航空母艦核動力好還是常規(guī)動力好？

世界上除了美國、法國海軍裝備了核動力航母之外，其他國家海軍都裝備了常規(guī)動力航母。對于中國海軍來說，“福建”號航母的成功下水，意味著中國已經(jīng)具備獨立設(shè)計和建造大型彈射型航空母艦的能力。今天就來探討一下核動力航母與常規(guī)動力航母的區(qū)別。

| 什么是核動力

核動力（英語：Nuclear power，也稱原子能）是利用可控核反應(yīng)來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。產(chǎn)生核電的工廠被稱作核電站，將核能轉(zhuǎn)化為電能的裝置包括反應(yīng)堆和汽輪發(fā)電機組。核能在反應(yīng)堆中被轉(zhuǎn)化為熱能，熱能將水變?yōu)檎羝苿悠啺l(fā)電機組發(fā)電。

因為核輻射問題和現(xiàn)在人類還只能控制核裂變，所以核能尚未得到所有國家、民眾的認可，在大部分的國家暫時未有大規(guī)模的利用。利用核反應(yīng)來獲取能量的原理是：當(dāng)裂變材料（例如鈾-235）在受人為控制的條件下發(fā)生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅(qū)動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發(fā)電機來產(chǎn)生電能。世界各國軍隊中的某些潛艇及航空母艦以核能為動力（主要是美國）。

| 核動力航母

核動力航母的動力工作原理就是核反應(yīng)堆工作產(chǎn)生熱量，熱量用來在鍋爐中燒開水蒸汽，帶動蒸汽輪機運轉(zhuǎn)，再帶動螺旋槳。航母上的核反應(yīng)堆發(fā)生核裂變，在核反應(yīng)堆中直接與燃料棒接觸的水為一回路，一回路維持約150個大氣壓，熱水可以維持到350度而不沸騰，因此可以將反應(yīng)堆的熱量大量帶出來；二回路水連接在熱交換器上，使用一回路熱水加熱至沸騰，再使用汽水分離器分離水，形成高溫高壓干蒸汽，即可推動汽輪機將熱能轉(zhuǎn)為機械能。蒸汽推動汽輪機后進入冷凝器變回液態(tài)水，再回到熱交換器內(nèi)受熱，完成循環(huán)。在此過程中，一回路熱水不會實質(zhì)上接觸到二回路，這使得冷卻水不會帶出放射性物質(zhì)，有利于安全。

許多人以為核反應(yīng)堆能夠直接產(chǎn)生電能，其實這是一個誤區(qū)，包括民用核電站都是采用以上方式來進行能量輸出的。值得注意的是，核動力航母并不是只有核動力裝置，在研制期間工程師就已經(jīng)想到了動力裝置不能只依靠核動力，所以在航母內(nèi)部又增加了常規(guī)動力。像尼米茲級航母一共有4個五葉螺旋槳，每個螺旋槳配置了功率8000KW的柴油發(fā)動機作為備用驅(qū)動，如果核反應(yīng)堆發(fā)生故障的話，航母還可以立即啟動柴油機進行避險。

| 常規(guī)動力航母

其實常規(guī)動力航母和核動力航母采用的都是蒸汽輪機驅(qū)動。不同的是供給蒸汽的方式，常規(guī)動力的燃料是重油或者說是柴油，大部分航母所采用的都是重油，一是因為重油要比柴油便宜很多，二是重油是呈半凝固狀態(tài)且重油的燃點要比柴油的燃點高很多，所以重油要比柴油更好儲存。常規(guī)動力動力輸出方式，首先航母點燃重油將鍋爐中的水燒開，產(chǎn)生大量的蒸汽，這些蒸汽會沖入蒸汽輪機中推動蒸汽輪機的葉片旋轉(zhuǎn)。最終產(chǎn)生的蒸汽轉(zhuǎn)化為機械能或者說是電能。而如果航母采用核反應(yīng)堆，反應(yīng)堆反發(fā)生反應(yīng)所放出的大量熱量會將鍋爐中的水燒開，簡單一點說，核動力和常規(guī)動力的最主要區(qū)別就是兩者燒開熱水的方式不同。

| 核動力航母的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

1、續(xù)航近乎無限。比如尼米茲級航母添加一次核燃料可以讓航母連續(xù)運行20--25年時間，最新的福特級核反應(yīng)堆更是可以50年不用更換核燃料。核動力航母可以長時間保持較高的航速，這是常規(guī)動力航母無法做到的。

