外媒 Interesting Engineering 报道,核潜艇能连续数周甚至数月不浮头。常规潜艇得常上浮或伸通气管,给柴油机供气、充电。核潜艇本质是一座自给自足的水下城市:自己发电、造氧、淡化海水,还带几个月食物。
动力
主流用压水堆。浓缩铀裂变发热,一回路高压水带热,蒸汽发生器产蒸汽,蒸汽轮机推螺旋桨或发电机。裂变不用氧,反应堆可水下一直跑。
空气和水
海水淡化后电解:2H₂O→2H₂+O₂。氧供呼吸,氢不能乱排。备用氧气蜡烛、高压氧瓶。二氧化碳用胺液洗涤器、分子筛或氢氧化锂吸收,一氧化碳和氢用催化燃烧器烧掉。淡水用于饮用、洗澡、设备冷却。真正缺的是食物。
食物和人
出海前塞满罐头、冻肉、脱水蔬菜、面粉、巧克力。新鲜菜果几周吃完。美国核潜艇通常带90天食物,中国同样围绕长航时设计后勤。常规潜艇水下续航按小时到天,AIP按周,核潜艇按月。反应堆能转几年,人不能无限期待水下:不见阳光、空间窄、昼夜节律乱,心理压力大。
藏身和通信
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海洋是三维战场。核潜艇可藏深海、温跃层下、冰层下。常规潜艇充电必须伸通气管,雷达、红外、尾迹容易暴露。核潜艇不用,还能水下高速机动,跟踪、护航,发射巡航或弹道导弹。 但“不浮头”不等于失联。可到潜望镜深度伸天线,或放通信浮标,收甚低频、低频电报。极低频能穿更深海水,速率极低,只能发简短指令。中国也在建水下通信和卫星通信体系。
中国到哪步
静音和全电
工程上,最难不是造反应堆,而是让整艇安静。主泵、蒸汽轮机、齿轮箱、螺旋桨都会噪声。自然循环反应堆低速关主泵,泵喷推进替代七叶大侧斜螺旋桨,减振浮筏、消声瓦、管路隔离,都是水下隐身关键。 下一步是综合电力。全电推进:反应堆只发电,推进电机驱动泵喷。布置更灵活,噪声更低,还能给激光、电磁武器、无人潜航器留电。中国在舰船综合电力有积累,对下一代核潜艇是利好。
体系作战
核潜艇要和卫星、反潜机、水面舰、海底监听网、无人潜航器配合。中国正在建海洋监视体系:天上遥感卫星,海里声呐阵,空中反潜巡逻机。核潜艇是体系里的重拳。
核潜艇水下待几个月,靠核反应堆给能量,闭式循环管空气和水,食物和人决定巡逻时长。中国核潜艇从追赶到并跑,部分领域还在追赶,方向清楚:更安静、更聪明、更持久、更体系化。海洋深处的较量,不比谁喊得响,比谁藏得久、听得远、打得准。
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