核動力航空母艦是不是非常難建?為什麼?

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核動力航空母艦是當今最強的海上作戰裝備,是集高科技、高技術為一體的海上巨獸,是美國海軍稱霸海洋的最大基石。



首先核動力航母的技術難度極高。目前也僅有美法擁有核動力航母,但是法國的技術太不成熟了,依靠核潛艇的移植過來的,不堪大用。其次就是俄羅斯的,擁有多艘核動力大型破冰船和核動力巡洋艦,論掌握核動力艦船的能力,超越法國。所以目前能夠有技術和底蘊製造大型核動力航母的國家也只有幾個大國,技術成熟可靠的也只有美國。可見也只有少數幾個大國掌握了艦艇使用核動力技術。


核動力航母核技術是第一關,光說掌握原子彈和氫彈已經夠難,但是製造像美國的福特級航母實用的A1B核反應堆,技術難度不亞於製造核武器的難度。A1B核反應堆的丰度達到90%以上,可以使用50年,保證了航母服役週期不用更換核燃料棒。而其他國家的核反應堆技術丰度大概在10%-45%左右,差距超過50%,核電站的核燃料丰度在2%-5%左右,更無法相比。再加上強大的高功率壓水和相關配套構成了一個強大的核動力的動力系統。

其次核動力航母的安全性也要求很高。核航母的動力系統是涉及的核安全的問題,如何使用安全的使用核動力航母,也是考驗核動力水平高低的重要方向。航母內部空間有限,核航母反應堆需要小性化,還得保證核能不能洩露,使用更加安全的金屬安全殼,保證不洩露,後期更涉及其安全拆除報廢問題,我是十分的複雜,所以這些高難度的問題,必須以安全為基礎,才能健康使用。但是能做到安全高效的使用到核動力航母,目前也僅有美國一家。



再次是核動力航母的高昂成本,讓很多國家望而卻步。一艘美國最新的福特級核動力航母造也在130億美元以上了,早期的尼米茲級也得35-60億美元,這還沒有計算航母超所有戰艦,飛機和武器的費用,一個完整的航母編隊價值也在400-500億美元了,福特級未來一個航母恐怕還要貴上100億美元。再加上後期的維護費,武器費用,人員費用,拆解費用等,起碼每年也得20億絕,航母服務週期50年,又得100億美元。絕對是海軍最大的吞金巨獸了,因此一箇中小國家根本養不起核動力航母,只能是望航母而嘆息.



總之核動力航母不是誰都玩的起的,不是沒技術,就是沒有金錢。所以才導致了目前只有美國一家獨大的局面,其他國家想要追趕最少也得30年的差距。因此正式差距,繼續努力是我國未來的目標。


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自從1922年全球第一艘真正意義上的航空母艦“鳳翔號”在日本下水以來,距今已有近100年的歷史,在這100年的時間裡航母發生了很大的變化,但始終保持著較高的建造“門檻”!而第一艘核動力航母“企業號”下水於1960年,距今也有近60年的歷史,但目前也僅有美國和法國兩個國家擁有核動力航母,可以說核動力航母代表了航母建造的最高水平,其有三大技術難點一般國家很難掌握。

核反應堆技術

首當其衝的就是核反應堆技術。

作為航母的動力來源,核反應堆的水平直接決定了航母的性能。以法國和美國為例,當初法國在建造戴高樂號時直接串聯了2組核潛艇的反應堆作為動力,導致4萬多噸的戴高樂號最高航速只有27節,實際只能跑到25節,不僅創造了戰後最慢航母的記錄,而且對艦載機起飛也造成了影響,由反應堆所帶來的一系列問題也成為了戴高樂號最讓人詬病的地方。

採用2組凱旋級核潛艇反應堆的戴高樂號動力明顯不足

而美國在建造的第一艘核航母企業號時,直接將8組核潛艇的反應堆串聯起來,雖然動力夠了,但擠佔了艦體大量空間,導致其載機數量甚至不如常規動力的小鷹級,最終企業號也只能算是一個不成功的嘗試只建造了一艘,隨後在解決了艦用核反應堆技術後,尼米茲級航母才能批量建,所以大功率艦用核反應堆技術是建造核動力航母的前提。

