积小流而成沧海：中国首艘核动力航母的猜想

1/22 随着中国建造国产航母消息的公布，有关国产航母的性能引发各种猜测。近日，中国网络流传的一组号称是“中国第三个航母蒸汽弹射器”的卫星照片，甚至更引起了广大军迷对未来中国首艘核动力航母的猜想。本期出鞘，我们将对与中国国产核动力航母相关的一些问题进行讨论。

2/22 目前，滑跃起飞的国产首艘航母001A级正在建造。按中国海军舰船“建造一代、设计一代、预研一代”的惯例，国产核动力弹射型航母应已在设计或预研中，（常规动力弹射型航母或被中国海军放弃）。鉴于中国从未有过弹射型航母的设计经验，设计的过程将会比较艰难的，周期也会稍长。

3/22 从当前国际形势和中国航母自身的发展路径来看，让首艘国产核动力航母即达到美式10万吨级核动力航母的水平不大现实。当前对中国核动力航母发展最具参考意义的有两型航母，一型是前苏联未能完工的乌里扬诺夫斯克级核动力航母（计划1143.7），另一型则是法国的戴高乐级核动力航母。

4/22 其中在航母核动力方面，法国戴高乐级航母的教训十分值得中国核动力航母借鉴。很多媒体人士认为，航母和核潜艇都采用核反应堆，那么中国核航母装上潜艇用核反应堆不就解决动力问题了么？这个观点看似正确，而且也有先例，即法国的核动力航母戴高乐号。但实际上这个先例并不成功。

5/22 其实最初，法国也准备设计全新的舰用核反应堆，但由于制造商水平无法达到要求，再加上1992年欧洲金融危机和法郎贬值，因此相关研制工作一直不稳定。无奈之下，法国人才选择将刚下水的“凯旋”号的GEC Alsthom PWR K-15压水核反应堆做细节修改，提升其功率后安装到戴高乐号。

6/22 然而，这种做法虽然看似节省了时间和设计成本，但由于K-15压水反应堆的复杂性，导致戴高乐号使用这种动力系统后子系统过多，可靠性极低。不仅如此，K-15压水反应堆的成本费用比从美国进口专用的航母用核反应堆还要高得多，且输出功率仅为7.62万马力，导致戴高乐号功率不足。

7/22 正因为如此，海试期间戴高乐号的最大航速仅仅达到了25节，理论最大航速为27节。为了让舰载机能够顺利起飞，航母需要顶风航行，而且风力必须达到4级以上，才能够进行弹射。幸好法国人在戴高乐号上安装了性能强大的C-13弹射器，多少弥补了这艘慢速核动力航母的航速缺陷。

8/22 仅就航速而言，中国现役的常规动力航母辽宁舰甚至都比戴高乐号高。辽宁舰采用4台蒸汽轮机，功率可以达到20万马力，最高航速为29-31节。众所周知，在高节奏的作战条件下，高航速是航母赖以保命的重要性能指标，即便是1节的航速差距，往往也意味着生死之别。

9/22 那么我国航母核动力的发展方向在哪里呢？这样一则消息或许值得我们关注，2016年初，国家发改委同意了中广核集团申报的ACPR50S海洋核动力平台纳入能源科技创新“十三五”规划，这意味着中国将在核动力水面船只领域获得零的突破。按照预计，ACPR50S将在2017年启动，2020年建成发。

10/22 根据官方透露的消息，ACPR50S反应堆是中广核自主研发和设计的海上小型压水堆，单堆的热功率为20万千瓦， 美军尼米兹级航母的压水堆可以带动功率为19.3万千瓦的蒸汽机，因此，从功率上看，我国的ACPR50S反应堆完全可以带动10万吨级的核动力航母所使用的蒸汽轮机。

11/22 不过，ACPR50S反应堆的技术，同我国将来真正应用到核动力航母上的反应堆技术，仍然有一定的差异。但通过使用ACPR50S反应堆，我国可以积累使用核动力水面船只的经验。而这些循序渐进积累出的经验，远比法国戴高乐级航母“走捷径”K-15压水反应堆可靠的多。

