怒吼的团长

纸上的宣仔，为您解答。

人类一直到今天，对核能的利用仍然停留在。。。烧开水这个层次上。即便是核电，也要先烧开水，驱动蒸汽轮机切割磁感线发电，也就是完成核能-热能-动能-电能的转换。所以核航母也好，核潜艇也好，不管是不是综合电力推进，都绕不过蒸汽轮机。

所以题主对核电可能有点误解。不论核电站还是舰用核反应堆，都是烧开水驱动蒸汽轮机。而核能直接转换为电能的这种形式，虽然也有，但是功率是非常小的，没有办法用在大型动力系统上，这就是核衰变电池。核衰变电池是利用同位素衰变时释放的热中子，利用热电偶来进行发电，或者利用衰变时释放的β粒子（也就是电子）直接发电。然而热转换型核电池的能量效率是0.1～5%，而非热转换型核电池则有6～8%，都是非常小的，没办法实用，只能用在一些特殊领域，比如航天。我国的玉兔号月球车，其实就是靠一块核衰变电池驱动的。

玉兔号月球车

核动力系统是什么样的

下图是一个典型的二回路压水堆动力系统，二回路的蒸汽，一路给到发电用的蒸汽轮机，为全舰提供所需电力；一路给到主蒸汽轮机使其高速转动，再通过变速箱驱动螺旋桨/泵喷耦合，产生前进的动力。

舰用反应堆和舰用蒸汽轮机的结构

核电站的用于发电的大型蒸汽轮机，以及叶片结构，与燃气轮机看起来很像

实际上随着综合电力系统的普及，核电驱动的航母也是有的，那就是美国最新一代的——福特级航母。福特级航母使用了最为先进的2台A1B核反应堆，并且在动力舱内置了一个小型核电站。A1B是目前最强的船用核反应堆，单台热功率高达350MW，也就是说福特拥有总共700MW的热功率。2台A1B反应堆可以驱动蒸汽轮机转动发电，总发电功率可达125MW，并且还可以驱动蒸汽轮机产生260MW的总功率驱动4台螺旋桨向前推进。

然而福特级其实是有计划将来采用综合电力推进系统的，只是目前如此庞大的综合电力系统还没有先例，恐怕还不成熟，所以完全实现核电推进，还需时日。当然这一套综合电力推进系统也是贵的离谱的，到底能不能上，还的看国会老爷们的态度。

福特级的动力舱非常宽敞，已经预留了综合电力推进系统设备的位置

而今年已经开工建造的第四代战略核潜艇哥伦比亚级，从一开始就确定使用核能发电的综合电力推进系统，这也是迄今为止人类最先进的核潜艇。可见核电+综合电力推进必然将引领未来的技术方向。

美国下一代战略核潜艇哥伦比亚级

纸上的宣仔

谁都知道全电推进好，如果技术允许，核动力航母肯定是喜欢采用全电推进系统。但是，技术不是还差了点嘛。

福特级航母

全电推进是舰船动力的一次革命，它将日常供电、电力推进、舰载武器设备供电合而为一。相对于传统机械推进方式，具有节省空间、便于布局、易操作、低噪音、省燃料等诸多优点，同时为电磁弹射、电磁拦阻、电磁炮、激光炮等新设备新武器上舰创造了条件，是未来发展的主要方向。

电磁弹射

电力推进不是新技术，早在1920年，美国列克星顿号航母就使用了蒸汽轮机发电+电动机推进技术。原因是因为大型蒸汽轮机的减速装置技术不成熟。但是电力推进也带来了抗打击能力不足、主电缆受损全舰功能失效的巨大问题。

1942年列克星敦在战争受损并不严重的情况下，因为主电缆损毁，丧失全部动力和损管能力，最终沉没于太平洋。此后美国放弃了全电化设计，而且大功率减速装置逐渐成熟，最终选择了内燃机推进模式。

但现在的航母都是耗电大户，不全力发电是不行了。以福特级航母为例，单电磁弹射就需要160兆瓦电力，全速航行时推进系统需要200兆瓦功率。更别说还有电磁拦阻，电磁炮等，哪一个都是耗电大户。

PMM先进同步感应电机

但是因为大型同步感应电机技术仍不太成熟，无法提供如此多的电力，导致电推进技术还差点火候，所以福特级核动力航母前3艘仍然使用蒸汽轮机驱动螺旋桨的机械推进系统。

等待感应电机技术成熟之后，计划在第4艘福特级航母上安装全电推进系统，实现日常供电、电力推进、舰载设备供电合而为一。

英国的伊丽莎白女王级航母，总发电功率112兆瓦，推进系统80兆瓦，最大航速26节。为什么航速那么慢，达不到普遍的30节以上，就是因为电推功率不足。更大的电机目前技术尚不成熟，现有的感应电机又大又重，也无法安放太多台。