8組核反應堆的安裝造成了企業號341米的史上最長軍艦記錄

早在2013年2月20日 ,中船重工官方網站就發佈了關於中國核動力船舶關鍵技術已經正式立項的消息,這則官方消息說明中國大型船舶用核反應堆的研製早就提上日程了,相信用不了多久就能聽到關於中國核反應堆的好消息了。

彈射器技術

目前世界上所有的核動力航母無一例外都是採用彈射起飛,相比於常規動力航母搭載彈射器,核動力航母可以保證彈射器持續高效運行,在飛機起飛效率上遠高於常規航母。未來中國如果建造核航母,肯定也是採用彈射起飛的方式。根據目前披露的消息看,中國的彈射器技術目前已經趨於成熟,在未來的核航母上裝彈射器相信沒有什麼難題。

新型殲-15的出現預示著中國未來航母肯定會採用彈射器

核航母總體結構設計

核動力航母與常規動力航母相比,不僅是簡單的動力方式不同,而且在艦體內部結構上有重大區別。第一,由於核航母不需要搭載燃料,其內部結構需要重新設計最大限度利用節省的空間裝載航空燃油和艦載機。第二,由於沒有煙囪,不需要像常規動力航母那樣設計由下到上貫穿整個艦體的排煙通道。第三,核反應堆的動力傳輸和控制與常規動力相比也有很大不同。由於採用的核反應堆作為動力系統,核動力航母在艦體內部結構設計上與常規動力航母根本不能相提並論。所以建造核動力航母並不是簡單的把核反應堆加常規航母的艦體,而是要對整個航母的內部結構進行重新設計,筆者認為以目前中國的造船技術,要想解決這一問題並不困難。

核動力航母艦體結構設計和常規動力航母有本質區別。

航母造價昂貴

據說美國新一代核動力“福特”級航母造價達到了驚人的150億,號稱是美國最貴的航母,當然,一般航母不用這麼貴,美國尼米茲級大型航母造價為35~50億美元,法國戴高樂級中型航母造價約20億美元。但這個造價任然沒有多少國家可以負擔得起。2016年中央和地方預算草案的報告中,列出了國防支出預算為9543.54億元。顯然,我國還是有這個經濟基礎的。

航母維護費用高

一般來說,8年的維護費近似於整個航母編隊的造價,在此強調一下,是整個航母編隊。可見,維護的成本不是一般的高!

綜合來說,除了對核動力航母的需求之外,資金和技術成為了阻止多國擁有核動力航母的最大門檻!


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中國有較完整的工業體系,核動力航母對於今天的中國不難。一是中國有建造航母技術,二是中國有建造核電站技術,三是中國有反導反隱身技術,四是中國有電磁彈射起飛技術,五是中國有造隱身戰機技術。所以中國彎道超車,跨越蒸汽彈射,直接造核動力電磁彈射航母。


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法國人搞了一艘戴高樂號核動力航母,採用斜角甲板蒸汽彈射型,艦長262米,排水量滿打滿算也就4萬噸,但與美國動輒10萬噸級的核動力航母,那根本就不是一回事。

戴高樂號航母,儘管是核動力航母,但自服役以來,卻問題成堆,曾經發生過螺旋槳葉片掉落,動力系統突然出現中斷等問題,需要經常要返回船廠檢查修理,原因就是法國人偷工減料惹的禍。

原來法國人並未研發航母用核動力裝置,而是耍了小聰明,只是將核潛艇上的動力裝置搬到了航母上,一臺不夠,就湊兩臺,終於將戴高樂號航母發動起來了,但最大航速僅27節。

此外,戴高樂號航母發生了艦載機掉下來的嚴重事故,原因就是彈射系統的故障,彈射系統的問題歸根結底,還是核動力裝置不穩定、不給力的原因。

法國人終於品嚐到了將核潛艇上的動力裝置移植到航母上的苦果,認識到了這種簡單的搬運,是一種愚蠢的行為,因此,法國人的4萬噸級核動力航母,就成了軍界的一個笑話。

真正具備核動力航母研發和製造使用能力的,目前來看,全球也就美國一家,法國人沒有真正把握核動力航母的精髓,只是簡單地將核潛艇上的核動力裝置搬到航母上,並未研發成功適合航母使用的大功率核動力裝置。

