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核動力飛機——美、蘇不約而同的選擇了放棄,

時間:2019-11-29 10:09來源:網(wǎng)絡整理 瀏覽:
核動力飛機,這個早在50年代就已被美蘇兩國驗證過的機型,兩國都選擇了放棄;其實現(xiàn)在看來除了技術(shù)因素之外,飛行的“核反應堆”帶來的麻煩遠比其戰(zhàn)

核動力飛機,這個早在50年代就已被美蘇兩國驗證過的機型,兩國都選擇了放棄;

其實現(xiàn)在看來除了技術(shù)因素之外,飛行的“核反應堆”帶來的麻煩遠比其戰(zhàn)力大的多;

如果未來民用發(fā)展的話,前景應該不錯!

上世紀50年代,核能技術(shù)日臻成熟,軍事上是大殺器,民用上用作發(fā)電能源、衛(wèi)星能源等,除了這兩個方面,核能表現(xiàn)最為突出的地方就是在動力方面,核動力潛艇、核動力航母都是在這個時代被提出和實現(xiàn)的,既然核能可以驅(qū)動輪船和潛艇,那么,為什么飛機不可以是核動力的呢?

未來的核子飛機

雖然說一架核動力轟炸機的想法比較超前,不過在理論上它可以在核反應堆提供的能源下無限飛行,為核打擊提供穩(wěn)定的武器平臺,有效提高核威懾能力,這就是核動力飛機的意義,在當時美蘇兩國最終極的目的就是震懾和打倒對方,有這么好的平臺為什么不做呢?

理想是豐滿的,現(xiàn)實卻很骨感,固然無限空中巡航性能很誘人,但是一個可以飛行的“核反應堆”帶來的麻煩似乎比它產(chǎn)生的威懾效果更大,想象一下,正常的核反應堆在地面或者航母上有多少的防護措施?而到了空中的話,飛機有能給提供多少的防護呢?

飛機的體積畢竟有限,在緊湊的空間里既要為核反應堆提供防止輻射的保護裝置,還要攜帶冷卻劑,各種武器和人員等等,這就是一個難題。

第二個難題更加致命,那就是墜毀的問題,飛機的飛行誰也無法保證不出現(xiàn)機械故障或者遇到不良天氣等突發(fā)情況,一旦失事墜毀,那核子飛機就相當于一顆核彈,這損失可就大了。

第三是屬于技術(shù)問題,核反應堆小型化在當時的年代做的還不是很完善,即使是美蘇這種超級大國,在核能起步階段也不可能做到盡善盡美,在小型化過程中用“按到葫蘆起來瓢”形容再恰當不過了。

雖然缺陷和問題很多,但是為了爭霸,為了不落后于人,美蘇還是進行了各自的核動力飛機測試。

美國

早在1946年美國剛剛掌握原子彈技術(shù)之后,空軍方面就提出了核能推進飛機計劃(NEPA),不過由于技術(shù)原因,該計劃一直停留在紙面上,到了1951年空軍在NEPA的基礎(chǔ)上又推出了飛機核推進計劃(APN),此時核子飛機才開始進入實施階段。

發(fā)動機的選擇

這次的APN是來真的了,當時的計劃制定了兩種動力方案,一種是直接空氣循環(huán)發(fā)動機,另一種是間接空氣循環(huán)發(fā)動機,分別由通用電氣和普惠公司承辦。

所謂的直接空氣循環(huán),就是空氣直接通過核芯后被噴射出去,空氣在核子的作用下加熱膨脹,然后通過渦輪排出產(chǎn)生推力,這種方案的缺點是經(jīng)過核芯的空氣會受到輻射,噴射出去后會在飛行軌跡上留下大量的放射性粒子。

專門為核動力飛機設計的發(fā)動機

間接空氣循環(huán),這種發(fā)動機空氣不直接通過核芯,而是通過交換器換熱之后達到升溫增壓的目的,換熱器的介質(zhì)可以是水或者是液態(tài)的金屬,被加熱的空氣同樣通過渦輪排出,產(chǎn)生推力,這種發(fā)動機沒有放射物質(zhì)產(chǎn)生。

核反應堆的研制

核動力飛機,最核心的設備就是反應堆,當時美國為了給核動力飛機提供動力,專門開發(fā)了一種用于飛機上使用的高功率、高密度、高輸出的核反應堆——熔鹽反應堆(MSR),它使用氟化鈉熔鹽作為燃料,由氧化鈹(BeO)作為減速劑,反應堆可以達到的最高溫度為860℃,最大輸出功率可達2.5兆瓦。

NB-36H項目

發(fā)動機設計方案出來了,核反應堆成型了,剩下的問題就是將這些東西組裝到一起,塞進飛機里測試了,于是在1951年9月,美國空軍授予康維爾公司一份合同,讓其在B-36轟炸機上把核反應堆安裝進去,用來測試核動力飛機。

