卷八戰(zhàn)火燒四方]第一百二十三章核潛艇的明天
    第一百二十三章核潛艇的明天
    在第二次印度洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)前，中國(guó)海軍正在建造099型攻擊核潛艇。【全文字閱讀】
    從xìng能上講，099型完全超越了“弗吉尼亞”級(jí)，某些方面超過了“小石城”級(jí)，是中國(guó)海軍第一種能夠與美軍最新式核潛艇抗衡的攻擊核潛艇，只是比起已經(jīng)動(dòng)工建造的“bō特蘭”級(jí)仍然有較大的差距。
    當(dāng)時(shí)，海軍計(jì)劃分兩批建造十六艘，即全部取代095型。
    結(jié)果，受全電動(dòng)潛艇項(xiàng)目影響，099型只建造了八艘，全部在二零四六年服役。為了維持核潛艇部隊(duì)的規(guī)模，八艘095型在二零四六年返回造船廠，進(jìn)行了服役之后的第三次現(xiàn)代化改進(jìn)，把服役壽命延長(zhǎng)到了二零五五年之后。這么做，不是為了維持攻擊核潛艇部隊(duì)的戰(zhàn)斗力，而是留下經(jīng)驗(yàn)豐富的官兵。要知道，培養(yǎng)一批攻擊核潛艇的官兵，至少需要三到五年的時(shí)間。
    到了二零四六年，海軍已經(jīng)找準(zhǔn)了攻擊核潛艇的發(fā)展方向。
    說得直接一點(diǎn)，就是以可控聚變反應(yīng)堆取代裂變反應(yīng)堆，把動(dòng)力系統(tǒng)的xìng能提高十倍以上，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出xìng能更加先進(jìn)的攻擊核潛艇。只是，在具體實(shí)施的時(shí)候，海軍遇到了無法逾越的障礙。
    潛艇不是水面戰(zhàn)艦，配備的電子設(shè)備的功率不會(huì)大到哪里去，也用不了那些需要大量電能的武器系統(tǒng)。即便在今后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，魚雷仍然是潛艇的主要武器，因此潛艇沒有耗電大戶。
    問題就是，有了強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)，還得把強(qiáng)大的動(dòng)力發(fā)揮出來，也就需要同樣強(qiáng)大的推進(jìn)系統(tǒng)。
    這就是最大的問題。
    早在設(shè)計(jì)C3型航母的時(shí)候，中國(guó)海軍就通過水池試驗(yàn)證明了一個(gè)問題，即現(xiàn)有的任何一種推進(jìn)設(shè)備，在使?jié)撏У臐摵剿俣冗_(dá)到四十五節(jié)的時(shí)候，都會(huì)產(chǎn)生巨大大噪聲，使?jié)撏适щ[蔽xìng。
    當(dāng)時(shí)，這個(gè)試驗(yàn)主要是為C3級(jí)航母的速度標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
    說得直接一點(diǎn)，C3級(jí)把最高航速設(shè)為四十五節(jié)，除了戰(zhàn)術(shù)上的需求之外，也與艦隊(duì)反潛有關(guān)。
    問題是，中國(guó)潛艇也同樣避免不了這個(gè)問題。
    到第二次印度洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)前，中國(guó)海軍已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，僅通過提高動(dòng)力系統(tǒng)功率來提高潛艇航速，已經(jīng)行不通了。從某種意義上講，這也是中國(guó)海軍開始重視全電動(dòng)潛艇，并且降低攻擊核潛艇地位的主要原因之一。要知道，只要對(duì)高速持續(xù)航行能力沒有過高要求，全電動(dòng)潛艇完全能夠取代攻擊核潛艇。
    只是，全電動(dòng)潛艇也存在同樣的問題。
    當(dāng)時(shí)，海軍通過計(jì)算機(jī)模擬，得出了一個(gè)結(jié)論，即在用泵**推進(jìn)器的時(shí)候，潛艇在四十五節(jié)時(shí)的噪聲高達(dá)一百六十分貝。
    這是個(gè)什么概念？
