国外军用核动力装置发展动态分析

中仍是海上最具活力的核心兵力，表现出超常的实战能力和威慑作用。
当今世界美、俄、英、法和中国等５个国家有核动力潜艇。除中国外，各国在役核动力潜艇１４３
艘，在役艇用反应堆共计１８７座。表一示出了国外在役潜艇核动力装置概况。
表一国外在役潜艇核动力装置概况
国别
潜艇类型
级别Βιβλιοθήκη 数量在役核动力装簧概况
弹道导弹核潜艇（ＳＳＢＮ）
法国 弹道导弹核潜艇（ＳＳＢＮ） 凯旋（ＬｅＴｒｉｏｍｐｈａｎｔ）
２ １ ＰＷＲＫｌ５１５０ＭＷ双机单轴４１５００马力泵喷推进
总计
１４（４）
－ｋ包含２００１年１２月４日已入役的“猎豹”号核潜艇。
２．１ 美国军用核动力装置的发展动态 由于冷战的结束，全面核战争的可能性已减弱，美海军的战略中心己从重视远洋深海区域作战
强军事力量作为维护自身安全和国家利益的重要途径，一场以发展高技术武器为先导的军事领域的
深刻变革正在世界范围内兴起。为适应新的形势并争取自身优势，许多国家纷纷调整国防政策和军
事战略，普遍压缩军备规模，更加注重质量建军。 在核动力舰船方面，在役的核潜艇大多为８０～９０年代的新装备，其吨位大、性能好，舰载武
转移到地区纷争和近海作战，８０年代美海军开发研制的高参数、大潜深的“海狼”级已不适应新 世纪美国国防战略的需求。为此，美国防部缩减了“海狼”的建造数量，提出建造低成本、集先进技术 ｒ一‘身、承担多种使命任务的“弗吉尼Ⅱ”级攻击型核潜艇，充分体现出适用性和先进性并举的方针。
“海狼”级攻击型核潜艇现已服役２艘，在建仅有１艘，预计２００４年服役。“海狼”级艇妖１０７．６
结合以Ｅ Ｓ６Ｗ、Ｓ８Ｇ两型核动力装置情况，分析美国军用核动力装置特点和发展方向主要表 现在：Ｉ）在采用典型成熟的压水堆结构基础上，研制高可靠性、安全性、生命力的核动力装置。 而且，据报道美正在研制一种新型的能产生５００～５０００ＫＷ功率的采用热离子和热电系统的船用反 应堆；２）延长堆芯换料周期和使用寿命，使堆芯可在潜艇全寿期内持续使用，不必更换；３）提高 反应堆的功率密度，进一步缩小核动力装置的体积和重量；４）采用板状燃料元件，提高反应堆的 比功率、堆芯寿命；５）发展低噪声舰船动力装置，“弗吉尼亚”级核潜艇在自然循环工况下的最高 航速达到了２０节，居世界先进水平；６）提高装置设备的抗冲击性能，保证潜艇的生命力和战斗力： ７）提高装置自动化水平。
用于潜艇的动力推进。因此，本文主要讨论潜艇核动力装置的发展动态。核动力潜艇是先进国家海
军兵力的重要组成部分，也是核大国核威慑力量的重要支柱。核动力装置是核潜艇的心脏，提供推
进潜艇航行所需的动力和电力。正因为有了这样的“心脏”，才使核潜艇具有隐蔽性好、水下续航
力大、自持力强、突击威力强等突出特点。尽管冷战己结束十余年，但核动力潜艇在现代局部战争
２．３英国军用核动力的发展动态 英国的“机敏”级攻击型核潜艇首艇已于２０００年１０月开工，将于２００５年服役，第二批２艘
