而言,它的能量幾乎相當於無限,所以無所謂什麼巡航速度和最高速度,只要開心,可勁造就完了!1969年,企業號航母,長灘號和班布里奇號核動力巡洋艦、海狼號核潛艇進行了為期65天的環球航行,整個航程超過3.5萬海里,全程不僅沒有進行任何燃油補給,而且幾乎都是在以20節以上的高速進行奔襲!

(企業號核動力航母環球航行)

而企業號的動力其實遠遠不止於此,一般來說,民用核電站的核燃料鈾235的丰度都在3%左右,因此即使是核電站,一次也要裝填幾噸的燃料棒,而航母內部空間狹小,裝填拆解核燃料的難度大,成本高,因此都是直接使用丰度在30%以上的高丰度濃縮鈾。企業號的核反應堆核燃料丰度在40%左右,每座反應堆初次裝填約300公斤核燃料,也就是一共有120公斤左右的鈾235有效燃燒成分,企業號一共有八座核反應堆,總共擁有960公斤鈾235,約等於192萬噸重油!也正是因為這麼充足的能量供應,企業號在20節的高速下,續航里程依舊可以達到驚人的40萬海里!即使在美軍航母各種高強度的全球任務部署下,企業號的第一鍋核燃料也用了將近15年之久!


(庫爾斯克號核動力潛艇的燃料棒)

由於企業號八座反應堆太過於佔據艦體空間,以後的尼米茲級和最新的福特級都減少為兩座反應堆的佈局。雖然反應堆減少,但是續航能力並沒有降低,福特級已經開始採用丰度在90%以上的武器級鈾,裝填的燃料減少了,但是鈾235的量卻變相增加了,續航力也大幅提升。據說福特級使用的A1B壓水反應堆已經可以做到全壽命不用更換燃料,續航力提高到百萬海里的級別!常規動力與核動力的巨大差距一目瞭然,因此我們能做的就是加快核動力航母的建造服役,因為我們的征途是星辰大海!


(福特級航母)


軍武吐槽君


核動力航母最大優點是極高的能量轉換效率,1克鈾產生的能量相當於2噸重油燃燒的能量,因此核動力航母擁有非常恐怖的續航能力。美國最新的福特級核動力航母搭載兩具A1B型反應堆,它在整個生命週期內都無需添加核燃料,續航里程沒有限制,也就是隻要人員、物質補給充分,福特級航母就能在退役前持續運行下去!多麼恐怖的動力表現。

核動力航母相比傳統動力航母而言,最大的優勢便是續航能力。以目前美國海軍主力的尼米茲級核動力航母而言,它能夠在20~25年的服役期都無需添加核燃料,如果單純從航母自帶物質而言,它的自持力能達到90天!核動力航母相對於傳統動力航母而言,它也減少了很多煙囪和排氣管道的佈置,能為航母節省出很多包括的空間出來。此外核動力航母充裕的能源能製造出大量電力和淡水,可以充分改善艦員的戰鬥和生活條件。

福特級動力來源於兩座A1B型核反應堆、四座蒸汽渦輪發動機,其充足的電力供給也讓電磁彈射系統得以應用。A1B型反應堆相比“尼米茲”級的反應堆減少了一半的閥門、管道、主泵等部件。相比之下遼寧號航母搭載了8臺蒸汽鍋爐,其續航能力只有45天。

核動力航母唯一的缺點可能就是高昂的核動力造價和維護成本,美軍第一代核動力航母“”企業號安裝八座核反應堆就要耗費6400萬美元,而且運行三年之後還需要換一次爐心,這又要花去2000萬美元。而在1976年時尼米茲的成本就已經高至18.81億美元了,福特級核動力航母更是飆升至129.98億美元!


