首发 | 核动力舰船——大国海军的重要标志
导 语
在当今这个世界，有着优异作战性能的核动力舰船（艇）无疑是大国海军的重要标志，这基本已经成为了世界共识。
正因为如此，近年来，核动力舰船持续受到广泛关注，不但世界强国对它情有独钟，其他怀揣“大国情怀”的国家也对它寄予厚望。美国“福特级”“福特”号核动力航母
你看，美国服役了“福特”级“福特”号新一代核动力航母，美国、俄罗斯、英国和法国等国陆续列装了多艘新型核动力潜艇，印度第二艘国产核动力潜艇也已下水并将于明年服役，俄罗斯推出了新一代核动力破冰船（军民两用）和世界独创的“波塞冬”核动力无人潜航器；此外，俄罗斯和法国海军还先后宣布要建造核动力航母，美国海军则表示要研发新型核动力破冰船，俄罗斯甚至信誓旦旦地称要发展核动力驱逐舰；就连澳大利亚和韩国，也想借助美国等西方国家的力量早日实现自己的核动力潜艇之梦，成为世界“核动力舰艇俱乐部”成员，迈入世界大国的行列。
俄罗斯要建造的一型核动力航母模型
法国要建造的PANG级核动力航母宣传图
上述这些发展核动力舰船的国家中，俄罗斯尤其受到关注。尽管当下俄罗斯还没有核动力航母，但作为敢于“第一个吃螃蟹”的国家，俄罗斯/苏联第一个研发出了核动力破冰船，也是目前世界上唯一拥有核动力极地破冰船和现役核动力巡洋舰的国家，并且其核动力潜艇的规模仅次于美国。为了夯实大国的地位，俄罗斯军方领导人曾于2015年3月对外证实，它在致力于发展核动力航母的同时，还在研发核动力驱逐舰，而且其23560型“领袖”级核动力驱逐舰的技术规范已获得了国防部长的批准。据俄罗斯当时释放出的信息，“领袖”级核动力驱逐舰计划总共建造12艘，每艘造价约20~25亿美元，均采用隐身设计，标准排水量约1.2万吨，航速30节，续航力在以17节航速行驶时可达10000海里。
这表明，俄罗斯从那时起就已经开启了核动力驱逐舰的发展历程——尽管不久后媒体又报道说，受经济等因素的影响“领袖”级核动力驱逐舰实际被叫停，但2021年6月俄罗斯官方透露它将于2027年开工建造。
面对这波持续升温的核动力舰船发展热浪，先不说核动力潜艇，如果只是针对核动力巡洋舰，尤其是“海上巨无霸”核动力航母这类水面舰船，倒还算是“顺理成章”的事情。毕竟，这些形体较大的水面舰船可在很大程度上减缓或弥补舰船核动力系统现存的一些问题，况且它们都经历了多年的发展，“五个有核国家”（美国、俄罗斯、英国、法国和中国，也即所谓合法拥有核武器的国家）应该有了比较厚实的技术储备，而且还有着现成的“样板”参照。但俄罗斯声称要研发核动力驱逐舰，可谓是世界海军水面舰船领域的一项开创性事件，因为除“大块头”的核动力航母和“小一号”的核动力巡洋舰外，此前从没有国家认真考虑过制造“身板”更小的中型水面核动力舰船——核动力驱逐舰。可以这样说，按照当前的技术水平，核动力驱逐舰可能是核动力舰船发展的又一难关。不过，攻克这一难关却是非常值得的，因为它对打造核动力航母领衔的全核动力舰队至关重要，能极大地提升海军的战斗力。
01
核动力舰艇的特点
核动力舰艇，是指以核反应堆为主动力装置的一种现代舰艇。核反应堆可将核裂变反应产生的热能转换成机械能和电能，从而为舰艇海上航行提供强劲动力。目前，舰艇核动力系统普遍采用的核反应堆，多为可靠性和安全性均较好的压水堆。压水堆在工作时，首先将核裂变反应产生的热量由一回路的冷却剂吸收后带出，然后通过蒸汽发生器传递给二回路给水，给水被加热转化为蒸汽后，就能推动舰艇上的汽轮机发电或直接驱动舰艇的螺旋桨工作了。
