核潛艇是海軍強(qiáng)國的標(biāo)志之一,雖然全球有幾十個(gè)國家裝備了潛艇,但是目前能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)、建造核潛艇的國家只有聯(lián)合國的五個(gè)常任理事國。之所以只有“五常”裝備核潛艇,一方面是核潛艇的技術(shù)門檻極高且涉核相關(guān)技術(shù)敏感,只有擁有完善核技術(shù)和工業(yè)制造體系的大國才有條件研發(fā);另一方面就是核潛艇的建造、使用和維護(hù)成本極高,沒有足夠的家底,一般國家還真“用不起”!7月12日法國最新一代攻擊型核潛艇“梭魚級(jí)”首艇“絮弗倫”下水,造價(jià)約12億歐元(約合92億人民幣),被稱為“廉價(jià)”核潛艇,核潛艇的“燒錢”程度可見一斑!法國最新一代攻擊型核潛艇“絮弗倫號(hào)”,水下排水量約5000噸,造價(jià)約12億歐元
核潛艇的高昂造價(jià)有目共睹,在目前的海軍重大裝備中,核潛艇的單位造價(jià)絕對(duì)程度上首屈一指!如美國滿載排水量112000噸的“福特號(hào)”核動(dòng)力航母造價(jià)約140億美元,號(hào)稱史上最貴軍艦,單位造價(jià)約12.5萬美元/噸,而被美國成為“物美價(jià)廉”的“弗吉尼亞級(jí)”攻擊型核潛艇,滿載排水量約8000噸,造價(jià)約為20億美元(保守估計(jì)),單位造價(jià)約25萬美元/噸,而法國的“凱旋級(jí)”戰(zhàn)略核潛艇,水下排水量約1.5萬噸,上世紀(jì)90年代的造價(jià)約為40億歐元(當(dāng)時(shí)幣值約50億美元),單位造價(jià)高達(dá)33萬美元/噸。不論是“弗吉尼亞級(jí)”還是“凱旋級(jí)”,單位造價(jià)都遠(yuǎn)高于“福特號(hào)”核動(dòng)力航母。當(dāng)然,這一方面也是由于潛艇本身的特殊性,先天單位造價(jià)就比水面艦艇高,但是也確實(shí)能夠反映出核潛艇“超凡”的價(jià)格地位!美國“弗吉尼亞級(jí)”攻擊型核潛艇,2014年采購價(jià)格約為18億美元,后續(xù)價(jià)格會(huì)略有上升
法國“凱旋級(jí)”戰(zhàn)略核潛艇,20年前的造價(jià)約為40億歐元,號(hào)稱全球最貴核潛艇
美國“福特號(hào)”核動(dòng)力航母造價(jià)約140億美元,單位造價(jià)不及核潛艇的一半
以目前的科技水平和潛艇性能特點(diǎn),核動(dòng)力與潛艇是最好的搭配形式,核潛艇的作戰(zhàn)性能也是常規(guī)潛艇(包括各種形式的AIP潛艇)所無法比擬的。除了與常規(guī)潛艇類似的武器、電子系統(tǒng)等配置外,核潛艇的高價(jià)格最主要的原因是核動(dòng)力系統(tǒng)以及涉核相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備的特殊性。潛艇用核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)、建造是各大國最為核心的技術(shù)之一。核潛艇反應(yīng)堆需要結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高、可調(diào)節(jié)性好、換料周期長(很多先進(jìn)型號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全壽期不換料)以及高安全性,在核燃料、材料、控制系統(tǒng)和輻射防護(hù)等方面要求極高,相應(yīng)的研發(fā)、制造成本也必然十分高昂。潛艇核動(dòng)力系統(tǒng)的儀表組成
某型反應(yīng)堆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
舉個(gè)簡單的的例子,現(xiàn)代先進(jìn)型號(hào)的核潛艇基本上都是采用全數(shù)字化控制系統(tǒng)(DCS),需要有高精度、高可靠度的測量儀表和傳感器獲得反應(yīng)堆內(nèi)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),而在反應(yīng)堆內(nèi)的運(yùn)行環(huán)境是什么樣的呢?一般來說壓力在10MPa以上(相當(dāng)于1000米水壓)、溫度300℃左右、高中子通量(以及裂變過程中的伽馬射線等)等,一般的儀表根本無法經(jīng)受如此惡劣的環(huán)境條件,更別說獲得準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)了,可能一套不起眼的測量儀表/變送器的價(jià)格就高達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬美元,整個(gè)反應(yīng)堆及配套的汽輪機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)和相應(yīng)的輻射屏蔽裝置等的價(jià)格就可想而知了。反應(yīng)堆頂部各種儀表貫穿件,包括控制棒、核測、溫度/壓力探測器等
從工程復(fù)雜度上來說,工業(yè)界一般認(rèn)為核動(dòng)力系統(tǒng)(包括核電站)與航天系統(tǒng)是并列的難度最高的系統(tǒng)工程,可能在設(shè)備、零部件數(shù)量上核動(dòng)力系統(tǒng)甚至還略勝一籌,由此也可以說核動(dòng)力系統(tǒng)能夠在一定程度上反應(yīng)了一個(gè)國家最高的工業(yè)水平,而能夠集成到潛艇上的核動(dòng)力系統(tǒng)難度就更大了。雜志上關(guān)于093攻擊型核潛艇的結(jié)構(gòu)剖視圖
俄羅斯某型核潛艇拆解后的截面情況,相當(dāng)復(fù)雜!
核潛艇確實(shí)是“燒錢神獸”,但是想要單純的通過“燒錢”獲得核潛艇技術(shù)也沒那么簡單。一直自稱“世界大國”的印度近20年來不遺余力的想要發(fā)展自己的核潛艇技術(shù),甚至為了能夠更好的掌握核潛艇設(shè)計(jì)、性能,花費(fèi)了數(shù)十億美元租借了俄羅斯的核潛艇“試用”,而且在外部的支持下花費(fèi)上百億美元建造了自己的“殲敵者號(hào)”核潛艇。即便如此,印度的核潛艇技術(shù)還遠(yuǎn)未到能夠投入實(shí)際應(yīng)用的程度。別說20、30億美元建造一艘核潛艇,如果能夠獲得相關(guān)技術(shù),就算開價(jià)200、300已美元,相信也會(huì)有國家會(huì)毫不遲疑的掏錢購買,核潛艇就是這么有“貴”的底氣!印度花費(fèi)上百億美元研發(fā)、建造的“殲敵者號(hào)”核潛艇,可能未服役就要退役了
國產(chǎn)下一代核潛艇095和096效果圖
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