第一百二十三章 核潜艇的明天
在第二次印度洋战争爆发前，中国海军正在建造099型攻击核潜艇。
从性能上讲，099型完全超越了“弗吉尼亚”级，某些方面超过了“小石城”级，是中国海军第一种能够与美军最新式核潜艇抗衡的攻击核潜艇，只是比起已经动工建造的“波特兰”级仍然有较大的差距。
当时，海军计划分两批建造十六艘，即全部取代095型。
结果，受全电动潜艇项目影响，099型只建造了八艘，全部在二零四六年服役。为了维持核潜艇部队的规模，八艘095型在二零四六年返回造船厂，进行了服役之后的第三次现代化改进，把服役寿命延长到了二零五五年之后。这么做，不是为了维持攻击核潜艇部队的战斗力，而是留下经验丰富的官兵。要知道，培养一批攻击核潜艇的官兵，至少需要三到五年的时间。
到了二零四六年，海军已经找准了攻击核潜艇的发展方向。
说得直接一点，就是以可控聚变反应堆取代裂变反应堆，把动力系统的性能提高十倍以上，在此基础上开发出性能更加先进的攻击核潜艇。只是，在具体实施的时候，海军遇到了无法逾越的障碍。
潜艇不是水面战舰，配备的电子设备的功率不会大到哪里去，也用不了那些需要大量电能的武器系统。即便在今后的很长一段时间内，鱼雷仍然是潜艇的主要武器，因此潜艇没有耗电大户。
问题就是，有了强劲的动力系统，还得把强大的动力发挥出来，也就需要同样强大的推进系统。
这就是最大的问题。
早在设计C3型航母的时候，中国海军就通过水池试验证明了一个问题，即现有的任何一种推进设备，在使潜艇的潜航速度达到四十五节的时候，都会产生巨大大噪声，使潜艇丧失隐蔽性。
当时，这个试验主要是为C3级航母的速度标准提供依据。
说得直接一点，C3级把最高航速设为四十五节，除了战术上的需求之外，也与舰队反潜有关。
问题是，中国潜艇也同样避免不了这个问题。
到第二次印度洋战争爆发前，中国海军已经认识到，仅通过提高动力系统功率来提高潜艇航速，已经行不通了。从某种意义上讲，这也是中国海军开始重视全电动潜艇，并且降低攻击核潜艇地位的主要原因之一。要知道，只要对高速持续航行能力没有过高要求，全电动潜艇完全能够取代攻击核潜艇。
只是，全电动潜艇也存在同样的问题。
当时，海军通过计算机模拟，得出了一个结论，即在用泵喷射推进器的时候，潜艇在四十五节时的噪声高达一百六十分贝。
这是个什么概念？
设在关岛的美军水下监听系统就能发现从那霸港出来的中国潜艇，没有任何一种潜艇能在这么大的噪声下活动。更严重的是，巨大的噪声也大幅度降低了潜艇自身的探测能力，等于成了聋子。
显然，海军需要一种更加安静的推进系统。
当时，在这方面的研究已经取得了突破，即磁流体推进系统。
从理论上讲，磁流体推进系统没有运动部件，因此不会产生空泡噪声，能够把推进系统的噪声降为零。虽然现实与理论有一定的差距，但是在潜艇航速超过三十五节之后，磁流体推进系统的静音效果非常明显。在二零四五年之前，中国海军的理论研究表明，磁流体推进系统能使潜艇在四十五节时的噪声降低到一百一十分贝以内，如果辅助其他降噪措施，比如采用仿生消声瓦，优化潜艇的流体结构，有足够的把握把潜艇的噪声强度降低到一百分贝以内。
可以说，低于一百分贝是最低要求。
如此一来，就只能在磁流体推进技术上做文章了。
问题是，到二零四五年的时候，中国海军的几台测试设备的能源利用效率只有可怜的百分之一。
也就是说，当时磁流体推进系统只能把百分之一的能量转化为推进力。
这是个什么概念？
从理论上讲，要把一艘水下排水量为一万吨的攻击核潜艇加速到四十五节，并且保持这个速度航行，推进系统的输出功率至少需要达到一万五千千瓦，也就是十五兆瓦，因此动力系统至少需要一千五百兆瓦的输出功率。
毫无疑问，这几乎是不可能的事情，因为“泰山”级航母的两座反应堆的输出功率也就一千多兆瓦。以当时的技术，根本不可能在一万吨级的攻击核潜艇上安装两座JH-44型反应堆。
从理论上讲，至少要把磁流体推进系统的能量转换效率提高到百分之十，才有可能具备实用价值。
