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关于核动力飞机,继续研发要付出啥代价?未来飞机应该啥样?
网友【chuang】于【太平洋时间 2019-11-28 11:03:29】分享在【时代发展的印记】版块    695    1    3

核动力飞机,这个早在50年代就已被美苏两国验证过的机型,两国都选择了放弃;

其实现在看来除了技术因素之外,飞行的“核反应堆”带来的麻烦远比其战力大的多;

如果未来民用发展的话,前景应该不错!

上世纪50年代,核能技术日臻成熟,军事上是大杀器,民用上用作发电能源、卫星能源等,除了这两个方面,核能表现最为突出的地方就是在动力方面,核动力潜艇、核动力航母都是在这个时代被提出和实现的,既然核能可以驱动轮船和潜艇,那么,为什么飞机不可以是核动力的呢?

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
未来的核子飞机

虽然说一架核动力轰炸机的想法比较超前,不过在理论上它可以在核反应堆提供的能源下无限飞行,为核打击提供稳定的武器平台,有效提高核威慑能力,这就是核动力飞机的意义,在当时美苏两国最终极的目的就是震慑和打倒对方,有这么好的平台为什么不做呢?

理想是丰满的,现实却很骨感,固然无限空中巡航性能很诱人,但是一个可以飞行的“核反应堆”带来的麻烦似乎比它产生的威慑效果更大,想象一下,正常的核反应堆在地面或者航母上有多少的防护措施?而到了空中的话,飞机有能给提供多少的防护呢?

飞机的体积毕竟有限,在紧凑的空间里既要为核反应堆提供防止辐射的保护装置,还要携带冷却剂,各种武器和人员等等,这就是一个难题。

第二个难题更加致命,那就是坠毁的问题,飞机的飞行谁也无法保证不出现机械故障或者遇到不良天气等突发情况,一旦失事坠毁,那核子飞机就相当于一颗核弹,这损失可就大了。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?

第三是属于技术问题,核反应堆小型化在当时的年代做的还不是很完善,即使是美苏这种超级大国,在核能起步阶段也不可能做到尽善尽美,在小型化过程中用“按到葫芦起来瓢”形容再恰当不过了。

虽然缺陷和问题很多,但是为了争霸,为了不落后于人,美苏还是进行了各自的核动力飞机测试。

= 美国 =

早在1946年美国刚刚掌握原子弹技术之后,空军方面就提出了核能推进飞机计划(NEPA),不过由于技术原因,该计划一直停留在纸面上,到了1951年空军在NEPA的基础上又推出了飞机核推进计划(APN),此时核子飞机才开始进入实施阶段。

发动机的选择

这次的APN是来真的了,当时的计划制定了两种动力方案,一种是直接空气循环发动机,另一种是间接空气循环发动机,分别由通用电气和普惠公司承办。

所谓的直接空气循环,就是空气直接通过核芯后被喷射出去,空气在核子的作用下加热膨胀,然后通过涡轮排出产生推力,这种方案的缺点是经过核芯的空气会受到辐射,喷射出去后会在飞行轨迹上留下大量的放射性粒子。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
专门为核动力飞机设计的发动机

间接空气循环,这种发动机空气不直接通过核芯,而是通过交换器换热之后达到升温增压的目的,换热器的介质可以是水或者是液态的金属,被加热的空气同样通过涡轮排出,产生推力,这种发动机没有放射物质产生。

核反应堆的研制

核动力飞机,最核心的设备就是反应堆,当时美国为了给核动力飞机提供动力,专门开发了一种用于飞机上使用的高功率、高密度、高输出的核反应堆——熔盐反应堆(MSR),它使用氟化钠熔盐作为燃料,由氧化铍(BeO)作为减速剂,反应堆可以达到的最高温度为860℃,最大输出功率可达2.5兆瓦。

NB-36H项目

发动机设计方案出来了,核反应堆成型了,剩下的问题就是将这些东西组装到一起,塞进飞机里测试了,于是在1951年9月,美国空军授予康维尔公司一份合同,让其在B-36轰炸机上把核反应堆安装进去,用来测试核动力飞机。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
B-36轰炸机

B-36作为一款远程战略轰炸机,在常规动力下拥有超过1万英里的航程和接近40吨的载弹能力,体积在当时来说是美国最大的飞机,用这款飞机作为核动力飞机的测试平台最合适不过了。

