核潜艇、核航母相继问世,为什么有的国家没有核动力战机?

金旭涛


核动力是利用核反应产生能量,然后转化为其他能量做功驱动的绿色动力,如果不出现事故,是一种非常安全可靠的高效动力。一次补充就可以在海上跑50万公里,这种动力已经被美国海军用到航母上,而且以后会一直用。

类似的应用还有核潜艇,连续在水下10万公里航行,全天候持续保持核威慑能力让这种装备成为大国必备。核动力反应堆的军用和民用经过半个世纪
多的研究实践都已经非常成熟,但就是没有核动力运用到飞行器上。

(这么大的设备装进航母和潜艇已经很不简单了)

这就需要从核动力的能量转化途径说起。用作动力的核反应堆都是使用可控的核裂变反应,这种反应会在可控下一直在反应堆中发生,不停释放热能量。热能不能让它一直累积,不然会出事故,所以用冷却系统带走这些能量,循环系统不停工作,热能把水变成了蒸汽,形成蒸汽能。蒸汽能就可以作用到动力系统了,核能就通过这样的途径转换成了机械能。(核电站的冷却水)

显然核动力系统不能离开水,所以核能应用多数用在舰船中,比如航母和潜艇,民用的核电站也多数建在海边,也是为了方便取水。那么在天上飞的飞机先不说有没有那么大的空间放下反应堆,拿什么作为可靠的冷凝剂就是一个大问题,毕竟天上不是大海。

核动力飞机也不是完全不可能的事情,冷战的时候,美国人和苏联人都搞出了自己的核动力飞机,但B-36核动力轰炸机和图-119核动力轰炸机在经过试飞后很快就被放弃了。因为飞机装进去反应堆以后也装不了多少别的东西了,而且反应堆的辐射问题对飞行员的影响一直没有解决。最重要的是,洲际弹道导弹出现了,核动力飞机的战争价值比不上后者,也就没有继续发展的必要了。


利刃巨透社


要回答这个问题就要理解核反应堆产生的是什么?到目前为止在航空母舰和核潜艇上使用的核反应堆基本上是压水反应堆,这些核反应堆真正产生的是热量,而这些热量被水带走,这些水受热就形成了高温高压的水蒸气。

不仅仅航空母舰和潜艇的核反应堆产生的是热量,而且民用核电站的反应堆也是如此。这就是为什么核电站都要依水而建了,因为水是核电站运行中非常重要的物质。



高温高压的水蒸气可以用来驱动蒸汽轮机,从而实现发电或者机械动力。目前的全电推进就是蒸汽直接驱动燃气轮机再进行发电,电力传输给电动机形成机械动力。


核反应堆放到战斗机上就没有用处了,另外还无法实施,因为核反应堆产生的蒸汽是需要大量的淡水的,飞机无法携带并且也无法从空气中获得,然后水蒸气产生后也无法作为飞机起飞的动力。


航空视界


核动力战机,最大的问题是,污染!

核反应堆的最大问题是怕泄露,假如发生泄露,那就是一路飞一路污染,在外国和大海上空或许还好,在自己国家,等于集体中毒,勇敢自杀,这是很搞笑的事情。

核反应堆都是很大很笨重的,尤其外壳,要是做到和航空发动机类似推重比,壳子就要做的很薄,容易发生泄露



而且从航空器的设计来说,现有发动机最高纪录推重比高达12了,而核反应堆也就是3-5,甚至更低,实际上来说,核动力不太合适用于要求高推重比的场景,地面或者舰艇稳定持续发电是比较可以的。

F35发动机都做到推比12,推力21吨,这是人类技术的近日最高成就



军舰的核反应堆,一台就是500吨左右,缩小到战斗机上,就外壳防护层就是很厚的铅板,这种死重几乎不可接受,而且,飞机的常态就是坠毁,摔到哪里,哪里倒霉,谁用谁知道,所以,没法子用。

一艘核潜艇,后半截几乎都是核反应堆,而航空发动机占据飞机比例很少一点,所以,核动力飞机还是歇歇吧


飞机永动机


核动力战机并不是完全没有存在过的,美国和苏联在冷战期间曾经上马过核动力战机的项目,并且推出了原型机,但是基于多方面的限制和潜在的安全隐患,这些项目最后都下马了。核动力飞机本身是存在很多缺陷的,这些问题一日不解决,核动力飞行器一日将难以量产问世。


图为NB-36H核动力轰炸机


首先,就算是最小的核反应堆,重量也是数以吨记的,其全套系统的尺寸也必然不会有多小。所以在核动力飞机的设计之初,相当一部分空间和载重量就被占用了,习性人物的效费比会大大下降;其次,为了保护飞机乘员,大量的检测设备和辐射屏蔽材料也是核动力飞机的必需品,这又增加了占用的空间和飞机的死重。


图为图-119核动力轰炸机


另外,使用核反应堆的核心原理还是通过热交换转变能量的形式,所以散热问题也是核动力飞机所必须要面对的。也就是说,高效的散热设备必将成为核动力飞机的死重组成部分之一。由于核动力飞机的设计初衷是实现超长时间巡航,生活设备和物资也必须在机体设计是预留足够的空间和载重量来承担这一方面的需求。


图为闪光猎鹰核动力超音速客机想象图


最重要的问题是,核动力飞机赖以生存的高空高速在地对空导弹开始成熟的时候就已经受到了极大的威胁,庞大的机身带来的必然是低下的机动性,因此这种飞行器的生存能力堪忧。况且,核动力飞机一旦被击落,将会在坠机点造成严重的核泄漏与核污染事故,可能会引发严重的后果。因此,美国军方几经权衡后下马和核动力飞机的项目,苏联得知这一消息后也下马了这费力不讨好的项目了。


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军情解析


回答这个问题,只要从核反应堆的原理来看,其实核反应堆产生的是热量,核反应堆是没法直接产生电能的。在航空母舰或者核动力潜艇上核反应堆产生的热量热量被水蒸气带走,水蒸气再驱动驱动蒸汽轮机。这些蒸汽轮机在驱动发电机,或者直接带动螺旋桨。



战斗机就一样了,目前战斗机都是使用涡轮风扇发动机,这些发动机的燃料在高温高压的燃烧室燃烧然后再喷射出去形成推力。如果是用核反应堆根本就不可能产生在推力,因为缺少介质。


核反应堆通过蒸汽轮机产生电力,或者机械动力是可行的,可产生推力目前做不到。本质上核反应堆产生是热量,动力结构最终转换的是热能。

对于战斗机来说,体积也是个问题,因为核反应堆体积庞大,而且需要很多水源,这个普通的战斗机上是没法解决的。


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