12/22 说完反应堆，下面再谈谈弹射器。发展弹射型航母是中国一直以来的目标，早在1980年代，中国的“891”航母工程就明确要发展弹射型航母，并着手进行蒸汽弹射器的研制工作。蒸汽弹射器项目曾因“891”航母工程计划的夭折而停顿，但技术储备还在，这也为中国蒸汽弹射器奠定了基础。

13/22 另一方面，在电磁弹射器领域。在海军工程大学教授、中国工程院院士马伟明少将的带领下，我国于2008年首次完成电磁弹射器原理样机的攻关。此后，我国又开展了1:1电磁弹射器验证设备的研制工作，为表彰马伟明少将的突出贡献，前中央军委主席胡锦涛曾签署通令为他记一等功。

14/22 这就涉及到目前被广为争论的一个问题，中国首艘弹射型航母是使用蒸汽弹射器还是使用电磁弹射器。虽然近年来中国在电磁弹射器领域进展迅猛，且电磁弹射器是未来航母弹射器的发展方向，但笔者认为其成熟运用到实船阶段还尚需时日。相对而言，立项更早的蒸汽弹射器技术成熟度更高。

15/22 此外，使用哪种弹射器还要考虑航母的动力系统。目前，核动力航母和西方绝大多数核电站使用的都是压水反应堆，两者的区别在于，核动力航母要用动力堆二回路产生的高压蒸汽来驱动蒸汽轮机带动螺旋桨产生动力，而另外一部分则用于蒸汽弹射器，剩下的才用来发电。

16/22 同核动力航母的反应堆不同，能源堆的二回路蒸汽全部用于驱动蒸汽轮机发电。而如前文所说，虽然我国的最新的ACPR50S海洋核动力平台热功率为20万千瓦，但其主要业务是用于发电和民用船舶动力，并没有考虑到耗能极大的弹射器问题。因此相对于美欧成熟的航母反应堆，ACPR50S仍显稚嫩。

17/22 核航母如安装电磁弹射系统，最关键的是高效储能装置需在45秒内积聚舰载机弹射起飞所需的电能。为保证最重的舰载机起飞，弹射器需耗能约120兆焦，而储能装置最多可储140兆焦能量。此时充电功率为3.1 兆瓦，加上能耗，约为4兆瓦。这种高耗能直接对并不成熟的航母核动力造成挑战。

18/22 在电磁弹射器和航母核动力系统都并不成熟的情况下，中国很有可能选择核动力+蒸汽弹射器这种组合作为中国首艘弹射型航母的配置。鉴于中国航母无论是自行改装的辽宁舰还是首艘自行建造的001A型航母都与库兹涅佐夫级航母有着密切的联系，中国首艘核动力航母的蓝本其实已呼之欲出。

19/22 笔者推测，中国核动力航母极有可能是以前苏联未能完工的乌里扬诺夫斯克级航母（计划1143.7）为蓝本进行制造或作为参考。乌里扬诺夫斯克号航母满载排水量8-8.5万吨，拥有2座蒸汽弹射器、一座滑跃起飞甲板，该级航母是前苏联在库兹涅佐夫级航母的技术基础上设计的。

20/22 对中国来说，有过改装和建造类似库兹涅佐夫级航母的经验后，以乌里扬诺夫斯克级航母为蓝本自行建造航母的难度相对较低，同时，据传中国早在多年前就已从乌克兰手中购买到了乌里扬诺夫斯克级航母的图纸（一说只有船体部分图纸），从难度上讲，比直接重新设计一型核动力航母要简单。

21/22 当然，这并不意味着中国首艘核动力航母将完全照搬乌里扬诺夫斯克级航母，在武器布置、舰岛设计、和起降系统布局上，中国首艘核动力航母都将做出更符合先进航母作战思想的改进，而非延续苏联的“重型载机巡洋舰”模式，8-8.5万吨的满载排水量，也让中国航母稳健的买上一个新台阶。

22/22 以此为基础，当未来中国电磁弹射器和航母核动力系统都走向成熟时，中国安装电磁弹射器的10万吨级核动力航母也将随即问世。积跬步以至千里，积小流而成沧海，我想用这句话来中国特色的航母之路，再贴切不过了。本期的出鞘就到这里，我们明天见。