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主题:【原创】核子电力船 -- 墨虎
受到月色溶溶的鼓舞,俺决定推出核子电力船的概念,探索一条不同于美帝的路线。
1.把核动力航母的核反应堆与储能单元(飞轮矩阵)独立出来,作为核子电力船。
2.核子电力船通过电缆与航母相连。航母在巡航状态下与一条核子电力船对接。在战斗状态(航线+电弹)下同时与两条核子动力船对接提高系统可靠性。
3.核子电力船不仅可以为航母提供电力,也可以为舰队中其他全电推进的舰船提供巡航动力。
4.在不影响维护性的前提下,核子电力船本身可以设计直通甲板,作为直升机航母使用。
这样做的好处:
a.极大的提高航母内部空间
b.把危险的核电站和人员密集的航母隔离开
c.提升整个舰队的续航能力,打造便宜的全核舰队。
d.大幅降低核反应堆的设计制裁难度。
e.大幅降低更换核燃料,处理废弃核反应堆的难度和成本。
f.可以提升现有常规动力航母的战力。
g.方便维护
h.平衡核动力系统的维护周期与舰艇航母的维护周期,提高舰艇出勤率。
核动力舰艇的最大优势就是内部空间大。你想搞的其实是纯电驱动,而不是汽轮机驱动。这样可以使内部空间排布比较方便。
如果大部分军舰都实现了全电驱动,这个想法应该很有用,搞个这样的船就好像给军舰带了个充电器一样。军舰没电了就来充下电,充满了就换下一个,也不用总连着。
工程上应该不难。拦阻锁可以搞定,伞降战车可以搞定,这个不信搞不定?花点钱,全当为太空电梯搞预研了.
不知道航母的反应堆有多大,您有数据吗?
我是觉得:
1.如果航母反应堆真的很小那也是被迫的。如果空间容许,反应堆体积大一点应该好搞,安全维护各个方面都简单。甚至反应堆本身的选型都会有更大的余地。
2.反应堆和蒸汽轮机这一套东东需要不少维护人员和维护设备吧。这些统统加到一起应该占用不少船体空间。况且,拿掉反应堆这一套东西,整个船体内部布局都可以重新优化,提高空间利用率。
3.航母要长时间在海上,去掉一个噪声源和污染源,可以改善内部生存环境。
航母做为一个寸土寸金的专业舰艇,能分出去的模块应该尽量分出去。过去苏联把导弹放在航母上,不明智。现在美国把核动力模放在电弹航母上也是不明智的,是对蒸汽弹射时代的路径依赖。
又长又有韧性,还不能乱打结。不能太重,不能太轻。自身还得有比较好的电磁屏蔽特性。难度不小呢。
航母全电驱动,用电池组,电力船负责充电,电池组用舰载直升机吊装,随充随换。相当于一部手机多块电池。
不过话说要是电力船第一个就被打掉了可怎么办,谁都回不去了。
同时也追求无自身动力,就要再研究了。
指出你观点的一点问题:
1.把核动力航母的核反应堆与储能单元(飞轮矩阵)独立出来,作为核子电力船。
问题:核动力航母不需要储能单元,只要反应堆处在运作中,既拥有足够的能源(一般配置柴油机是为应急所用,苏联的基洛夫级核动力战斗巡洋舰这类列外,那是因为苏联的核反应堆功率不足,才使用二台辅助燃油加热锅炉提升航速,一般美国的航空母舰配置柴油机一是为了应急供电,二是供应为了控制反应堆而提供的电源)
2.核子电力船通过电缆与航母相连。航母在巡航状态下与一条核子电力船对接。在战斗状态(航线+电弹)下同时与两条核子动力船对接提高系统可靠性。
问题:核子电力船通过电缆与航母相连,在海上有风的情况下,很难保证电缆连接的安全性,在战斗状态下同时连接2条电缆,会影响航母的机动能力,两条船同向航行需要保证安全间距,当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,流速要比外部大一些,压强就要比外部小一些。这样,水流的压力差将使两船相互“吸引”,外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。两条船都是这样,三条船更难保证安全,而且距离长的话,电缆就要拉的很长,如果处理不当,会缠住船用螺旋桨,造成事故,所以电力输送在战斗状态下是无法完成的,在平时也只能作为应急手段(损管时)使用,驻泊状态下,船用反应堆向陆地供应电力,这个苏联和美国都用过,这个还相对比较常见。
3.核子电力船不仅可以为航母提供电力,也可以为舰队中其他全电推进的舰船提供巡航动力。
问题:一条电力保障船,为一条船供应电力还好,如果为多船供应电力,技术上难以实现,主要是电缆和船间距的问题,这里就不重复了