综上原因，核动力航母目前仍然使用蒸汽轮机。但随着技术的成熟，未来的航母肯定会使用全电推进替代蒸汽轮机的。

和风漫谈

作为一个游戏领域的作者，大麦我强行过来给大家客串一下哈哈。

其实这个道理很简单：就是核能加热蒸汽机轮的热效率要比电动机高！

可能有不少人会认为核电就是核能经过某种高科技设备就能够直接转换为电能，大麦我在初中的时候其实也是这么认为的。

然而后来学了高中物理以后才知道，原来核电站的发电是首先通过核能裂变产生热能驱动蒸汽机，在通过蒸汽机的动能驱动磁场转动来转化为电能的。

过程就是：

核能→热能→动能→电能

这样的方式其实转化率非常低，期间会浪费掉大量的能量，但经不住核能实在太强大了，即使浪费掉了绝大部分能量也可能够提供大量的电能哈哈。

就目前的科技水平，还没办法实现跳过中间的两个步骤。

同理，核动力航母想要航行核心动力就是动能，因此只需要热能能够驱动蒸汽机轮就够了，为什么还要再一次转化为电能再去驱动电动机呢？这不是白白浪费了大量的能量么。

不过，航母上的一些电子元件也是需要电能来运行的，所以核动力航母的核能会提供两个方面的能量，但是大头还是在蒸汽机轮上。

麦大麦

作为一名核电从业者，从核能发电的角度解答下这个问题。

航母中所用的核动力堆公开资料很少，航母中动力堆能量转化形式是这样的：核能——热能——汽轮机动能——螺旋桨动能，少部分蒸气用来发电。

航母从核反应堆获取的绝大部分能量都是直接利用汽轮机通过主轴（之间很可能还有减速箱）带动螺旋桨来获取前进的动力，少部分用来发电来支持舰上电子设备的运行，还有一部分蒸气用来给蒸气弹射系统供应蒸汽。

直接原因就是电力驱动航母技术目前还不成熟，不成熟的具体原因有以下几方面：

1、增强了航母的机动能力

航母作为海上作战基地之一，机动性是一个重要指标。我们如果假设完全转化为电能，如果航母启动时，二回路产生的蒸气必须等到足够的量，通常反应堆功率需要达到25%以上才能进行汽轮机冲转，这样才能带动发电机生产出频率合格的交流电，否则汽轮机转速不到，频率不合格，生产出来的电能就无法给电动机使用。

汽轮机直接带动螺旋桨就不存在这个问题，只有有转速就可以即刻划水前进。

2、省去发电机提高了效率

能量传递经过的设备越多，效率就越低，本来航母用反应堆功率就有限，使用发电机产生的电能带动电动机驱动航母就会损失一部分能量。假设发电机的效率为90%，电动机的效率为80%，那么从汽轮机大轴传递过来的能量就只能有72%的能量用来驱动航母。

3、省去发电机及其辅助系统的

少用一个大型设备意味着就会将故障率降低一个档次，减少了发电机及其辅助系统的不仅仅会减少航母的制造成本还可以降低航母的故障率，此外也会节省出很大一部分发电机及其辅助系统（氢气冷却系统、润滑油系统、励磁系统、定子冷却水系统等）占用的空间。

全电驱动核动力航母还有很多的优势的，制造工艺也更为复杂，艇用反应堆要求体积小、能量输出效率高、设备可靠，因为没有像商运核电站一样可以设置多重冗余的安全系统，因此舰艇核反应堆对于安全性和可靠性的要求就极高，这仍是我国科研人员的努力的方向。

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核先生科普

为什么核动力航母使用的不是先进的全电推进模式，而是使用的是已经有一百多年历史的蒸汽轮机推进？

原因非常简单，就是使用综合电力系统，那也得乖乖用核反应堆烧热水，

毕竟核裂变的时候，释放出的是大量的热能....而不是电能。

而反应堆的地位和重油一样也就是通过核裂变烧热水....

核反应堆的堆芯直接加热一回路的超净水，但是因为一回路是直接流经堆芯的，所以说有大量的放射性元素，不可能直接使用。

一回路的热水用来加热二回路的热水，这个环节产生的高压蒸汽才是真正用来推进或者发电的

然后到这里才有差距，也就是到这里用于动力和用于发电的汽轮机才有明显的差距

但是也就是多少叶片的区别....

并且航母这东西动力都得过剩配置啊......

动力不够很尴尬的.....

