卷八戰火燒四方]第一百二十三章核潛艇的明天
第一百二十三章核潛艇的明天
在第二次印度洋戰爭爆發前，中國海軍正在建造099型攻擊核潛艇。
從xing能上講，099型完全超越了「弗吉尼亞」級，某些方面超過了「小石城」級，是中國海軍第一種能夠與美軍最新式核潛艇抗衡的攻擊核潛艇，只是比起已經動工建造的「bō特蘭」級仍然有較大的差距。
當時，海軍計劃分兩批建造十六艘，即全部取代095型。
結果，受全電動潛艇項目影響，099型只建造了八艘，全部在二零四六年服役。為了維持核潛艇部隊的規模，八艘095型在二零四六年返回造船廠，進行了服役之後的第三次現代化改進，把服役壽命延長到了二零五五年之後。這麼做，不是為了維持攻擊核潛艇部隊的戰鬥力，而是留下經驗豐富的官兵。要知道，培養一批攻擊核潛艇的官兵，至少需要三到五年的時間。
到了二零四六年，海軍已經找準了攻擊核潛艇的發展方向。
說得直接一點，就是以可控聚變反應堆取代裂變反應堆，把動力系統的xing能提高十倍以上，在此基礎上開發出xing能更加先進的攻擊核潛艇。只是，在具體實施的時候，海軍遇到了無法逾越的障礙。
潛艇不是水面戰艦，配備的電子設備的功率不會大到哪裡去，也用不了那些需要大量電能的武器系統。即便在今後的很長一段時間內，魚雷仍然是潛艇的主要武器，因此潛艇沒有耗電大戶。
問題就是，有了強勁的動力系統，還得把強大的動力發揮出來，也就需要同樣強大的推進系統。
這就是最大的問題。
早在設計C3型航母的時候，中國海軍就通過水池試驗證明了一個問題，即現有的任何一種推進設備，在使潛艇的潛航速度達到四十五節的時候，都會產生巨大大噪聲，使潛艇喪失隱蔽xing。
當時，這個試驗主要是為C3級航母的速度標準提供依據。
說得直接一點，C3級把最高航速設為四十五節，除了戰術上的需求之外，也與艦隊反潛有關。
問題是，中國潛艇也同樣避免不了這個問題。
到第二次印度洋戰爭爆發前，中國海軍已經認識到，僅通過提高動力系統功率來提高潛艇航速，已經行不通了。從某種意義上講，這也是中國海軍開始重視全電動潛艇，並且降低攻擊核潛艇地位的主要原因之一。要知道，只要對高速持續航行能力沒有過高要求，全電動潛艇完全能夠取代攻擊核潛艇。
只是，全電動潛艇也存在同樣的問題。
當時，海軍通過計算機模擬，得出了一個結論，即在用泵**推進器的時候，潛艇在四十五節時的噪聲高達一百六十分貝。
這是個什麼概念？
設在關島的美軍水下監聽系統就能發現從那霸港出來的中國潛艇，沒有任何一種潛艇能在這麼大的噪聲下活動。更嚴重的是，巨大的噪聲也大幅度降低了潛艇自身的探測能力，等於成了聾子。
顯然，海軍需要一種更加安靜的推進系統。
當時，在這方面的研究已經取得了突破，即磁流體推進系統。
從理論上講，磁流體推進系統沒有運動部件，因此不會產生空泡噪聲，能夠把推進系統的噪聲降為零。雖然現實與理論有一定的差距，但是在潛艇航速超過三十五節之後，磁流體推進系統的靜音效果非常明顯。在二零四五年之前，中國海軍的理論研究表明，磁流體推進系統能使潛艇在四十五節時的噪聲降低到一百一十分貝以內，如果輔助其他降噪措施，比如採用仿生消聲瓦，優化潛艇的流體結構，有足夠的把握把潛艇的噪聲強度降低到一百分貝以內。
可以說，低於一百分貝是最低要求。
如此一來，就只能在磁流體推進技術上做文章了。
問題是，到二零四五年的時候，中國海軍的幾台測試設備的能源利用效率只有可憐的百分之一。
也就是說，當時磁流體推進系統只能把百分之一的能量轉化為推進力。
這是個什麼概念？
從理論上講，要把一艘水下排水量為一萬噸的攻擊核潛艇加速到四十五節，並且保持這個速度航行，推進系統的輸出功率至少需要達到一萬五千千瓦，也就是十五兆瓦，因此動力系統至少需要一千五百兆瓦的輸出功率。
毫無疑問，這幾乎是不可能的事情，因為「泰山」級航母的兩座反應堆的輸出功率也就一千多兆瓦。以當時的技術，根本不可能在一萬噸級的攻擊核潛艇上安裝兩座JH-44型反應堆。
