2015 年,我编写了此资源文档的第一版,以支持我在 2015 年 8 月向圣地亚哥 Lyncean Group ( www.lynceans.org ) 所做的演讲,该演讲纪念了 1955 年 1 月 17 日 USS Nautilus 号首次“使用核动力航行”的 60 周年。向 Lyncean Group 所做的演讲“60 年的海洋核动力:1955-2015 年”是我试图讲述一个复杂的故事,从 1939 年美国海军对海洋核推进感兴趣的早期起源开始,到 1955 年 1 月 17 日 USS Nautilus 号历史性的首次航行,然后追溯了接下来 60 年内八个国家制造的各种军用和民用船舶上海洋核动力的发展和利用。
2015 年,我编写了此资源文档的第一版,以支持我在 2015 年 8 月向圣地亚哥 Lyncean Group ( www.lynceans.org ) 所做的演讲,该演讲纪念了 1955 年 1 月 17 日 USS Nautilus 首次“使用核动力航行”的 60 周年。向 Lyncean Group 所做的演讲“60 年的海洋核动力:1955-2015 年”是我试图讲述一个复杂的故事,从 1939 年美国海军对海洋核推进感兴趣的早期起源开始,到 1955 年 1 月 17 日 USS Nautilus 历史性的首次航行,然后追溯了接下来 60 年内八个国家制造的各种军用和民用船舶中海洋核动力的发展和利用。
摘要 为了建立一种系统的方法,用于分析俄罗斯海军核反应堆系统未来的扩散和环境影响,本文总结并分析了有关反应堆系统和核燃料设计特性的现有开源信息。指出了俄罗斯海军反应堆发展的最显著特点,并讨论了俄罗斯军用和民用反应堆系统和燃料之间的异同。附件一列出了所有使用核动力的俄罗斯舰艇的相关更新信息。本文的基本分析划分为舰艇代数(第一代至第三代)和反应堆类型(压水反应堆和 LMC 技术)。大多数可用信息与核破冰船有关。对这些信息进行了系统分析,以确定俄罗斯民用海军核反应堆的发展阶段。讨论了三种不同的反应堆模型:OK-150、OK-900 和 KLT-40,以及它们的几个版本。关于军用反应堆,无法确定单个反应堆模型的特征,因此基本划分遵循船舶代数 - 第一代到第三代。然而,从现有信息来看,可以确定潜艇设计(特别是第一代和第二代)的主要路线。结论包含对结果可能产生的影响的讨论,以及对进一步工作的建议。关键词 潜艇、破冰船、俄罗斯、设计、船用反应堆、海军反应堆、OK-150、OK-900、KLT-40 NKS-138 ISBN 87-7893-200-9 电子报告,2006 年 4 月 报告可从 NKS 秘书处 NKS-775 P.O. 获取。Box 49 DK - 4000 Roskilde,丹麦 电话 +45 4677 4045 传真 +45 4677 4046
摘要 为了建立一种系统的方法,用于分析俄罗斯海军核反应堆系统未来的扩散和环境影响,本文总结并分析了有关反应堆系统和核燃料设计特性的现有开源信息。指出了俄罗斯海军反应堆发展的最显著特点,并讨论了俄罗斯军用和民用反应堆系统和燃料之间的异同。附件一列出了所有使用核动力的俄罗斯舰艇的相关更新信息。本文的基本分析划分为舰艇代数(第一代至第三代)和反应堆类型(压水反应堆和 LMC 技术)。大多数可用信息与核破冰船有关。对这些信息进行了系统分析,以确定俄罗斯民用海军核反应堆的发展阶段。讨论了三种不同的反应堆模型:OK-150、OK-900 和 KLT-40,以及它们的几个版本。关于军用反应堆,无法确定单个反应堆模型的特征,因此基本划分遵循船舶代数 - 第一代到第三代。然而,从现有信息来看,可以确定潜艇设计(特别是第一代和第二代)的主要路线。结论包含对结果可能产生的影响的讨论,以及对进一步工作的建议。Key words submarines, icebreakers, Russia, design, marine reactors, naval reactors, OK- 150, OK-900, KLT-40 NKS-138 ISBN 87-7893-200-9 Electronic report, April 2006 The report can be obtained from NKS Secretariat NKS-775 P.O.Box 49 DK - 4000 Roskilde, Denmark Phone +45 4677 4045 Fax +45 4677 4046