B-36轟炸機

B-36作為一款遠程戰(zhàn)略轟炸機,在常規(guī)動力下?lián)碛谐^1萬英里的航程和接近40噸的載彈能力,體積在當時來說是美國最大的飛機,用這款飛機作為核動力飛機的測試平臺最合適不過了。

為了達到機載核反應堆的屏蔽要求,康維爾公司專門在B-36的基礎(chǔ)上研制了一款用于核試驗的NB-36H實驗飛機,它有一個改裝過的駕駛艙和一個凸起的鼻子。

一切準備就緒,測試按計劃進行,不過,雖然名義上的試驗目的是讓飛機靠核反應堆提供的動力進行飛行,但實際操作中核動力根本沒有被使用,不是技術(shù)問題,而是人為的取消了,僅僅是在B-36常規(guī)動力的驅(qū)動下完成了幾次飛行任務而已。

吊裝核反應堆

美國人聰明之處在這次試驗中完全體現(xiàn)了出來,核動力飛機的試驗正常進行,但只是表面現(xiàn)象,暗地里將這個消息不經(jīng)意的透露給了老對手蘇聯(lián),他們是想讓蘇聯(lián)人認為美國已經(jīng)成功的研制出來可以依靠核動力飛行的轟炸機。

這種事情蘇聯(lián)怎么受得了?

蘇聯(lián)

本來蘇聯(lián)大哥就有核動力飛機的計劃,美國人再把核子飛機試飛成功的消息放出來,很快蘇聯(lián)的核動力飛機也上馬了。

Tu-95LAL

M-50就是蘇聯(lián)人搞出來的核動力飛機代號,由安德烈圖波列夫設計,不過蘇聯(lián)的計劃受到了政治干擾很大,為了提高速度,原本打算新建一款轟炸機,但是時間不允許,最后采用了和美國相同的策略,在現(xiàn)有轟炸機的基礎(chǔ)上改造,這個平臺最終選定為Tu-95轟炸機,改進后的型號為Tu-95LAL,1958年核反應堆被裝進Tu-95轟炸機里,開始了多達34次的試飛試驗。

Tu-95轟炸機

這架核動力飛機采用常規(guī)螺旋槳和核動力噴氣式的混合動力系統(tǒng),在Tu-95的四臺發(fā)動機中有兩臺為可以實施核能熱交換的NK14渦輪發(fā)動機,另外兩臺則是常規(guī)發(fā)動機,核能熱交換發(fā)動機與美國的間接空氣循環(huán)發(fā)動機相似,空氣通過熱交換器被加熱,經(jīng)過渦輪產(chǎn)生推力,反應堆的構(gòu)型類似熔鹽反應堆。

和美國人同樣的做法

蘇聯(lián)人解決了一個美國人很頭疼的難題,那就是駕駛員受輻射的問題,他們使用大量的液態(tài)金屬、BeO、石蠟和金屬板來屏蔽輻射,試驗證明這種措施很有效,起碼在飛機上很好用。

雖說聲稱是完成了核子飛機的試驗,但是實際情況卻是核反應堆提供的動力并沒用真正的用于飛行,也就是說飛機靠著常規(guī)燃料產(chǎn)生的動力載著反應堆在天上飛,和美國人的做法出奇的相似。

Tu-95LAL核反應堆

蘇聯(lián)人的計劃也沒有最終完成,高昂的經(jīng)費投入和新型武器逐步取代戰(zhàn)略轟炸機的地位等因素導致核動力飛機計劃在1965年被取消,而美國也在1961年宣布取消核子飛機的試驗計劃。

就這樣,兩家的核子飛機在一片熱鬧的場面下草草收場,初時的雄心勃勃,到被下馬時的黯然離去,核動力飛機在當時的年代注定不可能成功的。

逐漸被取代

總結(jié)起來,核子飛機沒有被兩國繼續(xù)研制的原因主要就是一個不成熟的系統(tǒng)攜帶著影響巨大的武器是很不明智的選擇,驗證一下可行性就可以了,如果真的打起仗來,這種不知道會在何時“爆炸”的核武器會非常的麻煩,而且許多技術(shù)還非常的不成熟,即使研制成功,也頂多算是一個既傷人也傷己的“雞肋”而已。

想象中的核動力飛機

何況,就在核子飛機計劃提出的幾年后,洲際彈道導彈開始進入實戰(zhàn)部署階段,這種類似無人核子飛機的導彈,技術(shù)成熟,穩(wěn)定性好,而且造價便宜,沒有那么多的負面影響,遠比有人駕駛的核動力飛機來的實惠,所以,沒有了位置的核子飛機也就失去了價值。

帶刀護衛(wèi)

值得注意的是,不論是美國還是蘇聯(lián),在核動力飛機實驗階段,都伴飛有大量的戰(zhàn)斗機,這些戰(zhàn)斗機首要任務是為這種試驗武器平臺護航,次要的任務就是在試驗出現(xiàn)異?;蛘呤〉臅r候要立即將其擊毀,因為一個核反應堆落地的威力不亞于一顆原子彈,這是任何一個國家都承受不起的。

推薦內(nèi)容