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 核潛艇的成本真的很昂貴嗎?

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T O P I C    R E V I E W
t20056 Posted - 09/07/2019 : 12:18:11
看到有些國家為了核潛艇花費高昂預算昂傷腦筋,
甚至有些必須裁掉部分組織來支付核潛艇的維護成本。
英國甚至到現在沒錢處理退役的核潛艇。

我想請問大家,
核潛艇的維護成本到底是昂貴在哪裡呢?
核潛艇只需要鈾-235濃度為20%(美軍用90%)的燃料棒就可以跑十幾年,
甚至有些國家的核潛艇是終身免換核燃料棒。
為何核潛艇成本還是這麼高呢?

難道高濃度核燃料棒比化石燃油昂貴很多?
聽說海軍的油錢每天幾千萬再燒,
核潛艇跟每天幾千萬的油錢真的毫無優勢?
核動力潛艇要怎樣發展發展才有可能跟常規潛艇齊平呢?
25   L A T E S T    R E P L I E S    (Newest First)
allenhsy Posted - 09/12/2019 : 21:14:38
松下18650官方圖表在2015年的規格是450W·h/L,汽油能量密度你自己找,我懶得再算一次


stroll Posted - 09/12/2019 : 00:34:17
什麼答非所問的狀況,所以所謂的"十倍"證明文(論文還是報告)到底在哪裡啊
allenhsy Posted - 09/11/2019 : 23:30:44
實驗室的產品,十年內能用上都燒高香了,有什麼好科普的,鎂電池理論上比鋰電池能量密度大的多,但目前也只是理論上
NET Posted - 09/11/2019 : 22:46:38
潛艇 體積密度 重要還是 重量密度 重要? 或許對於淺艇而言體積能量密度重要。
電動機能量轉換效率是內燃機是內燃機兩倍以上,也許接近事實。

但這根"鎂電池如果成真就差不多了,這玩意能量密度跟汽油差不多,但對於現有的鋰離子電池還要再增加十倍"的描述一點關係一點都沒有,無論是用 體積能量密度 或是 重量能量密度描述。
我之所以一開始會提問就諸與此,依這段話描述 鋰離子電池 到 鎂電池 能量密度暴漲了十倍;另加之對鋰離子電池與汽油能量密度之矛盾,所以我才對你的說詞有所質疑並要求證偽。

所以你打不打算科普一下鎂電池? 鋰空氣電池這種離實用化更遠的就先別扯。

allenhsy Posted - 09/11/2019 : 10:23:48
quote:
Originally posted by NET

https://zh.wikipedia.org/wiki/能量密度

用 W·h/L 當單位很少見,另外 比能 是 質量能量密度 MJ/kg ,汽油是 47.3、鋰電池 2.5、鋰離子電池 0.72 。

換成 MJ/L 的話是 34.5 、從缺 、1.61 。

另外電池放電就會損失,電動機還會在損失一次。效率不到 90% 高。

煩請科普一下鎂電池,Mg2+ 也只釋放兩倍電子,那跟汽油一樣的能量密度是?




那依然不會改變能量轉換效率是內燃機兩倍以上的事實
潛艇體積密度重要還是重量密度重要?
你要潛水比重必須大於一,少的最後一樣要裝海水才能潛下去,多裝海水體積大阻力大噪音多耗電多
要達到汽油能量密度鋰空氣電池都辦的到,根本不需要鎂,你把國中物理套用在電池上也差的太遠了
NET Posted - 09/10/2019 : 22:43:30
https://zh.wikipedia.org/wiki/能量密度

用 W·h/L 當單位很少見,另外 比能 是 質量能量密度 MJ/kg ,汽油是 47.3、鋰電池 2.5、鋰離子電池 0.72 。

換成 MJ/L 的話是 34.5 、從缺 、1.61 。

另外電池放電就會損失,電動機還會在損失一次。效率不到 90% 高。

煩請科普一下鎂電池,Mg2+ 也只釋放兩倍電子,那跟汽油一樣的能量密度是?

stroll Posted - 09/10/2019 : 11:45:44
.....汽油能量密度4位數,電池能量密度3位數.....?
allenhsy Posted - 09/10/2019 : 10:43:00
quote:
Originally posted by NET



我查wiki資料顯示汽油比能是鋰離子電60多倍,你的資料來源是??