4.在不影响维护性的前提下,核子电力船本身可以设计直通甲板,作为直升机航母使用。
问题:作为直升机航母需要设置机库,设置航油库,设置弹药库等等配套设施,等于直升机航母了,核动力直升机航母?太奢侈了,不如直接造大航母。
这样做的好处:
a.极大的提高航母内部空间
?:提高航母内部空间只要把航母的排水量造大一点就可以了,把动力装置移除,应急情况下(海上风浪大,电力船故障,电力船被击毁)航母将变成实实在在的靶子。
b.把危险的核电站和人员密集的航母隔离开
?:危险的核反应堆?其实弹药库,航空油库更危险吧,现代的核反应堆都是有防护措施和安全装置的,SSTAR 小型(Small)密封(Sealed)可运输式(Transportable)自主(Autonomous)反应堆(Reactor)是未来反应堆的发展趋势,而且万一反应堆故障,可以使用中子减速剂,冷却剂,以及插入控制棒来减速或者完全停止反应堆的运行,相对于航空油库,核反应堆还是安全的。
c.提升整个舰队的续航能力,打造便宜的全核舰队。
?:先不谈电力输送问题,核反应堆不便宜,全电推进系统也是贵的要死,本来一艘核航母就可以的,你现在造一艘航母+一到两艘电力船,一条船总比两三条船便宜。
d.大幅降低核反应堆的设计制裁难度。
?:就算不装载在航母上,核反应堆也不会减少多少设计难度,比较安全隔离设施,控制设施等都是无法省略的。
e.大幅降低更换核燃料,处理废弃核反应堆的难度和成本。
?:更换核燃料的成本无法降低,因为一般反应堆的工作年限约20年左右,反应堆核燃料的消耗情况和反应堆的功率有关,该花多少就花多少,不便宜。处理船用废弃核反应堆不管你是航母还是核动力船,一样难的,成本差不了多少,都是船用反应堆,很难拆的。
f.可以提升现有常规动力航母的战力。
?:就算没有电缆连接的问题,你也得全电推进的航母+全电弹射,那个多贵啊,已经不是常规航母了吧。
g.方便维护
?:航母以及核反应堆就没有那一个是很方便维护的
h.平衡核动力系统的维护周期与舰艇航母的维护周期,提高舰艇出勤率。
?:核动力系统的维护周期比航母的维护周期长,其实核动力航母的出勤率还是很高的,毕竟航母的动力装置不耗油,不过航空燃油,弹药,食品,药品的补给是核动力航母所不能忽视的。
写了那么多,来点原创的,其实想法不错,就是不太靠谱。我觉着吧,其实可以发展下三体船,双体船这类的航母,可以先从轻型开始研究,毕竟多体船吃水浅,甲板面积大,航速相对较高,如果是三体船,因为有左右舷体的保护,鱼雷很难对中央舰体造成直击,对提高舰艇的生存力是非常好的,而且甲板面积大,航母甲板面积大不是好事情么?
首先谢谢您的回复,这里涉及到很多细节,我过去并没有深入考虑过。
问题:核动力航母不需要储能单元,只要反应堆处在运作中,既拥有足够的能源(一般配置柴油机是为应急所用,苏联的基洛夫级核动力战斗巡洋舰这类列外,那是因为苏联的核反应堆功率不足,才使用二台辅助燃油加热锅炉提升航速,一般美国的航空母舰配置柴油机一是为了应急供电,二是供应为了控制反应堆而提供的电源)
传统核动力航母和巡洋舰的确不需要强化储能单元,但是未来的航母上的电磁弹射器以及驱逐舰上的激光反导系统,电磁炮系统都需要巨大的瞬间大功率,这就需要强化储能单元了。
考虑目前的技术,储能单元最可能是飞轮矩阵。一是可以提供瞬间大功率,二是没有化学污染,三是个别飞轮的维修替换不影响飞轮矩阵整体的运行。但是飞轮矩阵体积不小而且海上运行有一定危险,恐怕要特别的平台设计,所以我把它放在了核电补给舰上了。
问题:一条电力保障船,为一条船供应电力还好,如果为多船供应电力,技术上难以实现,主要是电缆和船间距的问题,这里就不重复了
全核舰队是任何一支海军的梦想。我最大的期望不在于航母,那是吸引眼球。我最期望看到的是通过核电补给舰的概念,赋予海军,那种只有全核舰队才有的大范围机动巡航的能力。
具体的技术上,我说过,未来的全电巡洋舰是要上激光反导,电磁炮,甚至电磁弹射的,所以它必然有很强大的储能单元。核电补给舰只需定期为各艘舰艇充电即可。如果是飞轮矩阵对飞轮矩阵,那是非常快的。巡洋舰在巡航时依靠自身储能单元的电力,可以不开动燃机,这样一来整个舰队的反潜和隐身能力都会得到极大的提高。
问题:作为直升机航母需要设置机库,设置航油库,设置弹药库等等配套设施,等于直升机航母了,核动力直升机航母?太奢侈了,不如直接造大航母。