为此，海军在磁流体推进技术上投入了巨额研制经费。
可以说，该技术能否成熟，直接关系到了攻击核潜艇的命运。
当时，在该领域进行深入研究的不仅有中国海军，也有美国海军，因为大家都知道，这是必须攻克的技术难关。
万幸的是，技术进步总是超乎预料。
到二零四七年的时候，中国海军投资研制的磁流体推进系统的能量转化效率就突破了百分之五，而且已经解决了主要技术难题。根据军事情报局提供的情报，美国海军在该领域的研究也取得了重大突破，只是美国在可控聚变反应堆的小型化问题上做得不彻底，因此在相关领域的研究进度远远比不上中国。别的不说，美国规划的下一代航母依然采用了裂变反应堆，而且依靠以往的技术积累，把裂变反应堆的输出功率提高到了两百兆瓦，能够在安装四座反应堆的情况下，把下一代航母的最大航速提高到四十五节左右。如果美国已经在聚变反应堆小型化上取得了重大突破，就没有任何理由继续采用裂变反应堆，因为聚变反应堆的功率密度比裂变反应堆高了十倍以上。
受此影响，二零四七年底，海军提出了新一代攻击核潜艇的建造方案。
按照海军的要求，新一代攻击核潜艇将采用磁流体推进系统与可控聚变反应堆，最大潜航速度不得低于四十五节，而且在以四十节航行时的总体噪声强度不得超过一百分贝，具备强大的持续作战能力。
可以说，这个要求并不低。
即便动力系统与推进系统的问题得到解决，也需要在其他领域取得重大突破，比如研制出性能更好的仿生消声瓦，把潜艇的流体阻力系数降低百分之三十以上，才有可能把流体噪声控制在海军的要求范围之内。除此之外，还必须考虑主动降噪，不然很难把噪声强度降低到一百分贝以内。
事实上，这些都是小问题。
当时，最严重的问题是推进系统散热。
要知道，即便磁流体推进系统的能量转换效率达到了百分之十，也意味着有百分之九十的能量将转化为内能。如果推进系统的输出功率为一万五千千瓦，就意味着有十三万五千千瓦的功率在给潜艇加热。潜艇散热不是大问题，海水就是最好的散热介质。问题是，这么大的热量很难立即发散，很容易烧毁推进系统与动力系统，而且加热周围的海水，必然削弱潜艇的隐蔽性。
可以说，解决不了散热问题，一切都是白搭。
问题是，传统的散热手段根本行不通，因为这都意味着直接把热量释放到潜艇周围的海水中去。
唯一可行的办法，就是利用推进器散发的热量。
当时，中国工程师首先想到的就是在磁流体推进器上设置热敏电极，把内能再次转化为电能，为潜艇上的耗电设备供能。只是潜艇在大多数时候，消耗的电能很有限，因此这个办法根本行不通。
最终，工程师想到了一个解决办法，就是让内能循环再利用。
说得简单一些，就是首先让内能通过热敏电极转化为电能，用来驱动推进器，从而达到了反复利用的目的。
更重要的是，这样一来，能够大幅度提高磁流体推进器的能量转换效率。
二零四八年，中国海军就制成了第一台能量转换效率超过百分之十的磁流体推进器，并且在当年年底把效率提高到了百分之十三。当时，工程师与海军都很乐观，认为完全有能力把能量转换效率提高到百分之三十。
果真如此的话，攻击核潜艇的前景就十分乐观了。
要知道，大部分泵喷射推进器的能量转换效率也就只有百分之三十多。
如果磁流体推进器能够达到这个级别，那么就能采用小型聚变核反应堆，甚至有可能采用燃料电池。
可惜的是，到二零四九年底，磁流体推进系统的能量转换效率也只有百分之十五。
在工程师修改了数学模型之后，发现了一个非常悲观的结果，即内能再利用系统有一个极限值，最多能把磁流体推进系统的能量转换效率提高到百分之十八，而实际上能达到百分之十五就很不错了。
事实上，这算不上坏消息，因为海军的基本要求是达到百分之十。
二零四九年初，海军正式启动了新一代攻击核潜艇的设计与建造计划。(未完待续。如果您喜欢这部作品，欢迎您来起点（）投推荐票、月票，您的支持，就是我最大的动力。)
