舰船核动力装置机构.docVIP

舰艇核动力装置技术 核动力装置以原子核的裂变所产生的巨大能量通过工质（蒸汽或燃气）推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。其工作原理是：核反应堆将核能转化为热能，再利用冷却剂将热能输出堆芯，冷却剂携带的热量通过蒸汽发生器传递给二回路工质，工质受热形成蒸汽，蒸汽进入透平作功，带动螺旋桨转动。舰艇核动力装置技术是指在舰艇核动力装置的建造、使用中所应用的技术。 [国外概况] 自1954年第一艘核动力潜艇问世以来，核动力装置技术获得了迅猛的发展。目前，除核潜艇外，现役的核动力舰艇还有巡洋舰、驱逐舰和航空母舰，这些核动力舰艇主要集中在美国和俄罗斯。 一、舰艇核动力装置的优点 1、核动力装置使核潜艇能在水下长期连续航行。 核动力装置以核能为能源，核裂变时不需要空气，因此核潜艇能在水下长期连续航行，其隐蔽性远远超过常规动力潜艇。 2、续航力不受限制。 核反应堆一次装料，可运行几年甚至几十年，如美国正在建造的弗吉尼亚级潜艇上使用的S9G反应堆，其寿命可达33年。从而使核潜艇具有无限的续航力。 3、大功率。 现在已运行的舰艇动力反应堆，单堆功率在30~300兆瓦（MW）之间，有的核动力舰艇（如航空母舰）装有多个反应堆，强大的动力使得这些庞然大物能以20~50节的高航速航行。 二、国外舰艇核动力装置的应用概况 目前，国外有美国、俄罗斯、英国和法国拥有了核动力潜艇，美国和法国拥有核动力航母，美国和俄罗斯拥有核动力巡洋舰。表一给出了国外舰艇核动力装置的数量。 表一国外舰艇核动力装置数量（截止到1998年年底） 国别 舰艇类型 建造数量 现役舰艇数量（艘） 舰艇（艘） 反应堆（座） 美国 弹道导弹核潜艇 49 49 18 攻击型核潜艇 125 125 65 核动力航母 9 24 9 核动力巡洋舰 9 18 2 俄罗斯/前苏联 弹道导弹核潜艇 91 182 26 飞航导弹核潜艇 58 99 11 攻击型核潜艇 90 163 27 核动力巡洋舰 3 6 2 英国 弹道导弹核潜艇 7 7 3 攻击型核潜艇 18 18 12 法国 弹道导弹核潜艇 7 7 4 攻击型核潜艇 6 6 6 核动力航母 1 2 1 1、美国核动力装置的情况 美国的舰艇核动力，基本上是在西屋公司和通用电气公司两大企业之间的竞争中发展的。西屋公司设计和建造的是SW系列，包括一座陆上模式堆S1W，及S2W、S3W、S4W、S5W、S5Wa、S5W-、S6W等装艇堆。通用电气公司设计和建造的是SG系列，包括S1G、S3G（双堆）、S5G、S7G、S8G六座陆上模式堆和S2G、S4G、S5G、S6G、S8G、S9G等装艇堆。由燃烧公司设计和建造的是SC系列，只建造了一座陆上模式堆S1C和一座装艇堆S2C。所有反应堆中，除S1G和S2G以外，都是压水堆。 美国舰艇核反应堆，无论是SW系列还是SG系列都采用板状燃料元件。 2、俄罗斯/前苏联舰艇核反应堆的发展。 俄罗斯/前苏联舰艇核反应堆的发展按时间大致可分为四代。 第一代为50年代至60年代中期，研制船用压水堆核动力装置，建造了BM-A型陆上模式堆，反应堆为双流程，热功率为75MW，轴功率1.75万马力，采用盘管式管外直流蒸汽发生器，主要装备于H级和E-级弹道导弹核潜艇、E-级飞航导弹核潜艇、N级攻击型核潜艇。同时研制的液态金属冷却剂（铅-铋合金）快中子反应堆也建造了PM-1型陆上模式堆，热功率为74MW，轴功率为1.75万马力，装备于阿尔法级攻击型核潜艇。 第一代核动力装置的压水堆和液态金属冷却堆分别建造了陆上模式堆。 第二代核动力装置为60年代至70年代末研制，为紧凑式分散布置，热功率为177MW，轴功率4万马力，反应堆改为单流程，简化了堆内结构，采用了螺旋管式管内直流蒸汽发生器。主要装备于Y级和D级弹道导弹核潜艇、C级飞航导弹核潜艇、V级攻击型核潜艇。 第三代核动力装置为80年代初至90年代末期研制，是第二代的改进完善，初步实现了通用化、模块化设计，增加了可靠性和可维修性。反应堆仍为紧凑布置，热功率为177~190MW，轴功率为4~4.5万马力，采用了列管式直流蒸汽发生器。主要装备于台风级弹道导弹核潜艇、奥斯卡级飞航导弹核潜艇、S级和阿库拉级攻击型核潜艇。 在此期间，前苏联还研制了水面舰艇用的压水堆，功率为300MW，装备于基洛夫级核动力巡洋舰上。 90年代至下世纪初研制、建造的北德文斯克级攻击型核潜艇上使用的反应堆仍为紧凑布置压水堆，采用了直管式高效直流蒸汽发生器。是第四代反应堆，结构与第三代基本相同，但安静性有了飞跃性改进。 总的来说前苏联的舰用核反应堆基本上都采用了压水堆。根据装艇技术要求不同，装置稍有差异。 3、英国舰艇核动力装置的发展 英国于1958年在购