未來會有核動力飛機嗎?

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核動力飛機的研製有些明顯的歷史背景,美蘇冷戰,都想稱霸全球,那要去別人家去“打架”,因此大作戰半徑轟炸機、海外軍事基地就顯得尤為重要。美國改裝了一架當時世界上最大的B36遠程戰略轟炸,安裝機載核反應堆,從1955年開始試飛,至1957年共完成了47次飛行,蘇聯的圖119都是也帶著反應堆上天飛了幾圈。

沒有發展至今有以下幾方面的原因:

洲際導彈出現為研製核動力轟炸機任務緊迫性下降

洲際彈道導彈的出現為遠距離精確打擊提供的新的思路,甚至成本更少。

動力輸出穩定性問題無法解決

核動力的優點是持久,但是缺點也很明顯,就是在小事故工況下要採取保守決策,即在設備或者人為引起小事故的情況下很可能要立即關停反應堆,這對戰略轟炸機來說是致命的缺點。

下圖為蘇聯圖119發動機結構圖

核安全問題無法解決

核動力飛機是要去別人家打架的,誰家都不會任由戰略轟炸機自由穿梭,戰爭時期會成為主要的攻擊對象,掉在地面可能造成輻射汙染和核材料擴散。

輻射問題無法解決

飛機不比航母,地方狹小,輻射防護通過距離防護無法實現,因此就只能通過加裝輻射屏蔽來實現,這樣無疑會增加本來就較重的反應堆,圖119上的B B P一Ⅱ反應堆增大到了近20噸重,而戰略轟炸機整體的飛行載重也就幾十噸。

很多我們無法想象的東西美蘇冷戰時期都有搞過,核動力飛機當然不能放過,未來能不能繼續研製核動力飛機,主要看:一,以上的問題能不能有效解決;二、研製核動力飛機的成本和其他遠距離打擊手段哪個可行性更高。


五月21號


冷戰時期的美、蘇兩個超級大國都弄過核動力飛機項目,美國之所以弄核動力飛機,一方面是維持技術優勢的考慮,另一方面則是戰略空軍那群迷戀戰略轟炸機與大規模轟炸的高級將領全力抓權的考量。對於核動力飛機的戰役使用,基本的思路是可以用其攜帶核武器並長期部署在空中待機,以極大地提升核武器的生存性。不管怎麼說,美國在20世紀50年代就開始以B-36洲際轟炸機為藍本搗鼓核動力轟炸機,康維爾公司還真的搞出了3架原型機,並命名為NB-36H,反應堆採取普通的堆棧構型,靠反應堆熱量加熱空氣為發動機提供動力。但是,問題也隨之而來:反應堆堆芯完全暴露在外,一旦起飛這尼瑪完全就是一個飛翔的髒彈啊,一邊飛一邊噴放射性粉塵。這3架原型機也只好作為“空氣動力試驗機”,重點試驗了飛機安裝核反應堆後的空氣動力學性能與核反應堆在飛行情況下的工況穩定性,並未敢在空中真正使用核反應堆。後來美軍內部主張洲際導彈的一派將領佔了上風,這事兒就下馬了。

至於蘇聯,完全是抱著“美國有的我也要有”的心理,加上託派分子赫魯曉夫莫名其妙的原子能崇拜,上趕著也搞起了核動力轟炸機。至於戰役使用跟美國想法一樣,也是打算讓轟炸機帶著核武器在天上長期飛行待機,以提升核武器的生存性。同美國人不同的是,蘇聯人仗著自己的國土廣袤無人區眾多,用圖-95“熊”式轟炸機改裝一架核動力轟炸機之後,還真的在天上飛了幾圈,但是遇到的問題跟美國人一樣:放射性汙染太嚴重。畢竟一個大髒彈在天上飛,誰想誰噁心不是。於是很快也下馬了。


軍武次位面


我認為,核動力飛機遲早會出現。

過去在冷戰期間,美國和蘇聯都曾經研發過核動力飛機,比如說美國的NB-36H(下圖),還有蘇聯的圖-119(再下一張圖),都是真正飛上天過的核動力飛機。

這種核動力的飛機的原理不是很複雜,比如說下面這張圖就展示了核動力飛機發動機的原理,其中可以看到,這樣的核動力航空發動機主要是把原來的發動機燃燒室與核反應堆相連,直接用核反應堆產生的熱量來給氣體加熱的【現在一般的航空發動機是通過航空燃料的點燃來給氣體加熱】。

雖然說實驗已經證明了這種飛機可以生產出來,但是在具體使用的時候還有很多問題,比如說,如何避免飛行員被核輻射傷害?如何高效地對這種微型核反應堆進行冷卻?如何保證這種移動的核反應堆在飛機墜毀的時候不變成一顆小號核彈?

而且最直接的問題是核動力飛機自身的定位的尷尬。核動力飛機固然是可以憑藉核動力在天上一直飛著——比如說之前說的蘇聯的圖-119,就可以繞著地球赤道飛行80圈。但是問題是,飛行員受不了那麼久的飛行,而且飛機的載彈量就那麼一點兒,武器用完了就該返航補充了,所以根本就不需要使用核動力來維持飛機的長久飛行。

現代一些轟炸機的航程已經可以超過9000公里——也就是說可以囊括大半個地球,根本就不需要額外添置什麼核動力發動機,所以在現階段的飛機上直接改造、使之成為核動力飛機根本就是很雞肋的行為。

所以出於種種考慮,核動力飛機最終只是作為一種科學技術上的想法,而沒有真正投入使用。

但是隨著科技的發展,人們需要的飛機不一定是現在意義上的飛機,比如說科幻作品裡面出現的航天母艦(如下圖所示),這樣一個龐大的飛行器絕對不是普通的發動機可以承載的起來的,而且由於這種飛行器本身就是一座移動堡壘,所以對於滯空時間有著很高的要求,所以在這種需求之下,核動力一定會被重新加以考慮,隨之而來的核動力飛機也一定會出現,但是那樣龐大的飛行器遠遠不是現在人類科技可以做出來的。


SilentTurbine


我們在四代核電上選擇的輕量級的氣冷堆,不知道當時的決策人有沒有考慮到最後可以應用到航空航天上,機體安裝反應堆核心,一回路通過氦氣傳到機翼上,設置較多的進氣口和壓氣機,用較長的熱交換器替換燃燒室,保證充分的氣體焓值,後段再加渦輪帶動壓氣機,最後還可以通過增加功率,添加加力交換段當加力燃燒室用,在堆芯小型化和熱交換材料解決後,還是很有前景的!


wixng


應該會有。其實,核動力飛機並不是個新話題。因為在蘇聯時代,為了對抗以美國為首的北約組織,蘇聯就已經成功的製造出了核動力飛機。並且試飛成功了。雖然沒有投入實戰,也沒有獵裝軍隊。但畢竟是填補了你這個問題的空白。


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