法國人的核動力航母不僅小,而且航速特慢,成了核動力航母的另類,作戰能力遠低於英中等國6萬噸級的常規動力航母。

核動力航母,就是造船工業上的皇冠,需要大量研發設計人員和熟練的技術工人,但關鍵還是核動力技術難以搞定,核動力裝置輸出功率不理想,壓水堆技術的一體化、小型化包括自然循環等,都難以徹底搞定,在核潛艇上能湊合,但搬到航母上,就會象法國人這般鬧出國際笑話。

採用核動力技術,使航母航程大增,具有更強的戰略機動能力,是許多海軍強國的夢想,但提高反應堆單堆功率密度,使其在體積上優於常規動力,再到提高堆芯壽命,全壽命週期成本不比常規動力高多少,都不是一蹴而就的,需要科研人員的不懈努力。

核動力航母,真的非常難搞,但對於有志於海洋立國的大國,一萬年都要搞出來,或許用不了多長時間,除了美法以外的第三國,也會出現真正的10萬噸級核動力航母。


國平軍史


當然難建,不然這世界軍事強國那麼多,為何迄今只有美國建造出大型核動力航母?至於法國那艘“戴高樂”號獨苗,不僅滿載排水量才40000萬噸,採用的還是從核潛艇上移植過來的反應堆,關鍵的蒸汽彈射器也是購買的美國貨,服役後還故障頻發,真不算合格的核動力航母。
法國“戴高樂”


號核動力航母

說到核動力航母,就不得不提尼米茲級。這是目前有史以來建造數量最多、噸位最大的一款核動力航母。其滿載排水量超過10萬噸,採用蒸汽彈射系統,以F/A-18“大黃蜂”、E-2C“鷹眼”反潛機、SH-3G/H“海王”直升機等為主要艦載機。這款航母建造了10艘,首艦於1968年6月22日開建,並於1972年5月下水,三年後也就是1975年服役,迄今已經超過40年。但在“福特”級服役之前,尼米茲級依然會是世界上最強大的核動力航母。
尼米茲級核動力航母

核動力航母有多難建?目前這世界上僅有美國具備全套的核動力航母建造技術。從小型艦用核反應堆、配套的彈射器、攔阻索、蒸氣輪機組,以及艦上的各種艦載機等。反觀其他國家,英國新建的2艘“伊麗莎白女王”級,依然採用滑躍起飛+常規動力,中國、印度也如此。

法國自戴高樂號之後就沒有推出後續艦,俄羅斯之前倒是有“烏里揚諾夫斯克”號核動力航母建造計劃,但已經成為塵封的歷史,現在主要工作是做PPT,造模型,畫餅。


烏里揚諾夫斯克號當年還是很牛X的,滿載排水量8.5萬噸,並且採用核動力,性能已經超過“小鷹”號


兵者詭道也


航母作為戰略性武器,更是一國綜合國力的象徵,在奪取制海權上發揮著至關重要的作用。然而目前世界上擁有航母的國家卻只有10個,如此具有威懾力的武器,自然很多國家都想要擁有,然而卻因為建造航母的複雜性、技術的落後以及資金的短缺放棄了。

由此看來,航母的建造是有著很大的難度。其實在二戰時期,航母的發展還處於初期,當時在武器生產和研發上比較有實力的國家就已經開始擁有航母了,而且數量都超過了當今世界各國擁有的,不過當時航母都是通過將一些水面艦艇改造而來,完全不同於如今的“海上巨獸”。

如今擁有航母最多的國家當屬美國,在服役就有11艘,而其他一些國家幾乎都是一兩艘罷了,而我國今年剛剛擁有了自主研發的航母。而其實在航母的性能上各國都與美國有著一定的差距,畢竟美國一直以來武器研發就很先進,有著雄厚的基礎,因此在航母上也很超前。

從航母的動力上來說,這也是各國航母相差最大的地方,世界上擁有核動力航母僅有美國和法國,而其他國家皆是常規動力航母。用核反應堆作為航母的動力裝置,是可以克服航母的很多缺陷,增強航母的續航能力,而且可以相應的減少消耗,從而減少開支。

