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楼主: 万磁王

永不疲倦的铁鸟:美苏核动力轰炸机实验始末

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 楼主| 发表于 2016-7-8 09:33:42 | 显示全部楼层
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  1955年夏,与图波列夫设计局同时展开核动力飞机项目的还有米亚舍夫设计局。同年5月19日,苏联部长会议指令该设计局进行预研,并命名为M-60样机。M-60的第一张设计草图于次年7月完成;与此同时,留里卡设计局的新引擎研制工作也同时展开,其预定推力为4.96万磅。和NB-36一样,M-60在起飞和降落阶段也采用化学燃料,只在空中稳定阶段开启核反应堆,进行2倍音速的巡航。
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图-119三视图

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 楼主| 发表于 2016-7-8 09:33:58 | 显示全部楼层
  核反应堆部署在机身尾部,机组舱采用防辐射的重金属和吸收中子材料裹住。载机采用全新的设计,梯形翼、机体细长,T形尾翼,进气口和4台发动机配置在机体两侧;为了减轻核辐射对机组人员的影响,发动机分成上下两层,并排安装在飞机尾部的隔离舱里。导弹和炸弹则直接安装在悬挂架上,部署在机舱内部。全机预计长51.51米、翼展26.21米,起落架为常规三点式。该机的时速超过2倍音速,航程达2.5万千米、实用升限超过2万米。但遗憾的是,M-60也从未制造出来。
  按照计划,M系列核动力飞机将于1966年进行首飞,但米亚舍夫设计局在1959年秋转向了太空火箭项目。于是,M系列核动力飞机项目搁浅,只留下一堆图纸被封存在铁皮保险柜里。出于安全考虑,苏联政府最终放弃了M系列核动力战略轰炸机的研究。而苏联制造出的唯一一架核动力飞机——图-95LAL,与其他试验飞机的命运一样,被长期搁置在机库里。20世纪70年代初,它被移交给伊尔库茨克航空技术学院,将核反应堆拆除后作为教学工具使用。在戈尔巴乔夫时代,美国和苏联达成大规模销毁战略武器的协定,出于保存本国现役核打击平台的需要,苏联政府拿图-95LAL当“替罪羊”销毁,为被销毁的战略武器充数。
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M-60设计草图
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M-60的乘员舱有厚重的防护

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 楼主| 发表于 2016-7-8 09:34:21 | 显示全部楼层
核动力轰炸机夭折的原因
核反应堆整体小型化困难重重
美苏两国的核动力轰炸机项目都是利用当时现役的载机平台进行核动力改装,因此影响核动力轰炸机项目成败的关键因素就在于飞机上使用的小型化核反应堆。从近期解密的资料来看,在20世纪50、60年代核反应堆的小型化技术已经可以实现。NB-36项目所用的小型核反应堆的核心部分不过也只有约1.6吨重。而且就在当时,美国还曾研制过一种核动力巡航导弹,导弹上的核反应堆更小更轻。但是以重金属铀为燃料的核反应堆有一个最大的问题,那就是它时刻都在向四周发散着能杀死任何生物的核辐射。而要屏蔽和降低辐射的强度,使其对机组人员无害,就必须在核反应堆和机组人员之间加装厚重的重金属防护层。而这将会使反应堆整体上变的至少有20到30吨重。例如,NB-36项目中的小型反应堆在加装重金属防护层后达20多吨重,这还不包括在飞机重要部位上加装的防护材料的重量。而前苏联图-119样机上所用的核反应堆由于直接装在飞机内部,因此为其加装的防护层的重量只会更重。增加几十吨的重量对于排水量几万吨的核动力航空母舰或近万吨的核动力巡洋舰、核动力潜艇来说不算什么问题,可对于最大飞行载重就几十吨的大型轰炸机而言,这显然是太重了。巨大的重量会对载机平台本身的结构产生严重影响,同时也大大降低了飞机的机动性能和完成轰炸任务的能力。因此,即使是从现在的技术角度来看,对于核动力飞机实验项目来说,最难的并不是反应堆的小型化,而是如何轻量化反应堆的核辐射屏蔽。
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安装在NB-36H弹舱中的热交换器
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NB-36H的乘员舱被厚厚的铅和橡胶层包裹得严严实实,挡风玻璃也是厚达30厘米的含铅玻璃

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 楼主| 发表于 2016-7-8 09:34:43 | 显示全部楼层
核反应堆的散热问题难以解决
众所周知,核反应堆在工作时会产生大量的热量,如不能在冷却剂的作用下及时排出,核反应堆堆芯部位的温度会不断升高。一旦核反应堆中心的温度超过了摄氏2000度,反应堆的堆芯就会被熔化。而这将会导致极为严重的后果。一般核反应堆最常用的冷却剂是淡水。也正因如此,大型的民用核电站在选址上一般都会选择靠近大海等有充足水源的地方。同样,在大洋上行驶的核动力航空母舰、核动力巡洋舰及核动力潜水艇等也不用考虑冷却反应堆用的淡水问题。但对于要长时间在空中飞行的核动力轰炸机来说,有关核反应堆的冷却技术就成了大问题。从现有资料来看,美苏两国散热试验的效果都不理想,均未能解决好反应堆在空中的散热问题,使得反应堆不能长时间稳定工作。

核动力轰炸机的自身的安全问题突出
在对核动力轰炸机项目进行深入试验后不久,美苏两国的高层都认识到,即使核动力轰炸机研制成功,其自身的安全性就是一个重大问题。因为,即便是核动力轰炸机在平常飞行中安全且无污染,但在作战中则存在难以控制的巨大风险。一旦被击落,肯定会产生类似切尔诺贝利核电站核泄漏事故那样严重的后果。 正是核动力轰炸机在自身定位上的缺陷和安全性方面的先天不足,成为后来纷纷下马的重要因素。
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当时美国人曾设想过一种可分解的模块化组件设计,飞行员遇到紧急情况时可及时逃离


军事科技的迅猛发展使其很快沦为“鸡肋”

在美苏两国进行核动力轰炸机试验的上世纪50、60年代,也是世界军事科技迅猛发展的时代。随着远程火箭发动机技术、固体推进剂技术、精确制导技术及潜射弹道导弹技术等相关军事科技的发展成熟和运用,使得美苏两个军事强国都将发展核打击力量的重点从远程轰炸机转向了远程导弹,特别是陆基洲际弹道导弹和潜射弹道导弹。由于洲际弹道导弹的出现,核动力轰炸机实际上已被判了死刑。由于核动力轰炸机价格高昂,突破敌人领空的能力又不如弹道导弹,因此遭到诸多质疑。尤其是在美苏联都大量拥有洲际弹道导弹及本土防空网的日益强化的上世纪60年代,轰炸机的报复成功率,难以和洲际弹道导弹相比。因此,核动力轰炸机已完全失去了存在的意义,其试验机自然难逃被拆解或被封存的命运。


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