中國首艘航母下水暢想未來,中國首艘核動(dòng)力航母或10年后下水
隨著001A國產(chǎn)航母的下水舾裝、002彈射型航母建造的箭在弦上,國內(nèi)軍迷的眼界是越來越高了。網(wǎng)上經(jīng)常出現(xiàn)中國的12萬噸核動(dòng)力航母,即所謂的003型,很快進(jìn)入工程實(shí)施階段的消息。但筆者對(duì)此持相對(duì)審慎的態(tài)度。
軍迷想一步到位,趕超美國航母的心情可以理解,但是軍事高技術(shù)上搞“大躍進(jìn)”,往往欲速則不達(dá)。我們?cè)诳吹胶藙?dòng)力航母超強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也應(yīng)該對(duì)核動(dòng)力的負(fù)面影響有所認(rèn)識(shí)。正是這些負(fù)面因素,需要提前一一克服,導(dǎo)致了中國核動(dòng)力航母的研發(fā),需要更多的時(shí)間。
美國目前現(xiàn)役的十多艘航母,都是核動(dòng)力,而且核反應(yīng)堆使用了武器級(jí)的高濃縮鈾,能量密度很大。最新的福特級(jí),全壽命期間都不需更換核燃料棒,節(jié)省下大量燃油費(fèi)用,也為航母在部署期間提供了近乎無限的續(xù)航能力,這都是核動(dòng)力好的方面。
但是我們也應(yīng)該看到,航母核動(dòng)力的負(fù)面作用同樣很大,主要表現(xiàn)有:
第一,航母核動(dòng)力包的體積、重量巨大,多數(shù)重量都消耗在核反應(yīng)堆厚厚的防護(hù)殼上了,防護(hù)殼主要由鉛金屬構(gòu)成,非常沉重。
尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母的下層艙室,幾乎被核動(dòng)力系統(tǒng)完全占據(jù),造成尼米茲級(jí)航母的自重驚人。只看甲板總面積和載機(jī)總數(shù)量,尼米茲級(jí)相對(duì)比自己名義上小2萬多噸的小鷹級(jí)常規(guī)動(dòng)力航母,相差無幾。換句話說,兩者的上層飛行甲板和機(jī)庫的長寬尺寸,尼米茲級(jí)和小鷹級(jí)差別不大,而尼米茲級(jí)的自重和吃水深度都比小鷹級(jí)大不少!尼米茲級(jí),“肚子里有太多沉重的鉛”,吃水自然更深!
其次,核動(dòng)力船舶在運(yùn)行期間,對(duì)本身的核輻射防護(hù),理論上指標(biāo)再高,也不能避免運(yùn)行期間有微量甚至少量的核輻射泄露。這對(duì)全船人員的健康,其實(shí)都是長期的威脅——美國航母一出海就長達(dá)半年。這半年期間,全船幾千人,都要時(shí)刻待在船上,其實(shí)等于幾千人天天近距離圍著兩個(gè)反應(yīng)堆轉(zhuǎn)。上到船長、飛行員,下到廚師、大頭兵,面對(duì)微量核輻射,誰都跑不掉!尼米茲級(jí)航母上,儲(chǔ)備了大量的番茄醬,要求每個(gè)人每餐都要吃一定量的番茄醬;并不是美國人都愛吃番茄醬,實(shí)情是:番茄醬有一定的抗微量輻射的作用,才要求大家每餐都必須吃。而且全船人員,每天都要吃一片含碘的藥片,也是抗輻射的需要。
尼米茲級(jí)航母的所有船員,參加任務(wù)出海半年后,都要休假,一定時(shí)期內(nèi)不再安排上艦,這也是減少受輻射總劑量的需要。而常規(guī)動(dòng)力航母,這些顧慮和傷害就都不存在。
第三,核動(dòng)力船舶,必須保證絕對(duì)可靠,而且要有全壽命處置的完整預(yù)案。從設(shè)計(jì)開始,就要考慮未來多年后,如何拆解和報(bào)廢。除了反應(yīng)堆的處置,與反應(yīng)堆沾邊的設(shè)備、管道,使用幾十年后,都有強(qiáng)烈的次生輻射。生產(chǎn)安裝的時(shí)候就要考慮將來的整體拆卸,封閉報(bào)廢。 這個(gè)帶輻射的動(dòng)力核心是不能再拆解的,拆解了也沒用,而且輻射危害會(huì)擴(kuò)散的更大。
被核輻射沾染了的核動(dòng)力船用鋼板,若回爐煉鋼,那么這一爐的鋼水都會(huì)有強(qiáng)輻射!用這樣的鋼筋蓋了房子,或者用帶輻射的鋼板生產(chǎn)了汽車,那么后果將是災(zāi)難性的!
