一、核動(dòng)力原理是燒開水嗎,?原理是燒開水 核動(dòng)力航母驅(qū)動(dòng)原理其實(shí)和常規(guī)動(dòng)力航母沒什么區(qū)別,,無非就是燒開水的方式不同罷了,核動(dòng)力使用的是“原子鍋爐”,,而常規(guī)動(dòng)力航母使用的則是“燃油鍋爐”,,但是歸根結(jié)底二者都是一種被稱為蒸汽輪機(jī)的動(dòng)力裝置,原理都是通過燒開水然后產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽,,通過蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)運(yùn)行,,最后推動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)。 以美軍尼米茲級(jí)航母為例,,它的動(dòng)力裝置就是兩具西屋電氣公司生產(chǎn)的功率各130000馬力的A-4W反應(yīng)堆以及4具蒸汽輪機(jī),,所以別再說什么蒸汽輪機(jī)落后了,,核動(dòng)力也不過如此! 航母用核動(dòng)力反應(yīng)堆雖然是燒熱水,,但是與傳統(tǒng)的燃油鍋爐不同,,它具有兩個(gè)回路系統(tǒng),并且反應(yīng)堆燒的熱水并不直接生產(chǎn)水蒸汽,。反應(yīng)堆的核燃料棒發(fā)生核裂變反應(yīng)釋放出大量熱量,,這些熱量會(huì)加熱反應(yīng)堆中的高壓純凈水,這些純凈水通常被稱為冷卻劑,,在被加熱后會(huì)由冷卻泵推動(dòng)至蒸汽發(fā)生器,,然后將熱量傳導(dǎo)至二回路中的水,這些水被加熱后產(chǎn)生水蒸汽,,然后水蒸汽經(jīng)由輪氣機(jī)的狹小噴嘴后增壓增速,,最后噴射至輪氣機(jī)葉片使其轉(zhuǎn)動(dòng),輪氣機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn),,推動(dòng)航母前進(jìn)。 那怎么控制航母的航速呢,?航母的航速取決于螺旋槳的轉(zhuǎn)速,,而這個(gè)轉(zhuǎn)速又是由蒸汽的產(chǎn)生量決定的,蒸汽的產(chǎn)量則是由反應(yīng)堆燃料棒的核裂變速率決定的,,那怎么有效控制燃料棒的裂變過程呢,?這就需要說到插入反應(yīng)堆中心的控制棒!核反應(yīng)堆控制棒通常是由硼和鎘這些容易吸收中子的材料制造而成,,當(dāng)它完全插入反應(yīng)堆中心,,由于吸收大量中子會(huì)讓反應(yīng)堆停止裂變反應(yīng),而抽出一點(diǎn)就能讓反應(yīng)堆低功率運(yùn)轉(zhuǎn),,如果要增加反應(yīng)堆功率,,那就再拔出一點(diǎn),減少吸收中子量,,讓更多中子參與裂變反應(yīng),,這樣就能產(chǎn)生更多熱量和水蒸汽,也就直接提高了螺旋槳的轉(zhuǎn)速和航母航速,,所以核動(dòng)力航母的航速實(shí)際上是由反應(yīng)堆控制棒的插入深度控制的,! 使用核動(dòng)力的好處顯而易見,一公斤鈾235燃燒產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2500噸煤炭,,因此核動(dòng)力航母具備了幾乎無限續(xù)航性,,1964年美國(guó)的“企業(yè)”號(hào)航母就曾經(jīng)在全程不進(jìn)行燃料補(bǔ)給的情況下,用64天完成了全球航行,! (企業(yè)號(hào)核動(dòng)力航母與長(zhǎng)灘號(hào)核動(dòng)力巡洋艦環(huán)球航行) 