核動(dòng)力飛機(jī)的研究肇始于冷戰(zhàn)時(shí)期的蘇聯(lián)和美國(guó)，據(jù)推測(cè)這種飛機(jī)可以保證一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略轟炸機(jī)攜帶核武器在空中飛行非常長(zhǎng)的時(shí)間，從而形成一種行之有效的核威懾戰(zhàn)術(shù)。沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家曾經(jīng)生產(chǎn)過(guò)核動(dòng)力飛機(jī)。一個(gè)從未被完全解決的設(shè)計(jì)問(wèn)題是如何為乘員加裝一套沉重的防輻射屏蔽層以免他們?cè)獾胶溯椛洹?/p>

1960年代洲際彈道導(dǎo)彈技術(shù)得到發(fā)展后對(duì)此類(lèi)飛行器的戰(zhàn)術(shù)改進(jìn)被大為削減，有關(guān)的計(jì)劃紛紛取消。由于這項(xiàng)技術(shù)與生俱來(lái)的巨大危險(xiǎn)性，它從未被考慮用于民用?！讹w行國(guó)際》雜志科技羅布·柯皮格表示，核反應(yīng)堆更適于安裝在用于偵察或近距離格斗的無(wú)人駕駛飛機(jī)上，因?yàn)橄啾扔诳蜋C(jī)，無(wú)人駕駛飛機(jī)不必采用大量的防護(hù)措施。

研制歷史

冷戰(zhàn)初期，美國(guó)和蘇聯(lián)為了取得軍事上相對(duì)于對(duì)方的壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)，曾經(jīng)制訂過(guò)一系列瘋狂的武器研制計(jì)

劃，核動(dòng)力飛機(jī)堪稱(chēng)“瘋狂中的瘋狂”。

在二次世界大戰(zhàn)后的一段時(shí)間里，令人恐懼的“蘑菇云”是大眾唯一能與核能聯(lián)系起來(lái)的印象，但很快這種嚇人的印象便被一股“核能狂熱”思潮取代，核能被認(rèn)為將成為一種服務(wù)于社會(huì)的新型產(chǎn)業(yè)，將引來(lái)一場(chǎng)新的革命。而作為20世紀(jì)象征之一的飛機(jī)也不可避免地與核動(dòng)力聯(lián)系在了一起。理論上，一鎊濃縮鈾燃料釋放的能量可以驅(qū)動(dòng)一架飛機(jī)不停的環(huán)繞地球飛行80圈。隨著冷戰(zhàn)的開(kāi)始，美國(guó)需要這種航程幾乎不受限制的轟炸機(jī)

NB-36H核動(dòng)力轟炸機(jī)（前）與B-29轟炸機(jī)，注意其垂尾上的“核”標(biāo)志。

美國(guó)軍方的核動(dòng)力飛機(jī)——“飛機(jī)核能推進(jìn)計(jì)劃”（NEPA）開(kāi)始于1946年。

NEPA計(jì)劃由費(fèi)爾柴德公司發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)分部負(fù)責(zé)實(shí)施，項(xiàng)目的主管部門(mén)則是美國(guó)原子能委員會(huì)（AEC）。

1951年，核動(dòng)力飛機(jī)開(kāi)始投入真正的研制，通用電氣公司負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)機(jī)載核反應(yīng)堆，康維爾公司和洛克希德公司負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)合適的載機(jī)，首次飛行被樂(lè)觀地預(yù)定于1956年進(jìn)行。原子能委員會(huì)和美國(guó)空軍的一場(chǎng)豪賭開(kāi)始了。康維爾公司決定改裝兩架基本型的B-36H轟炸機(jī)（當(dāng)時(shí)世界上最大的轟炸機(jī)），以容納核反應(yīng)堆動(dòng)力裝置，改進(jìn)后的飛機(jī)重新編號(hào)為X-6而第三架改裝后的B-36H被賦予了NB-36H的型號(hào)，作為專(zhuān)門(mén)的飛行試驗(yàn)平臺(tái)。

95LAL的反應(yīng)堆安裝在彈倉(cāng)內(nèi)，周?chē)糟U和塑料隔層作為屏蔽，飛機(jī)周身布滿(mǎn)放射探測(cè)器。

研制計(jì)劃一開(kāi)始，許多令人束手無(wú)

