至少對於聯合國安理會五大常任理事國來說,核動力驅逐艦在技術上是完全可行的。但是無論是在軍事價值還是經濟價值上,建造核動力驅逐艦都是非常得不償失的。借這篇文章,我們順帶先回顧一下艦船核動力的緣由始末,再分析一下各國不建造核動力驅逐艦的原因。
↑無論是核電站還是核動力艦艇,目前人類所有的可控自持核裂變裝置本質上就是用核反應堆產生的熱能燒開水,水蒸氣推動汽輪機葉片轉動產生能量。因此不同艦船的核動力裝置,在基本結構上是沒有本質差異的。
↑也就是說,只要是能掌握核潛艇技術的國家,為1-2萬噸的驅逐艦設計和製造核動力系統,都不會有太大難度。比如法國4萬噸的戴高樂級核動力航母,使用的就是兩具與凱旋級彈道導彈核潛艇相同的K-15型核反應堆。
而目前的大部分一流軍事強國都有比較成熟的核潛艇設計和製造經驗。因此,驅逐艦級別的核動力系統,對於他們來說應該不算什麼難事。
↑艦船使用核動力無非是為了兩種殊途同歸的目的:一是需要非常強勁的動力,比如破冰船;二是為了非常持久的動力,長時間高速航行,比如航母和核潛艇。圖為俄羅斯核動力破冰船亞馬爾半島號。
↑核潛艇使用核動力是為了克服常規潛艇需要上浮充電、水下續航力不足的侷限。特別是彈道導彈核潛艇,往往需要連續在外進行長達一個月的戰備巡邏,且其中大部分時間潛艇都處於持續的高速潛行狀態,甚至可能要在北極的冰層之下長時間蟄伏。而核潛艇能夠完成這些對潛艇動力系統有著極高要求的任務,都得益於核動力裝置強而持久的獨特優勢。
不過,艦船核動力的最大價值還是體現在航空母艦上。
↑航母採用核動力主要是為了航母能夠長時間以25-30節高速奔襲。哪怕是二戰時期的大型艦隊航母一般都能以10-15節的經濟航速達到8000海里(近15000km)的最大航程,走直線的話足夠從美國本土西海岸的聖地亞哥海軍基地一路開到新加坡的樟宜海軍基地。但以10節航速走完這8000海里,需要一個多月時間。如果戰事緊急,航母卻還需要一個月才能從本土開赴作戰海域,黃花菜都涼了。
↑如果以25-30節的高速航行,一個多月的航程能縮短到10-15天。但如果航母採用常規動力,持續高速航行不僅有損壞動力系統的風險,更會飛速消耗艦上燃油,航程就只剩下經濟航速下的一到兩成。
也就是說,常規動力航母用高航速走完這8000海里,要中途補給油料至少4-5次。而這在廣袤無垠、氣候海況多變的大洋上,又會帶來很多艦隊排程配合上的難度。
如果航母採用核動力,則不存在油料不足、動力系統負擔大的顧慮,可以放心大膽油門到底奔向目標,進行長距離的高速航行,向目標海域快速反應、快速部署。
↑艦艇採用核動力固然好處多多,但核動力艦艇的造價也是驚人的。1961年,8萬噸的小鷹級常規動力航母造價為2.6億美元,同時期9萬噸的企業級核動力航母為4.5億美元,後者只比前者大10%出頭,但造價要翻番。
↑值得一提,同時期只有2萬噸的長灘號核動力巡洋艦的造價也高達3.32億美元,比8萬噸的小鷹級常規航母還高。
上上圖是企業號、長灘號和核動力驅逐領艦(後來被升格為巡洋艦)班布里奇號組成的全核動力艦隊於1964年進行的一次史無前例的環球航行。這次歷時64天的史詩航行總航程達32600海里,而且艦隊中途沒有進行任何補給。
但是輝煌和成就背後,有一點值得我們留意:9萬噸的企業號、2萬噸的長灘號、9千噸的班布里奇號,整個艦隊的總噸位不超過12萬噸,但總造價卻高達近9億美元(1960年代物價),足夠建造3艘半8萬噸的小鷹級常規動力航母了。
↑而且核動力艦船每過15到25年就需要換料大修,需要拆解部分艦體進行核反應堆芯的更換,一兩年的工期是少不了的。一次換料大修所需的費用也一般能達到軍艦造價的10%-15%。
此外核動力動力系統本身也比相同功率的常規動力系統昂貴得多。核動力艦船平時所需的使用成本、維護時間也高於一般常規動力艦艇。上圖是美國航母27個月一週期的航母日程安排,可見兩年多的週期裡,核動力航母有長達半年時間在港維修,又需要3-5個月的磨合重整時間,實際可出航部署時間只有15-17個月。
