期刊导读

俄罗斯核动力破冰船技术发展

俄罗斯在破冰船技术、装备和作战应用等方面具有全球领先优势,现已发展四代六型核动力破冰船。

破冰船是世界各国推进极地战略的重要抓手,具有重要的战略地位。目前,世界在役极地破冰船主要集中在俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、瑞典、丹麦等国家。其中,美国拥有世界上破冰能力最强的常规动力破冰船,俄罗斯则是世界上拥有极地破冰船数量最多、技术最先进、极地作业能力最强的国家,也是世界上唯一拥有核动力极地破冰船的国家。俄罗斯在破冰船技术、装备和作战应用等方面具有领先优势。

发展背景——俄罗斯北极战略

在全球气候变暖和北极冰川逐渐消融的大背景下,北极地区的丰富资源及未来成为航运枢纽的可能性,引发了各国的关注。对于北冰洋沿岸国家,北极更具有战略意义。因此,俄罗斯、美国、加拿大、挪威和丹麦等国围绕北极经济、战略资源的争夺战日趋激烈。核动力破冰船能够帮助俄在这一争夺战中抢占有利位置。

图1:俄罗斯已经建造的核动力破冰船

北极被誉为“第二个中东”,拥有丰富油气资源。美国地质调查局估计,北极地区蕴藏着全球约30%的未探明天然气资源和约13%的未探明石油资源。俄罗斯总统普京2019年4月在第五届国际北极论坛上说:“现在北极地区投资占俄总投资额10%以上。”预计北极地区对俄经济发展的意义将越来越大。普京强调,俄将大力发展北方航道的货物运输能力。该航道货物吞吐量到2025年将达8000万吨。目前看来这是可以实现的——2018年已突破2000万吨。普京表示,俄将对北极沿岸港口进行现代化改造并加强破冰船建设,包括加大在核动力破冰船方面的投入。预计到2035年前,俄罗斯北极船队将拥有至少13艘重型破冰船,其中9艘为核动力破冰船。俄罗斯希望凭借强大的重型核动力破冰船,实现北方航道全年通航。

俄罗斯期望借由这些破冰船强化在北极地区的战略存在。俄罗斯正与传统对手加拿大、美国、挪威争夺这一地区主导权。

俄罗斯核动力破冰船优势

俄罗斯先进的破冰船采用了核动力驱动。传动方式上,由传统的机械式传动演变为电气传动,从而避免了由于螺旋桨击打碎冰而发生的机械损伤。此外,俄罗斯多数破冰船均采用了辅助推进系统,利用全向吊舱技术,不但能够帮助破冰船获得更强的推进动力,还可以在二次结冰船体受困的情况下使其船体进行横摇,实现舷侧碎冰作业。俄罗斯最先进的破冰船更是能够利用全向吊舱系统,配合船艉型线设计,实现反向破冰作业。

图2:俄罗斯现役的4艘核动力破冰船

图3:已退役的4艘“北极”级

俄罗斯核动力破冰船发展现状

迄今为止,俄罗斯在核动力破冰船技术上遥遥领先,且仍旧是世界上唯一拥有核动力破冰船的国家,所有核动力破冰船均由俄原子能国家集团核动力破冰船公司负责管理和运营,现已发展四代六型核动力破冰船,其中包括在研项目。

第一代核动力破冰船“列宁”号,第二代核动力破冰船“北极”级和“泰米尔”级,第三代也是目前建造中的最新一代核动力破冰船“LK-60”级,以及已经开始研发工作的第四代核动力破冰船“领袖”级和“LK-40”级()。

俄迄今已建成10艘核动力破冰船,但只有4艘在役,1艘于2019年12月14日完成首次试航验证工作,另外5艘已退役。这10艘破冰船可分为三代四型(项目),具体如表1所示。

第1代核动力破冰船

“列宁”号是世界上第一艘核动力破冰船,建于1956年,1959年服役,1989年退役。该船长134米,宽27.6米,高16.1米,吃水深度10.5米,破冰能力1.7米,排水量达吨,最大航速为19.6节,主动力装置功率为马力(HP);原装备3座90兆瓦OK-150型压水堆,后由于在换料期间发生事故,堆芯受损严重,于1970年换装了2座159兆瓦OK-900型压水堆,为螺旋桨提供32兆瓦推动力;主要进行北冰洋地区的考察和救援活动,在北海航线上执行破冰和引导运输船只的任务。

表1:俄罗斯核动力破冰船发展一览表分类 级别(项目) 名称 服役(年) 状态 备注1代“列宁”级(92M)“列宁”号 1959-1989 退役2代“泰梅尔”级()“泰梅尔”号 1989-至今 在役“瓦伊加奇”号 1990-至今 在役“北极”级(1052/)“北极”号(1052)1975-2012 退役“西伯利亚”号(1052)1978- 退役“俄罗斯”号()1985-2013 退役“苏联”号() 1989- 退役“亚马尔”号()1992-至今 在役“胜利50周年”号()2007-至今 在役3代LK-60YA级()“北极”号 2020(计划) 试航进行首次试航验证。“西伯利亚”号 2021(计划) 在建“乌拉尔”号 2022(计划) 在建4代“领袖”级(LK-110YA级、LK-120YA级)()-2023(计划) 在研预建造3艘,2019年3月进行了模型试验。LK-40级()-2022(计划) 在研2015年完成外形设计开发。

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