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[海军论坛] 美国军刊 中国迅速发展的核动力技术对海军的影响  

2007-11-21 20:09:31|  分类: 军情纵览 |  标签: |举报 |字号 订阅

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最近中国的潜艇力置发展得到了众多媒体的关注,其中大部分报道集中在中国自行发展的新型柴电动力潜艇方面。据称,中国的新型柴电动力潜艇正在多家造船厂快速生产,而从俄罗斯购买的第二批8艘“基洛”级潜艇也已在2006年全部交付。  

 

不过,中国在发展常规动力潜艇的同时,还在发展两种新型核动力潜艇,这样西方不得不将新的注意力放在中国海军的核动力推进系统上。  

 

中国海军核动力推进系统的起步  

 

中国海军的核动力发展经历了一个漫长而痛苦的过程。训练有素的技术人员短缺、工业基础薄弱以及上世纪己50年代到60年代政治环境的变化.都限制了中国第一代自主研制的潜艇及其推进装置的发展步伐。最终生产出来的核动力潜艇刚刚达到国际标准。噪音较大且明显受到一重大技术问题的困扰。然雨,这已经令人印象深刻了,因为在当时那种政治环境和经济落后的状况下.中国能够生产出这世界上极端复杂的潜艇是非常不容易的。  

 

中国海军的核动力项目开始于1958年7 月,当时毛泽东和中央军委赞成启动“09系列潜艇”项目。在研究了美国和前苏联潜艇项目的相关资料后,中国原子能研究院确信在前苏联“列宁”号破冰船的推进装置基础上发展压水型反应堆将是一个最好的选择。随后.中国决定先在陆地上建造一个原型,然后进行测试和训练。中国原子能研究院迅速建立了一个反应堆研究小组.在短短几个月时间内聚集丁200多位工程师和技术人员,开始了反应堆的设计工作。  

 

反应堆研究小组的人员仔细研究了国外的教科书、报告和其他任何对确定反应堆规格有用处的资料。直到20世纪60年代中期.这项设计工作才完成并被认可。当时的中国第二机械上业部掌管着数十家工厂,而这些工厂有能力生产核动力推进装置所需的专用器械、控制装置和主要组件。  

 

不过,这项计划进行得并不顺利.由于资金短缺、缺少技术专家以及受政治因素影响,核动力推进项目比原计划严重拖期。不过.陆上反应堆的原型设计工作还是在1967年完成,并于1968年3月开始启动建造工作。1968年7月,中国人民解放军也参加到建造工作中.最终这套核反应堆装置在1970年4月完工。1970年7月.该装置进行了首次全功率运转。最后认定,这套反应堆装置原型是成功的.反应堆的基础设计工作也被证明是充足的。  

 

中国核潜艇设计工作的进度与反应堆装置的发展保持一致。核潜艇的整体结构和子系统最终决定采用全尺寸术质和钢质模型,用来测试安装所有组件。虽然这样建造速度较慢,但可以避免因制造实际艇体不断返工而带来的成本上升问题。l971年初,反应堆被安装到潜艇上。1971年8月23 日.第一艘原型核潜艇终于下水启航。不出所科,核潜艇的海试过程中出现了许多技术性的异常情况,直到1974年,该型核潜艇才正式服役。  

 

总的来说,巾国核潜艇的建造历程也是中国核工业建设的历程,并且从某些方面看.也是中国整体工业系统建设的基础。中国科学家和工程师在。09系列潜艇项目”和其他战略武器系统上的技术成果,帮助中国建立了自信并且拥有了前所未有的意义重大的工业基础。克服大量技术挑战显现出中国完成这项潜艇计划的坚定决心,也显示山他们必定会完成其他高技木项目的可能。  

 

中国的核工业组织  

中国核工业的发展最早可追溯到1955年1月15日,当时毛泽东和中央书记处决定发展核武器。这决定促使中国必须发展制造核弹所必需的技术和科学知识,这也为建造核动力潜艇和最终建立活跃的民用核动力工业奠定了技术基础。  

 

1958年,中国专门成立了发展核武器、核潜艇推进系统和所有相关项目的第二机械工业部(简称二机部)。该部控制着中国核工业的每一个方面——从勘探、开矿和铀加工、建设核工厂设施到发展和生产所有器械和控制设备。1982年,二机部被改为核工业部.1998年又被重组为中国国家核工业集团。  

