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核动力航空母舰的缺点是什么?

2020-11-01 01:01阅读(60)

核动力航空母舰的缺点是什么?:谢谢邀请!要说核动力航母的缺点有哪些?首当其冲的是舰载核反应堆的技术难度太大。裂核反应堆技术用于普通发电领域就已经是高难:

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谢谢邀请!

要说核动力航母的缺点有哪些?

首当其冲的是舰载核反应堆的技术难度太大。裂核反应堆技术用于普通发电领域就已经是高难度的高科技项目,全球也只有中国、俄罗斯、“七国集团”等少数国家掌握,而舰载裂核反应堆技术需要大幅度的小型化,比普通发电用的裂核反应堆技术的难度又增加了不止一个档次,所以该技术应用最成熟的也只有美国,其它国家都还处在探索、跟进阶段。

其次是技术措施要求太苛刻,技术成本太高。比如上亿度高温的固定、隔离措施,防辐射的隔离措施,防核泄漏技术措施,以及一旦发生故障的预防措施,等等这些都需要各种技术研发、消耗各种材料资源和高额成本投入。

其三是一旦发生破坏性故障,如战争、自然灾害、舰船自身原因等的造成核反应堆较大破坏、开裂泄漏等,就会对所在水域和周围环境造成长期性、毁灭性、变异性的破坏。

其四是航母核动力技术依然要消耗地球的稀缺资源——放射性金属材料,如铀、钚等,由于这些材料在地球上的含量极少而且品位极低,其开采炼制过程不但伤害人身健康,而且技术要求高,炼制、提纯、浓缩等工作量极大、能耗极高。

其五是航母核反应堆系统重量重、体积大。这方面虽然没有公开资料介绍,但可以推测,应该比普通燃气轮机动力系统重许多、大许多。

那么有没有比核动力的技术要求更低、更环保、更安全、技术成本更低的航母动力技术呢?

有!!!

它就是“喙轮全热动力发动机技术”,可利用海水中所含太阳能作为能源,再与蒸发温度低于-20℃的制冷剂组合,为航母提供动力。

零消耗、零排放、零污染、无限航程、重量轻、体积小。


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核动力航母是采用核能做为动力来源的航空母舰,航母的动力主要有三种,一个是燃气轮机做为动力,一个是核动力,一个是锅炉蒸气动力,燃气轮机和锅炉蒸气动力也叫常规动力。核动力和锅炉动力都有一个共同点,就是依靠蒸气,都有一个蒸气轮机,区别在于核动力使用核燃料烧开水产生蒸气,锅炉动力使用重油烧开水产生蒸气。核动力航母是一个潮流,优点是拥有无限航程,节省了燃油补给,能够节省动力舱室空间,改善舰员居住环境,提高弹药,航空燃油储存量。核燃料使用期内的后勤补给简单,能够为未来电磁武器装备安装提供能量储备,但核动力航母则有很多缺点。

从技术角度存在的缺点;(一)造价高,总体费用高于常规动力航母,技术门坎高,不易建造。核动力航母最大的拦路虎是技术难度高,核动力航母不同于核电站,核电站核燃料丰度低,3~5%就够用了,航母不行,不可能每年都更换核燃料,因为更换核燃料的周期很长,通常需要高丰度的核燃料,例如,据说美国航母的核燃料丰度接近武器级,这对于核动力建造、维护保养费用就非常高,技术难度、材料工艺都是高技术,涉及的前沿技术领域广,并不是谁都能够制造。

(二)使用费用、维护保养费用高。核动力航母虽然加一次燃料可以使用很长时间,甚至是整个服役期内都不需要更换燃料,看着省钱,其实并非如此。核动力本身就是靠钱来支撑的,除了制造成本,使用维护费用也很高。既便不更新燃料也需要定期维护保养,一艘核动力航母的维护保养费用远远超过建造总费用,而需要更换燃料的航母,换一次燃料需要数亿美元,加上其它中期维护保养费超过十亿美元,而且,维护周期长,通常需要2~3年时间,不利于战备需要。核动力航母从维修保养状态转入战备状态的时间很长,不像常规动力航母,随时都可以转入战备状态,因此,备战能力差。