为了达到机载核反应堆的屏蔽要求,康维尔公司专门在B-36的基础上研制了一款用于核试验的NB-36H实验飞机,它有一个改装过的驾驶舱和一个凸起的鼻子。

一切准备就绪,测试按计划进行,不过,虽然名义上的试验目的是让飞机靠核反应堆提供的动力进行飞行,但实际操作中核动力根本没有被使用,不是技术问题,而是人为的取消了,仅仅是在B-36常规动力的驱动下完成了几次飞行任务而已。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
吊装核反应堆

美国人聪明之处在这次试验中完全体现了出来,核动力飞机的试验正常进行,但只是表面现象,暗地里将这个消息不经意的透露给了老对手苏联,他们是想让苏联人认为美国已经成功的研制出来可以依靠核动力飞行的轰炸机。

这种事情苏联怎么受得了?

= 苏联 =

本来苏联大哥就有核动力飞机的计划,美国人再把核子飞机试飞成功的消息放出来,很快苏联的核动力飞机也上马了。

Tu-95LAL

M-50就是苏联人搞出来的核动力飞机代号,由安德烈图波列夫设计,不过苏联的计划受到了政治干扰很大,为了提高速度,原本打算新建一款轰炸机,但是时间不允许,最后采用了和美国相同的策略,在现有轰炸机的基础上改造,这个平台最终选定为Tu-95轰炸机,改进后的型号为Tu-95LAL,1958年核反应堆被装进Tu-95轰炸机里,开始了多达34次的试飞试验。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
Tu-95轰炸机

这架核动力飞机采用常规螺旋桨和核动力喷气式的混合动力系统,在Tu-95的四台发动机中有两台为可以实施核能热交换的NK14涡轮发动机,另外两台则是常规发动机,核能热交换发动机与美国的间接空气循环发动机相似,空气通过热交换器被加热,经过涡轮产生推力,反应堆的构型类似熔盐反应堆。

和美国人同样的做法

苏联人解决了一个美国人很头疼的难题,那就是驾驶员受辐射的问题,他们使用大量的液态金属、BeO、石蜡和金属板来屏蔽辐射,试验证明这种措施很有效,起码在飞机上很好用。

虽说声称是完成了核子飞机的试验,但是实际情况却是核反应堆提供的动力并没用真正的用于飞行,也就是说飞机靠着常规燃料产生的动力载着反应堆在天上飞,和美国人的做法出奇的相似。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
Tu-95LAL核反应堆

苏联人的计划也没有最终完成,高昂的经费投入和新型武器逐步取代战略轰炸机的地位等因素导致核动力飞机计划在1965年被取消,而美国也在1961年宣布取消核子飞机的试验计划。

就这样,两家的核子飞机在一片热闹的场面下草草收场,初时的雄心勃勃,到被下马时的黯然离去,核动力飞机在当时的年代注定不可能成功的。

逐渐被取代

总结起来,核子飞机没有被两国继续研制的原因主要就是一个不成熟的系统携带着影响巨大的武器是很不明智的选择,验证一下可行性就可以了,如果真的打起仗来,这种不知道会在何时“爆炸”的核武器会非常的麻烦,而且许多技术还非常的不成熟,即使研制成功,也顶多算是一个既伤人也伤己的“鸡肋”而已。

核动力飞机——美、苏不约而同的选择了放弃,真的有那么难吗?
想象中的核动力飞机

何况,就在核子飞机计划提出的几年后,洲际弹道导弹开始进入实战部署阶段,这种类似无人核子飞机的导弹,技术成熟,稳定性好,而且造价便宜,没有那么多的负面影响,远比有人驾驶的核动力飞机来的实惠,所以,没有了位置的核子飞机也就失去了价值。

带刀护卫

值得注意的是,不论是美国还是苏联,在核动力飞机实验阶段,都伴飞有大量的战斗机,这些战斗机首要任务是为这种试验武器平台护航,次要的任务就是在试验出现异常或者失败的时候要立即将其击毁,因为一个核反应堆落地的威力不亚于一颗原子弹,这是任何一个国家都承受不起的。

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3   2019-11-28 11:03:29  回复

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