烽火问鼎计划每天认识一件兵器 第四代核潜艇的КТП-6自然循环反应堆
原文:俄罗斯国家原子能集团整理&翻译&校对&配图:DPRK425
第四代核潜艇的研制工作早在1977年便已启动,由曾设计过多型多用途核潜艇的圣彼得堡“孔雀石”海洋工程机械设计局担纲。计划中,这些舰艇将接替数个不同类型的现役潜艇,具备执行多重任务的能力,包括与潜在对手的潜艇及其航母编队作战。
与苏联所有前代核潜艇设计不同,为降低自身噪声水平,“亚森”级采用了混合壳体结构。反应堆布置于长10.5米的第六舱室,其周围设有均压水柜,用于在导弹发射时保持潜艇深度。第七舱为轮机舱,长12米,安置有蒸汽轮机装置、自主涡轮发电机及其他动力设备。
俄罗斯第四代核潜艇需要新型动力装置。该任务由阿夫里康托夫实验机械设计局承担,其成功研制了第四代水-水型蒸汽发生装置КТП-6-85,安装于КТП-6-185СП型反应堆,热功率约为200兆瓦。
新型反应堆的显著特征在于其一体化单块式设备布局,反应堆及其一回路冷却系统均集成安装于单一壳体内。此方案使得蒸汽发生装置的构造中无需大口径管道(其最大管径由ОК-650型的675毫米缩减至КТП-6型连接管路的40毫米),从而在所有工况下均有利于冷却剂的自然循环。后者是全艇低噪声指标的关键要素之一,它免除了主循环泵持续运行的必要,将反应堆自用电耗降低一个数量级,进而实现更高的总效率。
单一壳体式蒸汽发生装置较前代产品更为紧凑,维护更简易,安全性与可靠性亦更高。然而,将所有系统与反应堆组件集成于单一壳体之内,也因可达性差而大幅增加了装置的维修难度。因此,试验机械制造局的专家们面临的任务是,确保第四代反应堆在整个潜艇生命周期内无需维修。同时,该反应堆堆芯的换料周期需比第三代潜艇同类装置延长一倍。
新一代蒸汽发生装置的结构设计方案,已在索斯诺维博尔的КВ-2地面研究试验台上,借助ТМ-4/КТМ-6原型反应堆进行了验证。1996年,该反应堆正式获准投入批量生产。此反应堆最重要的特点之一被认为是采用了新型直流式直管蒸汽发生器。
然而,在1993年12月铺设龙骨的885型首艇——“北德文斯克”号核潜艇上,并未安装此型反应堆。1996年,因资金匮乏,该核潜艇的建造工程中断,直至2004年方按修改后的设计方案复工。为其配套生产模块化蒸汽轮机装置所面临的资金与技术难题,导致在“北德文斯克”号潜艇的重新设计过程中,为其换装了前代ОК-650系列反应堆(热功率190兆瓦,ВМ-11型模块化蒸汽发生装置)。此举尽管在主动力装置降噪方面采取了诸多其他措施,仍大幅削弱了该潜艇的作战潜力。2010年6月15日,“北德文斯克”号核潜艇驶出船坞,并于同月24日下水。
国内及国际形势的变迁,迫使885型项目必须进行修改。原因在于,众多为其生产配套部件的企业已位于新俄罗斯疆界之外,且电子设备也已技术落后。最终,催生了升级改进后的08851型(885М,“亚森-M”)方案,据此开建了多用途核潜艇“喀山”号、“新西伯利亚”号、“克拉斯诺亚尔斯克”号、“阿尔汉格尔斯克”号及“彼尔姆”号。








