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- 时间:2015-11-25 11:57
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美法企业近期公布三种小型反应堆设计
目前全球主流核电机组的装机容量在600~1200MWe之间,最大在建机组的装机容量达到了约 1700MWe。这些核电机组为满足具有大规模电网的国家和地区的能源需求做出了贡献。但是,目前市场上同时还存在着对装机容量较低的小型反应堆的需求。 根据美国全球核能竞争力顾问委员会2010年的一项研究,到2030年美国市场对小型反应堆的需求将超过500座。国际原子能机构(IAEA)在2009 年的预测则较为保守,预计全球到2030年将建造40~100座小型模块化反应堆。
为了满足对小型堆的需求,西方企业正在积极开展小型反应堆的研发工作,并不断取得阶段性成果。2011年1月下旬至2月中旬这不到一个月的时间里,就有1家法国公司和2家美国公司分别公布了正在研发的3种小型反应堆设计。
法国国有船舶制造企业(DCNS)
法国国有船舶制造企业于2011年1月20日公布了Flexblue小型核电站概念。与DCNS在过去40年中为法国海军开发的潜艇用反应堆类似,Flexblue呈圆柱形,长100米,直径12~15米,电功率为50~250MWe,海口治疗癫痫病的医院。这种反应堆可安装在距离电力需求中心(例如城市、工业基地或偏远地区)数公里以外60~100米深的海底,生产的电力可通过深海电缆输送。这种概念消除了对土木工程的需求,在换料和大修时反应堆可浮出水面,返回造船厂。
DCNS表示,这种反应堆概念的研发工作已经进行了两年。法国电力公司(EDF)和阿海珐集团(Areva)均对Flexblue的模块化和标准化设计表示出浓厚的兴趣,癫痫病人的寿命有多长。这三家企业和法国原子能与替代能源委员会(CEA)目前正在启动为期两年的下一阶段研究工作。研究内容包括:①技术与生产方案,②市场潜力,③Flexblue与其他发电方式的竞争力比较,④防核扩散问题,⑤海底电站的安全与安保问题。
阿海珐集团以K15海军动力装置(150MW)为基础开发的NP-300反应堆可为Flexblue概念提供300MWe左右的适用设计。
美国霍尔台克公司(HOLTEC)
美国霍尔台克公司2011年2月初宣布,已完成了一种小型地下模块式反应堆的原理验证工作。这种小型堆全称是霍尔台克固有安全模块式地下反应堆-140,简称HI-SMUR140。
霍尔台克公司表示,这种反应堆的“每个运行环节都是非能动的”。更准确地说,这种设计采用的是重力诱导流动原理,因此无需冷却剂泵。它在停堆时不需要厂外电源,因此具有“固有安全”特性。
由于采用了模块化设计,这种反应堆几乎可以完全在工厂制造,然后运往可以容纳单座或多座反应堆的厂区并安装于地下。厂区的建设工作将仅限于反应堆外壳结构、配电站、仪表与控制系统以及其他辅助设施。预计这种反应堆的施工周期为24个月。
霍尔台克公司表示,开发计划已获得足够的资金,可以开展详细设计、分析、许可证申请以及将这种设计推进到建设前阶段所需的其他工作。该公司表示,将在全球范围内为这种设计寻找顶尖的核技术与系统供应商,以便为HI-SMUR计划提供支持,潮州治疗癫痫病的医院。
霍尔台克公司还表示,最近已将HI-SMUR的开发计划移交给其新成立的一家子公司,即SMR有限公司。根据目前的日程,这家子公司将在2012年年底前向美国核管会(NRC)提交HI-SMUR140的设计认证申请。
美国西屋公司(Westinghouse)
美国西屋公司2011年2月中旬对外公布了一种200MWe的小型模块堆设计,并称正在努力使这种设计加入美国能源部(DOE)的小型反应堆示范计划。
