舊史心說
早些時候美國核動力航空母艦的核燃料是40%的標準濃縮鈾,只不過現在的都換成了90%的標準濃縮鈾。而40%濃縮鈾的價格為20萬美元/公斤,福特級或者尼米茲級核動力航空母艦所需要的核燃料不超過4噸,即便是按4噸濃縮鈾計算,大約需要8億美元。如果換成90%的武器級濃縮鈾的話,那價格就更高了,要知道90%的濃縮鈾的價格是要比黃金還要貴的,每公斤的價格為50萬美元。4噸核燃料就需要20億美元,兩座核反應堆就需要40億美元。所以說,現在的福特級航空母艦換一次核燃料就需要消耗40億美元,要遠遠高於15億美元的。
但是花費的錢相對於高達50年不用換燃料,以及只要艇員堅持的住幾乎無限的續航時間來說,還是比較值得的。況且,隨著全電推進系統的使用,核動力航母的優勢就更加明顯了。全電推進系統,對航空母艦的發電量有較大的需求,核反應堆本來就可以用於發電。所以說,當航母要上全電推進系統時,無疑是核動力的有較大的優勢。
而我國的兩艘航母也就是遼寧艦和山東艦了。據報道稱遼寧號航空母艦一次可以攜帶8000噸的180號重油,現在重油的價格為2900元/噸。這麼算來,8000噸重油也就是2320萬元,相當於328萬美元。而遼寧艦加滿油的續航里程為1.6萬公里(以每小時18節的航速前進,耗油量為50噸/百公里)。也就是說,遼寧艦可以不間斷航行1.6萬公里,大概20天左右。
可以大概對比一下核動力航空母艦和常規動力航母的效費比。最新的福特級航空母艦可以運行50年再更換燃料。而50年也就是18250天,按福特級不間斷航行的話,可以航行的時間數據就是這個。而遼寧號航空母艦每20天就要加一次油,在50年內需要加油913次,每次花費328萬美元,一共就是299億美元。而福特級航母只需要花費40億美元,由此可知核動力航空母艦和常規動力航母的差別有多大。
核動力航空母艦相對於常規動力航母的優勢就是續航能力和強大的電能供應量。可以說,只要物資充足,艦員可以受得住那麼核動力航母基本上不用靠港休整補給,一直運作下去。但是呢,核動力航空母艦的製造難點就在於如何核反應堆的功率。目前來說,滿足航空母艦使用的核反應堆也只有美國造的出來。而A4W核反應堆可以輸出13.2萬匹的馬力之間,A1B核反應堆的功率更大輸出14萬匹的馬力。
可以看到的是,法國戴高樂號航空母艦使用的是兩座K-15型反應堆,只能提供7.62萬匹的馬力,也就是說,4臺K-15才抵得上2臺A4W,由此可知差距是多麼大。
科技之重
隨著很多因素的影響之下,美軍尼米茲級核動力航母中期大修成本越來越高,特別是里根號航母在最近的一次中期大修中,光是更換核燃料成本就高達15億美元,要知道里根號航母總造價不過45億美元,但是現在更換個核燃料就高達15億美元,以至於美軍計劃2023年中期大修的杜魯門號核動力航母放棄更換核燃料的計劃,並且連中期大修也不想修了,乾脆直接中期退役得了,而其理由也很明確就是這次中期大修包括更換核燃料至少得花費65億美元,這個成本都已經能再繼續建造一艘全新的尼米茲級核動力航母了。
我國現役有遼寧艦和山東艦兩艘常規動力航母,這兩艘常規動力航母使用的都是重油蒸汽鍋爐驅動螺旋槳航行,所以不可避免的需要定期補充重油燃料以滿足長航行需求。根據新聞中報道遼寧艦在某次出海訓練作戰任務中的航行補給信息來看,當遼寧艦以18節的經濟速度巡航時,24小時航行了大概800公里,消耗重油389噸,算下來的話其百公里耗油大概就是50噸。重油雖然不常見,但是也因為其熱值高和價格便宜等原因,長期被作為重油鍋爐主要燃料,正常情況下一噸重油的價格大概在2400元左右,油費總消耗是1560萬元。當然如果遼寧艦全程保持18節經濟航速航行的話,其最遠續航里程將達到1.3萬公里。當然現實中航母因為搭載艦載機出海作戰,面對的風險是無處不在的,所以也不可能長期以經濟航速航行,那麼正常情況下滿箱油大概航行里程在6000公里左右,所以遼寧艦在出海訓練/作戰時需要協同專用的大型補給艦以滿足其航行需求。
