《俄罗斯研究》
北极巨兽核动力破冰船
在上一组文章中,我们盘点了那些已经成为历史的核动力商船,但核能作为可被和平利用的新能源,在安全措施完善的情况下,其用于航运的可能性及可靠性是完全存在的。随着世界造船技术和核能利用技术的不断提升,核动力民用船舶的细分领域——核动力破冰船——渐被赋予更多的关注和探索。而换个角度考虑,开发核动力破冰船,通过不断实验验证核反应堆在民船上的应用,未来也将为建造核动力商船提供更多的宝贵经验。
“俄罗斯”号将于2027年交付
2020年7月6日,俄罗斯原子能集团(Rosatom)旗下的核动力破冰船公司(Atomflot)发布消息称,俄罗斯远东红星造船厂(Far East Zvezda)正式开始建造世界上功率最大的核动力破冰船——“俄罗斯”号。“俄罗斯”号为一艘型“领袖”级核动力破冰船,轴功率120 MW,设计航速22节(无冰水域航速),船长209米,型宽47.7米,最大破冰厚度可达4米,排水量约为吨(排水量已超过俄罗斯现役的“库兹涅佐夫”号航空母舰)。主动力装置包括两台“RITM-400”型核反应堆,是其上一代(“RITM-200”型核反应堆)功率的1.8倍,蒸汽轮机单元带有四台37MW的涡轮发电机,配有四套30MW的螺旋桨电动推进系统。
据Atomflot介绍,“俄罗斯”号核动力破冰船将成为世界上第一艘全年均可在北极东北航线执行破冰及护航任务的破冰船,可开凿宽度为50米的“冰上走廊”,引导船队以10-12海里/小时的速度航行。“领袖”级核动力破冰船计划被用于为全年载货量超过10万吨、型宽约50米的在北海航线执行运输任务的超大型货船破冰引航,投入运营之后,“俄罗斯”号将保证普通商船及液化天然气运输船等大型船舶在北极东部海域的安全航行和正常运营,并可为全球高纬度商业航线运营开辟新的投资机会,从而促进北海航线贸易发展。
“领袖”级核动力破冰船由能够进行“自我诊断”的材料建造,该材料可在检测到损伤后进行自我修复,维护需求因此较小,该级系列船还应用“开放式船尾”设计理念(船尾是自由舱),广泛使用模块化技术,可依据任务需要搭载不同的作业模块,包括反潜装置、武器和无线电或潜水设备等特种模块,并会在短时间内完成多种功能之间的转换。据悉,建造预算高达1275.77亿卢布(约合20.725 亿美元)。
另据媒体报道,已经完成外形设计的“LK-40”级核动力破冰船项目(项目)现处于研发阶段,该项目是俄罗斯冰山中央设计局(Iceberg Central Design Bureau)与克雷洛夫国家科学研究中心在“2009-2016年开发民用航海设备”框架内开发的核动力破冰船项目,采用“船舶-通用基础平台”概念,允许创建装备不同类型设备的多型号核动力破冰船以支持海上作业,如低吃水型核动力破冰船、用于维修和修理石油及天然气生产设施的核动力破冰船,以及用于现场重型建筑工作和用于地震勘探的核动力破冰船。
在不久的将来,俄罗斯将快速地步入第四代核动力破冰船(“领袖”级和“LK-40”级)时代。
创造历史的“列宁”号
目前,只有俄罗斯拥有现役核动力破冰船,而在上世纪中期,苏联就已在核动力破冰船的发展历程中扮演了极为重要的角色。20世纪50年代,苏联政府在打造核动力潜艇的同时,决定研制用于民用船舶的核装置。1956年8月份,92M型“列宁”级核动力破冰船“列宁”号交付(此级破冰船仅一艘),该船船长134米,型宽27.6米,排水量万吨,备有1050间船舱(可载员243人)。作为第一代核动力破冰船,“列宁”号在交付使用后主要承担苏联在北海航线的破冰和引导任务。
公开资料显示,为能够承受当时北极地带已知的最大冰块挤压,“列宁”号核动力破冰船船身设计压力为2100吨/延米,反应堆被一个特制的盖子密封,永远不能打开,内装三台90MW的“OK-150型”压水反应堆。当时,苏联要求破冰船即使在设备严重损坏的情况下依然要保持高效率工作状态,因此,决定至少要使用两个反应堆,后来为了提高破冰船的航行可靠性,“列宁”号安装了三个反应堆装置,以便在启动紧急保护或由其它原因引起某个反应堆发生故障时不会停驶。虽然“列宁”号上的核反应堆与苏联第一代核潜艇上安装的反应堆类似,但技术不甚完善,核反应堆在运行过程中曾发生过两起事故(事故分别发生于1965年和1967年),而由于“1967年事故”对船舶造成的损害较大,苏联不得不拆除了船上的核反应堆,并在后来更换为171MW的新型“OK-900型”压水反应堆。
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