“机敏”级也已纳入建造计划。“机敏”级是始于１９９９年４月的“未来型攻击潜艇”（ＦＡＳＭ）概念 研究，主要着眼于２０１０年替代现役的“特拉法尔加”级。“机敏”级攻击型核潜艇艇长９７米、艇 宽１０ ７米、吃水１０米、水下排水量７２００吨、水下最高航速２９节、艇员９８人。该艇采用ｌ座ＰＷＲ＊２ 压水堆，热功率为１１０ＭＷ，２台Ａｌｓｔｈｏｍ蒸汽轮机，单轴，轴功率为２７５００马力，采用泵喷式推 进器。ＰＷＲ－２压水堆堆芯寿期２５年，堆芯与艇同寿期。在降噪方面取得了很多成果，如降低了主 泵的功率消耗和转速．改进了泵壳设计，极力提高静音性能。第二代ＰＷＲ－２压水堆Ｇ、Ｈ型堆芯 是充分利用陆上模式堆ＳＴＦ－２开发出的，使模式堆的利用率和研究开发效果大为提高，体现了英国 发展军用核动力稳步前进、利用一座陆上模式堆发展多型堆芯的经济有效发展模式。
俄亥俄（Ｏｈｉｏ）
鲟鱼（Ｓｔｕｒｇｅｏｎ）
美国 攻击型核潜艇（ＳＳＮ）
富兰克林（Ｆｒａｎｋｌｉｎ） 洛杉矶（Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ）
海狼（Ｓｅａｗｏｌｆ）
台风（Ｔｙｐｈｏｏｎｌ
１８ １ ＧＥ Ｓ８Ｇ ＰＷＲ ２１５～２３０ＭＷ双机单轴６００００马力 １ １ ＷＨ Ｓ５ＷＰＷＲ ８５ＭＷ双机单轴１５０００马力 １ １ ＷＨ Ｓ５ＷＰＷＲ ８５ＭＷ双机单轴１５０００马力 ５Ｉ １ ＧＥ Ｓ６Ｇ ＰＷＲ １３０～１５０ＭＷ双机单轴３５０００马力 ２ ＷＨ Ｓ６ＷＰＷＲ２５０ＭＷ双机单轴５２０００马力泵喷推进 ２ ２ＶＭ．５ ＰＷＲ ３８０ＭＷ双机双轴８１６００马力
ｌ ２ Ｖｌｖｌ一５ ＰＷＲ １９５ＭＷ单机单轴４７５００马力
罗
攻击型核潜艇（ＳＳＮ） 斯
扬基（Ｙａｎｋｅｅ）ｅｘ．ＳＳＢＮ 维克多３（Ｖｉｅｔｏｒ－ｌＩＩ）
ｌ ２ＶＭ．４ＰＷＲｌ５５ＭＷ双机双轴３７４００马力 ６ ２ ＶＭ－４ＰＷＲ １５０ＭＷ双机单轴３１０００马力
阿库拉（Ａｋｕｌａ）
９ ２ＶＭ．５ ＰＷＲｌ９０ＭＷ双机单轴４７６００马力
“弗吉尼亚”级多用途攻击型核潜艇计划建造６艘，现已在建４艘，首艇预计２００４年服役。“弗 吉尼亚”级艇长１１４．９米、艇宽１０．４米、吃水９．３米、水下排水量７８００吨、水下最高航速２８节、 艇员ｔ３４人。该艇的动力装置采用通用公司的Ｓ９Ｇ型压水堆ｌ座、２台蒸汽轮机，单轴，轴功率为 ２４０００马力，采用泵喷式推进器。Ｓ９Ｇ型堆为自然循环反应堆，热功率为９８ＭＷ，采用二氧化铀和 锥－４板型燃料，Ｕ．２３５富集度为９３％一９７％，堆芯有效满功率为５００天，换料周期为３０年，与艇同 寿命。由于采用许多新技术，与以前的反应堆相比，整个Ｓ９Ｇ反应堆系统中各种泵和阀的使用量 减少了４０％，从而降低了反应堆的噪音。采用新概念的屏蔽层（钢和加有铬酸盐的水作为屏蔽层）， 减少了铅的用量，节省了空间和重量。同时，动力装置的所有设备都安装在高性能的减振机座、弹 性支座或弹性减振器上，主机和辅机等艇上的重要设备均采用了整体双层减振基座，振动较大的设 备采用缓冲振动的覆盖层和空气夹层以减少机械振动的幅度，使艇的安静性大大提高。在装置控制方 面，一·、二回路系统均采用了计算机信息处理、监测报警及与系统之间的数据通信，并实施人—机对话。