(三)核动力航母退役后核动力设备处理困难,后遗症很大,目前,没有很好的解决办法,虽然可以封存掩埋,但必须要承认这只是一个临时性的措施,也是一个安全隐患,并且处理费用高昂。从作战性能角度看存在的缺点;(一)核动力航母虽然具备无限航程,不需要燃料补给,但航母不是去单打独斗,需要有其它舰船保驾护航,航母本身没有战斗力,自卫能力也处于挨打的位置,其它舰船依然需要补给,因此,核动力航母不需要燃料补给也就变得意义不大了。例如,美国核动力航母编队和常规动力航母编队战时补给时间为3.3和3左右,核动力航母具备一定优势,但相差不大。

(二)部署能力上;核动力航母使用维护时间要超过常规动力航母,年均维护时间常规动力航母为3个月左右,核动力航母为5个月左右,实际备战能力常规动力航母要超过核动力航母。(三)人员培训周期和费用对比;核动力航母人员培训周期长于常规动力航母,培训费用也远高于常规动力航母,并且平时的检验考核任务也多于常规动力航母,使用和维护并不简单。

核动力航母和常规动力航母综合性能对比;核动力航母虽然节省燃油空间,也节省动力空间,但这些都不能用在提高机库面积和增加舰载机数量上。核动力航母虽然有无限电能,但对于弹射器而言,不需要太多而是够用就行,再多的电也没用。美国曾经对小鹰级航母和尼米兹级航母做过对比,小鹰级航母比尼米兹级小,但舰载机携带量却并不少,如果换算到尼米兹级核动力航母的排水量,结果小鹰级航母的舰载机携带量高于尼米兹级,并且在舰载机出动效率上核动力也没有优势。美军得出的结论,相同排水量的常规动力航母和核动力航母的综合性能上没有区别,而在备战能力,出动效率,人员培训周期,总体费用上常规动力航母占优势。

总体而言,核动力航母的优势并不是提现在作战能力上,也不是作战效率上。核动力航母即便是再先进,本身也不过是一个平台,舰载机是战斗力的来源,核动力航母的优势体现在一个国家的技术能力,国力上,这本身就是一种威慑。从技术优势上来说,核动力航母具备进一步提高的基础,例如,未来的电磁武器装备,设备,激光武器装备,这方面拥有常规动力航母无法比拟的技术潜力和发展优势,这才是核动力航母真正的优势所在。至于不需要频繁补给燃料,节省空间多载舰载机更是不搭边。核动力航母即便一辈子不用补给,其它编队舰船也要补给,航母舰员也要吃喝,核动力航母还有一个优势,就是一个能力的象征。
以上是兔个人观点,欢迎关注兔哥,欢迎探讨评论,图片来源网络。

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答:主要航母造价高昂,还有为了防核幅射,要进行重屏蔽,所以核动力装制非常的重。

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核动力航母和常规动力航母比起来,是有那么一点缺点,但是更多的是优势,优劣相比,还是优势更大。核动力航母的主要劣势是太贵、太麻烦,就和“大小姐”一样,出勤时间短,但是维护保养的时间却很长。

图为美国海军福特号航母出海训练,他目前还没有形成战斗力,甲板上空空荡荡。


举个例子吧,美国海军的尼米兹级核动力航母,平均造价是46亿美元,这还是建造了10艘后,分摊了不少成本后的价格,即便是其最后一艘,也就是“乔治·布什”号航母,价格也达到了40亿美元。而在同时期建造的俄罗斯库兹涅佐夫级航母、我国海军的辽宁号航母,价格是15亿美元。相比来看,价格要便宜一半以上。

图为美国海军福特号航母,他是目前世界上最贵的航母。


那有人要说了,库兹涅佐夫号和辽宁号,都是6万吨级的航母,而尼米兹级是弹射器、9万吨级航母,价格高是自然的,但是如果我们和4万吨级的戴高乐号核动力航母比起来还是一样的。戴高乐号是美国之外唯一的核动力航母,排水量也不大,才4万吨级,战斗力也不如库兹涅佐夫号和辽宁号,但是他的造价达到了26亿美元,依然比辽宁舰他们贵出10多亿美元。