策的技術(shù)難題便接踵而至，其中最主要的就是反應(yīng)堆的核輻射防護(hù)問(wèn)題。按照當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)，“反應(yīng)堆—噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”式的動(dòng)力裝置準(zhǔn)備安裝在X-6的后彈艙中，其中4臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)位于后機(jī)身的下部。防護(hù)部分包括：包圍反應(yīng)堆的大型水箱，其中水同時(shí)到屏蔽和反應(yīng)堆核心慢化劑的作用；座艙后方的圓形防護(hù)罩，由鉛和鋼組成，直徑2米，厚10厘米。盡管在這樣的防護(hù)之下，當(dāng)時(shí)還是有人擔(dān)憂(yōu)超劑量的核輻射泄漏出來(lái)。對(duì)于一架設(shè)計(jì)留空時(shí)間也許長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，輻射的累積效應(yīng)是非常大的

NB-36H轟炸機(jī)的駕駛室，被多重防護(hù)外殼所包裹。

1955年，在愛(ài)達(dá)荷州的一個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)在被稱(chēng)作“熱傳導(dǎo)反應(yīng)堆試驗(yàn)一號(hào)”（HTRE-1）的地面試驗(yàn)臺(tái)上做了運(yùn)行。工程師們測(cè)試了由應(yīng)堆、輻射防護(hù)罩、兩臺(tái)X-39發(fā)動(dòng)機(jī)、管道、控制部件和各種儀表組成的完整的飛機(jī)動(dòng)力裝置。1957年，又測(cè)試了其他的反應(yīng)堆核心，HTRE-2號(hào)和3號(hào)裝置稍微減輕了部分重量。據(jù)公布的信息顯示，HTRE-3號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)以740千米/時(shí)速度巡航時(shí)，航程可以達(dá)到48300千米。

此后，NB-36H搭載試驗(yàn)反應(yīng)堆在1955至1957年間共完成了47次飛行。反應(yīng)堆雖然并不提供動(dòng)力，但卻提供了大量的關(guān)于核輻射影響據(jù)。NB-36H每次飛行時(shí)，都有一架滿(mǎn)載全副武裝的陸戰(zhàn)隊(duì)員的波音C-97運(yùn)輸機(jī)伴飛。一旦NB-36H墜毀，C-9上的士兵馬上跳傘并負(fù)責(zé)封鎖墜機(jī)現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于執(zhí)行這一任務(wù)的士兵們來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的使命。從某種意義上說(shuō)，他們是在為一枚飛行核彈護(hù)航。有人開(kāi)玩笑的給這支特殊的部隊(duì)起名叫“黑暗中的閃光”，很有些黑色幽默的味道。幸運(yùn)的是墜機(jī)事故并沒(méi)有發(fā)生過(guò)，NB-36H最終于1957年末在沃斯堡基地安然退役。在擱置數(shù)月后，NB-36H被拆毀。

當(dāng)蘇聯(lián)克格勃獲悉美國(guó)正在研制B-36核動(dòng)力飛機(jī)，蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人真的坐不住了，隨即開(kāi)始了自己的核動(dòng)力戰(zhàn)略轟炸機(jī)計(jì)劃。1955年8月12日，蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議下達(dá)第1561-868號(hào)決議，要求組織一批科研機(jī)構(gòu)和航空企業(yè)從事核動(dòng)力飛機(jī)的研究。代號(hào)圖-119的計(jì)劃隨即啟動(dòng)，也就是在圖-95戰(zhàn)略轟炸機(jī)上使用蘇聯(lián)自己的VVR-C核反應(yīng)堆。采用4臺(tái)核發(fā)動(dòng)機(jī)，為了減輕核輻射對(duì)機(jī)組人員的影響，發(fā)動(dòng)機(jī)分成上下兩層，并排安裝在飛機(jī)尾部的隔離艙里。

導(dǎo)彈和炸彈則直接安裝在懸掛架上，部署在機(jī)艙內(nèi)部。其設(shè)計(jì)復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NB-36H。憑借諸多成熟部件，許多人都認(rèn)為這架圖-119肯定會(huì)成為蘇聯(lián)乃至世界上第一架核動(dòng)力飛機(jī)，但最后還是因?yàn)槎唐趦?nèi)無(wú)法解決反應(yīng)堆的有效控制和散熱問(wèn)題而擱淺。1962年，蘇聯(lián)第一架核動(dòng)力飛行平臺(tái)圖-119試飛成功，這架核動(dòng)力飛機(jī)一共進(jìn)行了60多的飛行試驗(yàn)。后來(lái)，和美國(guó)一樣，蘇聯(lián)認(rèn)為，既然已擁有洲際彈道導(dǎo)彈，核動(dòng)力飛機(jī)就顯得多余了，于是放棄了測(cè)試項(xiàng)目。

