11选5一定牛北京:防務前沿|美軍盯上移動式核反應堆,動能武器將迎來黃金搭檔

平刷不倍投 www.sxuhh.com 澎湃新聞特約撰稿 蘭順正

2019-12-03 07:57 來源:澎湃新聞

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據美國海軍學會網站近期報道,BWXT公司正在開發一種卡車大小的移動式微型反應堆,可為美國前線軍事基地、定向能武器以及執行深空探險任務提供充足的電能。該公司稱,將在2020年使微型反應堆從概念提議進入到現實研發階段。不難看出,一旦移動式微型反應堆真的研發成功,將會對未來戰爭產生不小的影響。
“移動核電站”東山再起
與美國海軍的艇用核動力反應堆項目同步,美國陸軍上世紀50年代就開始對于小型核電站的探索。1952年,美國陸軍啟動了“陸軍核電計劃”,主要目的是利用核能發電來滿足的陸軍基地的能源供給,減輕甚至擺脫對柴油等化石燃料的依賴,大幅簡化燃料后勤線路,并由此提高后勤保障能力。1957-1977年間,美國幾家主要核能企業為美國陸軍設計開發了十余個小型核電站實驗產品,但出于當時技術的限制、對于安全性的擔憂以及經費等問題,美國陸軍最終停止了此類項目的研發。
美國軍方對微型反應堆重新產生了的興趣
近年來,隨著技術的進步和國際環境的變化,美國軍方對微型反應堆又重新產生了的興趣。在今年年初,美國國防部戰略能力辦公室正式提出了“微型移動核反應堆”的信息請求書(RFI)。按該部門的說法,參與競標的移動式核電站“可以滿足在快速反映情況下解決電力需求的設計”。具體要求為:功率方面,核電站需產生1~10兆瓦的電力;重量和尺寸方面,核電站總重量不超過40噸,且可通過卡車、貨船或C-17運輸機運往前線;冷卻方式方面,核電站使用被動空氣冷卻而非水冷;安全性方面,即便堆芯熔毀失去電力時,核電站也不能喪失冷卻能力;壽命方面,核反應堆應保證在不更換核燃料的前提下運行3年;部署時間方面,核電站的安裝應在3天之內完成,停堆和拆除裝置的總時間不應超過7天。
當時根據戰略能力辦公室的設想,此類反應堆將被應用于向位于伊拉克/敘利亞和阿富汗等戰爭地區的前哨基地供電,以降低常規燃料的補給需求。同時信息請求書中還要求,反應堆也可以運往如地震,颶風或洪水等災區,為人道主義援助和救災提供動力。此次文中開頭提及的BWXT公司,是美國海軍核動力艦船反應堆及其核部件與核燃料的主要供應商,已開展多年微型反應堆研究,目前其宣布的正在研發的移動式微型反應堆,顯然與戰略能力辦公室的招標案相對應。
戰爭規則“改變者”
移動式微型反應堆如果問世,有可能成為未來戰爭規則的“改變者”。
從戰術角度,微型反應堆可以有效緩解軍隊的“電荒”。眾所周知,目前部隊裝備的新型雷達系統、光電系統耗電量巨大,在高強度對抗情況下,要維持其正常運行將耗費海量的電力資源,而像激光、電磁炮等高能武器更是用電大戶。電力缺口制約了新概念武器的應用,如美海軍早已試驗成功了激光武器,但據稱海軍目前在新型驅逐艦上部署的定向能武器難以獲得充足的電力保障,尤其是阿利?伯克級Flight III型驅逐艦在運行AN/SPY-6防空反導雷達時耗能巨大,無法滿足艦上的定向能武器和其他系統的電力需求。
