王烈武
不久的將來,原子動(dòng)力裝置將在航空上得到廣泛的應(yīng)用。最初的原子飛機(jī),核子反應(yīng)堆將使用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)上。原子航空發(fā)動(dòng)機(jī)目前制造的主要困難,是要有能在非常高的溫度下工作的材料。因而原子航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,就關(guān)系到對(duì)耐高熱材料和將原子能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)所利用的能的形式——機(jī)械能,電能等一系列問題的研究。
反應(yīng)堆輻射的存在,使原子飛機(jī)的設(shè)計(jì)遇到極大的困難。因?yàn)榭諝馍⑸涞挠绊懀摫仨毎猩锓雷o(hù)套。艙的窗口也要用某種透明的、相當(dāng)厚的防護(hù)材料做成。笨重的防護(hù)層,大大的增加了飛機(jī)的重量,使原子飛機(jī)的重量接近于目前最重型的飛機(jī)。巨型飛船,軍用運(yùn)輸機(jī),貨機(jī),偵察機(jī)與巡邏機(jī),重型轟炸機(jī),都可能成為最初的帶有原子動(dòng)力裝置的飛機(jī)。
圖1機(jī)身前部很長的原子飛機(jī)
一個(gè)原子反應(yīng)堆將供給整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以“燃料”。由于重量非常大,這個(gè)沉重的反應(yīng)堆應(yīng)接近飛機(jī)的重心,飛機(jī)上攜帶的要卸下的貨物也應(yīng)安置在重心的附近,以減少飛機(jī)重心的改變。為縮短高熱氣體的路程,發(fā)動(dòng)機(jī)要安置在反應(yīng)堆的近處。如果不考慮投擲的炸彈和貨物,由于原子飛機(jī)所消耗的燃料又幾乎不會(huì)減少重量,所以原子飛機(jī)降落的重量實(shí)際與起飛重量相等。因而原子飛機(jī)要有很堅(jiān)固的結(jié)構(gòu),和更堅(jiān)固的起落架。
原子飛機(jī)可能會(huì)有三角形的機(jī)翼和長的機(jī)身。特別是機(jī)身前部非常細(xì)長,機(jī)翼向機(jī)身后移。這樣做的目的是為了要增加輻射源到乘員之間的距離。因?yàn)檫@個(gè)距離越長,防護(hù)層的重量就會(huì)越輕(圖1)。
原子飛機(jī)也可能是“鴨式”(圖2)或“飛翼式”(圖3)的。將乘員的座艙安置在機(jī)翼的一端,而將輻射源——原子反應(yīng)堆安置在機(jī)翼的另一端,這種不對(duì)稱的型式也可以保證乘員和輻射源之間所必須的距離。還可以采用將反應(yīng)堆和座艙安置在翼端,而將發(fā)動(dòng)機(jī)安置在中間的型式。
圖2“鴨式”原子飛機(jī)
圖3“飛翼”式原子飛機(jī)左—不對(duì)稱型的;右—對(duì)稱型的。
圖4三角形機(jī)翼的原子飛機(jī)
圖5牽引二架裝有普通發(fā)動(dòng)機(jī)的旅客機(jī)的原子牽引機(jī)。
圖6原子飛機(jī)——飛船
圖7“可卸”動(dòng)力裝置的原子飛機(jī)
機(jī)身又細(xì)又長,機(jī)翼為三角形可以說是最合理的原子飛機(jī)的型式。因?yàn)橛旨?xì)又長的機(jī)身,可以保證輻射源遠(yuǎn)離座艙(圖4)。這種型式,可以作成牽引普通旅客機(jī)、作環(huán)球飛行的原子牽引機(jī)(圖5)。被牽引的普通旅客機(jī)只要攜帶為起飛,降落和有限巡航飛行所必須的燃料就行了。當(dāng)接近預(yù)定的目的地時(shí),普通旅客機(jī)就從牽引機(jī)脫離,同時(shí)靠自己的發(fā)動(dòng)機(jī)飛向機(jī)場。而原子飛機(jī)又可牽引已在等候的、恰在飛行中“碰上”的其他飛機(jī)。
起飛降落重量很大的巨型飛機(jī),要求有很長的起飛降落距離。在這種情況下,還由于放射性的危險(xiǎn),原子飛機(jī)機(jī)場的數(shù)量就受到限制。因而原子飛機(jī)發(fā)展的最初階段,將傾向于飛船或水陸二用飛機(jī)(圖6)
原子動(dòng)力裝置工作了一定時(shí)期以后,要“自己中毒”。另外,原子發(fā)動(dòng)機(jī)也要求維護(hù)和修理。發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作以后,反應(yīng)堆還會(huì)發(fā)出剩余的輻射,如果沒有相當(dāng)?shù)姆雷o(hù)層,地勤人員就不能接近原子動(dòng)力裝置,就是接近它,也只允許非常短暫的時(shí)間。這就產(chǎn)生了很多修理和維護(hù)上的問題。為創(chuàng)造原子飛機(jī)的維護(hù)條件,就設(shè)計(jì)出“可卸”飛機(jī)(圖7)。在機(jī)場上,這種飛機(jī)的防護(hù)裝置和反應(yīng)堆,可從飛機(jī)本體拆開。這樣,地勤人員可以毫不受到放射性的威脅,而直接進(jìn)行檢查和修理。