杜駿豪
NB-36H每次試飛都會有一架運(yùn)輸機(jī)伴飛,一旦NB-36H墜毀,運(yùn)輸機(jī)上的士兵將立即跳傘并封鎖受核污染的墜機(jī)地點(diǎn)
自1905年愛因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式E=mc2后,人類在20世紀(jì)30年代陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了核聚變、核裂變現(xiàn)象,并意識到核能蘊(yùn)含的巨大威力將對未來社會產(chǎn)生巨大影響,一系列以駕馭核能為目的的科學(xué)研究在世界范圍內(nèi)如火如荼地展開了。今天的大洋中,依然航行著一艘艘核動力航空母艦與核動力潛艇。那么,核動力飛行器又在何方呢?
核動力飛行器的設(shè)想最早來自美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期。常規(guī)動力飛機(jī)受燃油限制,航程與飛行時(shí)間都是有限的。在初步駕馭核能之后,美國、蘇聯(lián)都將核能應(yīng)用到了天空——“取之不盡,用之不竭”的核動力飛機(jī)近乎無休止地在天空盤旋,這是一幅多完美的畫面啊!
美國于1951年率先開始研制核動力飛機(jī),他們以當(dāng)時(shí)世界最大的轟炸機(jī)B-36H為框架,為其安裝了一臺核反應(yīng)堆并命名為NB-36H。1955至1957年間,這架試驗(yàn)機(jī)完成了47次試飛,總計(jì)飛行215小時(shí),但全部是依靠常規(guī)動力飛行的,僅用來驗(yàn)證核反應(yīng)堆的安全性與可行性。試驗(yàn)表明,核反應(yīng)堆沒有發(fā)生故障,但其關(guān)鍵的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)并不完善,且由于反應(yīng)堆重量過大,飛機(jī)出現(xiàn)了輕微形變。因此,NB-36H于1957年末退役。1961年3月,時(shí)任美國總統(tǒng)的肯尼迪表示,核動力飛機(jī)距離應(yīng)用還十分遙遠(yuǎn),取消了該計(jì)劃。
蘇聯(lián)獲知死對頭在研制核動力飛機(jī)后也迅速開始了行動。他們在圖-95M戰(zhàn)略轟炸機(jī)內(nèi)安裝了一臺小型核反應(yīng)堆,并將試驗(yàn)機(jī)命名為圖-95LAL。從1961年到1969年,圖-95LAL完成了40多次試驗(yàn)飛行。蘇聯(lián)還制訂了遠(yuǎn)期計(jì)劃,準(zhǔn)備制造更完善的核動力飛機(jī)圖-119。然而,完全依靠核動力飛行的飛機(jī)研發(fā)難度過大,且蘇聯(lián)已經(jīng)掌握了洲際彈道導(dǎo)彈技術(shù),核動力飛機(jī)并非剛需,因此在1962年蘇聯(lián)放棄了這個計(jì)劃。
除了技術(shù)難度極高之外,核動力飛機(jī)的安全問題 也一直飽受詬病。假如一架核動力飛機(jī)墜毀,那將對墜機(jī)地點(diǎn)造成不亞 于一次小型核彈爆炸的危害。技術(shù)難度過高,安全性又無法得到保障 ,因此美蘇雙方相繼放棄了這個不可企及的計(jì)劃,核動力飛機(jī)的軍備 競賽告一段落。
蘇聯(lián)RD-0410熱核火箭發(fā)動機(jī)
除了核動力飛機(jī),人們也構(gòu)想了核動力火箭。美 國提出了NERVA熱核火箭發(fā)動機(jī)計(jì)劃,蘇聯(lián)則制造了性能更強(qiáng)的RD- 0410熱核火箭發(fā)動機(jī)。與使用常規(guī)燃料及氧化劑燃燒推進(jìn)的化學(xué)動力 火箭不同,這兩款核動力火箭發(fā)動機(jī)均只攜帶液氫推進(jìn)劑,利用鈾裂 變反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量加熱推進(jìn)劑,使之汽化膨脹產(chǎn)生推力。1961年,配備核反應(yīng)堆的NERVA發(fā)動機(jī)開始試車,但數(shù)次發(fā)生反應(yīng)堆熔融甚至爆炸等嚴(yán)重事故。
美國故意引起KIWI-TNT反應(yīng)堆爆炸,以研究爆炸原因
在數(shù)年艱難的摸索后,美國終于在1969年打造出 可以用于實(shí)際飛行的NRX/XE發(fā)動機(jī),并通過百余次測試證明它的性能遠(yuǎn)超普通的火箭發(fā)動機(jī) 。有了這款“神器”,美國制訂了1978年實(shí)現(xiàn)載人登陸火星、1981年建設(shè)永久性火星基地的計(jì) 劃。然而好景不長,1969年尼克松總統(tǒng)上臺后,需要巨額資金的火星殖民計(jì)劃招來美國國會的 反對。國會不但沒有批準(zhǔn)這一計(jì)劃,甚至將阿波羅17號任務(wù)之后的載人登月任務(wù)全部取消,并 極大地縮減了航天預(yù)算。自此NERVA便無用武之地,于1972年抱憾下馬。
NASA使用熱核火箭進(jìn)行星際旅行的想象圖
蘇聯(lián)的RD-0410發(fā)動機(jī)于1958年開始研制,由于發(fā) 動機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)更高,直到1978年才取得初步成果,正式開始測試。試驗(yàn)證明發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì) 方案是正確的,可以安全、穩(wěn)定地工作。然而80年代末,蘇聯(lián)社會動蕩,國家財(cái)政無力支持耗 資巨大的航天項(xiàng)目,初見曙光的RD-0410發(fā)動機(jī)也被束之高閣。
值得一提的是,美國還在1958年提出了更加瘋狂的“獵戶座計(jì)劃”——在航天器后方制造連續(xù)的核爆,利用核爆產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊波推進(jìn)重達(dá)幾十萬甚至上百萬噸的星際飛船飛行。飛船的理論最快速度可達(dá)光速的十分之一,到達(dá)距離我們最近的比鄰星只需要大約133年——相比之下,使用普通推進(jìn)手段 的旅行者1號探測器需要六萬年。當(dāng)然,這只是天馬行空的白日夢,人類還沒有能力建造如此 巨大的飛船,也無法消除核輻射對人體的危害。加之美國在1963年與蘇聯(lián)簽署了《部分禁止核 試驗(yàn)條約》,條約中規(guī)定禁止在外層空間開展核試驗(yàn),因此這一計(jì)劃只能停留于理論階段。
雖然核動力火箭在人類歷史上不過是曇花一現(xiàn),并未實(shí)際投入應(yīng)用,但使用核動力作為能源的小型航天器卻不在少數(shù)——美國旅行者1號、2號探測器,伽利略號木星探測器、卡西尼號土星探測器、好奇號火星車、毅力號火星車等著名探測器都使用了同位素溫差電池作為電源。中國的玉兔號月球車雖然使用太陽能作為電力來源,但依舊攜帶了一枚钚放射源,依靠核裂變的熱量度過寒冷的月夜。
美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期,無休止的核能技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)是危險(xiǎn)而不切實(shí)際的,將核大規(guī)模應(yīng)用到武器中也是被國際《不擴(kuò)散核武器條約》所禁止的。熱愛和平的我們應(yīng)當(dāng)知曉,核能的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)以安全為根本,以造福人類社會為宗旨。相信人類能夠在核能應(yīng)用領(lǐng)域有所突破,為人類社會的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。D7ECFBBA-90F8-4C64-B6DE-8D8D237F7FB4