你看的哪來的WIKI?汽油能量密度9636W·h/L,現有鋰離子電池大致上是4xxW·h/L(不考慮接近700的實驗室產物)
考慮到內燃機熱效率40%都沒有,電動馬達輕鬆90%+,差了不是十倍不然是什麼?
NET Posted - 09/09/2019 : 23:01:20
quote:
Originally posted by allenhsy


,鎂電池如果成真就差不多了,這玩意能量密度跟汽油差不多,但對於現有的鋰離子電池還要再增加十倍,為了安全性必須用鋰鐵.鋰鈦電池,那就是20-30倍,



我查wiki資料顯示汽油比能是鋰離子電60多倍,你的資料來源是??
t20056 Posted - 09/09/2019 : 18:50:52
quote:
Originally posted by allenhsy

搞核潛艇是為了去北極海的海冰下拼刺刀搶制海權,傳統動力潛艦無論如何都不可能去北極海,這是有跟無的差別,再貴也要買
什麼時候可以讓核潛艇完蛋,鎂電池如果成真就差不多了,這玩意能量密度跟汽油差不多,但對於現有的鋰離子電池還要再增加十倍,為了安全性必須用鋰鐵.鋰鈦電池,那就是20-30倍,最理想的狀況是能找到一種可以直接用海水氧化還原反應的電池
另外鈾其實是一種稀缺資源,預計採光的速度將會遠比石油快的多


核潛艇或核航母所需的高鈾235濃度燃料棒資源應該很多。
人家美軍都可以使用93%濃度燃料棒代表資源相當充足不會枯竭。
allenhsy Posted - 09/09/2019 : 15:58:13
搞核潛艇是為了去北極海的海冰下拼刺刀搶制海權,傳統動力潛艦無論如何都不可能去北極海,這是有跟無的差別,再貴也要買
什麼時候可以讓核潛艇完蛋,鎂電池如果成真就差不多了,這玩意能量密度跟汽油差不多,但對於現有的鋰離子電池還要再增加十倍,為了安全性必須用鋰鐵.鋰鈦電池,那就是20-30倍,最理想的狀況是能找到一種可以直接用海水氧化還原反應的電池
另外鈾其實是一種稀缺資源,預計採光的速度將會遠比石油快的多
toga Posted - 09/09/2019 : 13:36:38
如果只看成本價錢,核動力船艦是絕對不用肖想能和傳統動力同儕拼便宜的;但對於英美等注重全球武力投射的藍水國家海軍而言,核動力潛艇能讓你以二三十節的持續水下高速巡航橫渡太平洋或大西洋,直接跨洲開赴前線執行作戰任務後再行返回,且整個行動過程期間完全無須上浮導致行蹤暴露;換作是傳統動力潛艇,這樣的遠洋航程約莫只能用四至八節的水下時速進行,期間還得不時上浮換氣,甚至得找中途站或自家運補船補充燃料淡水等物資,等到開赴目的地時搞不好戰爭都已結束。

一萌二PAK三聯閃,四代歐風五國潘,十全側衛百戰鷹,成千蟲隼萬國繁。
dasha Posted - 09/09/2019 : 10:00:31
大家現在講的還是新的核反應爐,1960年代的核反應爐可是30個月就要換燃料,一般蒸氣鍋爐去拆船也只要6個月,核動力的要18個月......你服役期間真正出勤時數差多少啊?
而且就算是前蘇聯,他們的船用原子爐也是要用圍堵體的,只是厚度可能低一點,但一般蒸氣鍋爐大概100噸就夠的狀況,原子爐比較複雜的結構加上圍堵體,會增到800噸,體積則是大概加倍,你用上原子爐的船,與沒用的船,噸位根本就已經不是同個水準了,那會很像美國DDG-51與西班牙F100比較成本......