图为福特号航母的结构图。


那有人又要说了,欧洲的东西贵是出了名的,护卫舰的造价超过10亿美元的比比皆是,但是要知道,戴高乐号可是上世纪80年代建成服役的,即便是忽略美元这近30年来的贬值,直接让他和同在欧洲的英国海军“伊丽莎白女王”级航母比较,80年代的戴高乐号也还是贵,女王级航母2艘一共50亿美元,1艘25亿美元,依然比戴高乐号航母要便宜,何况这还是现在美元已经严重贬值的情况下的。

图为福特号航母出海训练。


和同时期的核动力航母比起来,女王级已经非常便宜了,要知道,美国海军最新的福特级航母,造价已经达到了140亿美元1艘,其二号舰,约翰·肯尼迪号,也达到了132亿美元的造价,比同期排水量为6.5万吨、本来就用工成本更高的英国女王级航母,直接贵了5倍。核动力航母不但贵,关键用起来也麻烦事情太多。

图为美国海军福特号航母进行舰载机起降测试,他的核燃料棒30年才更换一次。


比如说,核动力航母每隔一段时间,大约是3-5年,就需要入坞进行维修,每次维修短则1年,长则两年,法国海军因此每隔一段时间就要经历一个漫长的无航母可用时期。这还不算完,在核动力航母使用的中期维护,也就是所谓的中期大修中,他需要进行核燃料棒的更换工作,需要停堆维护,这样的维护耗时更长,达到两年是普普通通的事情。

图为英国海军伊丽莎白女王级航母,他是世界上价格最贵的常规动力航母。


当然,如今美国海军的福特级航母开始解决这个问题了,他使用了高丰度的核燃料棒,更换时间延长到了30年,基本上等于航母的全服役周期了,如果不进行延长服役,就不需要更换燃料棒了。而以上的各种麻烦、各种昂贵,在常规动力航母上是不存在的,常规动力航母在出勤率和服役时的完备率上都有相对优势。

图为法国海军戴高乐号核动力航母,他虽然建造于80年代,但是价格也高达26亿美元。


当然,与核动力航母带来的巨大战斗力提升比起来,这点劣势也还是可以接受的了,这也是能有财力、技术发展核动力航母的国家,有发展核动力航母需求的国家,最终都肯定还是要发展核动力航母的原因。正如苏联要建造乌里扬诺夫斯克号核动力航母,法国要建造戴高乐号核动力航母,我国也在大力发展核动力航母一样,核动力航母也必然是航母技术发展的一个趋势。

图为法国海军戴高乐号航母完成船坞维修,重新下水,他的大修花了2年时间,法国2年没有航母能用。


核动力航母航速更高,航程近乎无限,在海上具备强大的巡航、控制和持续施压、长期存在的能力,作战的持久性很强,海上机动作战中,他也具备更强的搜索和攻击能力。在战时对后勤的依赖更低,他不需要舰船燃油的补充,能腾出空间容纳更多的物资,在单次战役中,消耗更低,省下了战争经费,这也是为什么有人会说核动力航母打仗更便宜的原因。

图为福特号航母的甲板布置图,他的航空操作能力很强,战斗力远非目前已经出现的常规动力航母可比。


核动力航母的能量储备也更多,同时支持4条电磁弹射器运行也不成问题,而且能保持长久的大功率运转,常规动力航母就不同了,他的发电需要用到专用的发电柴油机,关键是舰船自己的耗电还需要分一些能源,有可能导致航母的电磁弹射器功率不足,弹射的效率不如核动力航母高,这就导致航母的出动率下降,打击威力下降。