这个是我考虑不周,贪大求全了。
?:提高航母内部空间只要把航母的排水量造大一点就可以了,把动力装置移除,应急情况下(海上风浪大,电力船故障,电力船被击毁)航母将变成实实在在的靶子。
b.把危险的核电站和人员密集的航母隔离开
?:危险的核反应堆?其实弹药库,航空油库更危险吧,现代的核反应堆都是有防护措施和安全装置的,SSTAR 小型(Small)密封(Sealed)可运输式(Transportable)自主(Autonomous)反应堆(Reactor)是未来反应堆的发展趋势,而且万一反应堆故障,可以使用中子减速剂,冷却剂,以及插入控制棒来减速或者完全停止反应堆的运行,相对于航空油库,核反应堆还是安全的。
航母还是应该有自己的动力,但是不一定非搞核动力了。如果航母能够搞的大一点,我觉得核动力要很好的。
另外舰队中肯定有不止一条的核子电力船。
没说完先party去了。
飞轮式UPS的瞬间输出功率其实不大,因为是势能(动能)——电能转换,所以优点是蓄能损耗小,输出稳定,缺点是瞬间输出小,而且自重大,一般都是用在主电源盒备用电源的不间断切换上面使用。飞轮式UPS一般只能提供几秒到及分钟的电源,按照重量/能源输出的比例来说,远远小于传统的蓄电池。美国的激光炮用的是化学电池,感觉激光炮这类的瞬间电力需求,还是以化学方式的电池组,比如燃料电池,超级电容这类的组建来满足比较好。其实如果燃料电池发展到能直接更换化学反应物质的话,应用平行补给技术,应用在辅助船只上还是不错的。更换飞轮矩阵感觉不靠谱,运动中的飞轮不怎么方便运输,一是重,二是陀螺运动的飞轮有自稳性,怕震动,海上很难办到。
核动力航妈还是干航妈的活,把突击用的小型船只搞成全电驱动的,电池组+全电推进,辅助应急电池板+小型发电机。战斗状态下直接部署前线,警戒状态下部署在航母外围,巡航状态下可以按照楼主的思路,不过要改良下电力的输送方式:
一、无线输电系统,有微波传输,激光传输,电波传输等好几种方式。只要安全性解决了,那就没上面问题,而且说不定微波传输应急的时候还可以当武器用,一举两得。
二、坞登维护,可以使用大型的船坞登陆舰,为小型船只进行船坞中的能源补给作业,最方便的方式就是直接更换能源模块,这个现在比较容易实现,不过缺点是对海况要求比较高,风浪大就惨了。
总而言之,小型船只应用充电技术比较可行,而大型船只由于所需要的推进功率大,往往会导致充电时间过长,一般都是采用油电混合技术,即内燃机+电机推动。
这样快速充电就是问题了。
您提到无线输电,这个我以前没有考虑过,估计问题不大,但是只能用于小船。
能量块,这个可是好东西,今后称霸宇宙全看它了。:)
但是那些大型舰艇怎么办呢?这才是我的目标呀。
问题:核子电力船通过电缆与航母相连,在海上有风的情况下,很难保证电缆连接的安全性,在战斗状态下同时连接2条电缆,会影响航母的机动能力,两条船同向航行需要保证安全间距,当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,流速要比外部大一些,压强就要比外部小一些。这样,水流的压力差将使两船相互“吸引”,外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。两条船都是这样,三条船更难保证安全,而且距离长的话,电缆就要拉的很长,如果处理不当,会缠住船用螺旋桨,造成事故,所以电力输送在战斗状态下是无法完成的,在平时也只能作为应急手段(损管时)使用,驻泊状态下,船用反应堆向陆地供应电力,这个苏联和美国都用过,这个还相对比较常见。
我的设计是这样的:
1.电缆很长,可以有几公里长。
2.电缆上有浮球,保证电缆浮在海面。
3.电缆上的某些浮球有舵的功能,通过控制使整个电缆呈现蛇形,一是以避免电缆缠绕,二是保证电缆的拉力稳定。
4.电缆本身不吃力,由电缆外包裹的绳索吃力。
5.接口的设计近似降落伞,主要是保证电力接口不吃力,另外可以限制电缆靠近螺旋桨。
为什么非得是核动力船呢?飞机,飞艇不行吗?
为什么一定要用电缆呢?电缆有电磁辐射,对雷达有干扰,而且隐身性不好,要做屏蔽材料,那好,电缆又粗了,贵了。
为嘛非要整核动力呢?除了航母战略潜艇,其他的舰艇都放弃了核动力,以前美国搞过全核舰队的,贵啊!然后现在没了。