2、節(jié)省空間。以美國已經(jīng)退役的“小鷹級”航母為例，最大載油量為7800噸，我國的山東艦加滿重油燃料則需8000噸。核動力航母無需存儲自身動力燃料，可以把省下的空間用于攜帶更多的補給品、艦載機燃料和彈藥等。

3、艦島體積小，甲板利用率更高。由于采用核動力，無需考慮動力系統(tǒng)的進氣、排氣需求，艦島也沒有高大的煙囪，不僅減小了艦島的體積，增強了隱蔽性，還可以騰出更多甲板面積停放艦載機。同時，也減少了對艦載機的氣流干擾，消除了煙氣對飛機和甲板的腐蝕性。

缺點：

1、造價昂貴。以尼米茲級航母為例，1975年首艦“尼米茲號”的造價是7.25億美元，到90年代同一型號的航母價格漲到40億美元，到2009年最后一艘尼米茲級航母“喬治.布什號”服役時造價漲到62億美元。新的福特級航母首艦“福特號”迄今為止已經(jīng)花費超過140億美元，如此驚人的費用超出了絕大多數(shù)國家的承受能力。

2、維修、保養(yǎng)復(fù)雜。不同于常規(guī)動力航母，核動力航母不管是維修、保養(yǎng)，都更加復(fù)雜、專業(yè)而且耗時。尤其是更換核燃料，動輒需要2到3年時間，而且價格昂貴，可達數(shù)億美元。

| 核動力航母與常規(guī)動力航母怎么選？

要看國家的戰(zhàn)略策略與軍事實力，與美國類似，蘇聯(lián)海軍的航母也經(jīng)歷了從常規(guī)動力到核動力的發(fā)展歷程，這與蘇聯(lián)海軍從“近海防御”型到“遠洋進攻”型戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變是一致的。

對于現(xiàn)在的中國來說，常規(guī)動力航母比核動力航母更有優(yōu)勢。中國的第一艘航母在2012年才服役，距今也就十多年的時間。中國的海軍力量目前只能輻射南海、印度洋北端的一小片區(qū)域，根本沒有進行全球航行的需求。再加上核動力航母在建造、維護、退役拆解時的巨大成本，它對于現(xiàn)在的中國來說自然不如常規(guī)動力航母。除開用不用得上的問題，現(xiàn)在的中國造出核動力航母能不能投入作戰(zhàn)也是一個巨大的問題。

最后，也是最重要的一點，在戰(zhàn)爭中核動力航母與常規(guī)動力航母的戰(zhàn)斗力沒有太大差別。在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中，美國海軍核動力航母和常規(guī)動力航母均有參戰(zhàn)。美國海軍評估后得出結(jié)論：在此類強度的局部戰(zhàn)爭中，核動力航母和常規(guī)動力航母在保證艦載機聯(lián)隊作戰(zhàn)能力的發(fā)揮上，未表現(xiàn)出任何區(qū)別。

▏我國在航母發(fā)展上取得的進展

福建艦是中國第三艘航空母艦，也是中國完全自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦。福建艦的設(shè)計建造采用了許多最新的技術(shù)，其平直的飛行甲板長約為300米，采用了電磁彈射器和阻攔裝置，可以同時起飛多架艦載機。此外，福建艦還配置了多種先進的雷達、導(dǎo)航、通信、作戰(zhàn)指揮等系統(tǒng)，以及航空燃油、彈藥等物資儲存設(shè)施。

世界上現(xiàn)在僅有兩艘航母用了電磁彈射技術(shù)，一艘是美國最新型的核動力航母福特號，另外一艘就是馬上海試的福建艦。福特號采用的是中壓交流電力系統(tǒng)。面對大重量負荷時，系統(tǒng)容易出現(xiàn)失效，幾乎每天都在維修，讓福特號的實戰(zhàn)能力大打折扣。而福建艦采用的是中壓直流電力系統(tǒng)。直流電體系下的電流傳輸可靠性高、能量爆發(fā)值高，因此非常適合用于高能武器和耗電量高的設(shè)備。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）作者 | 顧俊哲計算機科學(xué)與技術(shù)碩士，畢業(yè)后從事網(wǎng)絡(luò)信息收集與整理工作，關(guān)注大眾科普知識，探索前沿科技。