也就是說,以核動力航母為例的話,在一艘核動力艦隻的整個服役生涯中,只有六成時間可供出航(這其中也包括出海訓練、試航的時間),另外四成時間都處在不可出港的狀態。
核動力系統價格高昂、維護成本高,但能夠支援艦艇高速長距離航行。如上文所述,這些特性很適合用在作為艦隊主力的航母上,但是對於體型更小、驅逐艦來說,並不是很友好。
↑在今天的海軍體系中,驅逐艦並不是大洋艦隊的核心,只是為航母提供防空、反潛和資訊支援的帶刀護衛。自然,驅逐艦也就沒有航母那樣遠距離奔襲的剛性需求——今天的美帝就是這麼做的——核動力航母向目標海域高速長距離奔襲,沿途由各海外基地派出常規動力的驅逐艦護衛艦接力護航即可。
↑今天的中國海軍,絕不是與其他國家“爭霸”的工具,中國海軍的快速崛起,更不是中國要“稱霸”的訊號。今天我們大力發展海軍力量,只不過是想要維護那些本就屬於我們的權益罷了,自然也就沒有某些國家那樣組織龐大艦隊遠征他國的需求。
↑自然,在價格高企卻作用有限的核動力和便宜可靠、效能夠用的常規動力之間,萬噸大驅055選擇後者不僅是更經濟的選擇,還是更實用、更符合當下國情的選擇。
如果055要改造為核動力版本,個人估計其排水量會擴大30%-40%,即達到16000噸-19000噸水平,而這又會導致動力系統變大→艦體擴容→排水量增大→動力系統負荷增大→動力系統進一步擴張的惡性迴圈,單艦造價少說要翻一番。
而且每過20年左右就需要經歷3年左右的核反應堆換料大修期,不僅維護費用所需驚人,艦艇壽命的使用效率更是要大打折扣。
↑顯然,驅逐艦核動力,絕非是物美價廉的選擇。事實上,就連財大氣粗的土豪美帝,在嘗試過長灘級、班布里奇級、加利福尼亞級等幾級核動力巡洋艦/驅逐艦之後,也沒有再建造核動力驅逐艦或是巡洋艦。連比055大一圈的15000噸的朱姆沃爾特級,採用的也是常規動力。
可見驅逐艦核動力這條路在今天的技戰術背景下,無論從經濟層面看還是使用角度看,都很難走得通,故此也不會有國家去製造核動力驅逐艦。
至少對於聯合國安理會五大常任理事國來說,核動力驅逐艦在技術上是完全可行的。但是無論是在軍事價值還是經濟價值上,建造核動力驅逐艦都是非常得不償失的。借這篇文章,我們順帶先回顧一下艦船核動力的緣由始末,再分析一下各國不建造核動力驅逐艦的原因。
技術原理:核能燒開水↑無論是核電站還是核動力艦艇,目前人類所有的可控自持核裂變裝置本質上就是用核反應堆產生的熱能燒開水,水蒸氣推動汽輪機葉片轉動產生能量。因此不同艦船的核動力裝置,在基本結構上是沒有本質差異的。
↑也就是說,只要是能掌握核潛艇技術的國家,為1-2萬噸的驅逐艦設計和製造核動力系統,都不會有太大難度。比如法國4萬噸的戴高樂級核動力航母,使用的就是兩具與凱旋級彈道導彈核潛艇相同的K-15型核反應堆。
而目前的大部分一流軍事強國都有比較成熟的核潛艇設計和製造經驗。因此,驅逐艦級別的核動力系統,對於他們來說應該不算什麼難事。
應用價值:動力持久強勁,一節更比六節強↑艦船使用核動力無非是為了兩種殊途同歸的目的:一是需要非常強勁的動力,比如破冰船;二是為了非常持久的動力,長時間高速航行,比如航母和核潛艇。圖為俄羅斯核動力破冰船亞馬爾半島號。
↑核潛艇使用核動力是為了克服常規潛艇需要上浮充電、水下續航力不足的侷限。特別是彈道導彈核潛艇,往往需要連續在外進行長達一個月的戰備巡邏,且其中大部分時間潛艇都處於持續的高速潛行狀態,甚至可能要在北極的冰層之下長時間蟄伏。而核潛艇能夠完成這些對潛艇動力系統有著極高要求的任務,都得益於核動力裝置強而持久的獨特優勢。
不過,艦船核動力的最大價值還是體現在航空母艦上。
↑航母採用核動力主要是為了航母能夠長時間以25-30節高速奔襲。哪怕是二戰時期的大型艦隊航母一般都能以10-15節的經濟航速達到8000海里(近15000km)的最大航程,走直線的話足夠從美國本土西海岸的聖地亞哥海軍基地一路開到新加坡的樟宜海軍基地。但以10節航速走完這8000海里,需要一個多月時間。如果戰事緊急,航母卻還需要一個月才能從本土開赴作戰海域,黃花菜都涼了。
