美国核动力航母发展之路对中国有何启示?

澎湃防务特约撰稿 黄国志

近日,有国外媒体称,中国第二艘国产航母将采用核动力装置和电磁弹射器。此前,笔者曾经在专栏文章中提出个人观点:从全寿命期费用来看,大型常规动力航母的效费比要高于大型核动力航母,前者更适合中国海军。之后有读者回复称,既然如此,为何美国还要执意建造如此之多的10万吨级核动力航母呢?

事实上,作为世界上建造和装备核动力航母最早、最多的国家,美国的核动力航母发展之路并不平坦,长期充斥着总统、国会、国防部以及海军之间的较量和博弈。此外,国际形势的变化、局部战争对大型航母的依赖以及苏联海军力量的迅速增强,也在无形中左右着美国航母常规动力与核动力之争的结局。在此,笔者简要回顾美国核动力航母发展的曲折道路,其中不少经验教训和启示都值得正在走向海军强国的我们借鉴和思考。

辽宁号航母前出第一岛链再次引起了中国是否需要核动力航母的讨论。

航母未立,动力先行

 1961年服役的“企业”号是美国也是世界上第一艘核动力航母。实际上,早在1946年,美国海军就萌生了设计和建造核动力航母的想法。最初提出这一设想的出发点现在看来似乎有些可笑——取消烟囱,而实现这一目标的唯一途径就是采用无需进气和排气系统的核动力装置。当时,美国海军希望战后建造的新一代超级航母能够起降携带核弹的大型舰载轰炸机,为此甚至要取消舰岛,自然也不能保留烟囱。很快,在1947年提出SCB6A航母设计方案时,美国海军就首次明确了建造一艘核动力航母的意愿。之后,被誉为“核潜艇之父”的里科佛在1949年提议先建造陆上试验用的大型舰船反应堆,并在其基础上研制实用化的舰用核动力装置。其间,在历经美国政府更迭以及核材料之争后,原子能委员会最终在1954年正式批准了里科佛的提议,美国核动力航母发展由此起步。

航母尚未立项建造,核动力装置却率先启动研发,这是美国核动力航母取得成功的关键一步。美国海军在S5W核潜艇反应堆技术基础上,同时启动了多个舰种的核动力试验装置研制工作。其中,航母用A1W原型反应堆经过改进,便成为了“企业”号所采用的真正实用化的A2W舰用反应堆。但是,由于是第一代航母用反应堆,A2W的输出功率只有3.5万马力。为了保证“企业”号所需的28万马力,航母不得不采用了多达8座该型反应堆,致使舰体的中部空间几乎被完全占据,而该舰的舰身长度也达到了至今无人打破的342.4米。

之后,为了减少反应堆数量、提升单个反应堆输出功率,美国紧接着研发了A3W。该型反应堆输出功率最高可达7万马力,只需4台便可满足“企业”号28万马力的需求。但是,时任国防部长麦克纳马拉为降低成本,要求新一代核动力航母只能装备2座反应堆。由此,第三代单座输出功率高达13万马力的A4W反应堆最终研制成功,并且装备到从1975年开始服役的“尼米兹”级核动力航母上。

如今,即将服役的CVN-78“福特”号装备的是第四代舰用反应堆A1B,其输出功率比A4W高25%,达到了16万马力以上。此外,A1B还具有更低的全寿期成本,减少了50%以上的维护需求和人员需求,发电能力则大幅提高,达到了A4W的三倍。更为重要的是,A1B更换堆芯燃料的时间间隔有望延长到30年,而A4W目前只有23年。

建造中的美国最新核动力航母——“福特”号。

长达三十年的“核动力”争鸣

如果说美国在航母用核动力装置研发方面还算一帆风顺的话,那么围绕着核动力航母造价/全寿命周期费用与作战效能的争议,几乎可以称得上是惊心动魄。“企业”号相比常规航母所显示出的巨大作战效能优势让美国海军欣喜若狂,迫不及待地希望政府继续拨款,以便使后续新造航母全部实现核动力化。然而,“企业”号两倍于常规航母的巨额造价让白宫和国会连连咋舌,以至于在1959和1960连续两个财年没给美国海军新航母建造计划一分钱。当时,美国海军甚至被迫玩起了标准排水量只有5万吨的所谓“廉价型核动力航母”的“幺蛾子”,但也未能蒙混过关,最后不得不老老实实地回到了大型常规航母的建造上,这就是1961年开工的“小鹰”级“美国”号。