航空之家


核動力航母是世界上續航能力最強的軍艦之一,大型核動力航母一次加註燃料就能夠續航100萬海里左右,連續使用20年都不需要再更換燃料。雖然核動力航母非常的好用,但是核動力航母的建造門檻也非常高,想要建造核動力航母首先需要擁有建造航母的能力,其次還要擁有建造能夠推動核動力航母航行的大型核反應的能力。



在當今世界上,只有美國和法國成功服役了核動力航母,其中美國的核動力航母是採用專門的航母核反應堆驅動,而法國的核動力航母則是採用了兩臺凱旋級核潛艇的核反應堆驅動。由於法國沒有研製出專門用於航母使用的核反應堆,法國核動力航母的航速只有20多節,還不如普通常規動力航母的航速快。


世界上第一艘核動力航母是美國的企業號航母,美國在上世紀60年代的時候,使用核潛艇的發動機建造了一艘企業號核動力航空母艦。在企業號航母服役之後,美國海軍專門讓企業號航母在不補充燃料的情況下環繞地球航行了一圈。由於企業號航母顯示出強大的續航能力優勢,美國在企業號航母試航成功之後,便開始大規模建造核動力航空母艦,先後建造了尼米茲級核動力航母和福特級核動力航母兩個級別的航空母艦。

核動力航母依靠著續航能力強的優點,能夠全球範圍內進行快速遠航作戰。而其實核動力航母的優勢不僅體現在續航能力上,核動力航母採用較為清潔的核能源作為驅動方式,航母的隱身性得到了極大的提升。同時核動力航母的燃料佔用的空間非常小,普通的常規動力航母一次加註的燃料就多達數千噸,這些燃料佔用的空間比較多,大大影響了航母的作戰能力。

而核動力航在節省燃料空間的同時,也提高了航母的承載能力,讓航母能夠承載更多的作戰物資和艦載機,大大提升了航母的作戰能力。因為核動力航母中有眾多的優點,所以現在主要的海上強國都將核動力航母當做了未來艦艇的主要發展方向。


軍武小咖


首先,核動力航母簡稱核航母,是採用核反應堆裝置的航空母艦。全世界核航母幾乎全部都來自美國,只有一艘屬於法國,這就是法國戴高樂核動力航母。根據美國多年使用核動力航母經驗,核航母表現出的驚人續航力,例如美國尼米茲級航母在更換一次核燃料可航行13年,航程可達100萬海里,幾乎可繞地球赤道幾十圈,航速可達到30節,這也是美國核動力航母表現出的先天優勢。

這也就是美國為何不建造常規航母和常規動力潛艇的原因,畢竟核動力航母相對常規航母無須攜帶大量的重油,只需要攜帶充足的航空燃油,提供艦載機的作戰需求。美國核航母經常在全球部署就是依靠其核動力裝置,無須擔憂重油的問題,只需要補給船進行性補給航空燃油和給養就可以。

美國自1961年建造全世界首艘核動力航母“企業”號,在之後幾十年就一直努力發展第二代核動力航母,這就是尼米茲級核動力航母,現在美國核動力航母已經發展到第三代,最新型核動力航母就是福特號。可見,美國對核動力航母的青睞,畢竟美國追求全世界領頭羊的決心不容置疑。

但是,全世界發展起來的核動力航母也只有美國和法國,都採用核動力裝置,只是法國核動力航母根本無法和美國核航母相比較。可見,核動力裝備要求科技和技術也是非常之高,法國直接搬運核潛艇動力裝置到航空母艦,這導致戴高樂航母始終都處在陰影中。

全世界核動力航母只有美國集全球科技的精髓,畢竟美國在第二代尼米茲級核航母的成熟經驗已經為福特號航母做好鋪墊。所以,美國核航母全球到達和全球支援的能力就是依靠核動力無限循環,再加上核動力航母提供的20萬千萬的電功率,這都超過世界上任何常規動力。因此,我國也需要建造核動力航母,畢竟核動力航母超長的續航力,可達到100萬海里,可節約200萬噸的重油。

隨著,我國004型核動力航母逐漸起步,相比我國已經突破核動力裝置,這讓我國核動力航母成就逐漸達到美國尼米茲級的水平。


沐風談兵論道


核動力航母的續航有多恐怖,其他艦艇制約的主要是油料的問題。

航母速度上去了,耗油速度有多快,油箱裡有幾個漩渦,呵呵?聽!瀑布的聲音

核動力艦艇制約其續航的主要問題就是他搭載的那些人能撐多久的這個問題

不做任何維護,航母自己也能跑個一年半載的不是個問題,但是上面的人可扛不住,啃上一週兩週的罐頭充其量是忍忍就過去了,但是啃上一年半年的?