 

中国原子能研究院是中国核工业集团的主要研究和发展机构。该机构于上世纪50年代初诞生.直接监督指导作为“09系列”潜艇项目的第一个潜艇核动力装置的发展。1958年7月,中国原子能研究院组建了反应工程研究部.1964年8月又改为反应工程研究院。该院为。09系列”潜艇项目进行了最初的设计研究,目前仍足潜艇推进系统的主要设计机构。  

 

近期的发展  

在过去的20年里.中国已经建立了11个民用核能系统,近期还有4个以上的计划.这个数量比当前其它任何个国家都要多。得益于中国经济的迅速发展,使中国有能力购买最先进的核技术.这些技求源于每个拥有核能工业的国家,包括美国西屋公司、法国AREVA公司、加拿大原了能有限公司,德国西门了公司和几家俄罗斯公司和研究所。据估计。中国在过去的10年里已经在核能工业上花费了l000多亿美元,并且还计划在未来10 年里增加投资到2000亿美元。  

 

中国与外国公司达成的协议包括要求外国公司对中国的工程师和技术人员提供广泛的培训,其结果就是中国的工程师现在已经可以全面接近美国西屋公司和法国法马通公司最新的民用核能装置设计。此外,AECL和法马通公司还向中国提供了先进的计算机辅助设计软件和技术指导,让中国人员能够采用这种软件设计出复杂的系统。  

 

虽然外国公司现在和中国的棱合作仅限于民用核技术,但这些先进的技术和经验对于发展先进的核潜艇动力装置也有很大的帮助。  

 

对中国海军发展的意义  

任何个国家的海军棱动力_工业基础都要依靠强大的民用项目,这样才能使技术更快发展.成本也可以由军用和民用项目共同分担。例如西屋公司是美国海军潜艇和航空母舰核动力系统的最早设计者之一:而法国AVERA集团则拥有法马通公司和原子技术公司.后者负责为法国海军核潜艇和航空母舰提供核动力推进系统。正是由于两个国家民用工业基础的迅速发展,造就了富有经验的人员,才使得两国军用核项目的发展速度更快.也更有效率。  

 

由于得到了西方国家公司提供的技术和培洲。中围生产大型、复杂结构(供核动力装置使用)的能力已经得到大幅度提高。目前,一些大型组件中的大多数中国已能生产。生产这尊民用核能装置组件如涡轮、蒸汽发生器和压力容器所需要的技术和技能,也是生产潜艇用核动力系统的关键基础。  

中国现在已可以采用最先进的计算机软件设计核能装置.这将大大提高中国生产复杂技术装备的能力‘美国海军最先进型号的核潜艇设计、生产就都曾用到过这些软件技术)。中国核工业集团与ACL公司及AREVA公司已经签订的协议表明,这种软件将被广泛应用于未来  

的多个项目上。  

 

仪表监测和控制设备是核反应装置中最复杂的部分。中国从西方公司如西门子、AECL、AREVA等获得的仪表监测系统是世界上最先进的。这些设备可能被仿制和应用于许多其他用选。包括潜艇和其他战舰的推进系统。仪表监测和控制系统的应用已经融合了最先进的技术,这将大大提高中国未来核潜艇的可靠性。  

 

展望中国的核潜艇部队  

中国“商”级核潜艇的开发开始于上世纪80年代或者更早时期。第一艘该型潜艇的建造工作开始于1994年。但直到2002年才下水。有推测认为,该型核潜艇与俄罗斯的“维克多”-3型核潜艇类似,采用了两个压水反应堆以及其他俄罗斯技术。不过,也有一些消息来源表示该型核潜艇采用了一种先进的高效核反应堆。  

 

在为“商”级和未来核潜艇提供先进的仪表监测系统、设计更完善的反应堆燃料电池和高质晕建设的反应堆装置上,技术革新很有可能已经起到至关重要的作用。当“商”级核潜艇项目启动之时,中国已经至少能够从90年代中期获得的技术中得到很多收益。而“商”级潜艇项目的延迟,可能是因为中国在建造过程中希望继续更新设计方案。  

