為什麼有核動力潛艇、卻沒有“核動力飛機”?

36氪 於 14/02/2019 發表 收藏文章
編者按:你能想象,為了讓核動力項目落地,科學家們甚至決定犧牲年長的飛行員?本文作者CHRISTIAN RUHL,原文標題Why There Are No Nuclear Airplanes。

一架冷戰時期的轟炸機

美國海軍最近要求國會撥款1390億美元用於更新其核動力潛艇隊伍。與需要頻繁浮出水面的“常規”潛艇不同,核潛艇可以在海底高速巡航數十年而不需要補充燃料。國防規劃人員預計,新潛艇能夠在補充一次燃料的條件下投入使用50年。
核潛艇相對於傳統潛艇的優勢會讓很多人提出這樣一個問題:既然核能的效率和性價比這麼高,為什麼飛機卻不使用核能呢?

原因有很多。首先,讓核反應堆在地面上運行和在空中運行是兩碼事。其次,機組人員不可避免地會遭受反應堆散發出的輻射。在冷戰期間,核災難的威脅致使大國們採取相當務實的計劃,工程師們提出,可以通過僱傭年長的空軍機組人員駕駛假核飛機來解決這個問題,因為他們會在暴露在輻射下產生的致命癌症之前就自然去世。

早在1942年,美籍意大利物理學家Enrico Fermi就提出了核飛機的想法,當時他也是參與曼哈頓計劃(Manhattan Project)的一員,負責製造原子彈。隨着第二次世界大戰的結束,美國開始着手實現Fermi的核動力飛行夢想。從1946年到1961年,由工程師、戰略家和行政人員組成的龐大團隊在一大堆計劃藍圖中辛勤工作,試圖讓這個想法成真。

核動力飛機的優勢與核潛艇相似。核潛艇不需要浮出水面補充燃料,核動力飛機也不需要着陸。1945年,美國國防部表示“有了核推進技術,超音速環球飛行也有了實現的可能。” Eisenhower圖書館(Eisenhower Presidential Library)還保存了一份原子能委員會(Atomic Energy Commission)的祕密備忘錄,它以一種更加慎重的語氣解釋稱核飛行“應該可以在補充一次燃料的情況下實現數次環球飛行”。核動力轟炸機的想法成為了軍方的戰略夢想,它可以在空中停留數天,飛行範圍覆蓋世界各地的任何目標,然後在無需燃料補給的情況下返回美國。

如何給飛機補充燃料的問題是冷戰時期的一個重大問題。如果轟炸機只有一個郵箱,就只能在燃料過少無法返回的情況下,竭盡全力地接近目標,並有可能在敵方領土上“擱淺”。空中加油是個可行的解決方案,但效果不佳。在敵佔區上空執行任務的飛機容易遭到高射炮攻擊。規避動作會迫使兩架飛機分離,阻礙成功加油,從而危及任務。

為了將燃料補給需求降到最低,美國在全球建立起了空軍基地網絡。這些基地通常靠近蘇聯——飛機既可以接近目標,也可以在燃料耗盡前返回。然而,事實證明,這些基地的代價頗為昂貴,還損害了美國的聲譽。美國曾一度提出以1億美元的黃金從丹麥手中購買格陵蘭島。最後,丹麥拒絕了這一提議,但該提議表明,為了彌補其飛機的有限航程,美國必須付出的代價有多大。而核動力飛機可以避免所有這些問題。

但是核動力飛機也有它自己的問題。該反應堆必須足夠小,能夠安裝在飛機上,這意味着它釋放的熱量將遠遠超過標準的反應堆。高温可能會導致反應堆和飛機融化,從而使得帶有放射性的液態金屬散播在全球各地。

事實證明,保護飛行員免受反應堆輻射的問題更加困難。誰會去操作一架殺死駕駛員的飛機呢?

為了保護機組人員不受輻射,反應堆需要厚厚的防護層。但是為了起飛,飛機又需要儘可能減輕重量,這兩者似乎又是矛盾的。

儘管如此,工程師們認為,不需要燃料而節省下來的重量可能足以抵消反應堆及其防護層的影響。美國花了16年的時間來落實這個想法,但毫無效果。蘇聯也在追求核動力飛機,也遇到了同樣的問題。到1958年,《航空週刊(Aviation Week)》發表了一篇臭名昭著的杜撰文章,聲稱蘇聯已經在測試一架功能齊全的核飛機。不久之後,Dwight Eisenhower總統建議保持冷靜,並譴責這篇文章是捏造的。而蘇聯核動力飛行項目的一名代表解釋説,“如果我們的核動力飛機研製成功,我們會為這一成就感到非常自豪,並讓每個人都知道這一點的。”

由於防護和重量的問題無法解決,以及1950年代洲際彈道導彈的發展,都削弱了發展核動力轟炸機的理由。由於洲際彈道導彈避免了載人核飛行的問題,從軍事角度看,核動力飛機的存在變得有些多餘了。

針對核動力飛機的研究經費撥款也逐步減少。到1961年,美蘇兩國已經取消了載人核動力飛機項目。核動力飛行似乎註定要失敗了。為了讓核動力飛機項目留在談判桌上,軍事戰略家們做了最後的努力,他們考慮了一個激進的解決方案:可以使用年齡較大飛行員,因為他們的年齡足夠大,在輻射的有害影響顯現之前就會自然死亡,因此從邏輯上講,防護問題就解決了。正如核政策專家Leonard Weiss在《Bulletin of the Atomic Scientists》上發表的一篇文章中所解釋的那樣,這項提議會讓屏蔽輻射變得不必要,並顯著減輕飛機的重量,可能使得核動力飛行計劃重出江湖。

一羣受輻射的老年飛行員在世界上空巡邏,準備發動核戰爭,這幅畫面彰顯了一種普遍存在於冷戰時期的年齡歧視。在應對核災難的民防計劃中,老人總是先被犧牲。不過,即使是那樣令人震驚的提議也沒能挽救核動力飛行項目。Eisenhower政府認為該計劃是不僅危險、毫無必要,而且過於昂貴。1961年3月28日,新上任的總統John F. Kennedy徹底取消了這個項目。從那以後,有關於核動力飛機的提議層出不窮,但是對輻射的恐懼和資金的缺乏使得所有這些想法都被壓制了下來。

空軍仍然對高齡飛行員情有獨鍾。它的徵兵年齡限制是軍隊中最高的,2014年,它將這一年齡限制提高到了39歲。一些飛行員可能更老。去年,為了應對近2000名飛行員的短缺,空軍號召退役軍人重返現役,這是自願退役軍人重返現役計劃(VRRAD)的一部分。VRRAD給了1000名前空軍士兵重返現役的可能。在談到這些退休人員的安置問題時,一名空軍發言人去年表示,“一切都已擺在桌面上。”不過話説回來,至少這些飛行員中沒有人會駕駛核飛機。

編譯組出品,編輯:郝鵬程

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資料來源:36Kr

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