    設(shè)在關(guān)島的美軍水下監(jiān)聽系統(tǒng)就能發(fā)現(xiàn)從那霸港出來的中國(guó)潛艇，沒有任何一種潛艇能在這么大的噪聲下活動(dòng)。更嚴(yán)重的是，巨大的噪聲也大幅度降低了潛艇自身的探測(cè)能力，等于成了聾子。
    顯然，海軍需要一種更加安靜的推進(jìn)系統(tǒng)。
    當(dāng)時(shí)，在這方面的研究已經(jīng)取得了突破，即磁流體推進(jìn)系統(tǒng)。
    從理論上講，磁流體推進(jìn)系統(tǒng)沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此不會(huì)產(chǎn)生空泡噪聲，能夠把推進(jìn)系統(tǒng)的噪聲降為零。雖然現(xiàn)實(shí)與理論有一定的差距，但是在潛艇航速超過三十五節(jié)之后，磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的靜音效果非常明顯。在二零四五年之前，中國(guó)海軍的理論研究表明，磁流體推進(jìn)系統(tǒng)能使?jié)撏г谒氖骞?jié)時(shí)的噪聲降低到一百一十分貝以內(nèi)，如果輔助其他降噪措施，比如采用仿生消聲瓦，優(yōu)化潛艇的流體結(jié)構(gòu)，有足夠的把握把潛艇的噪聲強(qiáng)度降低到一百分貝以內(nèi)。
    可以說，低于一百分貝是最低要求。
    如此一來，就只能在磁流體推進(jìn)技術(shù)上做文章了。
    問題是，到二零四五年的時(shí)候，中國(guó)海軍的幾臺(tái)測(cè)試設(shè)備的能源利用效率只有可憐的百分之一。
    也就是說，當(dāng)時(shí)磁流體推進(jìn)系統(tǒng)只能把百分之一的能量轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力。
    這是個(gè)什么概念？
    從理論上講，要把一艘水下排水量為一萬噸的攻擊核潛艇加速到四十五節(jié)，并且保持這個(gè)速度航行，推進(jìn)系統(tǒng)的輸出功率至少需要達(dá)到一萬五千千瓦，也就是十五兆瓦，因此動(dòng)力系統(tǒng)至少需要一千五百兆瓦的輸出功率。
    毫無疑問，這幾乎是不可能的事情，因?yàn)椤疤┥健奔?jí)航母的兩座反應(yīng)堆的輸出功率也就一千多兆瓦。以當(dāng)時(shí)的技術(shù)，根本不可能在一萬噸級(jí)的攻擊核潛艇上安裝兩座JH-44型反應(yīng)堆。
    從理論上講，至少要把磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率提高到百分之十，才有可能具備實(shí)用價(jià)值。
    為此，海軍在磁流體推進(jìn)技術(shù)上投入了巨額研制經(jīng)費(fèi)。
    可以說，該技術(shù)能否成熟，直接關(guān)系到了攻擊核潛艇的命運(yùn)。
    當(dāng)時(shí)，在該領(lǐng)域進(jìn)行深入研究的不僅有中國(guó)海軍，也有美國(guó)海軍，因?yàn)榇蠹叶贾溃@是必須攻克的技術(shù)難關(guān)。
    萬幸的是，技術(shù)進(jìn)步總是超乎預(yù)料。
    到二零四七年的時(shí)候，中國(guó)海軍投資研制的磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率就突破了百分之五，而且已經(jīng)解決了主要技術(shù)難題。根據(jù)軍事情報(bào)局提供的情報(bào)，美國(guó)海軍在該領(lǐng)域的研究也取得了重大突破，只是美國(guó)在可控聚變反應(yīng)堆的小型化問題上做得不徹底，因此在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上中國(guó)。別的不說，美國(guó)規(guī)劃的下一代航母依然采用了裂變反應(yīng)堆，而且依靠以往的技術(shù)積累，把裂變反應(yīng)堆的輸出功率提高到了兩百兆瓦，能夠在安裝四座反應(yīng)堆的情況下，把下一代航母的最大航速提高到四十五節(jié)左右。如果美國(guó)已經(jīng)在聚變反應(yīng)堆小型化上取得了重大突破，就沒有任何理由繼續(xù)采用裂變反應(yīng)堆，因?yàn)榫圩兎磻?yīng)堆的功率密度比裂變反應(yīng)堆高了十倍以上。
    受此影響，二零四七年底，海軍提出了新一代攻擊核潛艇的建造方案。