与使用普通化石燃料实现的常规动力舰艇相比，核动力舰艇拥有无需存储舰用燃油、核燃料能量密度高、核燃料使用时间长、持续输出功率高、不依赖氧气工作等重要特点，所以核动力舰艇有着一颗更强劲的“心脏”，在航速、航程和续航力、自持力、机动性、部署性、隐蔽性以及对基地或补给舰的依赖程度等诸多方面都占据绝对优势，综合作战效能十分突出。也就是说，核动力舰艇“吃的更少、力气更大、装得更多、跑得更快、走得更远、潜得更深、动静更小、耐力更好、能力更强”。比如，核动力航母更换一次核燃料可连续航行50万海里以上（美国“福特”号新型核动力航母，据称在寿命期内甚至无需换料），基本可不依赖海外基地的支持和保障，且不需要补给舰随航补给舰用燃油，能节省舰船用燃油存贮空间，从而能储备更多的航空燃油，让航母能量充足、空间更大，有利于布置和使用更加先进的武器装备，且持续航行速度快、机动能力强、行动部署迅速、自持力大，几乎有无限的续航力，具备更强的攻击性；而核动力潜艇能在长达30年的全寿期内不换料，对核动力维护保障的工作量少，且水下航速快、潜深大、噪声低、生存能力强，可长时间、远距离在各大洋潜行（环游世界）作战。当然，与常规动力舰艇相比，核动力舰艇目前也存在一些问题。首先是核动力系统结构复杂、占用空间大、技术实现难、投入资金多、研制周期长、维护保障要求高，需要更多的保障人员，而且核燃料费用昂贵，这些就造成核动力舰艇的性价比不高；据分析和评估，核动力舰艇一般比同吨位常规动力舰艇的造价要高出25~40%左右，生产周期要长1/4以上。其次是核动力涉及核材料与辐射问题，安全性、可靠性要求高，舰体必须要能承受更大的战斗损伤，且要有较大空间来设置核动力系统的安全保护设施，因此核动力舰艇必须使用能承受大载荷冲击的固体金属核燃料，舰体的抗击打能力必须很强，且要在防卫最为严密的部位，设置坚固而厚实的反应堆舱以及容纳有反应堆和一回路的高强度金属舱。第三是核动力系统维护较难，反应堆与核废料处理麻烦，退役处置过程复杂、周期长、费用高；这就预示着，核动力舰艇退役拆解与核废料处理和贮存危险性都很大，技术要求苛刻，耗费资金可达到建造资金的1/8以上（美国2012年退役的世界第一艘核动力航母“企业”号，拆解与核材料处置的全部费用估计可能接近20亿美元），费用基本与建造一艘“块头”差不多的常规动力的舰艇差不多（美国1961年服役的“小鹰号”常规动力航母，造价也不过相当于今天的21亿美元左右）。最后是核动力安全隐患大，潜在的环境破坏性强，因而核动力舰艇受到了众多国家和国际组织的排斥，有较大的政治风险；当今，西方很多国家的民众和“绿色和平组织”坚决抵制核动力舰艇的来访、停靠或过境，由此经常会引起所在国的政治动荡和外交纠纷，从而限制了核动力舰艇的行动范围和任务的顺利执行——商用核动力船舶多年来未能发展起来，除经济性因素外这是一个非常重要的原因。02
核动力舰艇的现状
鉴于核动力舰艇的优势和不足，现阶段并非所有舰艇都适用核动力。一般认为，舰艇选择核动力还是常规动力，必须要在同时考虑了包括非技术等一些因素后很好地进行权衡。普遍的观点是，水面舰艇的吨位越小，经济可行性越低，越不宜采用核动力驱动，否则核动力的好处难以得到较好体现和发挥；只有吨位比较大的航母或破冰船，在采用核动力时综合效能才比较高。一个重要的原因是，核反应堆系统及其附属设备目前的体积重量比较大，要占据较多的舰艇空间，而且还有十分突出的安全性隐患，但这些对巨人般的航母并非是大问题。航母超大的空间，不但能优化放置核反应堆，而且能在不过多地不影响舰载机数量和起降以及其他舰载武器装备配置的情况下，为核动力系统设计建造严密和厚实的多层安全防护设施，赋予核动力系统更高的安全系数。从这个意义上看，核动力航母能在获得了更高作战效能的同时，让其核动力系统的安全性和可靠性都能得到较好的保障；美国全部10余艘核动力航母和法国的1艘核动力航母的核动力系统，从未发生过安全事故就是一个有力的证明。
然而，对于吨位仅次于航母的巡洋舰，采用核动力虽然也并非不行，但核动力系统及其安全保护设施占用的空间，通常情况下比常规动力系统所需空间以及舰用燃油贮存空间的总和还要大，这给导弹等武器系统和其他附属设备的部署带来了较大困难。况且，核动力系统在巡洋舰上，远没有常规动力的燃气轮机技术更成熟、更经济、更实用、更有优势。当然，还有一个重要原因，就是快速油料补给舰“海上补给”概念的提出，明显降低了核动力巡洋舰的续航力优势。正是基于这些原因，美国在上世纪90年代，陆续将其自上世纪60年代以后服役的5级共9艘核动力巡洋舰，在尚未到寿命期时就全部做退役处理——至此核动力巡洋舰从美国海军中全面消失了，取而代之的是除自持力和续航力外，性能几乎全面占优的“提康德罗加”级常规动力（宙斯盾）巡洋舰，这预示着美国从那时起就基本放弃了除核动力航母外的核动力水面舰艇的建造。美国“提康德罗加”级菲律宾号常规动力巡洋舰
