中國應該發展核電混動潛艇_風聞

潛艇的終極動力是核動力，速度快，具有無限潛航能力，但核動力潛艇的造價也很高，做到靜音尤其不容易。另一方面，常規潛艇的造價低得多，電池動力狀態下，靜音堪比“海洋黑洞”，但潛航時間短，上浮充電不僅容易暴露目標，也容易遺失戰機。各種AIP都有缺點，無法與核動力相比。

另一方面，由於功率與航速成三次方關係，降低巡航速度要求，可以選用大大降低功率的核動力。新型一體化小型反應堆的體積小，運作簡單，可以取代柴油機，用於巡航速度的電力推進，並對電池組充電。在需要高速衝刺時，電池與小堆一起驅動，可以提供短時間的爆發性高航速，用作戰術機動。這樣的核電混動可以在常規柴電潛艇的基礎上發展，具有中低速無限航程和高速安靜衝刺速度，可望成為高端核動力潛艇的有力補充。

不過小堆需要自然循環，不僅降低噪聲，也簡化循環系統，不需要循環泵。問題是自然循環反應堆需要足夠的高度，而噸位較小的常規潛艇發展過來的核電混動潛艇不可能有太大的艇體直徑，否則就失去了造價優勢了。

典型的常規柴電潛艇，上為英國“支持者”級（在加拿大稱為“維多利亞”級），下為“基洛”級

常規動力彈道導彈潛艇“高爾夫”級

法國“梭魚”級的艇體直徑（和噸位）基本上是由反應堆尺寸決定的

典型小堆是瘦高的

一體化反應堆也是這樣

如果從常規的柴電潛艇開始，加長加大指揮塔，利用塔內空間安裝小堆，就有可能在相對較小的艇體裏安裝較高的自然循環小堆，必要的話，在艇底突出一點也是可以的，如“高爾夫”級潛艇所示。

加長加大的指揮塔肯定增加阻力，也加高重心，損害穩定性，但只要設計得當，這些問題是可以控制的。重要的是，具有小堆的核電混動潛艇可以達到相當於核動力的無限潛航能力、高於柴電的衝刺能力和依然較低的造價。

以“基洛”級為參照，水面排水量2300噸，水下排水量3950噸，6800軸馬力（5100千瓦）推進動力，潛航速度20節。插入反應堆艙後，噸位會有所增加。以“蒼龍”級為參照，水面排水量2900噸，水下排水量4200噸，推進動力8000軸馬力（6000千瓦），潛航速度依然為20節。假定功率與速度成三次方關係，巡航速度降低到16節的話，只需要約4100軸馬力，降低到12節更是隻需要約1730軸馬力。但要增加到25節的話，則需要約16000軸馬力（12000千瓦）。電功率6000千瓦的小堆（假定20%的效率，需要30000千瓦熱功率）加6000千瓦的電池組就可以提供25節的衝刺航速。當然，電池組的容量是以千瓦-小時計算的，實際容量就看需要維持多長時間的衝刺航速了。

假定按照常規柴電潛艇慣例的2小時衝刺航速設計，“基洛”級需要10200千瓦-小時的鉛酸電池組，而從“基洛”級相當的尺寸發展的核電混動需要12000千瓦-小時，採用鋰電池的話，能量密度至少兩倍於鉛酸電池，加上取消柴油機和燃油艙，這個容量是不難在相當於“基洛”級的艇體內做到的，實際上應該還有富裕的空間。在16節巡航時，小堆功率一半用於巡航，另有一半功率可用於充電，在理論上3小時內可以再次充滿電池組。假定充電效率80%，也只需要不到4小時，這是很可以接受的。如果要節約使用核燃料，還可以降低航速，並進一步延長充電時間，這樣可能對電池壽命管理也更加有利。

相比之下，水下排水量5300噸的法國“梭魚”級需要26000軸馬力（20000千瓦，反應堆熱功率15萬千瓦），潛航航速同樣為25節航速。更大的噸位部分是由反應堆尺寸決定的，常規反應堆的直徑很難做得太小，要全部容納在艇體內，艇體的基本直徑就小不了。而核電混動的關鍵就是借用指揮塔的高度來解決較小的基本艇體直徑的問題。

很大的電池容量也是核動力的備用動力，足夠保證潛艇安全上浮、一定時間的航行和基本的系統運作了。真正的核動力潛艇反而需要單獨的應急動力系統，以備核動力故障時的上浮、航行和系統運作。

當然，上面的計算十分粗略，沒有考慮進加大的指揮塔的阻力，但也沒有考慮進水下沒有興波阻力和風阻，得失相抵，實際電池組的容量要求可能差不多。核潛艇的成本在很大程度上由反應堆決定，大大降低功率要求的小堆有望用比柴電潛艇增加不多的代價換得接近核動力潛艇的性能。這樣的核電混動潛艇在戰術上除了不能長時間以衝刺航速航行外，大體可與核動力潛艇一樣使用，沒有上浮換氣、充電的需要。20節（已充電）或者16節（正充電）的無限巡航航速也是很實用的戰術航速，是柴電甚至AIP潛艇無法企及的。

中國的柴電潛艇技術已經跨入世界前列，小堆也有深厚基礎，加上X舵、無軸泵推技術，在大力發展下一代核動力潛艇的同時，這樣的成本較低、性能較高的核電混動潛艇很值得考慮。中國海軍建設正在步入歷史上前所未有的黃金時代，但潛艇依然是短板，需要補上。考慮到地緣戰略現實，全核動力化在戰術上沒有必要，在成本上過於高昂。但柴電的潛航時間太短，實際上只能在水下蠕動，相當於可機動的水雷。攔截敵國商船隊沒問題，但用於大國海軍的對抗，還是力不從心了。核電混動是理想的補充。