信不信,結果就是尼米茲的一聲炮響,革命的水兵衝進了白宮?

如果考慮到食物飲水,以及艦載機消耗的燃油,消耗性零件等方面的補給需求的話,核動力航母與常規動力航母相比優點並不突出。

確實,使用核動力取消了常規動力航母所需要的大量的燃油儲存艙與燃油管線。但是是不是忽略了一個問題,那就是戰艦的隔倉,往往使用燃油作為體驗,從一來作為緩衝物,二來也是作為油倉,畢竟重油點著的難度還是挺大的。但是艦載機所使用的航空燃油?



你還記得大鳳號是怎麼死的嗎?當然了就算如此,沒有了所需要的燃油管線的核動力航母,相比於常規動力航母,他能搭載的艦載機燃料儲備量多的不是一點半點。不過,並不算質變

歸根究底,核動力帶來的是極速調動的能力,一個是跑上幾千海里就不行了,莫德燃油了,另一個是三十節航速一路狂奔,哪個到戰區的速度更快?


嘯鷹評


世界上有核動力航空母艦的國家只有美國和法國,把全世界歷史上的都算上美國自己又佔到全球的四分之三,可以說美國完全可以代表全球核動力航空母艦的最高水準。而核動力航空母艦最顯著的特點就是幾乎無限的續航,下圖為1963年5月美國“企業”號核動力航空母艦、“長灘”號核動力導彈巡洋艦和“班布里奇”號核動力驅逐領艦(後改為導彈巡洋艦)組成的“全核艦隊”,該艦隊在無需油料補給的情況下64天進行了3萬海里的環球航行

核動力艦艇的原理就是利用核反應堆產生的熱量將水變成高溫高壓水蒸氣,進而推動蒸汽輪機帶動主軸和螺旋槳工作,這點其實和傳統的鍋爐+蒸汽輪機動力是一樣的,只是產熱工具變成了更高端的核反應堆。而核反應堆的原理又是重核原子裂變釋放能量,這樣自發性的鏈式反應就源源不斷的產生巨大的能量。1千克鈾235完全裂變產生的熱量相當於2700噸標準煤,所以實際上核反應堆的產熱效率是遠遠高於傳統的燃煤和燃油,最終表現在續航上就出現了絕對優勢。

下圖是世界上所有出現過的核動力航空母艦的核動力系統數據,從這上面我們也能看出核動力航空母艦續航的巨大優勢。常規動力航空母艦的單次加油續航通常用海里表示,而核動力航空母艦則用年表示,通常來講核動力航空母艦的續航里程一般不會低於50萬海里。美國CVN-65“企業”號核動力航空母艦在51年服役生涯中更換過4次核燃料,其中1969年10月的第二次更換核燃料就足夠“企業”號跑50萬海里。而之後“尼米茲”級核動力航空母艦使用的A4W型核反應堆則可以保證至少80萬海里的續航,“福特”級的A1B則為140萬海里。法國“戴高樂”號因為使用的潛艇的K15反應堆,這種堆在“凱旋”級彈道導彈核潛艇上可以達到20年燃料更換間隔,但是用在航空母艦上就顯得比較弱,7年就要更換,最大續航不超過40萬海里。

對比使用蒸汽輪機的常規動力航空母艦,美國的“小鷹”級常規動力航空母艦雖然也是28萬馬力的輸出動力,但是單次續航能力只有12000海里/20節,如果航速持續在30節那麼續航則要縮短到4000海里,只有核動力航空母艦的1%的續航能力。而法國“克萊蒙梭”級常規動力航空母艦,7000海里/15節,也是遠遠弱於“戴高樂”號核動力航空母艦。

