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【文/ 觀察者網(wǎng)專(zhuān)欄作者 晨楓】

10月23日，中船重工官微報(bào)道，中國(guó)海軍在三亞基地成功地試驗(yàn)了潛艇用永磁電機(jī)。這使得中國(guó)在核潛艇靜音諸環(huán)節(jié)中又鎖上了重要的一環(huán)。

核潛艇是國(guó)之重器，但只有安靜的核潛艇才是國(guó)之利器。在70年代中國(guó)就憋勁咬牙造出了第一代核潛艇。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制，這是有遺憾的。

40年后，中國(guó)在許多關(guān)鍵的工業(yè)技術(shù)方面取得了巨大的進(jìn)展，有些甚至跨入世界前沿，但在核潛艇靜音方面還是有顯著差距。在各級(jí)艦船下餃子的時(shí)候，核潛艇方面進(jìn)展緩慢，不乏關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有取得突破，不宜在低水平上投入過(guò)多的考慮。

核潛艇具有實(shí)際上無(wú)限的水下航程，而且持續(xù)航速高?，F(xiàn)代驅(qū)護(hù)艦靠放出直升機(jī)追核潛艇，如果不是跟上航母編隊(duì)的要求，現(xiàn)代驅(qū)護(hù)艦很多已經(jīng)跑不過(guò)核潛艇了，因?yàn)槊銖?qiáng)跑出高速?zèng)]有意義，常規(guī)動(dòng)力的驅(qū)護(hù)艦要不了多久就追不上可以持續(xù)以最高航速一騎絕塵而去的核潛艇了，當(dāng)然水下是沒(méi)有塵的。

核潛艇常給人一種尺寸很小的錯(cuò)覺(jué)。圖為俄亥俄級(jí)戰(zhàn)略核潛艇佛羅里達(dá)號(hào)，艇員站坡都緊緊巴巴

實(shí)際上她是一艘能以24節(jié)航速飛馳的水下“巡洋艦”，其動(dòng)力需求可想而知

但核潛艇具有本質(zhì)噪聲較高的問(wèn)題。反應(yīng)堆的冷卻水泵和管路內(nèi)的水流噪聲，齒輪減速箱的噪聲，傳動(dòng)軸的振動(dòng)和軸承噪聲，螺旋槳的噪聲，都使得核潛艇的降噪難度很高。

自然循環(huán)反應(yīng)堆大大降低反應(yīng)堆的噪聲。自然循環(huán)沒(méi)有了泵機(jī)的噪聲，本身的水流流動(dòng)也比較舒緩。水壺?zé)臅r(shí)候，只要不是一上來(lái)就大火猛燒，在產(chǎn)生氣泡、快要燒開(kāi)之前，基本上是無(wú)聲的，但水壺里已經(jīng)由于熱水上升和冷水下降而在自然循環(huán)了。自然循環(huán)噪聲低，沒(méi)有泵機(jī)的功率消耗，但傳熱效率較低。完全自然循環(huán)的反應(yīng)堆會(huì)很大，很笨重。在中低功率狀態(tài)下用自然循環(huán)，在高功率狀態(tài)下加入強(qiáng)制循環(huán)，可以較好地達(dá)到靜音和功率密度之間的平衡。

4月21日，中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)報(bào)道引用核潛艇總師張錦嵐的話(huà)說(shuō)，中國(guó)已經(jīng)在實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)堆的自然循環(huán)，這就從反應(yīng)堆方面解決了噪聲問(wèn)題。

反應(yīng)堆示意圖。紅圈所示即為循環(huán)泵，關(guān)了這個(gè)東西之后，才到見(jiàn)“真功夫”的時(shí)候。

海狼級(jí)核潛艇動(dòng)力艙段，里面是世界上最強(qiáng)大的自循環(huán)核潛艇堆S6W

反應(yīng)堆產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。傳統(tǒng)方式是把這機(jī)械能直接用于推進(jìn)。但汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大大高于螺旋槳轉(zhuǎn)速，需要大功率減速齒輪箱，這是可觀的噪聲源。反應(yīng)堆、汽輪機(jī)、齒輪箱重量打，只能布置在艇體中段，保證中心和重量的合理分配，導(dǎo)致的很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，不僅制造要求高、重量大、占用寶貴空間，還不可避免地產(chǎn)生振動(dòng)和軸承噪聲，這是另一個(gè)可觀的噪聲源。