另外,岸上處理設施也是一個問題,你同時還要花錢去塞那些反核團體的嘴......最後這一個最可怕.
但有時你也不能不堵嘴,蘇聯海軍核潛人員身上發光就是沒堵嘴的後果,那是一件真事被誇大渲染,跑去追蹤美國海軍CVAN/CGN的SSGN,由於是早期原子爐,加上為了立功不顧一切去追美國核動力艦隊,接下來船內好幾次火災,還有兩次以上沒讓火災區的廢氣漏到乘員艙,反而讓輻射進入乘員艙,連艦隊都準備替他們舉辦追悼會的時候,他們居然在永夜狀態的北極圈內回國,不要問我那時船隻與人員的亮度,畢竟永夜下一點點亮度都會很顯眼......

核動力既然成本高又難搞,為何大家要用?航艦是油庫彈藥庫三倍大,潛艦是電力氧氣充足隨你飆,這就夠了,有核潛以前,講潛艦噪音都不講高速噪音的,因為能高速飆的時間太短......
stroll Posted - 09/09/2019 : 02:15:14
quote:
Originally posted by t20056
每桶200美金?這個意思是核動力潛艇根本不划算只是軍事炫耀工具?


如果是當初夢想的全核艦隊(水面+水下),部分是的
但是核潛艦就完全不是那回事了,擺脫空氣/有限電力束縛的戰術/戰略意義物超所值
就算是現在AIP技術起來了,也只能低速使用(再考慮海流影響甚至可能原地待機),一跑最高速不到2小時電瓶就乾了
t20056 Posted - 09/09/2019 : 00:44:51
quote:
Originally posted by toga

>> 核動力潛艇要怎樣發展發展才有可能跟常規潛艇齊平呢......

幾年前油價狂飆時老美海軍曾做過相關預測研究,結論是如果有朝一日,原油價格飆高到每桶超過200美元且成為新常態時,核動力船艦的成本效益便會相對顯得有吸引力.....

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每桶200美金?這個意思是核動力潛艇根本不划算只是軍事炫耀工具?
toga Posted - 09/08/2019 : 22:53:32
>> 核動力潛艇要怎樣發展發展才有可能跟常規潛艇齊平呢......

幾年前油價狂飆時老美海軍曾做過相關預測研究,結論是如果有朝一日,原油價格飆高到每桶超過200美元且成為新常態時,核動力船艦的成本效益便會相對顯得有吸引力.....

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toga Posted - 09/08/2019 : 22:06:45
quote:
Originally posted by t20056

quote:
Originally posted by toga

http://www.defense-aerospace.com/article-view/release/200641/india-signs-%243-bn-lease-for-russian-nuclear-submarine.html

印度於2019年3月7日與俄羅斯正式簽約,預定自2025年起租借一艘Akula I型核子攻擊潛艦十年,合約總價:30億美金。

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30億美金?等於造艦一艘新的?



要租借的潛艇據說是要從冷戰結束蘇聯解體之後便擱在船廠內,完成率只有四成多的未完工艦重建而成,再加上要重新整合安裝現代化軟硬體配備設施,其價碼和全新造艦相比應該不惶多讓。

再者Akula本來也是艘身價不斐的巨艦∼早在1995年,其單位成本便據稱已經高達15.5億美元,比同一時期老美的洛杉磯級SSN還貴(雖然前者的水下噸位原本也將近後者的兩倍)。

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cwchang2100 Posted - 09/08/2019 : 17:05:42
還要考慮人事成本,核子動力船艦,要特別維持一個核動力部門.
特別一般船隻是會停機的,但是核子動力船隻,是無法停機的.
也就是這個部門要一天24小時無間斷值班,至少要兩班或三班來輪流.
就算是放假時間,這個部門也無法間斷工作.
而且為了維持輻射不會汙染,必須全天候監控.
這些人都要受過專門的核子工程訓練,就比一般工程人員要有更高的要求.
單單人事操作成本,就至少是一般輪機部門的兩倍以上.