無需燃油這個優點對於航空母艦來說意義重大,因為可以大大縮減航空母艦行進補給的時間,畢竟加註五、六千噸艦用燃油需要花費數個甚至10小時以上,大大延緩編隊行進速度。而且核動力航空母艦因為不需要艦用燃油,所以可以將多餘的空間用來裝載更多的航空燃油和彈藥,提高艦載機出動次數。所以對於大國來說在經濟實力足夠的情況下還是偏向於發展核動力航空母艦。蘇聯在解體前也開工建造了核動力的11437“烏里揚諾夫斯克”號核動力航空母艦,只是最終沒有等到完工的那一天。

但是核動力航空母艦雖然自身續航可以達到50萬海里以上,但是艦上的人可受不了,考慮到艦上的食物、淡水資源以及艦員的心理和生理承受能力,航空母艦海上連續部署時間通常不會超過3個月,海外部署時間不超過32個月,有條件就要靠港修整補給。


雛菊西瓜Peterpan


不管是常規動力航母,還是核動力航母,其動力裝置實際上都是燒鍋爐,增壓鍋爐產生蒸汽,蒸汽的能量推動軸承,軸承帶動螺旋槳運轉,航母才會划水前行。

只不過區別在於,常規動力航母,是用重油作燃料;當然,點燃鍋爐時,一般需要動用柴油,待鍋爐點燃了,才使用價格更廉價的重油,將龐大鍋爐內的水燒開。

而核動力航母,則利用核裂變反應產生巨大熱能,傳遞熱量的介質是淡水,水受熱之後變成了水蒸氣,通過管路被輸送到蒸汽輪機,蒸汽輪機就可以把水蒸氣的熱能轉變成機械動力,然後推動螺旋槳,賦予巨大的航母前行或後退。

尼米茲級核航母,是30萬千瓦級的反應堆,使用的4噸核燃料就,擁有兩座壓水堆,4臺蒸汽輪機作為備用動力,這種使用核能的蒸汽輪機比普通的蒸汽輪機強勁許多,它的燃料不僅需要更少,而且它的耐力更強。

由於般核動力航母30年內不用更換核燃料,加之核動力航母在動力設計上不需要佔用太大空間,也省去了常規航母的煙道,節省了大量的甲板空間;因此,可以停放更多艦載機,所以核動力航母有很大優勢,不僅排水量大,而且艦載機攜帶量多,一般作戰性能都在常規航母之上。

作為海軍快速機動力量,以核航母為核心的戰鬥群可以在遠離本土,不依賴陸上機場遂行大規模的海空決戰;保護海上運輸航道的使用與安全 ,特別是給兩棲登陸作戰部隊提供海空掩護和支撐;協同陸基戰機共同形成與維持特定區域的空中優勢,奪取陸上戰爭的勝利;且平常常到熱點地區巡弋,在海上展示力量,達到震懾對手,阻止戰爭的目的

至於核動力航母的航程,可以說只要不更換核燃料,航母的航程可以用無限來形容,即核動力航母的航程是無限的,通過海上狹窄的通道時,只要航母能過去的話,那麼航母就能夠到全球任何任何地區,是其他常規動力需要不斷補充燃料的艦船所不具備的,一般說法以尼米茲級核動力航母,一次性加註滿核燃料以後,可以跑上40-50萬海里以上,實際上就是無限航程了

遼寧號常規動力航母,可一次性加滿燃油8000噸,其中,90% 為艦用重油,10%是點火用的柴油,在18節常態航速時,能跑7000海里;因此,每次離港出遠門的話,需要大型綜合補給艦隨行,隨時準備為遼寧號補充燃油。

與核動力航母相比,常規動力航母的航程簡直可以忽略不計,是大國海軍想方設法要發展核動力航母最主要的原因之一,即跑得快跑得遠,航程幾乎無限量,想跑到哪裡就能跑到哪裡,核動力航母,就是強國海軍的戰略投送工具和對外展示武力的絕佳平臺


國平軍史


目前世界上的海上霸主,毫無疑問那就是貪生海上鋼鐵巨獸的“航空母艦”,航母這一海上大殺器也誕生了將近百年時間。

在上世紀60年代以前,世界上所有的航空母艦都是採用常規動力驅動,也就是發動機需要燒油。

而自從研製出的核潛艇之後,美國人就一直在嘗試,能不能把核動力裝在航空母艦上。終於在1961年,美國的“企業號”核動力航母,也世界上第1艘核動力航空母艦研製成功。
目前世界上唯一裝備核動力航空母艦的國家,只有美國與法國這兩個國家。

