有核潛艇、核航母,爲什麼沒有核飛機、核火箭?

厄渡子


對於原子裂變所產生的巨大能量,人類一直報以敬畏之心進行研究和開發,自從結束二戰的兩枚原子彈開始,核電站、核動力航母、核動力潛艇,紛紛被研發製造出來,但陸地上、海洋裡唯獨只有天空中,沒有核子能的身影,例如核飛機、核火箭存在著諸多的問題,此處作為空中單位的動力系統,核反應堆對於高速飛行下小體積輸出,動力系統會變得極不穩定,非常容易產生事故。

上世紀八十年代末,蘇聯解體前夕,蘇聯軍方開始了蘇-100核動力飛機的試驗項目,該型飛機作為世界第一款用於測試的核動力飛機,將作為新一代戰略轟炸機使用,但在試驗中,儘管使用了多層複合材料進行隔離,但是檢測下來的核輻射當量依舊高於極限3倍以上,飛行員在這樣的環境中,只能進行兩小時的飛行,另外,除了航程可以繞地球數圈外,為了保護反應堆,機動性甚至還不如常規動力軍機,為了保持飛機結構的整體剛度,該型飛機的飯廳對輸出功率被限制,速度與常規戰機相差無幾,最終,隨著蘇聯的轟然倒塌,這個項目也隨之終止。

對於核火箭來說,狀況與核動力飛機相似,作為攻擊裝備,核彈封存在導彈戰鬥部裡,沒有任何問題,但是作為火箭的動力系統,產生核能必須擁有供核子裂變和產生鏈式反應的核反應堆,而建造這樣一個即便是小型的反應堆,也需要上千萬美元的資金,如果不能循環使用或是存在巨大的安全隱患的話,那麼製造核動力飛機或是核動力火箭的計劃就是得不償失,這也是為什麼至今都沒有核動力飛機和核動力火箭的原因。


霹靂火軍事


其實核動力飛機與核動力火箭概念早就已經出現了。

核動力飛機是靠機載核反應堆產生能量飛行的飛機,其實人類對於核動力飛機的探索在很久以前就開始了。早在1940年,科學家們就開始探討使用核裂變產生的熱能來驅動飛機的方法。當時的構想由加州理工學院的物理學家們提出,它使用與現在核電站類似的裂變反應堆。這種構想在隨後的戰爭年代中被束之高閣。

在上世紀五六十年代的冷戰期間,美蘇兩國為了保證本國的戰略轟炸機攜帶核武器在空中飛行非常長的時間,從而形成一種行之有效的核威懾戰術,都進行過此類飛行器的研發,如美國空軍以B-36轟炸機為平臺為基礎研製的X-6(通過其上安裝的核反應堆產生的熱能帶動四臺通用電氣J47渦輪噴氣發動機運轉,為其提供飛行動力),以及 “冥王星”核動力巡航導彈(導彈採用火箭助推器升空後,空氣進入衝壓式噴氣發動機由內部核反應堆加熱,膨脹的空氣再高速噴出,給導彈提供永久飛行的動力,能以3倍音速超低空無限期飛行)等。

此間蘇聯也先後批准一系列相關的核動力飛機的研究項目,其中最有名的當屬圖-119核動力轟炸機。1955年8月12日,在前蘇聯最高領導人、著名"核迷''赫魯曉夫的授意下,前蘇聯部長會議通過了有關研製一種新型的、以小型核反應堆為動力的戰略轟炸機的第1561-868號決議。1961年春天,一架換上核發動機的圖-95LAL戰略轟炸機制造完畢。1961年5月,圖-95LAL首次升空。其反應堆安裝在彈倉內,周圍以鉛和塑料隔層作為屏蔽,飛機周身佈滿放射探測器。至同年8月,圖-95LAL共進行了34次飛行。真正使用核動力發動機的圖-95改型的設計工作隨後開始,新機編號圖-119。圖-119的設計之初考慮了多種動力方案,包括核動力渦扇發動機和核動力渦槳發動機等,最終決定採用NK-14A型核動力渦槳發動機,計劃於1965年實現首飛。

但是後來鑑於一系列考慮,如:機體過重、續航能力不理想、核反應堆的核輻射對機組成員的影響以及洲際導彈的發展等,美蘇都暫停了核動力飛機的研究。

今年3月1日,俄羅斯總統普京發表了自己任期裡的最後一次國情諮文,展示了一系列高科技武器,其中就有核動力巡航導彈,從目前透露的相關信息判斷,其本質上類似於一款無限航程的一次性無人核打擊轟炸機。

而核火箭的設想最早由美國核科學家烏拉姆提出,利用核聚變使一顆顆小型氫彈在飛船尾部相繼爆炸而產生推力。20世紀50年代末,美國核科學家泰勒提出了類似的"獵戶座"計劃,每顆原子彈的爆炸當量為2000噸TNT(在大氣層外),爆炸50顆後飛船的最大速度可達70千米/秒。

真正意義上的核火箭發動機用核燃料作能源,用液氫、液氦、液氨等作工質。核火箭發動機由裝在推力室中的核反應堆、冷卻噴管、工質輸送系統和控制系統等組成。在核反應堆中,核能轉變成熱能以加熱工質,被加熱的工質經噴管膨脹加速後,以6500~11000米/秒的速度從噴口排出而產生推力。核火箭發動機的比衝高(250~1000秒)壽命長,但技術複雜,只適用於長期工作的航天器。這種發動機由於核輻射防護、排氣汙染、反應堆控制,以及高效熱能交換器的設計等問題未能解決,至今仍處於試驗之中。


分享到:


相關文章: