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核动力为什么能无限续航?

时间:2022-07-28 00:50 点击:247 编辑:邮轮网

核动力最大的优点就是:

1.无限续航能力,到退役前都不用加燃料,而且没有废气污染.

2.因为核反应堆一直工作,能量充足,平时可以用来淡化海水等,大幅改善舰员的生活条件.

缺点就是存在核泄漏的风险.

舰艇用核反应堆的功率提升有多高的技术难度?

我是一个门外汉,己我无知猜想,按照科学规划计算设定,核反应堆储备能力空间扩展预算空间越大,多功能跟足一定装很多好设备,希望核能科学家翻预算象核潜艇空间,做足舰艇翻三倍五倍那就是水到渠成的?我时然没有文化,只要科学家接基础功翻五十倍功超越梦想去设一定能成功!

谢邀请,不清楚呢。

有核动力潜艇和航母,为什么没有核动力导弹?

那么普京“大帝”近来天天炫耀的“冷战遗产”9M730是什么呢?可不就是核动力巡航导弹吗?这东西和“核动力飞机、核动力航天飞机”一样,早在冷战年代都被美苏两国细细“把玩”过了,只是因为洲际弹道导弹的发展和核动力导弹自身的固有缺陷,造成核动力导弹效费比相对较差,而且“伤敌一千自损八百”从而被打入了“冷宫”。

▲“普大帝”近年来热衷于宣传各种“核动力”武器系统

首先、核动力导弹到底有没有?答案是肯定的,且不说冷战时代的那几个怪胎,就说近几年的事:2018年3月,俄罗斯总统普京在发表国情咨文时表示“2017年底,在俄罗斯中央核试验场试射了最新型的核动力巡航导弹,飞行过程中其核动力装置达到预期功率水平”。这不很明确的告诉你了,这东西俄罗斯就有。

▲俄罗斯9M730核动力巡航导弹,从试验靶场发射架发射

再来一个侧面新闻看看,2019年8月8日位于北德文斯克的俄海军第45国家海上试验场发生导弹装置爆炸事故。俄罗斯声称“是在测试导弹液体燃料发动机时发生爆炸,造成5名工作人员死亡,但是事故没有向大气中释放危险物质,相关区域辐射指标正常”。然而俄罗斯国内媒体和美国方面的检测情报却不是这样,“今日俄罗斯”电视台网站称“爆炸事故曾使相关区域辐射指标达到峰值”,美国方面认为“发生爆炸的不是液体燃料发动机,而应是俄罗斯最新的核动力巡航导弹动力装置,俄罗斯的说法只是为了掩盖真相”。总体而言,俄罗斯目前确定已经掌握了核动力巡航导弹技术。

▲爆炸事故临近区域核辐射检测

美国核动力导弹的早期发展事实上,美苏开始着手研制核动力飞行器要追溯到上世纪五六十年代。当年美苏两国为了实现“无视距离”向对方投掷核物质的目标,都开始对巡航导弹用核动力装置进行大量研究。

▲美国“冥王星”核动力巡航导弹

美国为了“冥王星”核动力巡航导弹计划,研制了“Tory-IIA/IIC”两台“核冲压喷气发动机”,并且进行了相关的反应堆启动试验。为了对两台核发动机进行测试,美国人打造了庞大的“空气密闭循环管路”,以避免流经发动机并带有放射性沾染的空气流通至外界,从而产生核污染。为了给发动机测试提供足量的空气,还特别建造了储气量达到450t的压缩空气储罐,核冲压发动机反应堆的燃料采用“高浓度铀铍烧铸燃料棒”,测试模拟巡航导弹在305米高度、38℃温度、2.8马赫巡航速度下发动机等进气条件下,发动机的工作状态,巨大的储气罐只能供应测试5分钟。

▲1964年,美国正在准备进行测试Tory-IIC核动力发动机,可见辅助测试系统庞杂

1961年5月,美国研制成功的第一台核冲压发动机Tory-IIA,开始在内达华州进行测试。第二台改进型核冲压发动机Tory-IIC也很快研制出来,并且进行了设计性能验证,进行了全马力运行五分钟的测试。

▲美国“冥王星”计划SLAM导弹结构示意图

美国在“冥王星”项目内研制的核冲压喷气发动机,实际上是为了将其安装到五十年代开发的SLAM巡航导弹上(AGM-84E),届时导弹全长27米、最大直径约3米、全重28吨,携带一颗核弹头和一套核动力系统,核动力系统长1.6米、直径约1.5米。当时美国人认为,一旦发生战争或出现战争威胁,这种巡航导弹将被发射到指定区域,然后依靠核动力装置提供的无限动力,在空中巡航待命等待打击命令。

▲可携带核弹头的美国AGM-28“大猎犬”常规动力巡航导弹

美国的“冥王星”计划核动力巡航导弹的杀伤力主要有以下几个部分组成,首先,巡航导弹的核动力装置是无屏蔽工作的,其飞行途中发动机喷气会产生放射性污染;其次,携带的核弹头爆炸产生核打击效果;再次,核弹头爆炸后摧毁核动力装置,其带有放射性的爆炸碎片会大面积散落在目标区域。当然,除了核弹头以外,其他两项杀伤能力算是一把双刃剑,也可以称之为核巡弹的固有缺陷,飞行途中流经发动机的气流会产生放射性污染,而如果导弹以外坠毁“碎裂”的核动力装置碎片也会产生巨大的核污染,就像一枚高危的飞行脏弹一样,这种导弹在飞抵目标区域之前,要经过美国本土或者盟友的领空时,必定会造成核污染伤害。另外,很快研制洲际弹道的技术即将成熟,其运用代价和危险性要比核动力巡航导弹小的多,所以美国在1964年停止了核动力巡航导弹的继续开发。