图为我国海军003型常规动力弹射航母设想图,他虽然有3条电磁弹射器,但是战斗力依然无法和核动力航母媲美。


所以说,即便是核动力航母存在这样、那样的问题,也依然比常规动力航母先进,也依然更加强大,也更适合需要远洋作战、全球作战的国家,也是我国航母未来发展的必选之路。

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不得不说,即使高大上如航母,依旧存在三六九等,核动力航母与常规动力相比,优点尽为人知。核动力续航能力强,可以十几年甚至全寿命不用更换燃料,早在70年代,美国的企业号航母就已经完成了中途无燃料补给环球航行的壮举。核动力航母反应堆装置体积小,并且不需要多余空间装填燃料,因此可以搭载更多的舰载机,美国最新的福特级能够一次性停放近90架各类舰载机,而我国的辽宁舰却只能搭载24架,差距不可谓不大。但是唯物辩证法告诉我们,事物都是具有两面性的,核动力航母虽然强,但是仍然有不少为人所不知的缺陷!
▲企业号环球航行

核动力航母与常规动力航母相比,最大的缺点那自然就是贵!核动力航母所使用的小型舰用反应堆单价都在一亿美元以上,福特级所使用的A1B反应堆价格已经达到9亿美元,这种反应堆采用的是丰度在90%以上的武器级浓缩铀,一次装填4吨,价格也高达3亿美元以上。而普通的燃油锅炉蒸汽轮机价格只需要数百万美元,即使是英国伊丽莎白女王级所使用的MT30燃气轮机也不过千万美元而已。相比常规动力装置而言,核动力成本的价格真的可以称之为天价。

除此之外,常规动力航母因为自身能源有限,除了涡轮轴推进动力和满足生活所需之外,很难再分配出其他剩余功率用来设置舰载机弹射装置,因此常规动力航母通常都是滑跃型甲板设计。而核动力充沛的动力让其能够安装多部蒸汽弹射器甚至是电磁弹射器,弹射器可以让舰载机携带更多燃油和武器进行起飞,并且单位时间起飞架次更多,极大地提高了作战效率。但是弹射器这玩意儿价格也不便宜,例如尼米兹级的C13型弹射器单价就达到了1500万美元,四部加起来就是6000万美元。以上算的还只是购买价格,并没有将研发费用计算在内,如果将前期研发费用计算在内,价格将继续成倍增加。
▲蒸汽弹射装置

除了价格高昂之外,限制核动力航母发展的更多是技术原因,要制造核动力航母,首先要掌握的就是水面舰艇的小型大功率核动力反应堆技术。这种技术即便是五常当中也只有美俄完全掌握,法国直接移植凯旋级水下核潜艇的K15反应堆进行折中处理,最后造成了功率不足,戴高乐最高航速只有25节的尴尬现实。英国人索性放弃核动力,采用了自己更为擅长的燃气轮机动力。而像蒸汽和电磁弹射器,目前公开拥有技术的也只有美国,即便是法国也是高价从美国购买的。
▲法国戴高乐航母

正是因为核动力航母又要钱又要技术,全世界除了美国完全依靠自己技术建造了庞大的核动力航母战斗群,也只有法国通过拼命砸钱得到了排水量只有4.2吨的低配版尼米兹级“戴高乐号”航母。俄罗斯虽然继承了苏联衣钵,技术上没有多大问题,但是经济上入不敷出,只有拿着库兹涅佐夫号新三年,旧三年,缝缝补补又三年将就着过了。而未来可能制造核动力航母的,只有既不缺钱,技术上又突飞猛进的中国,让我们拭目以待吧!

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核动力航母于常规动力航母相比,其缺点主要是在经济成本上,举个例子,最直接的造价成本对比,目前的核动力航母中最先进的“福特级”,以2018财年的币值来估计,单位综合建造费用达到了130亿美金,而常规动力航母我们则是以英国的“伊丽莎白女王级”航母为例,按2014年的币值来计算的话,“伊丽莎白女王级”的单位造价成本约为31亿英镑,即大概50亿美金左右,跟“福特级”130亿的造价一比明显就不在一个层次。

然后再来看核动力航母和常规动力航母在全寿命周期内的可部署工作时间的比值(数据来自美国海军“尼米兹级”航母),如下图所示,从图中我们可以知道,核动力航母(CVN)在全全寿命周期内的可部署工作时间比值只有69%,而常规动力航母(CV)的实际可工作部署的时间则占到她全寿命周期的74%,明显要比核动力航母的高一点。最新的“福特级”相关数据未知,但是可以确定的是从“福特级”各方面性能数据都优于“尼米兹级”来看,她的数据肯定是大于69%的。