这是一种一体化压水堆,所有一回路部件均位于反应堆压力容器内部。它将在工厂制造,然后通过铁路运至安装地点。基于西屋公司在AP1000研发工作中获得的经验,这种小型反应堆设计也采用了非能动安全系统与部件。
这种反应堆的堆芯和压力容器内部构件均来自AP1000设计。堆芯采用了AP1000使用的17×17燃料组件布置方案,只是燃料组件的长度有所缩短。 压力容器内部构件是对AP1000相应构件进行修改后形成的,可以为控制棒驱动机构提供良好的支撑。反应堆冷却系统使用卧式轴流密封电动泵来驱动冷却剂。 紧凑的汽轮发电机和稳压器被整合进反应堆压力容器封头中。
西屋公司将这种设计称为“能源史上的又一座里程碑”,并表示它正在积极开展各项准备工作,以便能使这种设计加入能源部即将开展的小型反应堆计划。
2010年5月,美国能源部部长朱棣文宣布将为包括小型反应堆在内的第四代反应堆的研发提供2000万美元资金。在2011年的预算申请中,能源部为小型模块堆专项计划申请了3900万美元,在2012年的预算申请中,能源部为该专项计划申请了6700万美元。
另外,美国能源部和美国Hyperion电力公司(HGP)于2010年9月达成一项谅解备忘录,将在小型堆技术和政策等一系列问题上开展合作。 Hyperion电力公司正在研发一种名为“Hyperion发电模块”(HPM)的小型堆,而且已经与萨凡纳河国家实验室达成协议,将在萨凡纳河场区建 设这种70MWt(25MWe)反应堆的示范堆。绰号“灰熊”的Hyperion公司首席执行官约翰·迪尔(John“Grizz” Deal)表示,整个核电站(包括反应堆和防护罩)将只有一个8英尺(约合2.4米)高、5英尺(约合1.5米)宽的热浴桶那么大。这种小型核电站甚至可以装在卫星上。
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美军拟用高空无人机载激光炮 拦截助推段导弹

资料图:YAL-1A在2010年2月11日的第2次交战试验中摧毁靶弹的连续图像。

资料图:YAL-1A激光武器反导飞机
原标题:美反导新招:高空无人机激光拦截助推段导弹
2月2日,美国防部导弹防御局(MDA)在其提交的2016财年(2015年10月1日至2016年9月30日)预算中,继续安排了“定向能研究”项目。2月18日,美国知名防务媒体《防务内情》对该项目的有关安排和考虑进行了进一步报道。
MDA 在其2016财年预算中,通过“定向能研究”(DER)项目安排了高空无人机以激光探测和拦截助推段弹道导弹的研究工作(DER项目从2011财年即开始 启动,至今每年都有投资或预算安排)。根据MDA提交的2016财年预算,2013财年为DER项目实际投资额度为2631.5万美元,2015财年获批 额度为1334.8万美元,2016~2020财年总的计划预算是2.57亿美元,其中2016财年预算为3029.1万美元,2017~2020财年分 别计划安排4647.7万、6638.2万、5157.2万、6299.6万美元。该项目旨在寻求新的途径,将高效紧凑的激光武器集成到高空长航时无人机 上,最终用于拦截处于助推段的弹道导弹。由于高空长航时无人机飞行高度很高,因此可以最大程度上避免大气环境和云层对激光武器运用的不利影响。
MDA 的发言人表示,DER项目是该局正在推进的唯一一个助推段相关专项计划,并表示,“近期我们的激光武器研究终点是低功率激光用于导弹防御。这一低功率研究 将为在本世纪20年代使用高功率激光武器实现助推段拦截奠定基础”。该局还透露,当前该局正在开展工作的激光武器功率水平只能在近期提供目标跟踪和辨识能 力。