▲苏联M-60核动力轰炸机

苏联的早期核动力飞机及导弹发展苏联的核动力导弹项目是以核动力飞机的研制为技术基础的,上世纪五十年代“米亚西舍夫设计局”在M-50喷气式轰炸机的基础上研制了M-60核动力战略轰炸机,这种飞机首先借助常规喷气发动机起飞,然后启动核动力装置并关闭常规发动机。同时,“图波列夫设计局也在图-95的基础上研制了“图-95LAL”型核动力试验机,主要用于验证飞机的核辐射屏蔽系统设计。此后,在图-95LAL的基础上开发了图-119和图-120核动力飞机,但是并没有进行制造。

▲美国NB-36H核动力飞机正在吊装“特殊屏蔽外壳的驾驶舱”

所有的核动力飞机都存在“机组人员核辐射防护”难题,正如上图美国给NB-36H核动力飞机加装的“屏蔽外壳驾驶舱”一样,苏联为了解决飞机乘员核辐射防护问题,也对飞机设计了多层防护层,包括使用“镉、铍、铅、固体石蜡和钢板”等材料,造成飞机的结构重量大大增加,不仅大幅减少飞机的有效载荷,并且导致起降性能极差。

▲苏联的图-95LAL核动力试验机

为了解决上述“有人核动力飞机”存在的难题,图波列夫设计局开始在“图-123”远程无人侦察机的基础上研制“核动力无人机”。将图-123无人机的R15-300涡喷发动机及其燃料舱段换装为核动力涡喷发动机;将机头部位的照相和侦查设备换为一颗热核弹头,这实际上就是一枚“核动力巡航导弹”。只不过其问题与美国早期的核巡弹一模一样,无法解决核动力喷气发动机喷出的沾染核辐射的空气。而且随着苏联的洲际弹道导弹项目成熟,核动力飞机和核动力巡航导弹项目也被中止。

今天,“炒冷饭”的俄罗斯核动力巡航导弹计划

▲生产车间里的俄罗斯“海燕”9M730核动力巡航导弹

当下,俄罗斯宣称的核动力巡航导弹是由“俄罗斯创新者”公司研制的,该公司另外两样著名的产品想必各位都耳熟能详,一个是经常出现在新闻里的“口径”海基巡航导弹,一个是“伊斯坎德尔-K”系统的R-500巡航导弹。其研制的核动力巡航导弹公司代号应该是9M730,但是经过俄罗斯国防部开通的“新型武器命名投票网站”的甄选,“海燕”以超过70万票的得票最终成为该导弹的官方名字。为了对“海燕”进行测试,俄罗斯还专门修复了上世纪八十年代制造的“空中实验室”-“伊尔-976航空数据测量机”,而“海燕”核动力巡航导弹仅在2017年11月-2018年2月间就进行了4次飞行测试,期间俄罗斯未顾及核巡弹对人员和环境造成的核污染问题,也成为了美欧强烈抨击的对象。

▲俄罗斯核动力巡航导弹的相关数据

关于“海燕”的优点,自然不必多说了,半个多世界过去了核动力导弹的优点还是上文那些,而缺点也是“涛声依旧”。目前“海燕”的核动力装置仍然是无屏蔽反应堆,直接利用正在反应的堆芯加热空气,然后将这些携带大量辐射的高热空气直接喷射到大气中,从而产生导弹飞行的推力。总之,题目所问的问题已经解答完了,核动力导弹无论是过去还是现在都是存在的,但是其具体使用价值,就看各位见仁见智咯。

核动力导弹也是研制过的,可以自行百度。不过由于安全性和环保因素等原因没能定型服役罢了。舰船的核动力,一级回路二级回路都是闭式循环的,只要用防辐射材料把反应堆和一二级回路严密包裹,就能保证安全。一级回路是直接接触放射性物质的,必须严密防护。二级回路通过热交换器与一级回路交换热量,不直接接触放射性物质,即便有部分沾染,二级回路本身也是闭式循环,也可以加以隔离保护。核航空发动机,不论涡扇还是冲压,一级回路加热空气做功,然后空气直接排入大气,这就面临一个矛盾,如果给反应堆和一级回路足够的防护,防护层占的重量会很大,影响有效载荷。造出来的东西会又大又笨。如果为了减轻重量削弱防护,就会在空气里造成放射性污染。另外,不论如何,在导弹或飞机里使用核动力,这个成本是非常昂贵的。所以当洲际弹道导弹技术成熟后,美苏不约而同的放弃了核动力航空发动机的发展。近年来随着美国弹道导弹防御系统的发展,俄罗斯开始发展各种对抗技术,包括核动力巡航导弹,但最近又传出爆炸事故,欧洲也紧张的检测有无大气放射性污染,可见安全性还是堪忧

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