最后再来看两者的运营成本对比,如下图所示(数据来源同上),以1997年的比值计算的话,核动力航母的全寿命(以50年计算)运营成本达到了222.22亿美金,而常规动力航母的全寿命(同50年)运营成本则是只有140.94亿美金,所以,从经济成本上的对比来看,明显常规动力航母的要占据更大的优势,当然,核动力航母就是因为钱砸得多,所以才会比常规动力航母拥有更强的性能优势,毕竟氪金使人变强。

因此,核动力航母最明显的缺点就只能从经济成本上去找了,同时我们也可以这样认为,航母,尤其是核动力的,只能是大国的玩具,而现阶段也就只有美国一家有资格拥有这样的玩具(“戴高乐”滚),这不仅仅是技术方面的问题,就是在经济上,也能拖垮绝大部分的国家,130亿美金的造价是一种什么概念?举个例子自己体会,伊朗这个国家2018年的国防开支也不过才132亿美金,勉强能买下一艘“福特级”裸船。

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核动力航母在各个方面都完爆常规动力,很难找出常规动力更优秀的地方!

首先是续航能力上,懂点军事都知道核动力几乎就是无限续航,比如对比核动力潜艇,可以连续几个月在海底待着不出来,常规动力即使采用了AIP技术也就是在水下呆1~2个星期而已。美国的尼米兹航母要20多年才更换一次核燃料棒,最新的福特级更是号称50多年都不用换;但是常规动力烧的是燃油,需要不断的补给才行!

空间上,同样因为采用核动力,不用去为装燃油的事情烦恼,比如辽宁舰每次出航要携带8000吨重油,也就是要用超过8000m3空间来装航母燃油,而核动力航母就将这个空间节省下来装航空燃油、弹药库或者扩大机库等等!

速度上,虽然常规动力和核动力都能保持30~32节的高速航行,但核动力提供的动力能达到更高的水平和持久力,他可以一直保持最大速度航行,常规动力则要考虑消耗燃油的问题,很多时候不得不以16~18节的经济航速航行。

核动力的电力还更充沛,尤其是采用电磁弹射后。

如果真要鸡蛋里挑骨头,核动力的缺点就是技术复杂,目前也就只有美国拥有成熟的技术,常规动力也就比核动力更容易造出来,因此各国航母也都是常规动力起步,慢慢向核动力发展!

另外如果核动力航母被击中带来的风险会更大,毕竟一旦核泄漏给世界的污染是不可估量的损失,他们可都是移动的切尔诺贝利核电站,当然战争来临,恐怕也就没有谁去管核污染问题了,打赢战争才是王道!

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核动力航空母舰的动力系统造价,非常昂贵,一般国家根本无法承受它的研发成本和建造成本,核动力航空母舰的维护成本非常高,航空母舰进行维修的时候,就非常费钱,一艘航空母舰的在服役周期内,维护成本远远超出自身造价,核动力航空母舰的维护时间也要比普通航空母舰长很多,核动力航空母舰退役的时候,核反应堆的处理也非常麻烦,必须经过特殊处理,才能达到安全级别。




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题主的问题是:核动力航空母舰的缺点是什么?

核动力航母和常规动力航母相比,最大的缺点就是贵!

据美国方面的估计,采用常规动力的航母要比采用核动力的航母节省58%的运营费,也就是说,如果美国把所用的核动力航母改成常规动力,那么,美国在花了同样费用的情况下下,每年可以养20多艘航空母舰。

正是因为贵,所用很多国家不会选择采用核动力来制造航母。例如,英国的伊丽莎白女王级航空母舰一开始本来打算采用核动力,但是经过海军的的讨论之后认为,大英帝国现在已经日落西山,没钱了,如果把伊丽莎白女王级航母使用核动力,根本就养不起。所以,最终的讨论结果是忍痛将伊丽莎白女王级航母改成了常规动力,这样一来,伊丽莎白女王级航母才能装备两艘。

当然,对英国海军来说,常规动力也已经够用了。毕竟,今天的大英帝国已经不是全球性帝国,没有那么多海上利益需要去维护,也不需要航空母舰到处转悠。

不过,核动力航母虽然贵,但也贵的值!

