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从《侣行》看我国海洋核动力发展之路
发布时间:2022-09-30 05:44:56 来源:AOA体育登录 作者:AOA体育登录注册

  历经五年的筹备,这对夫妻档环球探险家,驾驶一艘“超级”船,搭载五十余人,由中国启航,前往地球的最南端:南极罗斯海并成功返航。

  而本季的最大看点,无疑是“北京号”破冰船,一艘“超级”破冰船,全球破冰能力排名前十。

  北极是一片浩瀚的冰封海洋,南极是大陆,但周围也布满浮冰。所以要抵达这两个地方,在南北极进行探索和科考,最好的交通工具,就是破冰船。

  除此之外,由于担负着对极地考察站物资补给的任务,现代破冰船已成为极地考察的重要装备。

  破冰船一般常用两种破冰方法,当冰层不超过1.5米厚时,主要采用“连续式”破冰法。靠螺旋桨的力量和船头,把冰层劈开撞碎。

  如果冰层较厚,则采用“冲撞式”破冰法。通过船体自重,把水下厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离,再开足马力冲上前面坚固的冰层。如此反复,就开出了新的航道。

  目前,很多国家都拥有破冰船,从动力匹配上,破冰船一般会选择常规动力,而俄罗斯、美国为了提高破冰船性能,提升续航里程,相继开发了核动力的破冰船,同时也赋予了核动力战略意义,通过不断的实验来验证核反应堆应用。

  俄罗斯在使用核动力破冰船时,一般采取军事目的、经济目的,从军事目的来看是配合俄罗斯进行两级科考。

  世界第一艘核动力破冰船是前苏联“列宁”号,该船于1957 年下水,采用的推进动力是压水式核反应堆。

  “列宁号”主要执行北冰洋地区的考察和救援活动,1989年退役后,它被改装成博物馆船,现在永久地设在摩尔曼斯克。

  2018~2019年,中核集团与中广核集团相继公布了建造核动力破冰保障船的计划。

  中核集团的破冰保障船的动力来自于中核集团的小堆技术,中核集团与上海交通大学签署战略合作协议与“核动力船舶与海洋装备研究院”共建合作协议,并签订了核动力破冰综合保障船示范工程技术咨询与服务合同。

  在中广核研究院有限公司发布“实验船平台建造项目”招标公告中详细介绍了采用船型参数, 2个25MW紧凑型压水堆,一堆两机配置,反应堆热功率200MW,可核动力航行或辅助柴油动力航行,最大航速11.5节……

  从目前中国破冰船的配备来看,只有2艘破冰船能够满足中国各类科考、使用需求,在数量上与俄罗斯、美国等国有较大的差距。

  因此,中国努力造破冰船无可厚非,而发展核动力破冰船,从深层次原因考虑,更多是战略需求。

  通过在吨位较大的破冰船上进行核动力运行实验,远远高于在军舰、潜艇上的实验效果。

  通过在破冰船上发展核动力,可以为航母应用核动力提供很好的支持。航母具备远距离作战的效果,需要提供持续动能,才能确保航母最优化发挥远洋作战能力。

  普通动力对能源需求较大,无法确保持久性续航里程。而核动力能够让航母发挥最大作用,但由于应用技术要求较高、实验难度大,通过破冰船进行应用实验,能够有效提高航母应用的成功率。

  2018年,央视系列节目首次披露中船重工正在进行19号工程信息,而这个神秘的19号工程被著名学者雷泽认为是我们正在建造的某型号核动力破冰保障船工程,而中船重工719所是我国唯一负责研制核动力潜艇的设计研制单位,之间的关系颇值得玩味。

  核动力破冰船是我国核动力上舰计划中承前启后的标志性工程,不仅将揭开我们核动力船舶的新篇章,也将为未来核动力航母研制奠定坚实的基础。

  由于舰船核动力属于技术密集型装备,需要更多的工程技术开发和持续的科学研究来推动其不断发展,才能适应舰船型号装备不断提升的需求,这也就是为什么媒体上多次研判核动力航母项目获得很多突破,而还没有见到其踪迹的根本原因,因为这些突破只是庞大核动力航母工程的一个个环节,在反应堆物理、热工水力、辐射防护等基础性技术研究上必须全面突破,且只有在核动力技术专项研究中,需要以反应堆技术为龙头,牵引核安全、辐射防护、二回路等所有环节全部到位,核动力航母才有动工的可能性。

  此外,大量的技术试验必不可少,美俄舰船核动力技术都采用多试验、多试制的研发模式,对于新的或有重大变化的设计、研制等技术均进行充分试验验证后再上船应用,保证了舰船核动力技术的成熟、可靠、安全。

  美国在发展舰船核动力的过程中就建了9座陆上模式堆,苏联以及俄罗斯也建了6座。

  2019年8月23日,由俄罗斯建造的全球首台浮动核电站——“罗蒙诺索夫院士”号从摩尔曼斯克港起航。

  罗曼索诺夫院士号总长144米,宽度30米,可容纳70人,排水量21500吨,采用两台KLT-40S反应堆,每台可以提供35MWe电功率和150 MWt的热功率。

  罗曼索诺夫院士号设计寿命为40年,建造工期为4年,每3~4年换料一次。作为海水淡化厂,每天能生产240,000立方米的淡水,这对于水资源稀缺的地区来说是一个非常有吸引力的解决方案。

  综上,我国正在发展多型民用核动力平台,从“陆上模式堆”到“核动力破冰船”再到“浮动堆/核动力航母”的路径来看,我国在舰船核动力方面选择了稳步推进,攻克关键技术,进入实际应用的策略。

  民用领域的应用会积累很多经验,从而让舰用核动力的技术成熟性和可靠性变得更好,最终让我们的祖国变得更强。

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