核動(dòng)力的巨大魅力不僅吸引了美國(guó)人，蘇聯(lián)人同樣對(duì)核動(dòng)力飛機(jī)充滿(mǎn)興趣。相關(guān)的研究計(jì)劃從1955年開(kāi)始在蘇聯(lián)“原子彈之父”伊戈?duì)枴?kù)爾恰托夫的指導(dǎo)下開(kāi)始。最初的研究中考慮了不同級(jí)別的發(fā)動(dòng)機(jī)和反應(yīng)堆，并在1965年獲得批準(zhǔn)制造一架飛行試驗(yàn)平臺(tái)。飛行試驗(yàn)平臺(tái)在圖波列夫的圖-95“熊”式大型轟炸機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成，被賦予圖-95LAL的新編號(hào)。與NB-36H類(lèi)似，圖-95LAL雖然攜帶反應(yīng)堆，但仍依靠常規(guī)動(dòng)力飛行。

1961年5月，圖-95LAL首次升空。其反應(yīng)堆安裝在彈倉(cāng)內(nèi)，周?chē)糟U和塑料隔層作為屏蔽，飛機(jī)周身布滿(mǎn)放射探測(cè)器。至同年8月，圖-95LAL共進(jìn)行了34次飛行。飛行試驗(yàn)的結(jié)果令人鼓舞，所以真正使用核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的圖-95改型的設(shè)計(jì)工作也隨后開(kāi)始，新機(jī)編號(hào)圖-119。

圖-119的設(shè)計(jì)之初考慮了多種動(dòng)力方案，包括核動(dòng)力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和核動(dòng)力渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)等，最終決定采用NK-14A型核動(dòng)力渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，計(jì)劃于1965年實(shí)現(xiàn)首飛。但后來(lái)也許是遇到了與美國(guó)同行相同的難以解決的技術(shù)問(wèn)題并受到美國(guó)ANP計(jì)劃下馬的影響，蘇聯(lián)人終止了自己的核動(dòng)力飛機(jī)研制計(jì)劃，圖-119也永遠(yuǎn)失去了起飛的機(jī)會(huì)。

美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州科學(xué)家賈森·巴恩斯領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)30人團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了新型核動(dòng)力飛機(jī)（Aviatr），科學(xué)家希望將來(lái)能通過(guò)這架飛機(jī)拍攝的3D照片繪制出土衛(wèi)六“提坦”的星球表面地質(zhì)圖。

前景

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》報(bào)道，英國(guó)科學(xué)家正在呼吁政府實(shí)施一個(gè)規(guī)模龐大的研究計(jì)劃—-研制核動(dòng)力客機(jī)，用以幫助航空業(yè)從礦物燃料向核燃料轉(zhuǎn)變。

站不停直飛澳洲

核動(dòng)力飛機(jī)聽(tīng)起來(lái)好像是來(lái)自《雷鳥(niǎo)神機(jī)隊(duì)》的一個(gè)概念，但它們距離現(xiàn)實(shí)似乎并不遙遠(yuǎn)。一個(gè)由英國(guó)政府資助的研究計(jì)劃的負(fù)責(zé)人認(rèn)為，核動(dòng)力飛機(jī)將在本世紀(jì)下半葉走進(jìn)我們的生活，全世界數(shù)百萬(wàn)乘客將依靠這種新型飛機(jī)出行。這個(gè)項(xiàng)目旨在減少航空業(yè)對(duì)環(huán)境的危害。

裝有核反應(yīng)堆的客機(jī)將從倫敦一站不停直飛澳大利亞或新西蘭，因?yàn)榭蜋C(jī)不再需要著陸加油。這種飛行還不會(huì)排放二氧化碳，由此，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何危害。英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)航空航天工程學(xué)教授、政府資助的“歐米加” - Omega計(jì)劃科技主管伊恩·波爾呼吁政府啟動(dòng)一個(gè)大型研究項(xiàng)目，用以幫助航空業(yè)從礦物燃料向核燃料轉(zhuǎn)變。

10月27日晚，在英國(guó)皇家航空學(xué)會(huì)的一次講話(huà)中，波爾表示，冷戰(zhàn)時(shí)期的試驗(yàn)已表明，開(kāi)發(fā)核動(dòng)力飛機(jī)不存在任何不可克服的障礙。美蘇兩國(guó)在20世紀(jì)50年代開(kāi)始研制核動(dòng)力轟炸機(jī)。按照兩國(guó)科學(xué)家的設(shè)想，核動(dòng)力轟炸機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間在空中飛行，伺機(jī)對(duì)目標(biāo)展開(kāi)攻擊。美國(guó)在地面測(cè)試了核動(dòng)力噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，另外還在加裝有防輻射機(jī)艙和核反應(yīng)堆的B-36噴氣機(jī)上進(jìn)行了飛行測(cè)試。

