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核动力战舰:高油价时代的复苏

作者:jnscsh   时间:2021-06-28 10:06:11   浏览次数:

进入2008年以来,油价一直涨势汹涌。现代化的武器系统,如装甲战斗车辆、作战飞机、水面舰艇等个个都是耗油大户,当代战争强调联合作战,一旦陆、海、空军的“油老虎”齐出动,那所消耗的巨额燃油军费即便是财大气粗的西方首富军队也难以承受。节能省油、减少开支自然成了军队不得不考虑的问题。除了大幅减少实兵训练演习外,一个很重要的途径就是开发新型燃料推进系统的武器装备。冷战后,核动力舰船研发一度处于低潮,如今石油价格的飙涨已经使常规动力战舰的使用成本大大增加,因而美国海军下一代巡洋舰CG(x)的方案就是采用核动力,所谓高油价时代复苏了核动力战舰,“海上核大鳄”苏醒了。

节能省油——核动力战舰的优势所在

当今绝大多数军用舰船采用的都是常规动力,推进系统主要采用石油为基础的燃料(例如船用柴油等),产生推动力和操作舰上设备的动力。因而常规动力舰艇,通常是指“石化燃料”型舰艇。主要缺陷是产生二氧化碳等废物并排放热量、污染环境且加速温室效应。但自从上个世纪50年代以来,就有一些军舰采用了核动力系统(主要是核潜艇),通过舰上的核反应堆为舰艇的推进系统和舰上设备提供动力。目前,拥有核动力军舰的国家包括美国、英国、法国、俄罗斯和中国。其它国家,例如印度、巴西等国家则表现出了浓厚的兴趣,并且已经启动了核动力战舰的研究和发展工作。在全球高油价持续升温的不利形势驱使下,核动力舰船的优越性便越发显现出来。

对于一艘水面战斗舰艇如巡洋舰而言,如果采用核动力,那就意味着它在海上执行任务期间将不需要周期性地补充燃料。核动力水面战舰可以持续的高速度远距离跋涉到达作战区域,到达之后立即开始战斗准备,并且可以在相当长一段时间内持续行动而不需要进行燃料补充。这个优势是常规动力舰艇无法比拟的。

一艘常规动力的水面战舰在高速远距离航行中,至少需要一次海上补充燃料,这就需要战舰不得不减速。在到达作战区域后,常规动力战舰可能还需要再一次补充燃料,而在战区行动期间,常规动力战舰将周期jI生地不停地需要补充燃料,特别是当战舰在战区内频繁或持续战斗航行时。

从当前美俄两国海军核动力战舰的情况看,俄罗斯海军的核动力战舰已经很少执行任务。到2006财政年度末美国海军的核动力舰艇总共有73艘核潜艇和10艘核动力航空母舰。美国海军的战斗潜艇部队已经从1990年开始,完全由核潜艇组成。而美国海军最后一艘在役的常规动力航母“小鹰”号也已于2008年8月退役。2008年9月,美国海军航母舰队实现全核化。

未来CG(X)巡洋舰的首选——核动力

美国海军计划用CG(X)取代现有22艘“宙斯盾”巡洋舰。根据美国海军的313艘舰艇的未来舰队计划,将需要总共19艘CG(X)型巡洋舰。

美国海军已经确定,CG(X)的设计方案将以海军的DDG1000型驱逐舰的舰体设计为基础。DDG1000为常规动力战舰,排水量万吨级。同时美国海军也确定,希望在CG(X)上配备功能强大的相控阵雷达,以支持海基弹道导弹防御行动。这种雷达的功率输出可以达到30~31兆瓦,这个功率比现役美海军巡洋舰和驱逐舰上主要雷达的输出功率大几倍。因此,CG(X)所需要的能源将比现役的巡洋舰和驱逐舰大得多。这类性能要求使得核动力的选择逐渐浮出水面,因为相对于常规动力,当今核动力系统在经济性上更具优势。

根据美国海军“舰用反应堆”办公室的意见,CG(X)可以采用与美国海军新一代核动力航母“福特”级同样的舰用核反应堆,不过由于排水量的差别,“福特”号航母采用的核动力推进装置为双反应堆型,而根据CG(X)的设计排水量,将只需要1座反应堆。

核动力——前途光明 道路曲折

美国防部“海陆空三军转型委员会”海上力量和远征作战改革小组的新任主席基尼·泰勒海军中将也已经表示支持未来水面战舰采用核动力的计划。他在今年7月初更表示,缺乏核动力水面战舰将成为未来美国海军的一个致命缺陷。目前,美海军的水面舰艇主要采用燃气轮机和柴油发动机,外加少量残存的蒸汽轮机系统。美国海军未来两型战舰——LCS(目前正处于试建造阶段)和DDG1000型驱逐舰(该舰正处于设计阶段),将分别采用燃气轮机推进系统或在此基础上改进的全电力推进系统。对美国海军期待已久的核动力舰艇建造计划,泰勒表示肯定,泰勒说:“下一代驱逐舰正在成为一种伟大的战舰,不过它仍然存在一个缺陷——它仍是常规动力战舰。历史上,在我们认真考虑海军上将里科弗的提议之前,美国多少次不得不经历这种能源依赖状况”。里科弗在上世纪60年代初就试图告诉美国,核动力会是美国海军舰队在全球长期部署的一条现实途径。

我们可以对比一下舰艇全寿命期费用的构成。建造一艘常规动力舰艇,其成本肯定比核动力舰艇的成本低。但是,这才仅仅是舰艇费用开支的起点,海军还必须在舰艇的整个服役期限内为它提供燃料。而当一艘核动力战舰服役时,它的反应堆已经启动,能量将源源不断地输出几十年,这就是说在整个服役期它都不会再开口向你要燃料了。

上世纪70年代末,舰艇是否采用核动力曾经引起激烈争论,当时的情况是买1艘核动力舰艇的钱可以买2艘常规动力舰艇。现在,两者的差距已没那么悬殊了。而且战舰的其它组件成本,特别是战斗系统的成本从那时起已经上升了很多。根椐美国海军官方的估计,未来的DDG1000单位采购成本可能会上涨25%。

此外,如果建造更多的核动力战舰,还可以减少核动力航母和核潜艇的成本。根据美国海军的估计,此举可以为核动力航母的建造成本降低6500万美元,为核潜艇降低2000万美元,降低的这部分成本可绝不是个小数目。目前,只有两家美国造船企业——诺思罗普·格鲁曼公司的纽波特纽斯船厂和通用动力公司的电船分部有能力建造核动力战舰,开工建造新的核动力战舰将会增加这些船厂的工作量。

如果核动力战舰的数量大幅度提高,那么,美国海军的大部分港口都应具备维护能力。一直关注核动力舰艇发展趋势的美海军专家诺曼·波尔玛表示,“与常规动力战舰相比,当你考虑到新兵招募、训练和保留等因素,核动力战舰的人员、工程技术成本则要高出许多。”然而,上世纪60年代以来,核反应堆的效率已经获得长足进步,在能量方面已比以前提高了15倍。美国下一代航母核电推进系统的工作量可能比“尼米兹”级航母减少了30%,新的反应堆所需的操作维护人员会比“尼米兹”级航母的人员配备减少了50%。如果CG(x)使用核动力,那么其人员成本也可以降低到“福特”级核航母的水平。美军高层还将核动力看作是提高战舰自持力和避免更多事故以及恐怖袭击的好方法。2000年9月,美国海军“科尔”号导弹驱逐舰就是在停泊也门港口进行燃料补给时遭受到恐怖袭击的,教训值得汲取。

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