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从性能上讲，099型完全超越了“弗吉尼亚”级，某些方面超过了“小石城”级，是中国海军第一种能够与美军最新式核潜艇抗衡的攻击核潜艇，只是比起已经动工建造的“波特兰”级仍然有较大的差距。
当时，海军计划分两批建造十六艘，即全部取代095型。
结果，受全电动潜艇项目影响，099型只建造了八艘，全部在二零四六年服役。为了维持核潜艇部队的规模，八艘095型在二零四六年返回造船厂，进行了服役之后的第三次现代化改进，把服役寿命延长到了二零五五年之后。这么做，不是为了维持攻击核潜艇部队的战斗力，而是留下经验丰富的官兵。要知道，培养一批攻击核潜艇的官兵，至少需要三到五年的时间。
到了二零四六年，海军已经找准了攻击核潜艇的发展方向。
说得直接一点，就是以可控聚变反应堆取代裂变反应堆，把动力系统的性能提高十倍以上，在此基础上开发出性能更加先进的攻击核潜艇。只是，在具体实施的时候，海军遇到了无法逾越的障碍。
潜艇不是水面战舰，配备的电子设备的功率不会大到哪里去，也用不了那些需要大量电能的武器系统。即便在今后的很长一段时间内，鱼雷仍然是潜艇的主要武器，因此潜艇没有耗电大户。
问题就是，有了强劲的动力系统，还得把强大的动力发挥出来，也就需要同样强大的推进系统。
这就是最大的问题。
早在设计C3型航母的时候，中国海军就通过水池试验证明了一个问题，即现有的任何一种推进设备，在使潜艇的潜航速度达到四十五节的时候，都会产生巨大大噪声，使潜艇丧失隐蔽性。
当时，这个试验主要是为C3级航母的速度标准提供依据。
说得直接一点，C3级把最高航速设为四十五节，除了战术上的需求之外，也与舰队反潜有关。
问题是，中国潜艇也同样避免不了这个问题。
到第二次印度洋战争爆发前，中国海军已经认识到，仅通过提高动力系统功率来提高潜艇航速，已经行不通了。从某种意义上讲，这也是中国海军开始重视全电动潜艇，并且降低攻击核潜艇地位的主要原因之一。要知道，只要对高速持续航行能力没有过高要求，全电动潜艇完全能够取代攻击核潜艇。
只是，全电动潜艇也存在同样的问题。
当时，海军通过计算机模拟，得出了一个结论，即在用泵喷射推进器的时候，潜艇在四十五节时的噪声高达一百六十分贝。
这是个什么概念？
设在关岛的美军水下监听系统就能发现从那霸港出来的中国潜艇，没有任何一种潜艇能在这么大的噪声下活动。更严重的是，巨大的噪声也大幅度降低了潜艇自身的探测能力，等于成了聋子。
显然，海军需要一种更加安静的推进系统。
当时，在这方面的研究已经取得了突破，即磁流体推进系统。
从理论上讲，磁流体推进系统没有运动部件，因此不会产生空泡噪声，能够把推进系统的噪声降为零。虽然现实与理论有一定的差距，但是在潜艇航速超过三十五节之后，磁流体推进系统的静音效果非常明显。在二零四五年之前，中国海军的理论研究表明，磁流体推进系统能使潜艇在四十五节时的噪声降低到一百一十分贝以内，如果辅助其他降噪措施，比如采用仿生消声瓦，优化潜艇的流体结构，有足够的把握把潜艇的噪声强度降低到一百分贝以内。
可以说，低于一百分贝是最低要求。
如此一来，就只能在磁流体推进技术上做文章了。
问题是，到二零四五年的时候，中国海军的几台测试设备的能源利用效率只有可怜的百分之一。
也就是说，当时磁流体推进系统只能把百分之一的能量转化为推进力。
这是个什么概念？
从理论上讲，要把一艘水下排水量为一万吨的攻击核潜艇加速到四十五节，并且保持这个速度航行，推进系统的输出功率至少需要达到一万五千千瓦，也就是十五兆瓦，因此动力系统至少需要一千五百兆瓦的输出功率。
毫无疑问，这几乎是不可能的事情，因为“泰山”级航母的两座反应堆的输出功率也就一千多兆瓦。以当时的技术，根本不可能在一万吨级的攻击核潜艇上安装两座JH-44型反应堆。
从理论上讲，至少要把磁流体推进系统的能量转换效率提高到百分之十，才有可能具备实用价值。