在新总统肯尼迪于1961年入主白宫后,美国海军以为看到了新希望,再次提出新型核动力航母计划,却不想在1963年被国防部长麦克纳马拉否决。他在国会召开的相关听证会上列举了核动力和常规动力航母在造价、燃料消耗以及技术性能上的比较,认为没有必要为下一艘航母CVA-67装备核动力装置。美国海军部长当场宣布辞职以示抗议,但依然无效。于是,美国海军再一次梦碎,CVA-67由此成为美国最后一艘常规动力航母“肯尼迪”号。

此后,又是连续三个财年(1963-1965),美国海军没有为新航母建造争到一美元拨款,以“抠门”出名的麦氏似乎成为一座几乎无法逾越的阻碍。但是,一切在1965年迎来了转机——美国开始全面介入越南战争,“企业”号的出色战绩让麦克纳马拉的态度有所转变。于是,他在1966年宣布批准海军再新造4艘核动力航母。随后,美国海军迫不及待地在1967财年与纽波特纽斯造船厂签订CVAN-68的建造合同,这便是如今在世界各大洋上耀武扬威的“尼米兹”级核动力超级航母。

美国海军以为从“尼米兹”号开始,大型核动力航母之路就此畅通无阻。然而事实证明,他们过于乐观了。从上世纪70年代开始,先是1971年尼克松宣布放弃金本位导致美元大幅贬值,接着1973年第一次石油危机爆发,使得“尼米兹”级核动力航母不仅建造进度拖延,成本也近乎失控,首舰“尼米兹”号服役时的造价高达18.81亿美元,是最初规划的三倍多。因此,卡特政府在1977年一度叫停了第四艘“尼米兹”级CVN-77号的建造拨款。而此时,美国海军中的少数派也不失时机地抛出了中型常规航母(CVV)方案,意图取代“尼米兹”级。情急之下,又是里科佛出面联合一大批地位显赫的国会议员,最终强行通过了CVN-77号的拨款并彻底否决了CVV。

熬过了70年代,美国海军在80年代终于迎来了期盼已久的“救星”——以对苏强硬闻名的新总统里根。针对力量日益强大且已经具备远洋作战能力的苏联海军,新上任的海军部长莱曼甚至提出了惊人的“600艘军舰”的海军构想。此后,白宫和国会没有再为“尼米兹”级的后续建造计划设置阻碍,而且分别在1983财年和1988财年一次性批准2艘航母的拨款。到了1996年美国海军启动下一代CVNX航母研制计划时,对于采用核动力已经没有任何质疑的声音。即便是美国国会审计署(GAO)在1998年发布了《海军航母:常规动力航母和核动力航母的费用-效能》报告,也未能撼动美国海军坚持发展核动力航母的决心。

美国国内围绕着核动力航母造价/全寿命周期费用与作战效能的争议一直没有停止过。

对中国海军的参考意义

对于今天的中国海军来说,美国核动力航母的发展之路有太多值得借鉴的经验和教训了。首先,核动力装置的研发必须先行,可以在成熟的潜艇用反应堆基础上进行发展,但是绝对不应原样照搬。在研发陆上试验用反应堆时,也要开展核动力水面试验舰的建造,如“长滩”号核动力巡洋舰为“企业”号起到了先行探索的作用。我国未必一定要像美国那样建造核动力试验作战舰只,因为苏/俄建造万吨级核动力破冰船的做法也值得学习。

再者,发展核动力航母必须要有科学长远的规划、相应国家战略的支持以及上下统一的决心,不能像美国那样长期摇摆不定,争议不断,白白浪费宝贵的机遇。如果美国能够及早全力投入到核动力航母的建造上,那么在1973年与苏联海军地中海分舰队的对峙就不会落得如此被动。

此外,核动力航母最适合的吨位是8~10万吨,造价和全寿命期费用都是大型常规动力航母的数倍。里科佛曾有一句名言:“我不相信什么效费比,我只相信美国海军应该得到最好的军舰。”要知道,对于美国海军来说,其每个财年得到的拨款都要远远高于我国每年总的军费预算。而且,我国目前仍是人均GDP在世界上排名80位左右的发展中国家,建造耗资巨大的核动力航母确实应该量力而行,在作战效能和全寿命周期费用上求得一个较为满意的平衡。

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