我国建造核动力航母困难重重：技术难度超过预期，美国15年才解决

在1954年，美国海军成功下水了第一艘安装了核动力反应堆的潜艇“鹦鹉螺号”，而且该艇也是第一艘前往北极地区巡航的潜水艇。在核动力潜艇出现之前，潜艇的主要动力系统都是柴油发动机，有时候不得不返回港口进行油料补给或者浮出水面进行充电，但是核潜艇理论上可以实现无限期巡航，并且也无需经常浮出水面充电，唯一限制其自持力的只有食物和其他补给。也正是从那时起，为海军其他水面舰艇换装核动力反应堆也就成为了工程师研究的课题之一。目前，使用最广泛并且最成功的应该还是核动力航母，这种大型水面舰艇在安装核动力反应堆之后同样也具备了长时间续航的能力，其燃料每隔20年才更换一次，因此也成为了不少海军大国的追捧。

截止到目前，一共只有2个国家成功研发和装备了核动力航母，其中美国拥有11艘大型核动力航母，并且在核动力航母上已经发展到了第三代的水平，技术和使用经验都非常丰富。而法国则在上个世纪90年代末期研发和制造了全球第一艘中型核动力航母，但是严格意义上来说并不是非常成功。而随着我国辽宁舰和山东舰相继下水服役之后，第三艘003型航母的建造计划也基本上已经接近尾声，现阶段正处于合拢建造阶段，预计可以在2021年上半年正式下水舾装。但是这艘航母属于一艘常规动力航母，虽然也采用了直通式斜角甲板和电磁弹射器的设计，但是在续航时间和自持力方面要不及美国的核动力航母。因此，也催生了国产核动力航母的建造计划。

不过从核动力航母的发展历程来看，我国建造核动力航母依然面临重重困难，甚至可以毫不夸张地说，核动力航母的技术难度远超预期估计，比起核动力潜艇来说，核动力航母的整体研发门槛要更高不少。在上文中也提到了美国拥有成熟的技术和丰富的使用经验，而法国的戴高乐号核动力航母却并不是特别成功，原因也很简单，戴高乐号航母的整体使用情况远未达到预期水平，甚至可以用“失败品”来形容，这也是为什么法国的下一代航母要回归常规动力的关键原因。众所周知，核潜艇和核动力航空母舰由舰载核反应堆提供动力。核反应堆中的原子分裂，并以热能的形式释放能量。

该热量用于将海水烧开产生高压蒸汽，然后蒸汽使推进涡轮旋转，涡轮提供动力使螺旋桨旋转。而额外的涡轮机也为船供电。随着蒸汽冷却并凝结回水，水被引导回系统，过程再次开始。而这也就是核动力航母和核潜艇动力运行的大致内容。只是核潜艇最大的吨位也才20000多吨，而核动力航母小一点40000吨，大一点的话则超过了100000吨，这也意味着安装在核潜艇上的反应堆并不适合直接移植到核动力航母上。法国戴高乐号核航母安装了两台凯旋级战略核潜艇的K-15压水堆，最终也导致了其最大航速只有27节，可以说是全球最慢的航母，并且在使用过程中经常出现各类型的问题，一度直接影响整个航母的运行工作。

美国在上个世纪60年代建造企业号核动力航母的时候，贸然使用了西屋公司以核潜艇反应堆为基础研发的A2W压水堆，而为了满足企业号航母33节的最大航速设计，航母动力舱内一共安装了8台A2W压水堆，但是这8台反应堆在使用过程中却经常问题不断，动力输出也没有达到预期的设计标准。这也导致美国海军直接推迟了后续的研发计划，最终选择去建造小鹰级常规动力航母，而一直等到15年后，当西屋公司成功研发出专门为大型水面舰艇准备的A4W压水堆之后，美国才开始了第二代核动力航母尼米兹级的建造计划，在使用过程中也证明了这款专门为核动力航母研发的压水堆在动力和可靠性上要远超核潜艇上的反应堆。

而美国福特级航母搭载的2台贝克特尔公司研发的A1B反应堆。据介绍，A1B反应堆的总功率输出约为700 MW，比A4W提供的功率高出约25％。两台A1B反应堆可能产生足够的蒸汽以产生125兆瓦（168,000 hp）的电力，以及350000轴马力（260 MW）来为四个螺旋桨轴提供动力， 以保证福特号核动力航母的最大速度不低于30节，并且还能够为舰载双波段有源相控阵雷达、舰载电磁弹射器和先进阻拦系统提供足够的电力支持，未来福特级航母的2号和3号舰预计会搭载高能激光武器和电磁轨道炮，而这些高能耗武器装备也均由A1B反应堆提供能量支持。此外，A1B反应堆使用现代化技术，该技术比以前的反应堆技术更先进，更具适应性，比A4W体积更小，重量更轻，并且操作员界面也有望得到改善。

我国未来的004型核动力航母如果以093或者095型攻击核潜艇上的第二代自然循环反应堆的话，那么以航母80000吨的满载排水量来算，起码需要8台压水堆才能够正常行驶。但是这样会极大占用航母的内部空间和限制航母的航行稳定性，毕竟谁也不希望出现在战争时期航母会因为动力系统故障而无法作战的尴尬局面，因此如果004型航母想要顺利建造的话，就需要研制专用的大型水面舰艇压水堆。而从目前的情况来看，我国已经开始在水面船舶压水堆上展开研究，预计首先建造可以让民用船只正常使用的压水堆，然后才开始慢慢扩大压水堆的规格和功率，最终成功研发出可以满足大型核动力航母使用的大功率反应堆。也只有解决了反应堆的问题，我国的核动力航母才能真正驶向深蓝。