核動力航母相較於常規動力航母在巡航過程中,可以持續航行五十萬海里,而常規動力航母根本無法完成,期間還要補給,這勢必還帶來更多的消耗,既降低了效率也增加了開支。這也是一些國家建不起航母的一大原因,巨大的開支讓一些小國根本無法承受,核動力航母則會使他們減少一些開支,然而技術卻更難。

美國目前有11艘航母都是核動力裝置,法國有一艘戴高樂航母是核動力裝置,當時法國該航母要跟美國相差很遠。從擁有核動力航母的數量看就足以知道難度有多大,其實最難的還是核反應堆技術的研發。

而美國在這方面早就開始著手了,上個世紀六十年代,美國已經擁有了第一艘核動力航母,企業號的動力為8座A2W壓水反應堆,輸出總功率28萬馬力,最大航速35節。這就為美國如今大量的核動力航母奠定了基礎。而這一技術卻讓其他國家一直都無法突破。


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可以說難建,但也可以說不難建。核動力航母技術對美國而言已經是個非常成熟的東西,他們很輕易就能完成這種艦船的建造。而美國之外的國家就比較難了,就連當年的蘇聯,對於這方面的技術也幾近空白。

核動力航母技術目前只有美國、法國兩家掌握,但只要一對比就會發現,法國人的核動力航母只是個打腫臉楞衝的胖子,他們採用的是將核潛艇上小型化反應堆“移植”到航母上的做法。結果這種做法雖然令法國擁有了核動力航母,卻讓“戴高樂號”常年處於各種電力問題、動力問題和反應堆功率穩定等問題之中。

反觀美國就不一樣了,他們從1961年的“企業號”開始,一直到現在的“福特號”,核動力技術已經換了三代了,當法國人仍然為2座壓水堆的配合頭痛不已之時,美國人當年已經在企業號上完成了8個壓水堆的共同輸出。

也就是說,除美國之外的國家,其實對航母都具有陌生性,它們沒有美國那麼深刻的實踐,更沒有美國那樣高密度的列裝航母。再加上許多國家連核電站技術都搞不定,你讓它們拿什麼去建造航母的核反應堆呢?

美軍航母反應堆最特殊的地方在於高能核燃料,它們普遍採用了武器級的U235,以至於服役十幾年到幾十年才更換一次堆芯燃料。一艘俄亥俄級潛艇的反應堆只能填入140斤的燃料,濃縮鈾丰度在40%以上。而據稱“尼米茲”航母的鈾丰度則達到90%,這是妥妥的行走原子彈,僅這些技術就已經封死了許多國家的大門。

除了核反應堆技術外,大型艦船的建造能力也是極為重要的,如果僅僅擁有反應堆的研發水平,卻不具備大型艦船的設計建造能力,那麼一切也都是白搭。

說白了,科學技術、金錢、工業能力、經驗實力都必須面面俱到,否則想造常規航母都費勁,哪有造核動力航母的本事?


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核動力航母和常規動力航母的差別在於燃料部分不同,說簡單一點就是一個用核裂變產生的能量將鍋爐水給燒開,另一個是燒重油將鍋爐水給燒開,像其他的部件,例如鍋爐和蒸汽輪機、減速齒輪等部件都差不多。個人覺得核動力航母並不難,至少對於五常來說並不能,畢竟都有這個技術。但是大型航空母艦的艦體設計製造這個反而比動力裝置更難,因為它要考驗的是一個國家的大型水面作戰艦艇的建造設計、船廠的造船能力、鋼鐵、冶煉等一系列完整的重工業體系能力。

而對於核動力,只要是發展過核動力艦艇的國家都不算難,畢竟世界上第一批核動力航母就是直接拿核潛艇的反應堆湊合著用的,如果沒有能力研製獨立的大型艦用核反應堆,直接拿核潛艇的反應堆去用也是可以的,只不過比較燒錢而已。但是大型航母的艦體設計就不一樣了,這得進行各種技術考究,艦艇的艙室安排,水密隔艙的佈置等等。像現在中國的國產航母噸位其實是比遼寧艦小的,現在國產航母就是在驗證我們大型航母的建造能力,如果可行,那我們的下一代航母就有可能是新的核動力航母。

