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  • 1 # 歌爾玘

    核動力飛機,這想法其實並不新鮮,早在第一顆原子彈爆炸之前,曼哈頓計劃的主要領導者之一,有原子彈之父的費米,就給那些正在研製原子彈的科學家說,你們除了研製原子彈,也不要忘了核動力飛機啥的。

    後來,核動力飛機的研製工作還真就大張旗鼓地上馬了,我們不僅要問,這是要在怎樣的情況下才可能有這種瘋狂的想法呀,答案是冷戰。

    1946年5月,由美國空軍主持,NEPA計劃開始啟動,研究方向是核動力遠端戰略轟炸機和高效能飛機。到1948年時,美國空軍就已經為NEPA投入了1000 萬美元。後來,NEPA隨後被美國原子能委員會和美國空軍的聯合飛機核推進專案取代,這就是ANP 專案。

    早期,蘇聯對核動力飛機的討論只是只停留在報告上,1952 年,蘇聯科學家阿?帕?亞歷山大羅夫在報告中寫道:“近期,我們在核能應用方面取得一定進展,在未來幾年內我們可以開始研製核能發動機,這種發動機可以應用到重型飛機上。”蘇聯領導人一看,很是高興,但是3年過去後,核能飛機還沒有任何一點訊息,而死對頭美國那邊卻傳來訊息,美國正在研製一種名為 NB-36H的核動力飛機,且進展順利。於是,蘇聯領導人不再淡定,下令研製!

    怎麼驅動

    核動力飛機,說得好聽,可怎麼驅動呢?用核電池提供電,驅動電動機,再帶動螺旋槳?還是,直接搞一個反應堆到飛機上去?答案當然是後者,這是那個時代的人的必然選擇。

    美國的設計方案中,有兩種驅動方式。

    第一種是,飛機在天上飛行時,反應堆啟動,堆芯周圍的液態金屬升到高溫,為了進行冷卻不讓堆芯熔化,讓高速氣流與高溫液態金屬接觸,於是,氣流變成高溫高壓氣體,這些氣體經過導流,通向各個引擎的增壓渦輪,最後,高溫高壓的氣體噴出各個噴氣口,產生後推力。這種設計是一種混合動力,即飛機起降時發動機都用的是燃油,爬升至高空後,啟動反應堆堆,再切換為核動力。為什麼這種方案,起降時不能使用核動力呢?因為高速氣流透過堆芯的液體金屬,再排出,這樣的高溫高壓氣體會帶來核汙染。

    第二種方案是,空氣不直接進入反應堆芯,而是透過一個熱交換器。反應堆產生的高溫,傳給工作介質(比如水或液態金屬),接著介質和空氣在熱交換器進行能量交換,空氣被加熱成高溫高壓氣流後直接流入引擎渦輪,再由排氣口排出,為飛機提供反衝動力。工作介質在熱交換器內降溫後再返回堆芯,形成一種迴圈。

    蘇聯的設計稍有不同,但本質上還是利用堆芯產生的高溫加熱氣體流,高溫高壓氣體向後噴出,從而產生推力。

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