本刊編輯部
原子能的發(fā)現(xiàn)為人類的生活開辟了無限的能源。第二次世界大戰(zhàn)后的十幾年中,原子能的和平利用日益豐富了人類的生活。今天不但在醫(yī)學(xué)上、農(nóng)學(xué)上、動力上以及其他方面,原子能都得到愈來愈廣泛的應(yīng)用,而且我們正在向原子能航空時代大步邁進。
原子能直接用于航空就是原子飛機。所謂原子飛機,簡單說來就是裝有原子能發(fā)動機、利用原子“燃料”所產(chǎn)生的能量來飛行的飛機。
原子飛機和普通飛機有什么不同呢?它的出現(xiàn)又將給航空帶來什么樣的影響呢?
普通飛機,無論是活塞式螺旋槳的或是噴氣式的,燒的都是普通的化學(xué)燃料——航空汽油、航空煤油或其他液體燃料。這種燃料發(fā)熱量有限,要想得到大的功率,必須燃燒大量的燃料。而要維持飛機的高速遠程飛行,就必須發(fā)動機功率很大,因而飛機所攜帶的燃料量必然大得驚人。這就增大了飛機的重量,反過來又使飛機的速度降低,航程減短。原子“燃料”卻不是這樣。像鈾-235的發(fā)熱量就遠較化學(xué)燃料為高——高到成百萬倍。1克鈾-235發(fā)出的熱量可達2000萬大卡之多。因此,原子飛機和普通飛機不同的頭一點就是航程幾乎無限遠,而速度又非常高,裝足了原子“燃料”以后,可在天空長久地飛行。
原子飛機和普通飛機另一個不同之點,是它的構(gòu)造和氣動力外形,這主要決定于原子發(fā)動機的特點和高速飛行的要求。
原子能發(fā)動機在工作時會放出有害人體的放射線。必須把原子發(fā)動機盡可能地遠離載人的座艙,這就使得飛機必須做得很長。同時需要在原子反應(yīng)堆的四周安上防護層,以消除和減弱放射性的有害影響。防護層很重,而且常常集中在一起,這就使飛機的某些局部受力特別大,必須大大提高這些地方的強度。
原子飛機由于發(fā)動機功率很大,都是以超音速飛行的。從空氣動力的觀點看,這和低速飛行有顯著的不同,例如機翼前緣做得很尖削,整個飛機外表非常光滑等,因而原子飛機的氣動力外形也和低速飛機有很大的不同。
由以上我們可以看出,原子飛機具有和普通飛機不同的特點,在科學(xué)和技術(shù)上,也要求更高的水平,目前還存在著許多困難。
比如原子發(fā)動機的防護層就太重,如用普通的材料,像鉛、水泥、或鋼板等,防護層的總重量可達幾十噸。倘若能找到防護效能更好更輕的材料(如某種硼和鋁的合金),就可大大改善原子飛機的性能。再如原子反應(yīng)堆的溫度很高,產(chǎn)生的熱量通過熱交換器傳給工作物質(zhì),材料必須能耐幾千度以上的高溫,這也是個難題。
另外在原子發(fā)動機的制造上,以及原子飛機的構(gòu)造和設(shè)計上,都有許多困難的科學(xué)技術(shù)問題,須待進一步解決。這就牽涉到很多科學(xué)技術(shù)部門,例如材料冶金技術(shù)、高速空氣動力學(xué)、傳熱學(xué)、原子能科學(xué)等等的發(fā)展和進步。
以上談的是利用原子分裂產(chǎn)生的能量來飛行的原子飛機。目前還有另一種熱核子飛機正在研究中,即利用熱核子反應(yīng)——輕元素原子核的合成所產(chǎn)生的能量來飛行。這種能量更為巨大,甚至比原子分裂所釋放出的能量還要大若干倍。而其困難也更多,例如要完成熱核反應(yīng),需要幾百萬度的超高溫。但是隨著時間的進展,這種核子飛機也一定會出現(xiàn)。
原子飛機由于航程遠,載重多,體積大,適于作成巨型遠程旅客機。可以設(shè)想,一架能載上千人的巨型旅客機,載了足夠的原子“燃料”(為量并不多),不斷地繞著地球,以超音速飛行。人們可以乘著接送旅客的“運渡”飛機上下,作遠程旅行。
在軍事上,原子飛機可作成載重幾十噸炸彈的超音速戰(zhàn)略轟炸機,或載兵千名的巨型運輸機。這在軍事上也將起很大作用。
目前世界上科學(xué)先進的國家都在研究原子飛機。和其他尖端的科學(xué)技術(shù)一樣,蘇聯(lián)在原子飛機方面的研究走在世界的最前列。早在1955年蘇聯(lián)就已開始原子飛機的研究和試制。據(jù)報導(dǎo),1957年蘇聯(lián)就已經(jīng)有一架原子飛機作飛行試驗。蘇聯(lián)科學(xué)家預(yù)計在1959或1960原子飛機可能完成正式的飛行。目前蘇聯(lián)科學(xué)家和工程師不但已解決了一系列的原子飛機的科學(xué)技術(shù)問題,而且還在大力進行核子飛機的研究和試驗。
美國許多部門對原子飛機也在進行研究,不過由于工作分散,進展遲緩。這些部門有“原子能委員會”、“國家航空咨詢委員會”、美國空軍以及一些壟斷資本的大企業(yè)(飛機工廠和發(fā)動機工廠)等。這種落后的情況,連美國的資產(chǎn)階級報紙也無法掩飾,不得不承認,在1960年以前美國的原子飛機無法上天落后于蘇聯(lián)好幾年。
至于英國的情況就更差了。無論在科學(xué)技術(shù)力量和經(jīng)濟實力方面,所能用于原子飛機研究上的都更少,其成效也就更差。
我國原子能科學(xué)的研究已經(jīng)有了一個良好的開始。在1958年大躍進中,我國建立了第一所規(guī)模很大的原子反應(yīng)堆。這是世界上為數(shù)有限中的一個。讓我們?nèi)w從事航空事業(yè)的人,在黨的領(lǐng)導(dǎo)下,在蘇聯(lián)無私的援助下,鼓足干勁,努力奮戰(zhàn),在盡可能早的時期,使我國自制的第一架原子飛機上天。