飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力


飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
核能的发现和实际化应用是20世纪人类最伟大的进步之一,而在这当中,核反应堆无疑是其中应用最为广泛的核能实用化产品之一,比如在我们熟悉的核电站,核动力潜艇,核动力航母上面都应用了核反应堆 。那说到这里,我们日常常见的飞机也能用核反应堆,从而变成核动力飞机吗?
飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
事实上,从理论上来讲,只要反应堆做得够小也够安全,将其应用在飞机上,从而赋予飞机无限远的航程这应该说是可行的 。且在冷战时候,美国核前苏联都曾经研发过飞机用的核动力发动机(比如美国的NB-36H,前苏联的图-95LAL),这种发动机简单来说就是其内部就是携带有一个小型核反应堆,只不过其内部的核反应堆加热的是从发动机口进入的冷空气,然后被加热的冷空气就形成了高温高压的热空气,并从发动机尾喷口喷出,从而产生推力,推动飞机飞行 。
飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
【飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力】▲空中加油的出现实际上已经能赋予飞机足够远的航程了,如果是不间断的空中甲有,那对于飞机来说,航程也可以从理论上做大无限(图片来源于:网络)
然而,梦想很美好,现实却很残酷,由于这种核动力航发会导致大量的核辐射和核污染,对周围的环境和机组人员造成难以挽回的影响,且不管怎么设计,可靠性都不高,加之重量也较大,故而最终大家都放弃了这条路线,况且对于目前的许多飞机来说,通过不间断的空中加油也能获得理论上无限的航程了,因此,后来这条核动力飞机这条路线也就没在发展了 。
1896年,法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中,首先发现了铀原子核的天然放射性 。人类从此打开了原子核的大门 。随后人类发现很多元素的同位素都有放射性衰变,并释放不同的射线(α射线、β射线、γ射线),伴有热能,光子散佚 。

飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
目前人类能够利用的仅仅是热能和极少量的β射线,也就是网络上通常说的:烧开水 。其余的射线,也就在高能物理研究中用来给加速器提供弹药,或者是医疗应用,生物变异应用等等,属于极其低等的核能利用 。而且,除了核电池,反应堆小型化一直就是各国科学家梦寐以求的,不过这几十年来都没有什么进展而已 。
这样的战略轰炸机最大起飞重量也就在600-1000吨左右,这个重量,需要被反应堆和热交换设备(熔盐堆,也就是用熔融的几种无机盐作为热交换剂,而不是通常的重水)占据60%,机体结构占据20%,剩下的才是有效荷载,这就与普通轰炸机没什么区别了,这样一个庞然大物在天上飞行,机动性堪忧,完全就是活靶子,就算不被打掉,按照复杂机器的故障率,飞个几年,不小心哪一天就掉下来了,砸坏了花花草草,该地区200年也就不要住人了,果然杀敌未满一千,自损八百啊!F22这样的高科技飞机都可以摔掉几架,核轰炸机摔掉20%,情有可原 。不是么?
飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
核能利用带来的副产品:放射性核废料确是人们不得不面对的严重灾难 。君不见,现在的核电大国,都在为核废料操心,需要挖上千米深的大坑,放置用铅桶封装的核废料,然后浇注水泥封存......作孽啊!这个不能够防止剧烈的地质作用导致的封装破损,辐射泄漏 。

飞机为什么不用核动力,火车为什么不用核动力

文章插图
核飞机砸到地面,政治后果、环境后果,谁也承担不起 。因此还没发展起来就被束之高阁了 。
原因主要有亮点:
1、没有必要使用核动力 。飞机动力强劲就是为了获得较大速度,但飞机速度极限并不是取决于动力,而是取决于机体材料强度和气动布局 。冲压式发动机完全可以满足动力要求,冲压式发动机的推力可以随飞行M数增加而增大 。上世纪60年代,美国的SR-71黑鸟高空高速侦察机就是采用半冲压式发动机,动力足够它速度超过4马赫,甚至更大,但机体气动布局和质材只允许承受最大M数3 .6马赫,超过就会产生超音速失速而导致空中解体,它的超高事故率就是因大M数后随发动机推力增加而增速加快,很容易超过3.6的临界M数,导致飞机失控解体,这也是黑鸟退役的主要原因 。要是使用全冲压式发动机,可以获得更大M数,就是机体承受不了空气摩擦高温和超高速空气动力 。
2、核动力需要核反应装置,笨重的防辐射防护罩和繁复的冷却系统,对于飞机需要灵巧而轻快的要求是背道而驰的,得不偿失 。(以后科技发达了打造星际航母估计是需要使用核动力的) 。

    推荐阅读