美國海軍目前裝備11艘核動力航母,而法國海軍僅僅裝備一艘,核動力航空母艦要比常規動力航母好的太多。

下面咱們就列舉幾點,核動力航空母艦的優越之處!
首先說“續航力
”,以俄羅斯的“庫茲涅佐夫號”常規動力航母為例,該型航母艦可以攜帶將近8000噸燃油,最大的續航里程大約在七千海里左右。

而美國的核動力航母就不一樣了,以“尼米茲級”核動力航母為例,該型航母添加一次核燃料可持續航行15年左右,最大的續航里程達到恐怖的100萬海里以上。


而裝備了核動力在航空母艦
,在機動性能與航速上都比常規動力要高的多。一旦某一地區發生衝突,需要航空母艦進行支援的時候,核動力航母艦可以持續開足馬力,在最短時間內趕往事發地區。

而核動力航母艦,更加節約航母上的使用空間,不像常規動力航母那樣還要攜帶大量的燃料,這樣就能為戰鬥機或是其他的重要設備騰出寶貴的空間。

頭條“軍器戰位”報道!

發佈:牧小明

作者 : 感謝我們生在這個和平的年代,願世界沒有戰爭。

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軍器戰位


航母裝備核反應堆,採用核動力推進方式的最大優勢就是航程非常非常非常遠,續航能力非常非常非常強。和採用蒸汽動力系統(例如俄海軍“庫茲涅佐夫”號航母)、全電推進系統(例如英國的“伊麗莎白女王級”航母)的航母相比,核動力航母擁有近乎無限續航的能力。

以美海軍“尼米茲”級航母為例,它裝備有兩座A-4W核反應堆,輸出功率約為130000馬力。一般來說,A4W型核反應堆更換鈾燃料棒的頻率是每25年更換一次,每次需要加註4噸丰度為40%的的鈾235核燃料。期間可連續航行80萬~100萬海里。也就是說,“加”一次鈾燃料棒,“尼米茲”級航母就能擁有80萬~100萬海里的續航能力,這大約相當於繞地球赤道航行45圈。

作為對比,以俄海軍“庫茲涅佐夫”號航母為例,它的動力系統是蒸汽動力,裝備有八臺增壓鍋爐和四臺蒸汽輪機,使用重油作為燃料。“庫茲涅佐夫”號航母滿載排水量約6萬噸,最多可裝載8000噸的重油。這些重油可供“庫茲涅佐夫”號航母以18節~20節的經濟航速航行約8000海里,如果將航速提高,那麼航行距離將顯著縮短。這個8000海里的續航能力和“尼米茲”級航母的續航能力差了約10000倍,這個差距是相當驚人的。

隨著核反應堆技術的發展,核動力航母的續航能力還在提升,“福特”級航母裝備的是兩座新型A1B核反應堆,總功率約700兆瓦,不僅功率比A-4W核反應堆增加近25%,而且更重要的是無需中途加註核燃料,實現了艦堆同壽。“福特”級航母在全壽命週期內都不需要考慮核反應堆換芯的問題。也就是說,“福特”級航母只需要在建造時加註一次燃料,即可獲得無限續航能力,進一步強化了對其他動力系統的絕對續航優勢。

航母裝備核反應堆除了可以獲得無限續航能力以外,還擁有諸多優勢。例如無需裝載艦艇本身使用的大量燃油,可以騰出大量空間搭載航空燃油、彈藥;改善艦員居住生活環境。

其次,核反應堆的存在能夠增加艦艇的供電能力,除了可滿足傳統的艦艇電子設備、艦員工作生活需求,還可以滿足電磁彈射器、電磁炮乃至激光武器等高耗電裝備的上艦,這種強大的供電能力無論何時都是多多益善的。

從以上不難看出核動力對傳統動力系統的巨大優勢,這種優勢在航母上表現得尤為明顯,這也就是為什麼國人如此盼望海軍擁有核動力航母了!


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