從理論上講，至少要把磁流體推進系統的能量轉換效率提高到百分之十，才有可能具備實用價值。
為此，海軍在磁流體推進技術上投入了巨額研製經費。
可以說，該技術能否成熟，直接關係到了攻擊核潛艇的命運。
當時，在該領域進行深入研究的不僅有中國海軍，也有美國海軍，因為大家都知道，這是必須攻克的技術難關。
萬幸的是，技術進步總是超乎預料。
到二零四七年的時候，中國海軍投資研製的磁流體推進系統的能量轉化效率就突破了百分之五，而且已經解決了主要技術難題。根據軍事情報局提供的情報，美國海軍在該領域的研究也取得了重大突破，只是美國在可控聚變反應堆的小型化問題上做得不徹底，因此在相關領域的研究進度遠遠比不上中國。別的不說，美國規劃的下一代航母依然採用了裂變反應堆，而且依靠以往的技術積累，把裂變反應堆的輸出功率提高到了兩百兆瓦，能夠在安裝四座反應堆的情況下，把下一代航母的最大航速提高到四十五節左右。如果美國已經在聚變反應堆小型化上取得了重大突破，就沒有任何理由繼續採用裂變反應堆，因為聚變反應堆的功率密度比裂變反應堆高了十倍以上。
受此影響，二零四七年底，海軍提出了新一代攻擊核潛艇的建造方案。
按照海軍的要求，新一代攻擊核潛艇將採用磁流體推進系統與可控聚變反應堆，最大潛航速度不得低於四十五節，而且在以四十節航行時的總體噪聲強度不得超過一百分貝，具備強大的持續作戰能力。
可以說，這個要求並不低。
即便動力系統與推進系統的問題得到解決，也需要在其他領域取得重大突破，比如研製出xing能更好的仿生消聲瓦，把潛艇的流體阻力係數降低百分之三十以上，才有可能把流體噪聲控制在海軍的要求範圍之內。除此之外，還必須考慮主動降噪，不然很難把噪聲強度降低到一百分貝以內。
事實上，這些都是小問題。
當時，最嚴重的問題是推進系統散熱。
要知道，即便磁流體推進系統的能量轉換效率達到了百分之十，也意味著有百分之九十的能量將轉化為內能。如果推進系統的輸出功率為一萬五千千瓦，就意味著有十三萬五千千瓦的功率在給潛艇加熱。潛艇散熱不是大問題，海水就是最好的散熱介質。問題是，這麼大的熱量很難立即發散，很容易燒燬推進系統與動力系統，而且加熱周圍的海水，必然削弱潛艇的隱蔽xing。
可以說，解決不了散熱問題，一切都是白搭。
問題是，傳統的散熱手段根本行不通，因為這都意味著直接把熱量釋放到潛艇周圍的海水中去。
唯一可行的辦法，就是利用推進器散發的熱量。
當時，中國工程師首先想到的就是在磁流體推進器上設置熱敏電極，把內能再次轉化為電能，為潛艇上的耗電設備供能。只是潛艇在大多數時候，消耗的電能很有限，因此這個辦法根本行不通。
最終，工程師想到了一個解決辦法，就是讓內能循環再利用。
說得簡單一些，就是首先讓內能通過熱敏電極轉化為電能，用來驅動推進器，從而達到了反覆利用的目的。
更重要的是，這樣一來，能夠大幅度提高磁流體推進器的能量轉換效率。
二零四八年，中國海軍就製成了第一台能量轉換效率超過百分之十的磁流體推進器，並且在當年年底把效率提高到了百分之十三。當時，工程師與海軍都很樂觀，認為完全有能力把能量轉換效率提高到百分之三十。
果真如此的話，攻擊核潛艇的前景就十分樂觀了。
要知道，大部分泵**推進器的能量轉換效率也就只有百分之三十多。
如果磁流體推進器能夠達到這個級別，那麼就能採用小型聚變核反應堆，甚至有可能採用燃料電池。
可惜的是，到二零四九年底，磁流體推進系統的能量轉換效率也只有百分之十五。
在工程師修改了數學模型之後，發現了一個非常悲觀的結果，即內能再利用系統有一個極限值，最多能把磁流體推進系統的能量轉換效率提高到百分之十八，而實際上能達到百分之十五就很不錯了。
事實上，這算不上壞消息，因為海軍的基本要求是達到百分之十。
二零四九年初，海軍正式啟動了新一代攻擊核潛艇的設計與建造計劃。
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