米、艇宽１２．９米、吃水１０．９米、水下排水量为９１４２吨、水下最高航速３９节、艇员１３４人。该艇 的动力装置采用西屋公司Ｓ６Ｗ型压水堆１座、２台蒸汽轮机，单轴，轴功率为５２０００马力，采用 泵喷式推进器。Ｓ６Ｗ型堆为自然循环反应堆，热功率为２５０ＭＷ。采用二氧化铀和锆－４板型燃料， Ｕ．２３５富集度为９３％．９７％，堆芯换料周期为２５～３０年。美国海军为了验证“海狼”级核潜艇的耐 冲击性和安全性，对超过９７％的设备进行试验（其中对保证核装置安全性的设备是１００％），提高潜 艇的抗冲击性能。
国外军用核动力装置发展动态分析
吕襄波李兆俊钱永柏伍克波
海军装备论证研究中心舰船所
［摘要】
率文从美国、俄罗斯、英国、法国军用核动力的发展现状，全面研究分析国外军用核动力装置的发展动态 分析在新的战略形势下国外军用核动力装置的发展动向。
［关键词】
核动力装置发展动态。
￥
十
１．概述
目前，世界各国的军用核动力主要用于潜艇和航空母舰等大型舰船的动力推进，其中绝大多数
器数量多、种类齐全，因此具有强大的打击能力。目前，先进海军国家逐步减少核动力潜艇的数餐，
强调精兵精装备，注重利用高新技术提高核潜艇的技术性能，期望未来核潜艇的综合性能完全跨入
一个崭新的境界。近期国外核动力潜艇建造项目情况见表二。
表二国外核动力潜艇正在建造（计划建造）项目概况
国别
潜艇类型
级别
数量
在建核动力装置概况
总计
数量
在役核动力装置概况
４ Ｉ ＰＷＲ－２Ｇ ＩＩＯＭＷ双机单轴２７５００马力泵喷推进
７ １ ＰＷＲ－Ｉ Ｚ６０ＭＷ双机单轴１５０００马力泵喷推进
５ １ ＰＷＲ．Ｉ Ｂ６０ＭＷ双机单轴１５０００马力泵喷推进
２ １ ＰＷＲＰＴＡ ８５ＭＷ双机单轴１６０００马力电力推进
２ １ ＰＷＲＫｌ５ １５０ＭＷ双机单轴４１５００马力泵喷推进
弹道导弹恢潜艇（ＳＳＢＮ）
得尔塔４（Ｄｅｌｔａ．Ⅳ） 得尔塔３（Ｄｅｌｔａ．１ＩＩ）
７ ２ ＶＭ－－４ ＰＷＲ】８０ＭＷ双机双轴３７４００马力 ６ ２ＶＭ－．４ＰＷＲｌ ８０ＭＷ双机双轴３７４００马力
得尔塔１（Ｄｅｌｔａ－Ｉ）
２ ２ｖＭ一２ＰＷＲ １５５ＭＷ双机双轴３７４００马力
俄
塞拉２（Ｓｉｅｒｒａ－ＩＩ）
阿库拉（Ａｋｕｌａ）
２★ ２ ＫＴＰ－６ ＰＷＲ １９０ＭＷ双机单轴４７６００马力
多用途型核潜艇（ＳＳＧＮ） 奥斯卡２（Ｏｓｃａｒ－Ｊ１）
１ ２ＶＭ．５ ＰＷＲ ３８０ＭＷ双机单轴９８０００马力
英国 攻击型核潜艇（ＳＳＮ）
机敏（Ａｓｔｕｔｅ）
３（２） Ｉ ＲＲＰＷＲ－２双机单轴２７５００马力泵喷推进
２．２俄罗斯军用核动力的发展动态 由于近几年美俄军事形势的变化和俄罗斯经济危机的影响，导致俄罗斯海军的核潜艇逐步从大
型到中型规模发展。虽然俄罗斯的经济处于十分困难的时期，但一直没中断核动力装置的研制工作， 在研制能力和技术水平方面仍然是美国的强劲对手。进入新世纪后，俄罗斯开始控制核潜艇的数量 和规模，走质量建军的道路。而且经历“库尔斯克”号核潜艇沉没事故之后，俄海军更加注重质量 建艇，缩减了许多在建潜艇的计划，提高潜艇的整体技术水平及其管理、指挥、后勤保障水平。
美国 攻击型核潜艇（ＳＳＮ）
海狼（ＳｅａｗｏｌＯ 弗吉尼亚（Ｖｉｒｇｉｎｉａ）
ｌ １ ＷＨ Ｓ６ＷＰＷＲ ２５０ＭＷ双机单轴５２０００马力泵喷推进 ４（２） １ ＧＥ Ｓ９Ｇ ＰＷＲ ９８ＭＷ双机单轴２４０００马力泵喷推进
攻击型核潜艇（ＳＳＮ） 蛾罗斯
北德文斯克Ｓｅｖｅｒｏｄｖｉｎｓｋ ｌ １ ＫＴＰ．６ ＰＷＲ １９５ＭＷ双机单轴４３０００马力泵喷推进