其次從常規動力航母和大型航母的造價差距來看的話,常規動力航母雖然沒有搭載造價昂貴且複雜的核反應堆,但是整艘航母的造價也不會太低,比如建造一艘遼寧艦的造價大概在30億美元,而美國建造尼米茲級最後一艘布什號時,雖然總造價已經上漲到75億美元,是常規動力航母的兩倍之多。但是首先兩艘使用不同動力的航母無論是在搭載艦載機的數量還是噸位以及長時間航行里程上都是有很明顯差別的,更別說常規動力航母還得定期補充燃料以滿足其高速航行需求了。
所以這樣算下來的話,雖然6萬噸的常規動力航母初期建造成本只有10萬噸的核動力航母一半,但是因為後期需要定期補充燃料來滿足航行需求,所以按照一艘常規動力航母40年的服役生涯來計算的話,一艘常規動力航母全壽命下的燃油成本至少高達130億美元,如果再算上因為常規動力鍋爐佔地面積更大\\質量更大的維護保養成本同樣不低來計算的話,常規動力航母的使用成本和核動力航母差距並不是很大,至少常規動力航母花費能達到核動力航母的73%以上。
但是常規動力航母在綜合作戰實力上卻和核動力航母相差甚遠,首先是搭載艦載機的數量有很大差距存在,其次是搭載艦載機的類型也很單一,最後就是如果在戰時情況下,核動力航母由於不需要定期補充燃料,所以可以長時間高速航行來滿足艦載機起降需求,但是常規動力航母卻需要定期補充燃料,如果補給艦上的燃料使用完了還得額外分配兩艘護航艦艇完成燃料遠距離補給任務。
所以現下看常規動力航母雖然初期建造成本低,還不到核動力航母的一半,但是如果以噸成本計算的話,一艘6萬噸航母造價是30億美元,噸成本就是5萬美元;而10萬噸的核動力航母造價是75億美元,噸成本是7.5萬美元;2.5萬美元的成本差距下,帶來的航母綜合作戰實力卻是天壤之別,所以這也是為什麼所有遠洋海軍想要裝備大型核動力航母的原因所在。
魑魅涅磐
遼寧艦加滿一次油大約需要1400萬,看似好像不貴,多加幾次油就是鉅額開支。
作為常規動力航母,遼寧艦海上航行的主要動力來源於產自烏克蘭的4臺大功率TB-12型蒸汽輪機,以及8臺KBT-4型增壓鍋爐,總功率達到了20萬馬力。核動力航母通過核裂變將水燒開,而常規動力航母使用燃料將水燒開。同比之下,美國尼米茲級核動力航母總功率為26萬馬力。
由於使用的是蒸汽輪機,遼寧艦使用的燃料為REM-380型重油。顧名思義,重油指的是原油提取以後殘餘的重質油。這種燃料主要有3個優點,第一個是燃燒持久,第二個是比較安全,重油的燃點比較高,最低燃點需要達到180攝氏度;第三個就是價格便宜。
遼寧艦出海執行任務,通常需要7000噸左右的重油。與汽油一樣,重油的價格也時常波動,最低價格為每噸2000元。遼寧艦加滿7000噸重油,需要1400萬。這裡說的是最低油價進行加油,如果油價上漲,一次加油的成本也會增加數百萬。
海軍就是這樣,既是“吞金巨獸”,又是“吃油大戶”。這也只有大國才有實力建造強大的海軍,小國根本就沒有那個條件,充其量裝備幾艘小艇。
加完7000噸重油以後,遼寧艦海上航行每百公里油耗約為50噸,依靠自身的儲備,最大航程可以達到1.39萬公里。如果遼寧艦按照18節航速,每小時可以跑30多公里,耗油16噸左右,海上可以待上18-20天。
在大型補給艦的支持下,遼寧艦還可以航行的更遠,海上執行任務時間也可更加持久。