A. 什么是核动力潜艇
就是以核反应堆产生动力,作为潜艇的主要动力来源。
B. 核动力潜水艇简介
核动力潜艇,即以核反应堆为动力源的特殊潜艇,简称为核潜艇。其核心动力是反应堆,通过裂变铀235产生高温,驱动高压水加热为蒸汽,进而推动蒸汽轮机,通过传动装置驱动螺旋桨实现前进。目前,压水堆是核潜艇的主流堆型,还有气冷堆、氦冷快中子堆和熔盐堆等研究中的选项。核潜艇备有蓄电池、柴油发电机和主变流机等应急动力装置。
核潜艇相比常规潜艇,优势明显:首先,功率强大、航速快速,如美国的“洛杉矶”级攻击型核潜艇,其2600千瓦的反应堆功率和32节的航速远超常规潜艇。其次,续航力长久,一次装核燃料可使用25年,无需频繁水面补给。而常规潜艇的续航力则远不及核潜艇。
核潜艇分为两种类型:弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇。弹道导弹核潜艇主要用于战略核打击,以弹道导弹为主要武器,隐蔽性强、威力大,是美俄法三国核武力量的重要组成部分。攻击型核潜艇则以巡航导弹和鱼雷为主,适用于打击地面目标、潜艇和水面舰艇,航速较高,机动性强,但容易在浅水区暴露。
核动力潜艇的发展趋势包括提升导航精度、增强隐蔽性、增加下潜深度和提升水下探测能力。它们的存在对依赖地面导弹的国家构成威胁,因为难以察觉的核潜艇能迅速接近目标。因此,平衡的维护促使核武器国家纷纷建立核潜艇舰队,以应对潜在的核威胁。核动力潜艇的隐秘性使得它们在反潜作战中也具有独特优势,能有效发现敌方核潜艇。
C. 潜艇有几种推动装置,形式,原理,特点
第一种:“核反应堆(锅炉)-热交换器-涡轮机-减速机-螺旋桨”
这种推进方式作为主动力用得较多,目前俄、英、美三国都用此方式,比较普遍。
第二种:“核反应堆(锅炉)-热交换器-涡轮机-直流/交流发电机-电动机-螺旋桨”
这种方式只有法国用,法国全部核潜艇都是此种推动方式。但是俄、英、美核潜艇都以此推动方式作为备用动力。
第三种:潜艇泵喷射推进器。它不是真正意义上的喷水推进装置,外表像导管螺旋桨,水从导管的首部流入,再由尾部喷出。它由固定叶片和十几片旋转侧斜叶片组成,而导管螺旋桨没有固定叶片。泵喷射推进的原理和抽水机几乎相同。
潜艇泵喷射推进器首次使用无轴推进方式,直接用电驱动。通过动力机组提供的电力驱动电动机获得推进动力,而不是像以往一样用一根长长的轴去带动螺旋桨。
目前用泵喷射推进的核潜艇有:美国的海狼级、弗吉尼亚级;英国的快速级(有争议)、特拉法尔加级、机敏级、前卫级。
第四种:常规动力潜艇的主动力是柴油机和直流电动机,故称柴电动力潜艇,它们是指柴油发电机和电动机为动力的潜艇,现在的常规潜艇基本是这种传动形式,也叫做电传动方式。(而由柴油机直接带动螺旋桨的叫直接传动方式,六十年代以后的常规潜艇较少用)。
柴电动力潜艇具体传动过程如下:
在水面时,柴油机带动发电机发出直流电,然后供直流电动机转动,进而带动螺旋桨旋转。柴油机与螺旋桨没有直接的机械连接,而是一种电连接方式(中间是电动机)
在水下时,柴油机不能使用(因为要有氧气才行),电动机的电源则由蓄电池供给。
第五种:80年代以后,出现了不依赖空气的推进系统(简称AIP)作为辅助动力,潜艇使用不依赖空气的推进系统(AIP),可以较长时间在水下活动(15-20天)。