有報道指出,在今年9月美國海軍將思羅普?格魯曼公司制造的一臺大功率激光器裝載于“波特蘭”號兩棲攻擊艦上進行試驗,報道稱,這套系統的激光束功率可高達150千瓦,能夠在瞬間高效摧毀小型船只和無人機,而海軍之所以選擇25000噸排水量的“波特蘭”號作為平臺,是因為其擁有有效的空間和備用電力來承載跟拖車大小差不多的激光武器。前后對比,不難發現高能激光武器上艦可謂舉步維艱。再以電磁炮為例,這種武器耗電和瞬時電流水平也很高,傳統艦艇的動力-電力架構很難滿足這樣苛刻的條件。鑒于當前美國專門為其量身打造的朱姆沃爾特級驅逐艦尚且只能用常規艦炮充數,所以電磁炮要想裝上普通艦艇也是障礙重重。
美國激光武器已經開始實戰部署
而微型反應堆將會降低各種新概念武器的應用門檻。以上文中美海軍150千瓦激光器為參照,按當前的固體激光技術光電轉換率在10%已屬難得,而據預測將來可最高達到40% ,如果取其中間值25%,那么未來驅動這樣一臺激光器需要600千瓦電力,而一臺10兆瓦(10000千瓦)功率的微型反應堆在理論上就可以驅動10臺以上的激光器持續射擊,同時還有余額供應艦上其他電力需求,再加上微型反應堆體積、重量都有限,所以能輕易的將普通艦船打造成高科技的“海上堡壘”。以此類推,除海軍外,空軍也能將微型反應堆與重型運輸機或直升機相結合,成為“飛行電廠”或空中“激光炮艇”。而陸軍有了這種可以隨行的“核充電寶”,就能在基地部署和高能武器的使用上更具靈活性,可以說移動式微型反應堆是動能武器的“黃金搭檔”。
從戰略角度出發,在未來激光、電磁波等各種新概念武器所發揮的作用會越來越大,同時各種電力驅動的無人平臺也將充斥于戰場的各個角落,這樣對能量尤其是電能需求將遠超以往。那么戰爭中雙方能量循環鏈條中的重要節點,如能量生成中心(發電廠)、能量傳輸通道(輸電線路)就會成為敵之必攻而我之必救的重中之重,因為一旦這些目標被摧毀或者無法正常運作,就意味著在其供能范圍內的所有相關能量用戶都會面臨“斷炊”的危險。這一點相信很多《紅警》游戲的玩家都有過切身的體會,在游戲中,電廠的多少直接影響到基地的規模和運作效率,如果電廠產能不足或受到攻擊,會出現瞬間“黑屏”的現象(在科索沃戰爭中“斷電戰”已經初露端倪,在戰爭后期北約就將南聯盟境內的電廠、變電所等作為襲擊的重點)。而隨著電廠直接變成了“油庫”或“彈藥庫”,以上的場景在未來更不會是幻想。但是微型反應堆如果普及,屆時就可以及時彌補因敵方的破壞或自然災害造成的電力短缺,于軍于民都大有裨益。
今年9月,中國首座鉛鉍合金零功率反應堆“啟明星 III 號”
中國微型堆未來可期
由于微型反應堆的巨大價值,相關方都已經開始了努力。據報道,現在美國能源部正向工業界征尋微型堆技術建議,來自包括BWXT公司在內的14家公司提出了快速與熱譜技術氣冷堆、液態氟化冷卻釷堆、固態快堆、超熱譜堆、熱管冷卻堆等16項反應堆設計概念,功率范圍在0.2~8兆瓦之間。
值得欣慰的是,除美國以外,近期中國在該領域也已經取得了進展。中核集團官網刊發消息稱,在今年10 月 9 日中國首座鉛鉍合金零功率反應堆“啟明星 III 號”實現臨界。相比傳統反應堆,鉛鉍合金熔點低、沸點高,因此鉛鉍合金反應堆具有更高的固有安全性和抵御嚴重事故的能力,更高的能量密度和更長的運行壽期。在應用方面鉛鉍合金反應堆既可以設計為百萬千萬級的大型電廠,也可設計為兆瓦級小型??榛說繚?,甚至可作為移動式小型核電源,裝載于普通尺寸的車輛。
綜上,隨著技術的不斷成熟,微型反應堆必然在未來大放異彩。
(作者系察哈爾學會研究員)
責任編輯:謝瑞強
澎湃新聞報料:4009-20-4009   澎湃新聞,未經授權不得轉載
關鍵詞 >> 移動式核反應堆,核電站,動能武器

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