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現代航母還沒有采用整合式全電推進的例外,所以可以確定航母無論是什麼動力,其實質上都是採用蒸汽輪機(除了奇葩的伊麗莎白女王級採用燃氣輪機)。蒸汽輪機的原理其實很簡單,首先要燒一鍋開水,然後開水產生的蒸汽通過噴口加速後進入渦輪組,渦輪葉片被高速蒸汽推動後帶動傳動軸運動,而傳動軸又帶動螺旋槳旋轉,這樣就能推動航母前進了。那麼核動力和常規動力的區別是什麼呢?其實就是燒開水的方式不同而已。

核動力的燒開水方式相比常規動力而言更為爐火純青!燒開水最主要的是需要先生火,常規動力大多是採用重油燃燒,以此將鍋爐中的水燒熱。例如俄羅斯的庫茲涅佐夫航母和中國的遼寧艦和山東艦,都是以8臺重油鍋爐搭配4部蒸汽輪機的方式為動力,兩臺重油鍋爐只能推動一臺蒸汽輪機執行,可見常規鍋爐並不能產生多大的能量,只有靠堆數量來彌補。

▲燒重油冒著黑煙的庫茲涅佐夫航母

而相比於常規動力而言,核動力航母的鍋爐則要少得多。例如美國的尼米茲級核動力航母只有兩個總功率26萬馬力的A4W反應堆,每個反應堆搭配一個原子鍋爐,可以同時推動4個直徑為4.6米的30噸級螺旋槳轉動。區別於常規動力航母需要燃燒明火燒開水,核動力只需要通過控制棒控制原子裂變的速度,並且直接燒熱的水並不參與動力輸出。直接吸收原子反應堆熱量的是一回路中的水,這些熱水通過傳導熱片再傳遞給二回路中的水,而這些沒有輻射的水蒸汽才是推動渦輪轉動的直接動力。

除了鍋爐數量多之外,在單個動力單元體積上,常規動力也沒有多大優勢,雖然我們並不知道具體的引數指標,但是從一些流露出來的資訊中可以推斷出常規動力鍋爐的大小。庫茲涅佐夫航母內部雜亂的鍋爐艙曾經被曝光,從照片中我們可以看出它的大小與一個成年男子差不多大,是一個直徑約為2米的球形。

▲庫茲涅佐夫航母鍋爐

而原子鍋爐的最核心部件為原子反應堆,在核電站我們看到的原子反應堆通常都是一個巨型的全鋼筋混凝土建築,這些通常都是民用型的輕水反應堆。但是艦艇內部空間狹小,使用的全部都是小型化的壓水式反應堆,其體積已經大大縮水。俄羅斯曾經公開過RITM型艦用核反應堆,其體積幾乎和庫茲涅佐夫航母用常規鍋爐一般大,而只需要兩部RITM反應堆就可以推動3萬噸級的新型核動力破冰船!可見核動力航母不僅動力單元更少,並且單個核動力反應堆體積也並不大,因此動力裝置自然佔地就小得多了。

▲RITM艦用核反應堆

除此之外,核動力航母使用的高丰度濃縮鈾通常只有1到3噸左右,但是卻可以十幾年甚至五十年不需要更換燃料。而常規動力航母無論使用蒸汽輪機還是燃氣輪機,都需要儲存大量的燃油,這些燃油佔據了航母大量內部空間。例如遼寧艦和庫茲涅佐夫航母,擁有將近8000噸儲油量的大油箱,而如果把這些空間騰出來則可以存放更多的艦載機或者武器裝備。美國的尼米茲級航母採用核動力之後,內部空間比小鷹級多出來40%,優勢可謂是相當明顯!

▲俄羅斯核潛艇更換濃縮鈾

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