航空母舰核动力好还是常规动力好？

世界上除了美国、法国海军装备了核动力航母之外，其他国家海军都装备了常规动力航母。对于中国海军来说，“福建”号航母的成功下水，意味着中国已经具备独立设计和建造大型弹射型航空母舰的能力。今天就来探讨一下核动力航母与常规动力航母的区别。

| 什么是核动力

核动力（英语：Nuclear power，也称原子能）是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能，热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。

(资料图片)

因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能尚未得到所有国家、民众的认可，在大部分的国家暂时未有大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力（主要是美国）。

| 核动力航母

核动力航母的动力工作原理就是核反应堆工作产生热量，热量用来在锅炉中烧开水蒸汽，带动蒸汽轮机运转，再带动螺旋桨。航母上的核反应堆发生核裂变，在核反应堆中直接与燃料棒接触的水为一回路，一回路维持约150个大气压，热水可以维持到350度而不沸腾，因此可以将反应堆的热量大量带出来；二回路水连接在热交换器上，使用一回路热水加热至沸腾，再使用汽水分离器分离水，形成高温高压干蒸汽，即可推动汽轮机将热能转为机械能。蒸汽推动汽轮机后进入冷凝器变回液态水，再回到热交换器内受热，完成循环。在此过程中，一回路热水不会实质上接触到二回路，这使得冷却水不会带出放射性物质，有利于安全。

许多人以为核反应堆能够直接产生电能，其实这是一个误区，包括民用核电站都是采用以上方式来进行能量输出的。值得注意的是，核动力航母并不是只有核动力装置，在研制期间工程师就已经想到了动力装置不能只依靠核动力，所以在航母内部又增加了常规动力。像尼米兹级航母一共有4个五叶螺旋桨，每个螺旋桨配置了功率8000KW的柴油发动机作为备用驱动，如果核反应堆发生故障的话，航母还可以立即启动柴油机进行避险。

| 常规动力航母

其实常规动力航母和核动力航母采用的都是蒸汽轮机驱动。不同的是供给蒸汽的方式，常规动力的燃料是重油或者说是柴油，大部分航母所采用的都是重油，一是因为重油要比柴油便宜很多，二是重油是呈半凝固状态且重油的燃点要比柴油的燃点高很多，所以重油要比柴油更好储存。常规动力动力输出方式，首先航母点燃重油将锅炉中的水烧开，产生大量的蒸汽，这些蒸汽会冲入蒸汽轮机中推动蒸汽轮机的叶片旋转。最终产生的蒸汽转化为机械能或者说是电能。而如果航母采用核反应堆，反应堆反发生反应所放出的大量热量会将锅炉中的水烧开，简单一点说，核动力和常规动力的最主要区别就是两者烧开热水的方式不同。

| 核动力航母的优缺点

优点：

1、续航近乎无限。比如尼米兹级航母添加一次核燃料可以让航母连续运行20--25年时间，最新的福特级核反应堆更是可以50年不用更换核燃料。核动力航母可以长时间保持较高的航速，这是常规动力航母无法做到的。

2、节省空间。以美国已经退役的“小鹰级”航母为例，最大载油量为7800吨，我国的山东舰加满重油燃料则需8000吨。核动力航母无需存储自身动力燃料，可以把省下的空间用于携带更多的补给品、舰载机燃料和弹药等。

3、舰岛体积小，甲板利用率更高。由于采用核动力，无需考虑动力系统的进气、排气需求，舰岛也没有高大的烟囱，不仅减小了舰岛的体积，增强了隐蔽性，还可以腾出更多甲板面积停放舰载机。同时，也减少了对舰载机的气流干扰，消除了烟气对飞机和甲板的腐蚀性。

缺点：

1、造价昂贵。以尼米兹级航母为例，1975年首舰“尼米兹号”的造价是7.25亿美元，到90年代同一型号的航母价格涨到40亿美元，到2009年最后一艘尼米兹级航母“乔治.布什号”服役时造价涨到62亿美元。新的福特级航母首舰“福特号”迄今为止已经花费超过140亿美元，如此惊人的费用超出了绝大多数国家的承受能力。

2、维修、保养复杂。不同于常规动力航母，核动力航母不管是维修、保养，都更加复杂、专业而且耗时。尤其是更换核燃料，动辄需要2到3年时间，而且价格昂贵，可达数亿美元。

| 核动力航母与常规动力航母怎么选？

要看国家的战略策略与军事实力，与美国类似，苏联海军的航母也经历了从常规动力到核动力的发展历程，这与苏联海军从“近海防御”型到“远洋进攻”型战略的转变是一致的。

对于现在的中国来说，常规动力航母比核动力航母更有优势。中国的第一艘航母在2012年才服役，距今也就十多年的时间。中国的海军力量目前只能辐射南海、印度洋北端的一小片区域，根本没有进行全球航行的需求。再加上核动力航母在建造、维护、退役拆解时的巨大成本，它对于现在的中国来说自然不如常规动力航母。除开用不用得上的问题，现在的中国造出核动力航母能不能投入作战也是一个巨大的问题。

最后，也是最重要的一点，在战争中核动力航母与常规动力航母的战斗力没有太大差别。在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中，美国海军核动力航母和常规动力航母均有参战。美国海军评估后得出结论：在此类强度的局部战争中，核动力航母和常规动力航母在保证舰载机联队作战能力的发挥上，未表现出任何区别。

▏我国在航母发展上取得的进展

福建舰是中国第三艘航空母舰，也是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。福建舰的设计建造采用了许多最新的技术，其平直的飞行甲板长约为300米，采用了电磁弹射器和阻拦装置，可以同时起飞多架舰载机。此外，福建舰还配置了多种先进的雷达、导航、通信、作战指挥等系统，以及航空燃油、弹药等物资储存设施。

世界上现在仅有两艘航母用了电磁弹射技术，一艘是美国最新型的核动力航母福特号，另外一艘就是马上海试的福建舰。福特号采用的是中压交流电力系统。面对大重量负荷时，系统容易出现失效，几乎每天都在维修，让福特号的实战能力大打折扣。而福建舰采用的是中压直流电力系统。直流电体系下的电流传输可靠性高、能量爆发值高，因此非常适合用于高能武器和耗电量高的设备。

（图片来源于网络）作者 | 顾俊哲计算机科学与技术硕士，毕业后从事网络信息收集与整理工作，关注大众科普知识，探索前沿科技。

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