核輻射,用物理或者化學(xué)手段,都不能消除——火燒、冷凍、甚至熔煉對(duì)放射性和放射物質(zhì)的半衰期沒有任何改變。高放射性核廢料和次生放射性輔助材料,只有密封后運(yùn)到無人沙漠地下深埋或山洞封存,等待百萬年甚至數(shù)億年以后,才能自然衰變降低危害程度。生產(chǎn)原子彈的鈾235的半衰期是7億年!等于從恐龍滅亡那年等到現(xiàn)在,鈾235才衰變了10%!
由于船舶核動(dòng)力安全性牽扯問題太多,設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行難度很大,導(dǎo)致我國從上世紀(jì)60年代就開始研制核潛艇,直到上世紀(jì)末才具備比較現(xiàn)實(shí)的作戰(zhàn)能力。
即使目前中國國力比上世紀(jì)雄厚的多,科技更發(fā)達(dá),航母核動(dòng)力仍然要嚴(yán)格測(cè)試,才能確保安全可靠。
核潛艇使用的較小功率的反應(yīng)堆,并不適合用到十萬噸航母上;而陸地核電站的民用反應(yīng)堆功率動(dòng)輒百萬千瓦級(jí),整套系統(tǒng)體積太大,也無法上艦。核動(dòng)力航母安裝2到3部反應(yīng)堆,總功率在25萬—30萬千瓦比較合適,因此國產(chǎn)核動(dòng)力航母,需要設(shè)計(jì)全新的艦用反應(yīng)堆。
一種全新反應(yīng)堆,從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、陸地實(shí)驗(yàn)運(yùn)行、船舶實(shí)驗(yàn)運(yùn)行,最后證明絕對(duì)安全可靠,可以用到航母上,一套流程走下來,至少需要15年!
有公開報(bào)道稱:我國未來至少要建設(shè)20座“浮動(dòng)核電站”,這個(gè)“20座”的數(shù)量,很可能包含未來的國產(chǎn)核動(dòng)力航母!
在建造核動(dòng)力航母以前,我國很可能先行建設(shè)同等功率的核動(dòng)力破冰船或浮動(dòng)核電站。中國只會(huì)在夏季考察北極地區(qū),在北冰洋不能“動(dòng)作太大”,否則會(huì)引起美俄的反彈;核動(dòng)力破冰考察船建設(shè)一兩艘足夠。因有《南極條約》的限制,核動(dòng)力破冰船是不允許到南極破冰的!
目前核動(dòng)力破冰船還未正式立項(xiàng)。“浮動(dòng)核電站”2014年才在渤海重工正式立項(xiàng)。按照從2014年開始設(shè)計(jì)船載反應(yīng)堆,項(xiàng)目已開始了3年,至少再需要3年的時(shí)間,也就是到2020年前后,才可能見到真正的浮動(dòng)核電站的實(shí)物完工。而裝堆運(yùn)行,證明安全可靠,綜合性能達(dá)標(biāo),又需要3到5年的時(shí)間!
綜合算下來,國產(chǎn)12萬噸級(jí)核動(dòng)力航母,到2023年前后,才可能開始船臺(tái)組裝;2025年船體成型,核燃料裝堆;到十年后的2027年,才能正式服役。