不過,氦氣輪機這件事,多多少少也是因為張逸華一直存在心裡,才會在海軍這邊試探著提出來。沒想到一經提出,就得到軍方、核工業公司以及前蘇聯專家的一致贊同,這才有了他要向林振華彙報的緣由。
“氦氣輪機這項技術,現在也是到了瓜熟蒂落的時候了,老張的意思是,借建造10萬噸核動力航母這個機會,利用軍方的力量把全國的技術人員集中起來,突破現有的技術障礙。這也算是機不可失,時不再來吧。”劉向海說道,“小林,咱們剛才不還在說軍民結合的問題嗎,氦氣輪機技術如果能夠實現突破,其民用價值也是非常可觀的。”
“嘿嘿,原來還有民用價值啊。”林振華笑道,“那我可要好好聽聽。我醜話說在前面,看不到‘錢景’的事情,我是不幹的哦。”
653 世界領先
顧名思義,核動力航母就是利用核反應堆來產生動力的航空母艦。核燃料的能量密度大,很少的一些核燃料就能夠提供航母長時間航行所需要的能量,這比燒煤或者燒油要方便得多。
到目前為止,航空母艦中使用的核反應堆大多是輕水反應堆,即使用普通水作為冷卻劑的反應堆。核燃料在反應堆中發生可控鏈式反應,產生出大量的熱,冷卻水把這些熱帶走,在蒸汽發生器中使另一個迴路裡的水進行熱交換,使第二回路里的水轉化為蒸汽,再利用這些蒸汽推動汽輪機做功,帶動螺旋槳運轉。這就是輕水堆核動力航母的工作原理。
輕水堆體積較小,技術也較為成熟,因此無論是船用反應堆,還是發電用的反應堆,大多數都採用了這樣的設計。
輕水堆也有一些致命的缺陷,一是為了保證第一回路里的冷卻水在2度的高溫下仍然保持液態,反應堆必須具有極高的壓力,這對於反應堆的外殼提出了很高的要求。二是堆芯缺乏自我冷卻的能力,一旦外圍的冷卻系統出現故障,堆芯溫就會不斷升高,直到出現堆芯融化的結果。
年代前蘇聯的切爾諾貝利核電站事故,就出現了堆芯融化的事情,最後不得不用海量的混凝土把整個核電站全部封閉起來,以免核物質繼續洩漏。2年的rì本大地震中,福島核電站由於供電系統被破壞,導致了冷卻水迴圈系統停止執行,結果也險些釀成融堆的慘劇。
當時,為了降低堆芯的溫度,rì本採取了用直升機從空中澆水的辦法,又引入了海水進行冷卻。其結果是,雖然堆芯最終得以保全,但大量受到輻shè汙染的冷卻水排入海中留下了嚴重的生態隱患。
航母作為一種作戰武器,在戰爭中受到損傷是難以避免的。萬一出現電力系統受損的情況,反應堆的冷卻系統停止工作,其後果是非常可怕的。即便不說出現融堆這樣的極端情況哪怕是帶有高輻shè的冷卻水洩漏出來,對艦上乘員的影響也不堪設想。
而氣冷堆就不同了,它的工作特點是使用氦氣代替普通水作為冷卻介質,由於不需要像輕水堆那樣維持冷卻介質在高溫下的液態,因此氣冷堆的工作壓力不大,安全xìng更容易保證。
氣冷堆裡的核燃料是用耐高溫的陶瓷封裝成小型球狀的,裂變反應就在每一個陶瓷球的內部發生。萬一出現冷卻系統停止執行的情況陶瓷球的溫度最高可以升到6度,然後在此溫度下實現自動停堆,而不會像用金屬做堆芯的輕水堆那樣發生融堆的事故。換言之,如果後世的福島核電站是一組高溫氣冷堆,那麼即便是停電多rì也不會有任何的危險。
氣冷堆裡作為冷卻介質的氦氣是惰xìng氣體,即使出現洩漏,也不會帶出汙染物,這也是氣冷堆比輕水堆更為安全的一個原因。
國際上對於氣冷堆的研究已有幾十年時間起步較早的是德國,後來又有南非、美國、俄羅斯、rì本和中國開始了這方面的研究。中國在高溫氣冷堆方面起步落後於其他國家,但進展卻非常迅速到2世紀初,中國的高溫氣冷堆技術已經達到了世界一流的水平。
張逸華提出的思路,就是把已經實驗成熟的高溫氣冷堆搬上航母,作為航母的動力來源。如果這個設想能夠成功,那麼中國建造的這艘核動力航母,將是全球第一艘採用氣冷堆作為動力源的航母。正如張逸華此前向林振華介紹過的,使用氣冷堆的航母會比使用輕水堆的航母具有更好的安全xìng,減少維護的壓力,這對於提高航母的適應xìng以及戰爭條件下的生存能力,將有極大的幫助。
在張逸華提出這個設想之後劉向海組織相關人員進行了認真的討論,眾人認為,使用氣冷堆作為航母動力源的優勢是非常明