巡航导弹怎么核动力
俄罗斯的“海燕”核动力巡航导弹进行了成功的飞行试验,持续飞行了15小时,射程实际无限。不必多说:导弹可以携带核弹头。
核动力巡航导弹的优点是无限航程,缺点是速度相对较低,“容易拦截”。但无限射程使得路径规划高度灵活,不光可以迂回,还可以在盘旋中消耗对方战斗机的留空时间,寻找间隙穿透。核动力也提供了充沛的弹上电力,可能会带上某种电子战能力,压制对方的拦截。至少会采用最高水平的隐身,增加对方探测的难度。如果只能直愣愣往前飞,那是没有必要搞核动力巡航导弹的。
这些使用中的问题估计坊间争不清楚。俄罗斯是怎么想的,谁也不知道,只知道他们对军迷想得到的初级问题不会没有考虑。
更加具体的问题是:巡航导弹怎么核动力?
训航导弹一般用喷气式发动机,大多是涡扇,更加省油、增加射程,也有用涡喷的,技术简单,重量轻。但核动力涡扇或者涡喷有点绕。
涡扇是涡喷增加了低压风扇,涡喷则由压气机、燃烧室、涡轮组成。压气机将大量空气增压后送入燃烧室,燃烧室里产生的高温燃气的能量大部分用于形成推力,小部分驱动涡轮,带动压气机,形成热力学循环。所以说,在本质上,燃烧是涡扇或者涡喷的一部分。核动力涡喷可以用环形反应堆取代燃烧室,直接用核反应加热空气,驱动涡轮,但驱动涡轮干什么呢?“核燃烧室”里没有真正的燃烧,不需要压入空气、与燃油混合燃烧。
但换一个思路,直接上“核涡扇”,取消压气机,涡轮直接驱动风扇,风扇拉动大量空气高速向后喷射,形成推力。“核燃烧室”产生的高温气体(本来就是气冷反应堆)的能量基本上都通过涡轮转化为风扇的的驱动能量,不怎么产生直接推力。这实际上相当于带涵道的“核涡轴”,推力基本上来自螺旋桨/风扇。
但也可保持较小的压气机,压缩增压的空气用于冷却反应堆,像常规涡扇一样,在流经涡轮时,部分能量继续向后形成推力,部分能量被涡轮转化,驱动风扇。“核涡扇”的涵道比依然会显著高于常规涡扇,有利于提高热效率、降低“油耗”,增加射程。相比于“核涡轴”,速度应该高一点。
另一个路子更“野”,用“核冲压”。没有风扇,没有压气机,没有涡轮,用助推火箭形成初始速度后,空气通过动压直接“灌入”发动机,在环形反应堆加热后,直接膨胀增压,形成推力。
“核冲压”结构简单可靠,特别适合高速飞行。美国在60年代曾经设计过“核冲压”,计划用于“冥王星”巡航导弹,但到了点火试飞阶段,突然发现这东西没法试验。放射性物质直接从喷口喷出,在哪里试验都在空气中留下不可接受的核污染。在战时,这反而可能是“优点”,到敌国绕着飞一圈,核污染都造成足够的祸害。但在平时,这东西连试验都没法试验。加上弹道导弹日渐成熟,核动力巡航导弹最后不了了之下马了。
俄罗斯现在不仅设计了,还试验了,估计是解决了空中核污染的问题,否则即使在西伯利亚飞一圈,自己也受不了。在战时,还没有飞到敌人国土,已经把自己的国土祸害了。那看来还是“核涡扇”甚至“核涡轴”的路子,热效率高,意味着排放的核污染低?
在某种程度上,这可以与核动力鱼雷的技术通用:核反应堆对流入的海水直接加热,海水一方面冷却反应堆,另一方面产生高温高压蒸汽,驱动涡轮、带动螺旋桨/泵喷。要是担心沿途的核废水排放,还可以用两个回路,内回路用纯净水,用于蒸汽产生到冷凝回收的热力学循环;外回路引入海水,用于冷却内回路。基本的反应堆技术与核动力巡航导弹相同,或许这也解释了为什么一下子出现“波塞冬”核动力鱼雷和“海燕”核动力巡航导弹。
突然想起来,真到了一回路、二回路,那用液态金属也行,热效率高得多,系统紧凑得多,长期使用可靠性反正不是问题。
到底怎么回事,可能需要等到俄罗斯解密了。



自由撰稿人


										

