澳称中国气冷反应堆技术先进可用于造核轰炸机

刘恒宝

2010年1月13日
        澳大利亚空中力量杂志博客9日发表文章称，中国近年来在高温气冷核反应堆的技术和小型化上取得了重大进展，已基本具备了用之打造一款战略轰炸机的能力。文章称，上世纪美国和前苏联一直试图打造一款核动力推动的战略轰炸机，但受限于当时的核反应堆技术限制均无果而终。

　　文章称，核动力轰炸机是超级大国战略空军的梦想，因为核动力轰炸机具有超强驱动力，不受航程限制，且不需频繁加油，具有无可比拟的战略优势。所以，在上个世纪，美国和前苏联都曾在这方面做出过很多尝试。但由于时代限制，当时的飞机无法携带数百吨的反应堆和防护装置，加之反应堆的安全性也无法保证，所以这些早期尝试并未成功。不过，由于核动力轰炸机具有大范围的动力和军事战略优势，所以各国战略家一直未放弃这一尝试。

　　文章称，近年来，随着反应堆技术的进步，堆芯越来越小，结构也更加紧凑及合理，而且安全性也取得了很大的进步，中国的气冷反应堆在安全及效能方面均取得了重大进展，有消息称中国正在准备将其应用于核潜艇。这些技术进步重新燃起了中国核动力轰炸机的梦想。

　　文章称，中国的气冷反应堆采用氦气作为工作气体，氦气是一种惰性气体，具有神奇的特性，不会成为次级辐射产生的反应燃料和辐射照射，因此反应堆不需要全面辐射保护，大大减少了需保护的区域，辐射防护仅限于堆芯体本身，使铅冷反应堆、压水反应堆可得到必要保护。而且，几何形金属堆(geometric metal heap)的重量必定会得到大幅度降低，且反应堆体积也会根据航空需减小。这是一个很大的性能优势，其他的反应堆无法与之相媲美。这就使气冷反应堆所需防护的铅板等比压水堆和金属堆都要少很多，反应堆的重量和体积都大幅度下降，使其在航空方面的运用成为可能。

　　中国的气冷反应由两台涡轮发动机加热以产生机械能，首先反应堆内氦气会被加热至近千度，实现高温及热氦压力。在进入蒸汽涡轮机后，40%的高温及热氦压力热会转化为机械能，而后氦气温度会降低至400至500度。之后，氦气进入热交换器，80%的氦热会在接下来的数年中不断循环，而蒸汽涡轮机仍负责将热能转化为机械能。这种转换使两个气冷反应堆动力系统的全面热效率达到60%以上。蒸汽涡轮机或压缩机能够直接催动轴流风扇，推进轰炸机。

　　不过，气冷反应堆也存在缺点，即冷却过程不但需要低温氦气而且必须进行压缩，而且存储氦气也要占据较大空间。对潜艇来说，由于需要在存储及循环利用之前进行压缩，因此要困难得多；但是对大型舰船而言，这并非什么麻烦的工作，因为氦气密度较低，所以能够进行大批量存储，而且存储氦气能在很大程度上能够抵消舰体浮力。鉴于轰炸机通常在温度处于零下20-40度的同温层飞行，因此在穿越空气的过程中，核动力系统所产生的余热便会被冷却，而且这也有助于核动力系统正常运行。

　　文章称，虽然当前的气冷反应堆动力系统比大型航空喷气发动机还要重，但凭借技术优势便能将气冷反应堆的重量控制在100吨以内。目前，大型飞机所需燃油通常都在100吨以上，例如最大起飞重量为560吨的A-380就需200吨燃油，这比喷气燃料甚至核动力系统都重得多。而且，大量的燃料消耗不仅会产生众多温室气体，而且还会使得轰炸机本身成为巨大的燃烧弹，从而不得不增加所配备安全装备的数量，致使轰炸机的多余重量增加。

　　而相比之下，核动力系统的优势则明显得多。首先，大量且持久的动能可使轰炸机飞行数天甚至数月，这也是核动力系统的最大优势。其次，只有在缺少润滑剂或消耗件受损的情况下，飞机才需要返回地面进行供给或维修；而且，核动力系统不会产生温室气体，所以不会污染大气层，比石油能更环保。安全方面，只要气冷反应堆足够坚固，即使发生坠机事件，只要反应堆没有受到损坏，就不会造成核污染，由于氦气是惰性气体，所以也不容易起火。美国曾发生过核炸弹意外从飞机上坠落的事件，但核弹却安全着地，并未爆炸。所以，只要设计得当，就能够确在坠机事故中保核反应堆万无一失。即便飞机在战斗中被导弹击中，其生存能力也比常规轰炸机要强的多，因为核动力轰炸机起火的概率比常规轰炸机要低的多。

　　综上所述，就技术方面而言，生产核动力飞机已没有太多的技术因难，接下来所需要的就是观念的转变和决心。文章称，中国航空发动机技术与西方国家相比有较大差距，但是在气冷式反应堆方面，中国的技术水平是领先的，如果气冷式反应堆技术应用到大型飞机领域，就能够使中国获得空前优势。因为国际航空工业对大型商业飞机的限制很多，所以中国可以首先在轰炸机上使用核动力，造出超重核动力战略轰炸机。