核潛艇

這是世界上第一艘作戰潛艇海歸號 它能在水下停留的極限不足30分鐘 時間一到必須得浮出水面 爲了延長潛艇在水下的停留時間 各國海軍不斷嘗試各類方法 直到20世紀50年代 英武羅號的問世徹底改變了這一局面 它搭載了全新的動力源核反應堆 讓潛艇首次實現數週持續前行 它的核心是密封的反應堆堆芯 裏面的油235倍製成金屬棒 並按特定規律排列 當中子轟擊油棒時 核裂變就開始了 一個原子核分裂 放出熱量和更多中子 這些中子再去撞其他原子核 形成鏈式反應 但失控的鏈式反應會釀成災難 因此油棒會被減速劑 通常是水包圍 以中子的速度 快中子會掠過油原子核 而慢中子則更容易被捕獲 從而讓核反應保持穩定且可控的狀態 這些被核裂變加熱的水 在高壓下循環 將熱量帶到熱交換器 在熱交換器內部 熱量會傳遞給另一個獨立的水系統 這個系統的水被允許沸騰 瞬間變成高壓蒸汽 推動渦輪機旋轉 渦輪機既驅動巨大的螺旋槳 又爲整艘潛艇的所有設備供電 如今多數核潛艇用的 都是這種壓水反應堆 因其結構緊湊 技術成熟且安全性高 不過歷史上也曾出現過 更激進的設計 比如液態金屬冷卻反應堆 用熔融的鈉和鉛代替水 作爲冷卻劑 傳熱效率更高 能做更小的反應堆 但這類設計存在明顯弊端 液態碰到空氣或水就會燃燒 如果系統冷卻過度 這些金屬會在管道里凝固 堵塞整個反應堆 所以最終還是水最具有性價比 在這種配置下 一個書桌大小的油堆芯 可以爲潛艇提供超過20年的動力 期間無需添加燃料 理論上只要系統持續運行 潛艇可在水下停留任意時長 但這就引出了另一個生存難題 在數百米深的海底 無法儲存足夠 百人呼吸三個月的空氣 也不可能攜帶上千噸淡水 唯一的出路是自己自足 潛艇內的空氣採用密封循環模式 船員吸進氧氣 呼出二氧化碳 必須時刻保持兩者平衡 爲了供應新鮮氧氣 潛艇通過電解的過程來製造氧氣 海水從船體外引入 經過過濾拖延處理後變成純水 再通過電解分解 電流打破水分子的化學鍵 把水拆成氫氣和氧氣 氧氣被送進通風系統 氫氣則被稀釋後排出船外 避免引發爆炸 淡水同樣依賴海水解決 船員每天要用水數噸 靠攜帶根本不限時 潛艇上的蒸餾裝置 會把海水加熱成蒸汽 截流鹽分和雜質 蒸汽冷凝後就是可以喝的淡水 更先進的潛艇則採用反滲透技術 用高壓將海水壓過特殊薄膜 讓水分子通過 鹽分被擋住 效率更高 至於食物只能靠出發前囤貨 對於一次持續三個月 供養130人的任務 需要儲備近20噸各類物資 新鮮蔬果被塞進潛艇的每個角落 但通常在第一週就會消耗殆盡 之後船員便只能以脫水蔬菜 冷凍肉類和灌裝食品爲食 廚房24小時運轉 以適配船員的輪班制度 儲物空間被利用到極致 所有能存放食物的地方都被塞滿 當食物耗盡的那一刻 也就是任務結束的時候