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原子力潜水艦とは?
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例えば、フランス海軍の原子力潜水艦はすべてこの方式を採用しており、他にもアメリカ海軍が2度(「タリビー」、「グレナード・P・リプスコム」)試用している。
ただ、この方式は、蒸気タービン方式(ギアド・タービン方式)に比べて出力/重量比・効率・整備性が悪く、水中速力も劣る。
そのため、この方式を常用するのは、現在ではフランス海軍のみにとどまっている。
この方式は短時間であれば原子炉を低出力に維持した状態で内蔵の蓄電池によって航行する事も可能で、蓄電池を介して電力が供給されるので電動機の出力応答性も優れる。
また、タービンと推進器を伝達軸で連結する必要がない為、水密区画に伝達軸を通す為の穴を開ける必要がないので、ダメージコントロールや機器配置の自由度に優れる一面もある。
また、近年では交流電動機やパワーエレクトロニクスの導入により整備性や効率、出力に関しても以前よりは改善されつつある。
フランスがこの方式を採用し続ける理由はギアド・タービン方式よりも運用上の利点が大きいと判断していると推測される。
開発・建造・維持運用に非常に費用がかかり、用途廃止となったあとの原子炉・核燃料の処理の問題、メルトダウンや放射能漏れの危険性などがある。
アメリカ海軍では新造艦の原子炉に濃縮度20~30%程度の高濃縮ウランを用いた燃料棒を使用することで燃料の寿命を艦の寿命と等しくし、実質的に燃料交換を不用にして、原子炉の維持費の大きな部分を占める燃料棒の交換費用を無くし稼動率の向上と放射性廃棄物の減少をはかっている。
ただ、この高濃縮ウランの使用が原子力潜水艦の危険性をさらに高めたという指摘がある[3]。
詳細は「通常動力型潜水艦」を参照
原子力動力との対比のために通常動力での潜水艦(通常型潜水艦)の特徴を以下に示す。
以下の通常型潜水艦にはAIP動力潜水艦は含まれないものとする。
通常型潜水艦は、水中では蓄電池を動力とし、この充電のために適宜、浅深度を航走してシュノーケルから空気を取り入れ、内燃機関であるディーゼルエンジンで発電機を動かさなければならない。
通常型潜水艦は通常の潜水航行では充電したバッテリーとモーターしか使えないため、バッテリーを消耗すると潜水航行できなくなる(連続潜航時間の制約)。
また、内燃機関の燃料が尽きればそれ以上の航海は不可能である(連続航海日数の制約)。
通常型潜水艦の連続潜航時間および連続航海期間を延長する努力は長年にわたって行われてきたが、単に「潜ることができる艦 (submersible ship)」ではなく「潜ることが専門の艦」、すなわち潜航状態を常態とする艦が達成されたのは、原子力機関の長所を生かした原子力潜水艦が登場してからのことである。
潜航中の通常動力潜水艦の動力は蓄電池に蓄えられた電力のみで、これによる水中速力は最大でも20数ノットが限界であり、また、その速度で航行した場合には、短時間で蓄電池の電力を使い切ってしまう。
原子力潜水艦は、当初、第二次世界大戦までの潜水艦の延長線上において対水上艦戦闘任務を主務とした。
だが、水中性能の向上にともなって、潜水艦を水上や空中から探知することが困難になり、脅威の度合いが増すにつれて、潜水艦を潜水艦で「狩る」水中戦の重要度が増すこととなった。
こうして、遅くとも1960年代末以降には、潜水艦に対する最も有効な兵器は潜水艦であるとの認識が一般化した。
また、その特性上、秘匿性が非常に高いことを活かし、核戦略の一端を担う海中ミサイル基地とでも言うべきタイプも登場した。
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