首頁>軍事>

1938年,在德國曾進行了一次十分有名的使用中子轟擊鈾原子核的實驗,該國的凱撒·威廉學院的物理學家奧托·哈恩成功地分裂並釋放出了巨大的能量。就是這次規模不大的試驗,使得很多科學家極為敏銳地認識到,核反應不僅可以,而且完全適合在潛艇上的應用。1942年,曾領導建立了世界上第一個核反應堆的義大利物理學家恩裡柯·費米,以及在放射性研究領域做出卓越貢獻的法國物理學家居里夫人,都先後科學地指出,利用核裂變所產生的巨大能量能夠有效地推動潛艇,可使潛艇在水下具有近乎無限的續航力。 不過,最早想到利用核反應堆裝設到潛艇上,並用它來推進潛艇的是一名美國海軍軍官——羅斯·岡恩。他同時也是一位物理學博士,曾對潛艇的動力裝置異常關注。1939年年初,羅斯·岡恩在華盛頓出席了第五屆理論物理年會,聆聽了義大利物理學家恩裡柯·費米和丹麥物理學鉅獎尼爾斯·波爾的報告,披露了德國物理學家奧托·哈恩使用中子轟擊鈾原子核的成功實驗,並曾在核裂變過程中釋放出大量的能量。他聽後欣喜若狂,連忙找了幾位海軍中志同道合的物理學家共同商量。在這期間,他還專門拜會了義大利物理學家恩裡柯·費米;同時得到了一個極其興奮的資訊:鈾核裂變時,會產生鏈式反應(核物理學中,鏈式反應是指核反應產物之一,又引起同類核反應繼續發生,並逐核 代延續進行下去的過程)。

“鸚鵡螺”號核動力潛艇~世界第一艘核動力潛艇

這回羅斯·恩高興得跳了起來!假如鈾核裂變時真會產生鏈式反應的話,那麼原子能就可得到實際使用。時間過得飛快!這年夏天的一個早上,羅斯·恩揉了揉一夜未合的雙眼,再用涼水洗了一把臉,並急急忙忙趕往海軍部專門負責潛艇動力開發的上司辦公室。

“鸚鵡螺”號的神奇奧秘大科學家曼因斯坦有一個質能互換學說,即由一個原子核變成中等質量的核時,會有質量損失,而此時也就會釋放出能量。別看核裂變時損失的質量不算太大,但如果按愛因斯坦的質能方程(E=me)來計算,便會發現它所釋放出的能量非常大。在愛因斯坦質能方程中,E為能量,m為質量,c為光速;1千克的物質,如果透過核反應完全轉變為能量,就可以釋放出25億度電的能量。這比1千克的物質燃燒所產生的能量不知要大出多少倍。這種巨大的能量,通常被稱為原子能,又簡稱為核能如上所述,鈾核分裂後可以釋放出巨大的能量,但如果鈾核在吞噬一個“中子炮彈”,分裂成兩三個碎片後,便停止反應,此時核能就沒有多大的實用價值。而能利用核能的關鍵是另一位核物理學家費米所猜想的鏈式反應。鏈式反應的基本原理是:鈾核分裂時會產生兩到三個中子,除去損耗後,至少還會有一箇中子去轟擊另一個鈾核;如此迴圈,持續不斷,猶如鎖鏈扣那樣環環相扣。正是由於眾多的鈾核不斷反應、不斷裂變,才能產生巨大的核能量。二戰結束後,美國海軍有一位擁有博士頭銜的軍官羅斯·岡恩不斷地為核潛艇運用多方奔走,不久引起了當局的高度重視。1946年,美國海軍做出決定:在海軍艦艇上使用核動力。為此,海軍部專門成立了原子能研究中心,並挑選了4名海軍軍官,前往核研究中心——田納西州橡樹嶺學習核技術。這時已是海軍上校的里科弗聞聽這一訊息後非常興奮,在他的艱苦努力下,負責主持這個小組,此後里科弗便與核潛艇結下了不解之緣。幾經周折、1948年5月1日,美國原子能委員會和海軍聯合對內宣佈:建造世界上第一艘核潛艇!

1949年,美國國防部任命里科弗為研究發展委員會動力發展部海軍處負責人,同時兼任原子能委員會和海軍船舶局兩個核動力部門的主管,還是核動力潛艇工程的總工程師。為了及早給潛艇裝上核動力,里科弗可謂絞盡了腦汁,並要重點解決兩個關鍵環節:一是反應堆需要足夠小,以便能夠裝到潛艇內;二是必須設法把反應堆核心裂變時產生的熱能傳出來,驅動動力裝置。尤其是後者,簡單地說,就是要讓天然鈾在核反應堆中,進行受控核裂變反應,從而釋放出大量的熱能。在里科弗的督導下,他的團隊極其巧妙地設計出分隔式的兩套系統:一套是傳載熱量的水;另一套是在蒸發器中把熱量傳給不帶放射性流動的水,使水蒸發成蒸汽,然後去推動汽輪機發電,有了電即可推動潛艇前進。里科弗並沒有循規蹈矩,而是同時建造兩套核動力裝置進行試驗:一套是陸地實驗模型,另一套直接把核動力裝置裝入潛艇機艙中。這樣一來雖然多花了一些錢,但是時間卻整整縮短了五年。1952年6月14日,在美國格羅頓舉行了一場前所未有的儀式:世界第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號鋪設龍骨。時任美國總統杜魯門在國防部長及陸海空三軍首腦的陪同下,發表了一番慷慨激昂的演說:“鸚鵡螺號的出現,為人類開闢了一個嶄新的核動力世紀……”大約一年半後1954年1月21日,人類歷史上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號,在香檳酒的飛濺沫中徐徐滑入水中。與今天的核潛艇相比,“鸚鵡螺”號完全是小巫見大巫,根本無法相比。這艘“鸚鵡螺”號核潛艇外形呈流線形,艇長約90米,整個核動力裝置幾乎佔據了艇身長度的一半左右;它的排水量透過兩個資料來反映,即水上排水量和水下排水量:“鸚鵡螺”號的水上排水量為3700多噸,水下排水量則為4040噸;也就是說水下排水量約比水上排水量大出 300多噸。它的最大下潛深度相當驚人,約達150米。還有一點十分了得的是,艇上採用了核動力裝置作為推動水下潛艇的動力;核動力裝置的關鍵是核反應堆,而核反應堆的堆芯則是透過核燃料鈾235的裂變反應產生出高熱,來加熱第一回路的高壓水;再經過蒸汽發生器,把第二回路的水加熱成蒸汽,推動蒸汽輪機運轉,最後透過傳動裝置帶動螺旋槳轉動推動潛艇前進。如此一來,使得它的水下平均速度為三十七八千米/小時,而最高航速則可達四十七八千米/小時;即便在今天,與現役最新的核潛艇相比,這傢伙跑得也不算慢。不過從總體上來說,“鸚鵡螺”號核潛艇只是一艘試驗型潛艇,但由於它還裝備了不少威力可觀的武器,難怪首任艇長每當得意時總愛吹上幾句:“

我們這艘艇裝有許多魚雷,可從水下打擊各個方向的目標!”

“鸚鵡螺”號

11
最新評論
  • 東風家族日益強大,美國亞太老巢不安穩,五角大樓急尋新防禦手段
  • 將美軍逐出南海!解放軍為避免未來南海爆發衝突,做出全新的部署