并且进入战区以后，反应堆就是全功率运作...

所以说区别不是很大。

综合电力系统更适合常规动力舰艇，毕竟发动机在最经济的状态运行，提升续航。以及短暂的冲刺或者开相控阵雷达什么的

并且电动不是太靠谱....45和ddg1000都出现过动力中断......航母出个这问题扛不住啊......

啸鹰评

核动力航母核电驱动是未来发展的方向，目前航母还在用核能驱动蒸汽轮机，是因为综合电力技术不成熟导致的。

美国福特级航母初期设计就计划用核能发电，让电能成为推进系统的动力。由于技术不成熟，心里没底，最终权衡放弃了10吨级航母的电力推进系统。福特航母仍然采用了综合电力技术，配备13500V输配电系统，可供电20万千瓦，主要为电磁弹射及其他舰载设备提供电力。从广受诟病的电磁弹射系统来看，美国的交流中压技术并不可靠，当年放弃全电推进是无奈之举。

目前，英国的常规动力航母伊丽莎白女王号用的是电力推进，主要动力是两个燃气涡轮发动机与四台柴油发动机，通过IFEP综合电力推进系统，转化为80兆瓦的电能，再由感应电动机驱动螺旋浆。由于推进功率限制，伊丽莎白女王号航母最高航速只有27节，与其他国家航母普遍超过30节的航速相比，小了10%。英国航母第一个吃了螃蟹，到底好不好吃，还得时间来考验。

电力推进系统相比蒸汽轮机，可以省去复杂的传动齿轮机构等附属设备，推进系统占用舰船空间更小、效率更高。但是，对于大型航母来讲，舱室冗余空间足够大，节省空间的需求并不迫切。反观中小型军舰，电力推进的优点更为突出。

电动机不仅能提供强大的扭矩，功率输出也可以灵活控制，航母的提速性、灵活性更强。但是由于航母重量与惯性太大，目前电力系统明显能力不足，有点小牛拉大车的感觉。

如图所示，不管是电磁弹射系统，还是电力推进系统，要想得到高密度电能输出，必须解决好大密度电能储存、大容量功率输出这两个核心技术问题，形象一点说，就是力气够大、够持久，否则电力推进的优势将完全发挥不出来。

红龙军团长

目前世界上只有英国的常规动力航母伊丽莎白女王号使用全电推进，核动力航母若使用全电推进也得先通过蒸汽锅炉发电，效率未必就高

全电推进，又称综合全电力推进系统，其原理是通过柴油机或燃气轮机发电，以此带动电动机让舰只向前推进。

全电推进的优势是体积小，布置灵活，可以让出巨大的传动轴，节约空间。

目前，全电推进已经被应用到了许多驱护舰上。不过这些舰只的体积和吨位普遍较小，若是在航母上使用的话，技术要求太高，特别是对电机的可靠性要求非常苛刻。

今天，只有英国的伊丽莎白女王号使用全电推进。其采用了两台罗尔斯·罗伊斯生产的单机功率36兆瓦的MT30燃气轮机作为主要发电装置为电动机供电。

采用全电推进可以极大的节约伊丽莎白女王号航母的内部空间，多装几架飞机。目前来看，除了油耗多了点外，别的还都挺好。

（丽莎白女王号的满载吨位为65000吨，属于中性航母，重量不算特别巨大。而且其舰载机采用滑越起飞的方式，没有使用蒸汽弹射，所以可以取消大型蒸汽锅炉）

不过若是在核动力航母上，使用全电推进的效费比就不是那么高了。

核动力航母的驱动原理是通过核反应堆产生的巨大热量，加热淡化的海水生产巨大的热蒸汽，再通过蒸汽锅炉带动舰只向前移动。

说白了，核动力航母就是依靠蒸汽机推动的。虽然技术上不可同日而语，但原理上跟一百年前的蒸汽火车没啥区别。

蒸汽锅炉的优势是可靠性好，推重比大。缺点就是需要提前布置巨大的传动轴，占用空间多，启动速度慢。

如果核动力航母也要使用全电推进的话，需要在现有的系统中多一个步骤，就是蒸气锅炉不再直接向螺旋桨传输动力了，而是转便为一个100%的发电站，通过产生的电力供给电动机，再带动螺旋桨转动。