當然,以上結論是站在中國的角度來看,是以一個掌握核動力技術國家的角度來看,但其實這世界上能玩得起航母的國家也就幾個,因為這玩意臺燒錢了,不是大國根本玩不起,像現在英國寧願用燃氣輪機加柴油機的組合,因為這樣更便宜。而能玩得起大型航母的肯定是先有錢,而之後才是技術,而能玩得起大型航母的核技術研發肯定有一定的涉及。而軍艦最核心的無非也就是動力系統和武器系統,而整船涉及的核心就是艙室的安排。


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關鍵在於核動力技術的可靠性,美國的核動力船舶技術積累非常多,技術成熟可靠。而法國的核動力航母採用的是核潛艇的核反應堆,小堆推大船動力嚴重不足,因此戴高樂號也是目前世界上航速最慢的航母。蘇聯末期業發展過核動力航母,滿排8萬噸的烏里揚諾夫斯克號的核動力航母直到蘇聯解體也沒造完,結果就被拆了(可以自己查查尼古拉耶夫造船廠是怎麼被騙拆解了烏里揚諾夫斯克號的)。另外航母是否採用核動力涉及到劃不划算的問題,核動力船舶的維護成本和維護週期要比常規動力船舶長多了,噸位不夠大的航母用核動力反而沒常規動力的划算。 ------------- 如果我回答對你有幫助,請關注我一下。或有其他問題也可以關注我,給我發私信


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世界上裝備各種類型航母國家不少,但裝備核動力航母國家也只有美法兩國。中英印俄三國都裝備著常規動力航母,目前我國裝備兩艘常規動力航母,山東艦和遼寧艦,英國裝備兩艘伊麗莎白級航母,俄印兩國航母分別為前蘇聯航母遺留的產物,其他國家都裝備著輕型航母,這其中日本裝備輕型航母最多。

按照武器發展潮流,航空母艦發展也是有常規動力升級為核動力航母,這點都符合武器發展規律,例如美國首艘核動力航母也是在1961服役的企業號核動力航空母艦,之前美國裝備都是常規動力航母,也就是企業號核動力航空母艦是美國航空母艦分水嶺,除後續建造的小鷹級航空母艦為常規動力之外,之後全部都是清一色尼米茲級核動力航母,再加上美國最新型號福特級核動力航母。

航空母艦發展規律也是延續科技和實力的推進,作為世界上另一國核動力航空母艦,法國戴高樂航母就是另類的選擇。作為法國標誌性象徵,也是其海軍旗艦。雖然,戴高樂航母關鍵性武器都全部由法國獨立建造,而且其核反應堆也是法國本國。但是,這艘航空母艦噸位滿載只有42500噸,遠不如中英兩國常規動力航母,而且裝備著其法國核潛艇的兩臺核反應堆,導致其動力嚴重不足,只有區區76200軸馬力,航速慢得十分驚人,這跟美國動輒10萬噸超級航母相比較,簡直天壤之別。

可見,法國戴高樂航母標榜著核航母外衣,只怕這艘航空母艦作戰實力根本不如中英兩國常規動力航母。戴高樂航母在服役之初事故頻頻,由於其設計存在問題,導致其飛行甲板太短,裝備的 E-2C“鷹眼”預警機無法起降,最終不得不增加4.5米的斜角甲板。可見,捉襟見肘的法國和科技水平缺乏導致其戴高樂航母是徹底失敗的航空母艦。

裝備核動力航母不僅僅需要在航空母艦技術迭代,最重要就是保持航空母艦各個子系統正常運行,強制型取得臉面工程根本不可能建造出合格的核動力航母,特別是核動力反應堆的問題,導致美法兩國迥異的差別,再加上核動力航母需要國家制定計劃,保持著充足的軍費和經濟實力,否則根本不可能建造出核動力航母。

法國戴高樂航母就是很好的例證,在設計之初就面臨經濟實力的情況,而為保留法國海軍的形象建造出這種噸位小的核航母也是被打臉。

所以,我國在建造航空母艦也需要踏踏實實,根據美國航母建造經驗,先常規動力滑躍甲板航母,然後是常規動力平直甲板航母,這也就是我國由002型航母山東艦到003型航母的迭代,最終建造出適合我國的10萬噸級核動力航母,乃是最穩妥的航母發展道路,也是航空母艦的必由之路。


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