强大的海军对美国的安全至关重要,美国是一个利益遍布全球的国家,其绝大部分贸易都是通过跨洋运输进行的。海军战舰每天每小时都部署在世界各地,提供可靠的“前沿存在”,随时准备在美国利益受到威胁的任何地方作出反应。核推进系统在其中发挥着至关重要的作用,它提供了机动性、灵活性和耐力,而这正是当今规模较小的海军完成越来越多的任务所必需的。海军 45% 以上的主要战斗人员都是核动力的:10 艘航空母舰、53 艘攻击潜艇和 18 艘战略潜艇——其中 4 艘被改装成隐蔽的、大容量的精确打击平台,称为 SSGN。海军核推进计划(也称为海军反应堆)的任务是提供军事上有效的核推进装置,并确保其安全、可靠和长寿命运行。这一任务需要训练有素的美国海军男女官兵与在耐力、隐身性、速度和独立于后勤供应链方面表现优异的舰船相结合。海军反应堆有机法规 50 U.S.C. §§ 2406, 2511 编纂了总统行政命令 12344,规定海军反应堆对海军核推进系统所有方面负有全部责任,包括海军核推进装置的研究、设计、建造、测试、运行、维护和最终处置。T
强大的海军对美国的安全至关重要,美国是一个利益遍布全球的国家,其绝大部分贸易都是通过跨洋运输进行的。海军战舰每天每小时都部署在世界各地,提供可靠的“前沿存在”,随时准备在美国利益受到威胁的任何地方作出反应。核推进系统在其中发挥着至关重要的作用,它提供了机动性、灵活性和耐力,而这正是当今规模较小的海军完成越来越多的任务所必需的。海军 45% 以上的主要战斗人员都是核动力的:10 艘航空母舰、55 艘攻击潜艇和 18 艘战略潜艇——其中 4 艘被改装成隐蔽的、大容量的精确打击平台,称为 SSGN。海军核推进计划(也称为海军反应堆)的任务是提供军事上有效的核推进装置,并确保其安全、可靠和长寿命运行。这一任务需要训练有素的美国海军男女官兵与在耐力、隐身性、速度和独立于后勤供应链方面表现优异的舰船相结合。海军反应堆组织法规 50 U.S.C. §§ 2406, 2511 编纂了总统行政命令 12344,规定海军反应堆对海军核推进系统所有方面负有全部责任,包括海军核推进装置的研究、设计、建造、测试、运行、维护和最终处置。
该级潜艇比 903A 型潜艇大得多,其长度为 241 米,而 903A 型潜艇为 178.5 米(约长 35%),排水量估计为 48,000 吨,而 903A 型潜艇为 23,369 吨。901 型潜艇采用燃气涡轮发动机,最高时速可达 25 节,并且配备了加油站,其中左舷三个,右舷两个(详情见附录 A)。这是因为中国的航空母舰的舰岛位于右舷;中国的航母不是核动力的,因此航母本身和飞机都需要燃料。正如安德鲁·埃里克森和克里斯托弗·卡尔森之前在《简氏海军国际》中所指出的那样,901 型潜艇看起来与美国海军补给级潜艇几乎完全相同。 5 不过,901 型潜艇似乎更注重燃料和补给,因为它只有一个干货运输站,而补给级潜艇每侧有三个干货运输站(用于协助弹药的补给)。 6 这是一个重要的区别——901 型潜艇似乎不太注重弹药补给,而且补给能力肯定较差。简氏预计每个航空母舰战斗群至少有一艘 901 型潜艇,但更可能的比例是 1.5:1,这样既可以实现更可持续的作战节奏,也可以将 901 型潜艇与其他水面战舰和两栖作战能力结合起来使用。