    按照海軍的要求，新一代攻擊核潛艇將采用磁流體推進(jìn)系統(tǒng)與可控聚變反應(yīng)堆，最大潛航速度不得低于四十五節(jié)，而且在以四十節(jié)航行時(shí)的總體噪聲強(qiáng)度不得超過一百分貝，具備強(qiáng)大的持續(xù)作戰(zhàn)能力。
    可以說，這個(gè)要求并不低。
    即便動(dòng)力系統(tǒng)與推進(jìn)系統(tǒng)的問題得到解決，也需要在其他領(lǐng)域取得重大突破，比如研制出xìng能更好的仿生消聲瓦，把潛艇的流體阻力系數(shù)降低百分之三十以上，才有可能把流體噪聲控制在海軍的要求范圍之內(nèi)。除此之外，還必須考慮主動(dòng)降噪，不然很難把噪聲強(qiáng)度降低到一百分貝以內(nèi)。
    事實(shí)上，這些都是小問題。
    當(dāng)時(shí)，最嚴(yán)重的問題是推進(jìn)系統(tǒng)散熱。
    要知道，即便磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了百分之十，也意味著有百分之九十的能量將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如果推進(jìn)系統(tǒng)的輸出功率為一萬五千千瓦，就意味著有十三萬五千千瓦的功率在給潛艇加熱。潛艇散熱不是大問題，海水就是最好的散熱介質(zhì)。問題是，這么大的熱量很難立即發(fā)散，很容易燒毀推進(jìn)系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)，而且加熱周圍的海水，必然削弱潛艇的隱蔽xìng。
    可以說，解決不了散熱問題，一切都是白搭。
    問題是，傳統(tǒng)的散熱手段根本行不通，因?yàn)檫@都意味著直接把熱量釋放到潛艇周圍的海水中去。
    唯一可行的辦法，就是利用推進(jìn)器散發(fā)的熱量。
    當(dāng)時(shí)，中國(guó)工程師首先想到的就是在磁流體推進(jìn)器上設(shè)置熱敏電極，把內(nèi)能再次轉(zhuǎn)化為電能，為潛艇上的耗電設(shè)備供能。只是潛艇在大多數(shù)時(shí)候，消耗的電能很有限，因此這個(gè)辦法根本行不通。
    最終，工程師想到了一個(gè)解決辦法，就是讓內(nèi)能循環(huán)再利用。
    說得簡(jiǎn)單一些，就是首先讓內(nèi)能通過熱敏電極轉(zhuǎn)化為電能，用來驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器，從而達(dá)到了反復(fù)利用的目的。
    更重要的是，這樣一來，能夠大幅度提高磁流體推進(jìn)器的能量轉(zhuǎn)換效率。
    二零四八年，中國(guó)海軍就制成了第一臺(tái)能量轉(zhuǎn)換效率超過百分之十的磁流體推進(jìn)器，并且在當(dāng)年年底把效率提高到了百分之十三。當(dāng)時(shí)，工程師與海軍都很樂觀，認(rèn)為完全有能力把能量轉(zhuǎn)換效率提高到百分之三十。
    果真如此的話，攻擊核潛艇的前景就十分樂觀了。
    要知道，大部分泵**推進(jìn)器的能量轉(zhuǎn)換效率也就只有百分之三十多。
    如果磁流體推進(jìn)器能夠達(dá)到這個(gè)級(jí)別，那么就能采用小型聚變核反應(yīng)堆，甚至有可能采用燃料電池。
    可惜的是，到二零四九年底，磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率也只有百分之十五。
    在工程師修改了數(shù)學(xué)模型之后，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常悲觀的結(jié)果，即內(nèi)能再利用系統(tǒng)有一個(gè)極限值，最多能把磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率提高到百分之十八，而實(shí)際上能達(dá)到百分之十五就很不錯(cuò)了。
    事實(shí)上，這算不上壞消息，因?yàn)楹＼姷幕疽笫沁_(dá)到百分之十。
    二零四九年初，海軍正式啟動(dòng)了新一代攻擊核潛艇的設(shè)計(jì)與建造計(jì)劃。
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