核反應(yīng)堆在B-36噴氣機(jī)于德克薩斯州西部和新墨西哥南部上空的飛行途中“發(fā)熱狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)” - ran hot，但發(fā)動(dòng)機(jī)采用煤油作為動(dòng)力。這一系列飛行試驗(yàn)的目的是證明機(jī)組人員身在機(jī)艙很安全，不會(huì)遭受核反應(yīng)堆的輻射。

安全性令公眾擔(dān)憂(yōu)

每次飛行試驗(yàn)時(shí)，一架滿(mǎn)載海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員的飛機(jī)都進(jìn)行護(hù)航，時(shí)刻準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)意外事故的發(fā)生，通過(guò)降落傘降至地面維護(hù)事發(fā)地點(diǎn)安全。20世紀(jì)60年代初期，美蘇兩國(guó)認(rèn)為，既然已擁有洲際彈道導(dǎo)彈，核動(dòng)力飛機(jī)就顯得多余了，于是放棄了核動(dòng)力飛機(jī)測(cè)試項(xiàng)目。

波爾教授在接受《泰晤士報(bào)》采訪(fǎng)時(shí)表示：“我們需要尋求一個(gè)解決航空二氧化碳排放的方案，由此可以讓飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間飛行，同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何危害。我們需要一種不是由煤油驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)。我認(rèn)為核動(dòng)力飛機(jī)在2050年以后將會(huì)是答案。這一概念在50年前便已得到證明，但我想我們可能需要用30年才能說(shuō)服公眾相信把核動(dòng)力飛機(jī)作為交通工具的必要性?！?/p>

波爾表示，一個(gè)重大挑戰(zhàn)是讓乘客和機(jī)組人員相信，核反應(yīng)堆不會(huì)對(duì)他們的身體健康造成任何傷害。他說(shuō)：“核潛艇就沒(méi)有對(duì)船員造成任何傷害，那么，將核反應(yīng)堆連同發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)翼上，飛機(jī)同樣可以做到這一點(diǎn)。假設(shè)墜機(jī)事故不幸發(fā)生，我們亦可在墜機(jī)前將核反應(yīng)堆彈射出機(jī)艙，通過(guò)降落傘使其安全著陸，由此降低核反應(yīng)堆打開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

核動(dòng)力被妖魔化

波爾表示，即便是在最糟糕的假設(shè)情況下，包在核反應(yīng)堆周?chē)难b甲被穿透，那么存在的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)非是放射性物質(zhì)污染方圓幾平方英里的區(qū)域。他說(shuō)：“倘若我們想要在不讓環(huán)境遭受任何危害的前提下，繼續(xù)享受航空旅行帶來(lái)的種種益處，那么我們需要探索核動(dòng)力的潛力。如果航空業(yè)仍堅(jiān)持使用礦物燃料，它終將遭遇嚴(yán)重的問(wèn)題。不幸的是，核動(dòng)力已被妖魔化，但它確實(shí)具有對(duì)人類(lèi)存在諸多益處的潛力。”

波爾表示，如果不采用核動(dòng)力，那么另一個(gè)選擇則是開(kāi)發(fā)氫燃料飛機(jī)，氫可以通過(guò)核電站從海水中提取。不過(guò)，他認(rèn)為，盡管氫適用于陸路交通使用，但它的能量密度大大低于煤油，所以，設(shè)計(jì)可攜帶足夠多燃料的遠(yuǎn)程客機(jī)的難度非常大。

《飛行國(guó)際》 - Flight International雜志科技編輯羅布·柯皮格 - Rob Coppinger表示，核反應(yīng)堆更適于安裝在用于偵察或近距離格斗的無(wú)人駕駛飛機(jī)上，因?yàn)橄啾扔诳蜋C(jī)，無(wú)人駕駛飛機(jī)不必采用大量的防護(hù)措施。

波爾教授還將就未來(lái)十年如何提高波音737和空客A320等短途飛機(jī)的效率公布一份研究報(bào)告。他認(rèn)為，替代這些飛機(jī)的新一代飛機(jī)可能飛行速度較慢，將使歐洲范圍內(nèi)飛機(jī)慣常飛行時(shí)間增加10分鐘左右。它們還可能采用開(kāi)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī) - open-rotor engine，與當(dāng)前使用的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這種發(fā)動(dòng)機(jī)能耗降低了20%，但缺點(diǎn)是噪音更大。