核潛艇的反應堆是如何工作的,以及導彈系統是如何打擊目標的

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2024年3月18日 #科普創世紀
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加一次燃料可以滿世界刨二十年
弗吉尼亞級核潛艇是怎麼做到的?
這是核潛艇的核反應堆
反應堆由三個關鍵部件組成
這是簡化後的反應堆
這些橙色的是反應堆的核燃料
核燃料是用有氧化物壓縮而成
然後被裝入密封的燃料棒中
並組合在一起放入反應堆容器
容器內裝滿了高純度水
綠色的是控制棒
能吸收大量中子
主要控制反應堆的裂變反應
當核反應堆啟動時
中子會轟擊有原子
產生裂變反應
並釋放巨大的熱量
這種裂變反應會一直進行下去
產生的熱量會將反應堆的水
加熱到320攝氏度
由於穩壓器的作用
容器內的水並不會氣化
接著高壓水通過蒸汽發生機
產生大量的蒸汽
蒸汽通過管道來到渦輪機
推動渦輪機高速旋轉
旋轉的渦輪機與齒輪相連
齒輪和離合器又驅動電機旋轉
從而帶動螺旋槳高速運行
並推動核潛艇
每小時46公里的速度前進
接著從渦輪機出來的蒸汽
通過冷凝器冷卻變成水
然後被迸回蒸汽發生器繼續使用
重複這個過程
反應堆就能為潛艇
提供源源不斷的動力了
接著我們看下核潛艇的武器系統
核潛艇的頭部是聲納和導彈發射器
聲納能發射聲波脈衝
脈衝穿過水面
發現目標後會再反射回來
通過聲音在水裡的速度
以及聲波到達目標和返回的時間
計算機就能在短時間內
快速計算出潛艇和目標之間的距離
在定位到目標後
控制時就能進行魚雷發射了
首先通過加壓空氣
將魚雷推出發射管
安裝在魚雷尾部的螺旋槳啟動
將魚雷速度推動至最大
在魚雷尾部有一根電線與武器系統相連
通過發送數據為魚雷導航
魚雷加速到32節
接近目標時電線被切斷
然後聲納接管導航
如果魚雷沒有擊中目標
它還可以繞回來
並用更快的速度追捕目標
直到將目標擊毀
在聲納後面是導彈發射系統
一共有12枚戰斧導彈
另外在反應堆旁邊
還有28枚
當需要發射時
潛艇會上浮道指定的深度
然後艙門打開
防護罩脫落
接著高壓空氣被泵入管道
從而推動戰斧導彈上升
當導彈突破水面之後
火箭柱推氣點火
捉推氣脫落後
導彈的主引擎開始啟動
並將導彈送入預定軌道
最後我們看一下
和潛艇是如何上浮和下潛的
在潛艇的前部
中部和後部都有壓載艙
當潛艇想要下潛
底部的進水口的水箱
和頂部的閥門會打開
海水會大量湧入
一旦壓載艙填滿水
潛艇就會開始下潛
最大下潛深度達到500米
如果想要上浮
將高壓空氣泵入壓載艙
將壓載艙中的水擠壓出去
由於浮力的作用
潛艇會上升
另外再配合潛艇的方向度和水平度
就可以在小角度控制潛艇的航行了