为此，海军在磁流体推进技术上投入了巨额研制经费。
可以说，该技术能否成熟，直接关系到了攻击核潜艇的命运。
当时，在该领域进行深入研究的不仅有中国海军，也有美国海军，因为大家都知道，这是必须攻克的技术难关。
万幸的是，技术进步总是超乎预料。
到二零四七年的时候，中国海军投资研制的磁流体推进系统的能量转化效率就突破了百分之五，而且已经解决了主要技术难题。根据军事情报局提供的情报，美国海军在该领域的研究也取得了重大突破，只是美国在可控聚变反应堆的小型化问题上做得不彻底，因此在相关领域的研究进度远远比不上中国。别的不说，美国规划的下一代航母依然采用了裂变反应堆，而且依靠以往的技术积累，把裂变反应堆的输出功率提高到了两百兆瓦，能够在安装四座反应堆的情况下，把下一代航母的最大航速提高到四十五节左右。如果美国已经在聚变反应堆小型化上取得了重大突破，就没有任何理由继续采用裂变反应堆，因为聚变反应堆的功率密度比裂变反应堆高了十倍以上。
受此影响，二零四七年底，海军提出了新一代攻击核潜艇的建造方案。
按照海军的要求，新一代攻击核潜艇将采用磁流体推进系统与可控聚变反应堆，最大潜航速度不得低于四十五节，而且在以四十节航行时的总体噪声强度不得超过一百分贝，具备强大的持续作战能力。
可以说，这个要求并不低。
即便动力系统与推进系统的问题得到解决，也需要在其他领域取得重大突破，比如研制出性能更好的仿生消声瓦，把潜艇的流体阻力系数降低百分之三十以上，才有可能把流体噪声控制在海军的要求范围之内。除此之外，还必须考虑主动降噪，不然很难把噪声强度降低到一百分贝以内。
事实上，这些都是小问题。
当时，最严重的问题是推进系统散热。
要知道，即便磁流体推进系统的能量转换效率达到了百分之十，也意味着有百分之九十的能量将转化为内能。如果推进系统的输出功率为一万五千千瓦，就意味着有十三万五千千瓦的功率在给潜艇加热。潜艇散热不是大问题，海水就是最好的散热介质。问题是，这么大的热量很难立即发散，很容易烧毁推进系统与动力系统，而且加热周围的海水，必然削弱潜艇的隐蔽性。
可以说，解决不了散热问题，一切都是白搭。
问题是，传统的散热手段根本行不通，因为这都意味着直接把热量释放到潜艇周围的海水中去。
唯一可行的办法，就是利用推进器散发的热量。
当时，中国工程师首先想到的就是在磁流体推进器上设置热敏电极，把内能再次转化为电能，为潜艇上的耗电设备供能。只是潜艇在大多数时候，消耗的电能很有限，因此这个办法根本行不通。
最终，工程师想到了一个解决办法，就是让内能循环再利用。
说得简单一些，就是首先让内能通过热敏电极转化为电能，用来驱动推进器，从而达到了反复利用的目的。
更重要的是，这样一来，能够大幅度提高磁流体推进器的能量转换效率。
二零四八年，中国海军就制成了第一台能量转换效率超过百分之十的磁流体推进器，并且在当年年底把效率提高到了百分之十三。当时，工程师与海军都很乐观，认为完全有能力把能量转换效率提高到百分之三十。
果真如此的话，攻击核潜艇的前景就十分乐观了。
要知道，大部分泵喷射推进器的能量转换效率也就只有百分之三十多。
如果磁流体推进器能够达到这个级别，那么就能采用小型聚变核反应堆，甚至有可能采用燃料电池。
可惜的是，到二零四九年底，磁流体推进系统的能量转换效率也只有百分之十五。
在工程师修改了数学模型之后，发现了一个非常悲观的结果，即内能再利用系统有一个极限值，最多能把磁流体推进系统的能量转换效率提高到百分之十八，而实际上能达到百分之十五就很不错了。
事实上，这算不上坏消息，因为海军的基本要求是达到百分之十。
二零四九年初，海军正式启动了新一代攻击核潜艇的设计与建造计划。(未完待续。如果您喜欢这部作品，欢迎您来起点（）投推荐票、月票，您的支持，就是我最大的动力。)
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