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這些秘密話語來自活著的耶穌,由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節
oops Posted - 09/07/2019 : 21:07:05
蘇聯那個是嘲諷笑話啦
不過也其來有自 老蘇系核潛反應爐沒有分單一水密艙加屏蔽予以隔離
安全殼旁邊就是官兵動線 這還只是硬體面問題
軟體面 操作訓練等也是隱患來源
ian125 Posted - 09/07/2019 : 19:53:08
不是說蘇聯那些搭潛艇的身上都會發光
toga Posted - 09/07/2019 : 13:50:38
再者核輻射是有侵蝕性的,放射污染會隨著時間逐漸腐蝕艦體結構,因此像陽字艦或古比魚這等開創事業第二春,賣命至耳順古稀之年的玩法在核動力船艦上是辦不到的,且即便不再填裝燃料,恐怕也得定期進行所費不貲的全艦除污與更換嚴重污染零件之類的工程。

幾年前曾有英國皇家海軍潛艇退役官兵出來爆料,聲稱在當時才服役不過20餘年的前鋒級SSBN艦內輻射量已經超標,嚴重威脅艦上官兵弟兄的健康安全,但皇家海軍卻選擇隱匿不報云云.....不論其指控是否過度渲染誇大,但也從旁印證了長期使用經營核動力船艦所面臨的潛在風險與代價。

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stroll Posted - 09/07/2019 : 13:48:50
以前全防的美國空母演進史(好像是FLAK寫的),其中一期有提到從燃油轉型為核能的壽期成本從建造到退役,因為要處理核反應爐相關設備,成本比燃油型增加至少50%,如果不是沿用或稍微改良前型反應爐而是研製新反應爐,那還要再大幅增加研發成本
MikeH Posted - 09/07/2019 : 13:41:14
反應爐製造 操作 維修
各環節的標準 都高於傳統動力
人員素質和訓練要求也高
這些也得算進成本

===
地下軍火庫
https://www.facebook.com/BasementArsenal/
toga Posted - 09/07/2019 : 13:27:30
能夠一次使用三四十年,在理論上終身免換燃料棒的歐美核潛艇目前都還處於研發或是建造初期階段,現役的核潛艇在其正常服役生涯中都得至少進行一次以上的核燃料再填裝工程,而上世紀設計製造者大多得進行兩三回(比方說使用高濃度軍規核燃料的美國洛杉磯級SSN平均每服役十年要進行一次再填裝)甚至是五六趟(比方說使用低濃度民用核燃料的法國紅寶石級SSN平均每服役五年便得進行一次再填裝)。

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toga Posted - 09/07/2019 : 12:47:11
http://www.defense-aerospace.com/articles-view/release/3/197401/french-carrier-back-at-sea-after-18_month-refit.html

核燃料再填裝工程可不是把加油槍插入油箱內加油那般簡單省事,你得把船體切開取出反應爐,再將反應爐打開更換燃料棒,之後封好反應爐再將其裝回船上並將整個船體復原,被更換下來的燃料棒也得妥善處理∼而整個流程都必須徹底隔絕核輻射汙染。

法國最近一次為自家戴高樂級核動力空母進行大修升級與核燃料再填裝工程,費時約一年半,總耗資約13億歐元,而採用低濃度民用級核燃料的戴高樂級空母平均每服役七年就得再執行一次這等核燃料再填裝工程。

至於使用高濃度軍用級核燃料的老美超級空母雖然平均每服役25年才需進行一次大修升級與核燃料再填裝工程,但所需要的工程時間長達四年,所需費用亦是戴高樂空母的三倍半有餘。

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