 

“两”级核潜艇项目于 1994年暂停.但是岭澳核电工程(与法国合作)则在1995年年始动工,“秦山一号”核电机组的建造工作(与法国合作)在1996年开始,“秦山二号核电机组(与加拿大合作)在I998年建设开工。另外.从1994年到1996年,美国西屋公司启动了一项计划.使中方人员也可以学习研究AP600(当时最先进的民用核动力装置)。因此.1994年到2002年期间核技术不断流入中国。从任何角度看,中国在此之前就作出决定暂停“商”级核潜艇项目.或许就是为了能够更大限度地将这尝新的国外核技术融入其中。  

 

假如发生了如上所述的技术转让.那么中国有可能至少发展了一种潜艇适用的高温气冷反应堆(HTGR)。这种可能性可以从以下几个原因考虑。  

 

首先.如果该项目获得成功,那么高温气冷反应堆将会使潜艇的动力装置更加轻便。由于高温气冷反应堆的效率是压水反应堆的两倍.因此对于输出相同功率来说只需要个更小的堆芯(即核反应堆中发生裂变的地方)。由于高温气冷反应堆采用的氨处于相对较低的压力下,而且免去了冷却剂.减少了管道系统,因此重量有所减轻,让潜艇可以拥有更快的航速和更小的外型。  

 

其次,中国已经宣布他们在武器设计上的目标是采用最新技术,完成跨跃式前进。发展独一无二的核反应堆无疑将成为这一政策的最生动范例。中国对高温气冷反应堆的研究在上世纪70年代就已经开始.比大规模民用核工业开始发展的时间更早,表明对一技术的军事应用是早有预见的。这也对解释“为什么‘商’级核潜艇的建造过程经历这么长时间”提供了帮助。从原理上看,“商”级核潜艇与俄罗斯“维克多”- 3型核潜艇的设计相似,那么俄罗斯应该在“商”级核潜艇的建造上给予了一定的帮助。然而.这些并没有发生.这也意味着至少在“商”级核潜艇项目上发生了一些与以往非常不同的事情。  

 

然而,考虑到一技术性难关要花大力气克服,笔者(注:指原作者)认为“商”级核潜艇装备高温气冷反应堆的可能性非常小。不过.即使“商”级核潜艇未装备高温气冷核反应堆,未来的中国核潜艇也很有可能装备这种反应堆。  

 

中国近期和中期的战略似乎集中在“将防线推到第岛链之外”.这将需要更多能在浅水区话动的战斗‘平台.而不是活跃于远距离公海上的核潜艇。在这点上说, 一种在外形上与柴电动力潜艇类似、却装备着高温气冷反应堆(给电池再充电)的小型核潜艇将会成为理想化的作战平台。  

 

结论  

我们对中国发展综合性武器的能力并没有深入的认识。091型核潜艇经常被西方作为中国技术水平落后的典型,因为这种潜艇被认为是世界上不成功的几种核潜艇之一。但是,当我们考虑到09l型核潜艇的建造时期以及当时中国的经济和政治环境,那么091就令人肃然起敬,。没有人能否认,自从那个特殊时期之后,中国的经济和工业基础已经取得了巨大进步,中国在专门技术上也大幅度提高。将这些与当前中国采用的先进技术联系在一起,似乎证明了“商”级核潜艇并不像是上世纪70年代俄罗斯设计方案的简单翻版,而足在某些方面实现了重大的先进性。  

 

核能的使用是中国经济发展所不可缺少的,它能帮助中国减少对煤炭和石油进口的依赖,同时也减少了温室气体的排放。美国也面临着同样的问题.也正在重新回到核能利用的道路上来。其中一个主要考虑是.为了使中国的核能工业更加安全,应该向中国输山多少核技术呢?美国当然不希望中国发生类似美国三里岛和前苏联切尔诺贝利那样的核事故。华盛顿方面的关心是确保中国拥有先进的技术,安全地运行核动力装置(核电站)。但是美国海军的分析家们却认为,应尽可能避免因为这种技术转让而间接帮助中国发展其核潜艇部队。 

http://x.bbs.sina.com.cn/forum/pic/47471c530104jbp6 

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