摘要 为了建立一种系统的方法,用于分析俄罗斯海军核反应堆系统未来的扩散和环境影响,本文总结并分析了有关反应堆系统和核燃料设计特性的现有开源信息。指出了俄罗斯海军反应堆发展的最显著特点,并讨论了俄罗斯军用和民用反应堆系统和燃料之间的异同。附件一列出了所有使用核动力的俄罗斯舰艇的相关更新信息。本文的基本分析划分为舰艇代数(第一代至第三代)和反应堆类型(压水反应堆和 LMC 技术)。大多数可用信息与核破冰船有关。对这些信息进行了系统分析,以确定俄罗斯民用海军核反应堆的发展阶段。讨论了三种不同的反应堆模型:OK-150、OK-900 和 KLT-40,以及它们的几个版本。关于军用反应堆,无法确定单个反应堆模型的特征,因此基本划分遵循船舶代数 - 第一代到第三代。然而,从现有信息来看,可以确定潜艇设计(特别是第一代和第二代)的主要路线。结论包含对结果可能产生的影响的讨论,以及对进一步工作的建议。关键词 潜艇、破冰船、俄罗斯、设计、船用反应堆、海军反应堆、OK-150、OK-900、KLT-40 NKS-138 ISBN 87-7893-200-9 电子报告,2006 年 4 月 报告可从 NKS 秘书处 NKS-775 P.O. 获取。Box 49 DK - 4000 Roskilde,丹麦 电话 +45 4677 4045 传真 +45 4677 4046
根据 NASA 探索技术开发计划,NASA 正在与能源部 (DOE) 合作开展一个项目,以完善裂变动力系统 (FPS) 技术。该项目的主要目标是开发可行的系统选项,以支持 NASA 未来任务对核动力的需求。FPS 项目的主要目标如下:1) 开发满足 NASA 预期任务功率要求的 FPS 概念,成本合理,且比其他选项更具优势。2) 为 FPS 设计概念建立基于硬件的技术基础,降低总体开发风险。3) 降低 FPS 的成本不确定性,提高飞行系统成本估算的可信度。4) 生成关键产品,使 NASA 决策者能够将 FPS 视为飞行开发的首选方案。为了实现这些目标,FPS 项目有两个主要目标:概念定义和风险降低。在概念定义方面,NASA 和 DOE 正在进行权衡研究、定义需求、开发分析工具和制定系统概念。典型的 FPS 由反应堆、屏蔽、功率转换、散热以及功率管理和分配 (PMAD) 组成。进行研究以确定每个子系统所需的设计参数,使系统能够以合理的成本和开发风险满足要求。降低风险提供了在实验室测试环境中评估技术的方法。构建和测试非核硬件原型以验证性能预期、获得操作经验并解决设计不确定性。概念定义和风险降低活动高度耦合,产品交错,因此一个的结果可以影响另一个。例如,电磁泵测试的数据可用于锚定反应堆热工水力分析代码。然后可以使用该代码来设计类似飞行的主要热传输回路。由此产生的热传输设计可以为更高保真度的地面测试回路提供基础,以验证代码。
核电站运行的最大经验是核海军推进,特别是航空母舰和潜艇。这些积累的经验可能成为拟议的新一代紧凑型核电站设计的基础。核动力潜艇的任务正在根据信号情报收集和特种作战重新定义。核动力舰艇约占美国海军作战舰队的 40%,包括整个海基战略核威慑力量。美国海军的所有作战潜艇和一半以上的航空母舰都是核动力的。这里的主要考虑因素是核动力潜艇不像传统动力装置那样消耗氧气,并且在燃料补给之前具有较长的续航能力或任务时间;仅受船上可用的食物和空气净化用品的限制。另一个独特的考虑是使用高浓缩铀 (HEU) 来提供紧凑的反应堆系统,该系统具有足够的内置反应性,可以克服氙气反应堆的死区时间,从而实现快速重启和加油之间的长燃料燃烧期。在第二次世界大战期间,潜艇使用可以在水面运行的柴油发动机,为大量电池充电。这些可以在潜艇潜水时使用,直到放电。此时,潜艇必须重新浮出水面为电池充电,并且容易受到飞机和水面舰艇的探测。尽管使用特殊的通气管装置将空气吸入和排出浅潜于水面以下的潜艇,但核反应堆理论上为其提供了无限的潜水时间。此外,核燃料的高比能(即每单位重量的能量)消除了跟随水面或水下海军舰艇舰队的脆弱油轮舰队不断加油的需要。另一方面,核反应堆一次加油足以满足长时间的需要。现代海军反应堆的浓缩度高达 93%,U 235 能够达到 97.3%,设计为在其 20-30 年的使用寿命中每隔 10 年或更长时间才加油一次,而陆基反应堆使用的燃料浓缩度低至 U 235 的 3-5%,需要每隔 1-1 1/2 年加油一次。新反应堆的设计使用寿命为航母 50 年,潜艇 30-40 年,这是弗吉尼亚级潜艇的设计目标。核心中含有可燃毒物,例如钆或硼。这些允许较高的初始反应性,以补偿裂变产物毒物的积累