但是，俄罗斯有所不同，它的情况比较特殊。其上世纪80年代开始服役的“基洛夫”级核动力巡洋舰的吨位比较大，满载排水量将近3万吨，相当于轻型航母的块头，可大大弥补核动力系统及其附属装置占用过多空间的问题。此外，俄罗斯眼下只有一艘“身体状况”不太好的常规动力航母，且因为一直未很好掌握大型舰艇燃气轮技术，尚难造出性能优异的常规动力巡洋舰。它要保持与其大国身份相称的海军力量，继续对周边国家形成一定的威慑，还需依靠排行老二的核动力巡洋舰“撑门面”。所以，尽管俄罗斯存在着与美国核动力巡洋舰同样的问题，但它仍然保留了1998年服役的一艘“基洛夫”级巡洋舰（“彼得大帝号”号；这艘世界仅存的现役核动力巡洋舰，目前也由于维护费用不足状态堪忧），而先前服役的其他3艘都在服役期不长的情况下，分别因为安全性问题和耗资巨大等原因不得不退出现役，这代表着世界除航母以外的核动力水面舰艇的发展陷入了低潮期。
俄罗斯基洛夫级彼得大帝号核动力巡洋舰
至于舰艇中的潜艇，采用核动力虽然也不能回避其存在的问题，但核潜艇能极大地延长续航力、加大自持力、提高航程、增加作战半径、降低噪声、保持隐蔽性（基本是零暴露率）和提升攻击能力，这些不容抗拒的优势所带来的诱惑力极大。再加上可以考虑适当地增大潜艇吨位或尺寸，这基本上足以平衡核动力的一些问题或抵消其一些不足。正因为如此，与核动力水面舰艇小心翼翼、患得患失的发展相对照，核潜艇的建造可谓是一路高歌猛进、前途一片光明。所以，就具备相应技术的“五个有核国家”来说，采用核动力总是潜艇的最佳选择，这早已没有太大异议了，尤其是对发展弹道导弹潜艇（战略核潜艇）来说，核动力似乎是不二选择。
有代表性的就是美国，它自1954年诞生世界上第一艘核潜艇以来，始终将核潜艇作为其最爱，不惜血本持续不断地进行研发；美国在上世纪60年代初就宣布，不再制造常规动力潜艇，而且很早以前就实现了潜艇的全核化，迄今它的所有潜艇无论是攻击型潜艇还是弹道导弹潜艇都采用了核动力。美国的核潜艇在世界上不但数量最多，而且性能也最先进，安全性和可靠性也最好——美国核潜艇60多年来从未发生过等级性核事故就是很好的佐证。俄罗斯对核潜艇也十分钟爱，始终坚持优先发展核潜艇，其核潜艇研发能力可比肩美国，曾拥有过世界上吨位最大的“台风”级弹道导弹核潜艇——水下排水量达2.65万吨、可与其“基洛夫”级核动力巡洋舰匹敌。英国、法国和中国其他三个核大国也都不约而同地把核潜艇作为水下战力的核心，并都确立为潜艇未来发展的主流。03
核动力舰艇的未来
舰艇核动力技术在近年来又有了很大发展，其系统体积和重量及建造费用已经显著降低，动力得到大大增强，维护和保障难度有效减小，安全性和可靠性也有了很大改进——发展小型化和安全可靠的大功率舰船核动力系统日益成为可能，因此除航母及潜艇能更好地发挥核动力的长处且综合效能更佳外，“块头”小一些的巡洋舰甚至更小的驱逐舰等中型水面舰艇，使用核动力的优势也将越来越多地突显出来。况且，核动力毕竟是大国海军的一个重要标志，要打造以核动力航母为核心的全核动力舰队，发展以核动力驱逐舰为代表的中型核动力水面舰艇是无法回避的。
正因为如此，除了紧盯核动力航母的建造的动态外，媒体才非常关注俄罗斯要发展核动力驱逐舰的消息。实际上，早在几年前有媒体也曾报道过，美国将重启核动力巡洋舰的建造以取代其现役的常规动力“提康德罗加”级“宙斯盾”巡洋舰，其全核动力舰队计划可能又要卷土重来了，这无疑也是为核动力水面舰艇的发展注入了一针强心剂。如果真能如愿的话，在美俄两个舰艇核动力技术大国的推动下，核动力舰艇的发展将会翻开新的一页，人类多年来的全核动力舰队也将很快梦想成真，美国军方和有关专家在十年前所做的“50年后你可能看不到常规动力战舰”的预言可能也会成为现实。THE END
文字 | 王群（国防科技大学国防科技战略研究智库）
图片 | 来源于网络
编辑 | 郭思淼
审阅 | 谢士娇
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