如此一来，必将会产生能量上的损耗，还增加了维护成本。

况且，核动力航母巨大的体积也必然对电动机的功率和可靠性要求很高，这一点现在的技术还达不到。

（福特号上的电磁弹射器也是一个吃电大户，虽然其需要的电力对于核动力装置不算什么，但这也对全舰的电力调配提出了挑战）

总之，核动力航母上使用全电推进，技术上还达不到要求，并且也没啥必要。

千佛山车神

全电驱动。。电从何处来？核能发电。。核能怎么发电？核裂变释放大量热。加热水。。利用产生的水蒸气推动轮机发电。。。既然能推动轮机发电。。那么用来推动螺旋桨就更没问题了。。何必搞全电推动呢？就好像现在说的新能源汽车。。。其实用的电大部分是煤电。靠烧煤发电行驶的汽车咋就比烧油的环保了呢？

随便说说莫装逼

这个问题，有点没办法回答啊。因为核反应堆本身是不产生电能的。要把核能转化成电能，还需要那么一点复杂的点流程。

现阶段任何形式的核反应堆，都是核裂变反应堆。核聚变的反应堆目前离实际应用还有一段很长的路要走。而裂变反应堆的裂变材料通常是U235，但其丰度只有3%。

所谓核能，就是把反应堆内的U235裂变时产生的热量，通过某种介质传导出来，这种介质通常是水。但核反应在运转时，其内部的反应并不仅仅是U235发生裂变反应，还会产生的多种元素的新同位素，这些新的同位素很多都有着极强的放射性，和长短不一的半衰期。据统计，核反应堆在运转时，新产生的各种元素的同位素以及新元素有数千种之多，绝大部分是放射性元素。有的放射性元素的半衰期非常漫长，比如钚239，有的则非常非常短，仅有几千分之一秒。

基于此，核反应里的高能水是不能直接用来做来驱动力，那样的话，相当于核泄漏。因此，需要给反应堆增加一个回路，通过回路循环把里面产生的能量传导出来。这样虽然仍会有少了放射性元素被带出来，但总体上安全多了。

早期的核反应用的就是这种一回路的反应堆，虽然安全性提高了很多，但仍有少量的放射性元素。美国，日本等国家就是通过回收这种一回路里的废水，来提取钚239用做核武器的战略储备的。目前，美国储备了35吨以上的钚239，而日本通过这些年的积累，钚239的储备量也有12吨多了。所谓“日本一年可以造出一千多枚核弹头”，也就是根据这个钚239点储备量算出来的。后来，为了提高核燃料的利用率，科学家们在新一代的核反应堆里又加了一个回路。这就是双回路反应堆了。这样一来，大大提高了反应堆的安全系数

核能有了，如何让它做自己想做的事情，就是各国需要自己解决的问题了。

就核动力航母而言，无论是美国之前的企业号还是后来的尼米兹级核动力航母，都是用核能来驱动蒸汽轮机的。说白了，用核反应堆代替了煤或者其他提供动力的能源。

随着科技的发展和电气化的不断进步，全电推进成了时下最尖端的科技。但这对核反应堆本身而言，并没有不同，它依然是靠U235的裂变产生能量，只是这个能量最终没有为蒸汽轮机提供动力，而是去驱动发电机了而已。

这好像是多此一举？当然不是。全电推进有它的优势，其中之一就是资源分配更加合理。从而节省能源。

最后，核能只是一种提供能量的方式，跟煤，油等一样。至于最后是变成了动力还是电力，就要看实际应用情况和一个国家的科技水平了。

陌上云白

主要是因为核能转电推会导致动力不足！我们都知道所有机械都存在转化效率的问题。如果航母采用电推的方式那么意味着航母上的核能必须先转化为蒸汽轮机，再从蒸汽轮机转化为电能，这使得核动力航母上的功率转化必须多一个环节，一般来说蒸汽轮机转化为电能的效率值也只有20%左右，这意味着航母的功率必须白白浪费了80%，这会拖累航母的启动速度以及最大速度。航母为了让舰载机快速起飞，往往需要迎风发动，并且使得航母的速度达到29节以上，这个是电推航母所无法达到的速度。

其次，多一个能耗环节对航母的后勤维护难度会更大。如果使用电推技术那么蓄电池将变成其最重要的环节，除了蓄电池电容也是个大问题，这无疑会直接增加航母后勤的压力，他们将不得不增加对蓄电池与电容的保养。而且蓄电池跟电容也有使用寿命，一旦寿命到了必然需要大修，现在核动力航母的大修期限是25年，而蓄电池的大修年限是5~8年，这将使得航母不得不多增加几次大修。

第三，以往航母的蒸汽轮机上面，核燃料产生的蒸汽动力可以为蒸汽弹射器提供源动力，而如果变成电能推动以后，这些蒸汽就无法利用起来为弹射器供能（主要都用来推动航母了）。至于以后可能上马的电磁弹射，耗能将更加巨大，这将直接排除了电推航母产生的可能。

關鍵字: 蒸汽轮机 核电 科技