美国国家科学院的一个研究小组曾在2012年发表一篇研究报告,认为考虑到地理因 素和时间限制,助推段导弹防御不实际、不可行。该研究指出,“助推段导弹防务的根本问题是拦截的时间窗口短,并且拦截武器(无论是导弹还是定向能)的射程 是有限的,因此助推段拦截系统的平台必须相对靠近弹道导弹的飞行路径,这样拦截才有可能”。对此MDA认为,“助推段导弹防御能够挫败包括洲际弹道导弹在 内的所有射程的弹道导弹,但它也是最艰难的拦截阶段。拦截‘窗口’只有1~5分钟。尽管助推段明亮和高热的喷焰使这一阶段的弹道导弹很容易被探测和跟踪, 但拦截器和传感器都必须与弹道导弹发射位置靠得很近。不过,对助推段的早期探测允许导弹防御系统快速反应和尽早对飞行中的弹道导弹进行拦截,这也许比其他 任何措施都能实现更早的拦截”。
MDA指出,此前已被取消的“机载激光武器” (ABL)项目暴露了许多缺陷,它希望DER项目能解决这些缺陷。首先,ABL项目采用波音747-200飞机作为平台,该机只能在大气层内飞行,因激光 容易“抖动”而使其精度不可靠;DER项目将采用能够在6万英尺(约18.3千米)高度飞行的高空无人机(如“全球鹰”),减少了大气层的抖动效应。 MDA指出,“在高空的无风环境中以低速飞行,可显著降低激光光束指向和大气抖动补偿系统的复杂性,这两点在ABL项目中是大麻烦”。第二,目前美国国防 部没有一种激光武器能提供快速摧毁一枚助推段弹道导弹所需的功率。在对付液体燃料推进的弹道导弹时,激光武器将只需少数几秒即可摧毁目标;对付固体燃料弹 道导弹则需要更长时间。为了缩短时间,需要提高功率。美国防部仅成功演示过功率34千瓦的合成光纤激光器和功率10千瓦的二极管泵浦碱金属激光器,MDA 认为这两种激光技术在实现很高的平均功率和非常低的系统质量方面都有良好的前景。该局和美国防部国防高级研究计划局(DARPA)将在DER项目中合作建 造一台50千瓦级的合成光纤激光器,并在2017~2018财年将其功率提高到数百千瓦,并最终提高到兆瓦级。这项工作的第一步是在2016财年创造和集 成质量功率比达到5千克/千瓦的光纤激光器。
前述美国国家科学院研究小组的联合主席之 一大卫·蒙塔古仍质疑MDA设想的可行性。他指出这种方案仍需要足够靠近目标,否则没有足够的反应时间。他认为,无人机在距离目标最远不会超过200千 米,这样可能出现在敌方防区内,生存面临挑战。即使是在朝鲜这样领土面积有限的国家,距离弹道导弹200千米尽管可能意味着在朝鲜领土上空之外,但仍可能 在防空系统的射程内。这还没有考虑诸如伊朗这样面积更大的国家。此外他认为还有一个续航时间问题。无人机必须在合适的距离范围内持续飞行并待机进行拦截, 因此国防部要么得使用多架无人机,要么就得提高无人机的续航时间。但蒙塔古也承认,无人机在类似领域可以有一些实际作用,例如拦截陆地发射的火箭弹(比如 哈马斯对以色列发射的)。在这种情况下,无人机机载或陆基车载激光武器可能可用。此外,如果美国国防部不关注无人机是否损失,则配装激光武器的无人机在战 区内紧急使用也是可以的。
对此,笔者的观点是:除了MDA指出的通过对助推段弹道导弹的发现和跟踪为后方导弹防御体系提供快反能力和早拦机会之外,直接实施助推段拦截、特别是以军机执行这一任务的意义或应与猎杀弹道导弹发射车的任务放在一起考虑。
实 际上,美国很早就认识到空基助推段拦截装备应当具备猎杀弹道导弹发射车的能力。例如,美国兰德公司早在1997年完成的报告《空基助推段和上升段导弹防 御:选择与问题》就提出,助推段/上升段拦截任务与对地攻击任务之间有数种可能的协同方式,其中最有可能的就是在弹道导弹发射之后,通过对地攻击来摧毁机 动式弹道导弹发射车及其相关的装备;用于助推段/上升段拦截的目标捕获解决方案也能提供精确的逆推处理,从而确定出弹道导弹的发射位置。因此,如果用于助 推段拦截的飞机及其传感器和机载武器,既能够执行助推段拦截任务,又能够执行发射后的打击任务,将是最有吸引力的。
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中国高超音速武器破美反导 美急造激光武器
http://v.ifeng.com/mil/mainland/201605/0151cfc4-6119-4d95-b516-34eacbd9f746.shtml