６
国别
潜艇类型
级别
弹道导弹核潜艇（ＳＳＢＮ）
前卫（Ｖａｎｇｕａｒｄ）
英国 攻击埋核潜艇（ＳＳＮ）
特拉法尔加（Ｔｒａｆａｌｇａｒ） 快速（Ｓｗｉｆｌｓｕｒｅ）
法国
弹道导弹核潜艇（ＳＳＢＮ）
不屈（Ｌｅ Ｉｎｆｌｅｘｉｂｌｅ） 凯旋（Ｌｅ Ｔｒｉｏｍｐｈａｎｔ）
攻击型核潜艇（ＳＳＮ）
红宝石（Ｒｕｂｉｓ）
６ ｌ ＰＷＲＣＡＳ４８４８ＭＷ双机单轴９５００马力电力推进
１４３
２．国外军用核动力装置的发展动态
和平与发展是当今时代的主题。要和平、求合作、促发展已经成为不可抗拒的时代潮流。冷战
结束后，国际形势总体上继续趋向缓和，但军事因素在国家安全中仍占重要地位。在新的国际安全
环境中，世界多数国家在注重运用政治、经济和外交等手段解决争端的同时，仍把军事手段以及加
多用途型核潜艇（ＳＳＧＮ） 奥斯卡２（Ｏｓｃａｒ－１Ｉ）
７ ２ＶＭ一５ ＰＷＲ ３８０ＭＷ双机单轴９８０００马力
辅助｛｜｜１练核潜艇（ＳＳＡＮ）
扬基（Ｙａｎｋｅｅ） 得尔塔３（Ｄｅｌｔａ－ｎＩ）
２ ２ＶＭ．４ ＰＷＲｌ８０ＭＷ双机双轴３７４００马力 ｊ ２ ＶＭ．４ＰＷＲ ｌ ８０ＭＷ双机双轴３７４００马力
２００１年１２月４日俄海军“猎豹”号核潜艇入役，该艇属“阿库拉”级多用途核潜艇，另一艘 在建的“阿库拉”级多用途核潜艇计划于２００４年服役。“猪豹”号核潜艇艇长１１０．３米、艇宽１３．６ 米、吃水９．７米、水下排水量１２７７０吨、水下最高航速３３节、艇员７８人。从“猎豹”号开始，新 建的“阿库拉”级后续艇均采用２座ＫＴＰ．６型一体化压水堆、２台ＧＴ３Ａ蒸汽轮机、单轴、轴功率 为４７６００马力，双螺旋桨推进。ＫＴＰ．６型一体化反应堆热功率为１９０ＭＷ，高效列管式直流蒸汽发 生器布置在压力容器内。同时，动力设备尽量采用低噪声设备，动力装置安装在一个统一的减振浮
筏上，在浮筏上敷设大量的约束阻尼材料。系统管路采用弹性连接管连接。采取了众多降噪措施后，
“猪豹”号核潜艇的安静性有了１ｓ跃性的改进。在自动化控制水平方面，“猎豹”号核潜艇可以说
是世界各级核潜艇中最高的，仅需艇员７８人，而以高自动化著称的美国“海狼”级核潜艇人员编 制仍达到１３４人。
正在建造的“北德文斯克”级核潜艇，将于２００５年服役。该艇艇长１１１米、艇宽１２米、吃水 ８．４米、水下排水量８６００吨、水下最高航速２８节、艇员８０人。采用１座ＫＴＰ一６型一体化压水堆， 热功率为１９５ＭＷ，２台ＧＴ３Ａ蒸汽轮机，单轴，轴功率为４３０００马力，采用泵喷式推进器。据报 道，ｔ·北德文斯克一级后续艇的核动力系统有可能进行重大改进，安装新的热离子和热电系统的核 反应堆，赢接进行热电转换。该新型反应堆寿命长、重量轻、抗冲击能力强，具有传统核反应堆所 无法比拟的优势。
以上新型核动力装置情况表明俄罗斯军用核动力装置的发展动态有以下几个特点：１）俄罗斯 的军用反应堆基本上都改为压水堆了，同时有报道表明俄也在研制新型热离子和热电系统的核反应 堆：２）俄罗斯军用核动力装置经紧凑布置过渡后己建成一体化反应堆：３）俄罗斯核潜艇也逐步采 用了单堆装艇；４）童流蒸汽发生器技术已趋成熟，高效列管式直流蒸汽发生器已成功用于潜艇核 动力装置；５）军用核动力装置控制自动化水平高。