但是與民用發(fā)電站的核燃料棒(二氧化鈾陶瓷芯塊)不同,,航母因?yàn)轶w積相對(duì)狹小,,換裝核燃料棒相當(dāng)麻煩,而且成本極高,,因此一次裝填燃料最好能做到像福特級(jí)一樣永久性不更換燃料棒,,即使再次也要如尼米茲級(jí)一樣13年才需要換一次燃料棒,這樣做自然減免了核燃料棒繁復(fù)的燃料棒更換過程,,但是這也要求核燃料棒的鈾235豐度特別高,! (航母核反應(yīng)堆) 民用發(fā)電站的鈾棒只需要達(dá)到3%的豐度就行了,而航母和核潛艇所使用的則是高濃度鈾甚至是武器級(jí)鈾,,比如尼米茲航母的A-4W壓水反應(yīng)堆使用的是豐度40%的鈾燃料棒,,而俄亥俄級(jí)核動(dòng)力潛艇則使用的是豐度在90%以上的武器級(jí)鈾。 (俄羅斯失事的庫(kù)爾斯克號(hào)核動(dòng)力核潛艇中的核燃料棒) 除了核動(dòng)力裝置之外,,為了防止單一的動(dòng)力裝置出現(xiàn)故障,,核動(dòng)力航母通常還會(huì)配備備用常規(guī)動(dòng)力,以防不時(shí)之需,!尼米茲級(jí)航母一共有四個(gè)五葉螺旋槳,,在每個(gè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)軸上都配備了一個(gè)功率8000KW的柴油機(jī)作為備用動(dòng)力,在核動(dòng)力反應(yīng)堆出現(xiàn)故障時(shí)就可以馬上啟動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)行,,未雨綢繆,,有備無患! 二,、俄羅斯核動(dòng)力破冰船能破多厚冰,?俄羅斯的核動(dòng)力破冰船能破三米厚的冰。俄羅斯現(xiàn)役的破冰船包括30艘常規(guī)動(dòng)力船和6艘核動(dòng)力船,,分別是“俄羅斯”號(hào),、“蘇聯(lián)”號(hào)、“亞馬爾”號(hào),、“50年勝利”號(hào)和“太梅爾”號(hào),、“瓦伊加奇”號(hào)。 其中,,前4艘核動(dòng)力破冰船屬于“北極”級(jí),,每艘均配備2個(gè)7.5萬馬力的核反應(yīng)堆動(dòng)力裝置,吃水深度為11米,;后2艘核動(dòng)力破冰船專為淺水適航而造,,吃水深度為8.1米,各配備1個(gè)4萬馬力的核反應(yīng)堆,。這些核動(dòng)力破冰船大都建造于蘇聯(lián)時(shí)期,,均由波羅的海造船廠承建,未來幾年使用年限到期后將逐步退役,。 三,、核動(dòng)力艦船有哪些,?核動(dòng)力艦船包括核動(dòng)力潛艇、核潛艇母艦,、核動(dòng)力巡洋艦,、核動(dòng)力驅(qū)逐艦、核動(dòng)力護(hù)衛(wèi)艦,、核動(dòng)力大驅(qū)逐艦,、核動(dòng)力航空母艦、核動(dòng)力指揮艦等,。核動(dòng)力潛艇具有高速,、高海洋性、強(qiáng)大的攻擊能力,,重型潛艇可攜帶多枚導(dǎo)彈,,可實(shí)施深海攻擊;核潛艇母艦具有強(qiáng)大的作戰(zhàn)能力,,是威懾力量的主要體現(xiàn),;核動(dòng)力巡洋艦和驅(qū)逐艦具有良好的海洋火力,可以在外海保護(hù)國(guó)家的海洋權(quán)益,;核動(dòng)力護(hù)衛(wèi)艦和大驅(qū)逐艦具有良好的護(hù)衛(wèi)能力,,可以實(shí)施反潛、反攻擊,、突擊等作戰(zhàn)任務(wù);核動(dòng)力航空母艦具有平臺(tái)先進(jìn),、艦載機(jī)高效,、反艦火力強(qiáng)大的特點(diǎn);核動(dòng)力指揮艦具有綜合作戰(zhàn)決策能力強(qiáng)大,、指揮作戰(zhàn)效率高等特點(diǎn),。
|