与燃烧驱动的动力源相比,海军核反应堆每单位提供的原燃料更长。因此,核轮船要快得多,需要携带的燃料少得多,并且不需要氧气源。

此外,核轮船对环境友好:核裂变不会释放温室气体,对放射性泄漏的限制非常出色,几乎不会对环境造成污染!

(浓烟滚滚的常规动力航母)

而且,还安全。

通过使用最新技术,良好的培训计划以及高水平的标准化,核动力推进器是最安全的运输方式之一。到今天为止,美国海军的无事故记录已有5500个反应堆年。

未来,很可能人们的生活中会应用到越来越多的核动力!

核动力好处这么多,在未来除了军用之外,也许民用领域也会产生越来越多核动力产品!

随着化石燃料储量越来越少,在不久的将来,很可能不仅在货船中,而且在飞机和汽车中,都会应用到核技术!

以上!

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核动力航母无限续航对于补给需求远低于常规动力航母,而且其能够搭载更多的航空燃油,从而拥有更长的持续作战能力,并且更充足的电力供应也能满足更多耗电大户的需求。


但是核动力是真的贵。

而核动力水面舰艇家族仅剩核动力航母和核动力破冰船也是因为贵。

原材料成本高,铀235的智取成本要远高于特种高,而且成本高的不是一倍两倍,而是100倍200倍,必须要承认,在日常运行期间,核动力的航母运行成本要低于常规动力航母。

毕竟常规动力航母还得烧锅炉,但是核动力航母确实是不需要进行日常燃油补给,不过考虑过换料大修成本吗?就算福特级航空母舰不需要进行换料大修,但是这些成本已经加到的反应堆里啊。

君不见美国海军都对福特级的价格,美军有些扛不住的着力要求纽波特纽斯降低生产成本吗?

君不见美国那曾经多达7种的核动力巡洋舰家族也是无一例外全部退役吗?长滩班布里奇弗吉尼亚不就是因为核动力维护成本太高了吗?

研发成本高,不过这个问题在核动力航母带来的战略优势下,不值得一提。

维护以及使用成本高 维护成本高原因如下,第一核动力航母的核反应堆需要经过极度紧密的维护,要确保不能出现任何问题因为核反应堆一旦出问题就有可能导致核泄漏事故。所以说自然要增加维护频率,增加顾客频率,也就会增加维护需求,从而增加维护成本。

对人员的要求更高,毕竟是核反应堆,而所有人都会担心核泄漏导致的人体突变,尤其是福岛核泄漏之后,那更是如此。在福岛核泄漏之时,美国军舰第一时间赶紧出港,也能看出美国对核泄漏是多么的恐惧,那么既然美国恐惧核泄漏,美国航母上的舰员会不恐惧吗?

拆解费用贵,任何与核弹和反应堆和原料相关的词,那都代表着绝不能外泄,就是对外出售核电站的时候各国都会谨慎有加,谨防技术泄露。

也就是说核动力航母或者说任何核动力舰艇都不可能向他国出售。没有了卖给他国担污染的最便捷选项,那么就只能选择自行拆解。

而核反应堆因为其核元素,所以在拆解过程中必须增强与员工防护,又会进一步增高拆解成本,而且反应堆的拆解后如何处理又是一个问题,美国所采取的方法是反应堆坟墓。

将被拆解的反应堆集中堆放。

但是在这种阶段,核反应堆就处于一种拆了浪费空气还浪费土地,顺便污染水源的堆着吧,还挺恶心人的。

唯一的选择只有挖上一个数百米的大坑深埋。

这成本,嗖嗖的往上窜。

核动力航母的贵也能够从各国在新型航母选型上发现除了美国以外绝大多数国家在建造新航母的时候,第一时间都会排除核动力航母的选项。

没别的就是贵 甭管自制还是外购,这价格都得翻一倍以上,价格过度高昂。

而且漏了以后着实扛不住。