人類(lèi)發(fā)明了核動(dòng)力潛艇、航母,為何不發(fā)明核動(dòng)力飛機(jī)?不是造不出來(lái)
人類(lèi)一直都想要利用現(xiàn)有的資源,研究出跟現(xiàn)金的載具,由于技術(shù)上的限制,最初的核反應(yīng)堆是相當(dāng)大的。因此,第一次使用核能的嘗試自然落在了最大的運(yùn)載工具上:船。美國(guó)CVN-65企業(yè)號(hào)是人類(lèi)歷史上第一艘核動(dòng)力航空母艦。
核動(dòng)力企業(yè)號(hào)具有很強(qiáng)的續(xù)航能力,如果更換一次“燃料”,可以在額定功率下晝夜連續(xù)航行10年。當(dāng)然,這只是一個(gè)理論上的數(shù)字。
在企業(yè)號(hào)的案例中,使用核能的好處被完美地展示出來(lái),簡(jiǎn)單地說(shuō),高功率和長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。眾所周知,飛機(jī)是一種耗油的交通工具。人類(lèi)歷史上最長(zhǎng)的飛行時(shí)間是波音777-200LR,它的連續(xù)飛行時(shí)間只有17個(gè)小時(shí),這與其他交通工具相比并不令人印象深刻。很多人可能會(huì)想,既然飛機(jī)消耗這么多燃料,核能又有這么強(qiáng)的續(xù)航能力,為什么不把兩者結(jié)合起來(lái)呢?

核動(dòng)力飛機(jī)是有的,核動(dòng)力火箭是有提出概念,但是一直沒(méi)有實(shí)驗(yàn)。
冷戰(zhàn)期間,這種飛機(jī)在美國(guó)和蘇聯(lián)都有設(shè)計(jì)的。在美國(guó),最著名的項(xiàng)目是NEPA / ANP和冥王星。NEPA / AN于1946年推出,并于1951年完成。而冥王星是從1957年到1964年間進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。這些項(xiàng)目的目的是在保留飛機(jī)所有的正常功能的情況下,制造一個(gè)核發(fā)動(dòng)機(jī),以推動(dòng)飛機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1955年,美國(guó)第一架帶有核動(dòng)力的飛機(jī)NB-36H進(jìn)行了飛行。總共進(jìn)行了47次飛行,總時(shí)長(zhǎng)超過(guò)200小時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這架飛機(jī)在空中留下了一條放射性的痕跡,在空中懸浮了很長(zhǎng)時(shí)間。但是,更嚴(yán)重的問(wèn)題是保如何護(hù)機(jī)組人員免受輻射。盡管采取了當(dāng)時(shí)可以采取的所有措施,機(jī)組人員仍受到超過(guò)人體耐受限度的輻射量。

而且在五六十年代,蘇聯(lián)進(jìn)行了30多次核動(dòng)力飛機(jī)試飛。是由蘇聯(lián)對(duì)圖95改進(jìn),將核反應(yīng)堆裝在彈倉(cāng)里,周?chē)勉U和塑料隔層屏蔽核輻射,后來(lái)蘇聯(lián)進(jìn)行了進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),即圖199飛機(jī),計(jì)劃于1965年首飛,但是后來(lái)遇到了技術(shù)相關(guān)問(wèn)題,該項(xiàng)目終止。
那么美蘇當(dāng)時(shí)遇到的問(wèn)題是什么呢?為什么現(xiàn)在沒(méi)有人在做核動(dòng)力飛機(jī)?
個(gè)人從幾個(gè)方面分析一下:
首先最大的是安全問(wèn)題,大家每天都能看到各種飛機(jī)的安全事故,如果核動(dòng)力飛機(jī)一旦發(fā)生墜毀,導(dǎo)致核泄漏,除了飛機(jī)上的人員外,會(huì)對(duì)地面造成不可預(yù)估的核污染事故。無(wú)論多么安全的飛機(jī),都不能保證永不墜毀。
基于安全的技術(shù)問(wèn)題,大家都知道,即使目前地面的核設(shè)施也會(huì)遇到各種事故造成核泄漏,別說(shuō)在飛機(jī)那么小的空間內(nèi),輻射、降溫等等一些列技術(shù)問(wèn)題。可能很難在機(jī)艙那么小的環(huán)境下完成這些技術(shù)問(wèn)題。
航空百年的發(fā)展,為人類(lèi)做出了重大貢獻(xiàn),目前的飛機(jī)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到非常高的水平,無(wú)論在經(jīng)濟(jì)性、安全性都穩(wěn)定了。所以不會(huì)有公司在貿(mào)然去做核動(dòng)力飛機(jī),除非核動(dòng)力更好的技術(shù)解決方案,隨清潔能源的發(fā)展,未來(lái)更趨向于新能源航空技術(shù)。火箭也是相同的道理。

核反應(yīng)堆很難小型化嗎?2008年,美國(guó)少年泰勒·威爾遜(Tyler Wilson)在自己的車(chē)庫(kù)里成功建造了核聚變反應(yīng)堆,成為世界上最年輕的實(shí)現(xiàn)核聚變的人。盡管他的反應(yīng)堆不能發(fā)電,但這直接證明了把核反應(yīng)堆做小并沒(méi)有看上去那么難。在美國(guó)軍方最新的競(jìng)標(biāo)中,可達(dá)10兆瓦(MW)的風(fēng)冷發(fā)電,重量不到40噸的移動(dòng)核電站有望在不久的將來(lái)取代柴油發(fā)電機(jī)器。核反應(yīng)堆小型化技術(shù)已被證明是成熟的。
除了前蘇聯(lián)科學(xué)家,西班牙的設(shè)計(jì)師們也很忙。據(jù)說(shuō),第一架核動(dòng)力客機(jī)已經(jīng)由西班牙設(shè)計(jì)師奧斯卡·維爾馬設(shè)計(jì)完成,該飛機(jī)設(shè)計(jì)可搭載250名乘客,速度為3馬赫,據(jù)說(shuō)一枚核燃料可以在空中停留數(shù)月,永遠(yuǎn)不能著陸。但這架飛機(jī)目前還在藍(lán)圖中,可能永遠(yuǎn)不會(huì)建造。