↑如果以25-30節的高速航行,一個多月的航程能縮短到10-15天。但如果航母採用常規動力,持續高速航行不僅有損壞動力系統的風險,更會飛速消耗艦上燃油,航程就只剩下經濟航速下的一到兩成。
也就是說,常規動力航母用高航速走完這8000海里,要中途補給油料至少4-5次。而這在廣袤無垠、氣候海況多變的大洋上,又會帶來很多艦隊排程配合上的難度。
如果航母採用核動力,則不存在油料不足、動力系統負擔大的顧慮,可以放心大膽油門到底奔向目標,進行長距離的高速航行,向目標海域快速反應、快速部署。
難伺候的燒錢獸:事倍功倍↑艦艇採用核動力固然好處多多,但核動力艦艇的造價也是驚人的。1961年,8萬噸的小鷹級常規動力航母造價為2.6億美元,同時期9萬噸的企業級核動力航母為4.5億美元,後者只比前者大10%出頭,但造價要翻番。
↑值得一提,同時期只有2萬噸的長灘號核動力巡洋艦的造價也高達3.32億美元,比8萬噸的小鷹級常規航母還高。
上上圖是企業號、長灘號和核動力驅逐領艦(後來被升格為巡洋艦)班布里奇號組成的全核動力艦隊於1964年進行的一次史無前例的環球航行。這次歷時64天的史詩航行總航程達32600海里,而且艦隊中途沒有進行任何補給。
但是輝煌和成就背後,有一點值得我們留意:9萬噸的企業號、2萬噸的長灘號、9千噸的班布里奇號,整個艦隊的總噸位不超過12萬噸,但總造價卻高達近9億美元(1960年代物價),足夠建造3艘半8萬噸的小鷹級常規動力航母了。
↑而且核動力艦船每過15到25年就需要換料大修,需要拆解部分艦體進行核反應堆芯的更換,一兩年的工期是少不了的。一次換料大修所需的費用也一般能達到軍艦造價的10%-15%。
此外核動力動力系統本身也比相同功率的常規動力系統昂貴得多。核動力艦船平時所需的使用成本、維護時間也高於一般常規動力艦艇。上圖是美國航母27個月一週期的航母日程安排,可見兩年多的週期裡,核動力航母有長達半年時間在港維修,又需要3-5個月的磨合重整時間,實際可出航部署時間只有15-17個月。
也就是說,以核動力航母為例的話,在一艘核動力艦隻的整個服役生涯中,只有六成時間可供出航(這其中也包括出海訓練、試航的時間),另外四成時間都處在不可出港的狀態。
驅逐艦:交替護航,無需遠行核動力系統價格高昂、維護成本高,但能夠支援艦艇高速長距離航行。如上文所述,這些特性很適合用在作為艦隊主力的航母上,但是對於體型更小、驅逐艦來說,並不是很友好。
↑在今天的海軍體系中,驅逐艦並不是大洋艦隊的核心,只是為航母提供防空、反潛和資訊支援的帶刀護衛。自然,驅逐艦也就沒有航母那樣遠距離奔襲的剛性需求——今天的美帝就是這麼做的——核動力航母向目標海域高速長距離奔襲,沿途由各海外基地派出常規動力的驅逐艦護衛艦接力護航即可。
↑今天的中國海軍,絕不是與其他國家“爭霸”的工具,中國海軍的快速崛起,更不是中國要“稱霸”的訊號。今天我們大力發展海軍力量,只不過是想要維護那些本就屬於我們的權益罷了,自然也就沒有某些國家那樣組織龐大艦隊遠征他國的需求。
↑自然,在價格高企卻作用有限的核動力和便宜可靠、效能夠用的常規動力之間,萬噸大驅055選擇後者不僅是更經濟的選擇,還是更實用、更符合當下國情的選擇。
如果055要改造為核動力版本,個人估計其排水量會擴大30%-40%,即達到16000噸-19000噸水平,而這又會導致動力系統變大→艦體擴容→排水量增大→動力系統負荷增大→動力系統進一步擴張的惡性迴圈,單艦造價少說要翻一番。
而且每過20年左右就需要經歷3年左右的核反應堆換料大修期,不僅維護費用所需驚人,艦艇壽命的使用效率更是要大打折扣。
↑顯然,驅逐艦核動力,絕非是物美價廉的選擇。事實上,就連財大氣粗的土豪美帝,在嘗試過長灘級、班布里奇級、加利福尼亞級等幾級核動力巡洋艦/驅逐艦之後,也沒有再建造核動力驅逐艦或是巡洋艦。連比055大一圈的15000噸的朱姆沃爾特級,採用的也是常規動力。
可見驅逐艦核動力這條路在今天的技戰術背景下,無論從經濟層面看還是使用角度看,都很難走得通,故此也不會有國家去製造核動力驅逐艦。