核动力巡航导弹:真的靠谱吗?

2019-09-03 10:58来源:科普中国-军事科技前沿

  出品:科普中国

  作者:邵永灵 军事专家

  策划:金赫

  监制:光明网科普事业部

  相比常规动力,核动力巡航导弹的优势就是来自于核动力的近乎无限的续航能力。航程远不仅使导弹可以打击地球任一目标,而且空中待机时间也大大增加。航程的增加也使得航迹规划的选择余地更大,导弹部署地点更灵活。但是,核动力巡航导弹存在严重的核安全风险。由于无法给反应堆加屏蔽系统,核动力发动机喷出的气体混合了大量的辐射物质,对航线经过地区的人、环境、生态将产生致命影响。如果导弹在发射和飞行途中出现故障,就会导致更加严重的核泄漏和核污染。

  近日据俄罗斯《消息报》报道,8月8日,在北德文斯克试验场,俄罗斯原子能集团公司5名员工因测试液体导弹发动机装置时发生爆炸而死亡。事故发生后,因当地辐射值一度猛增,美国情报部门怀疑发生爆炸的是测试中的俄罗斯海燕核动力巡航导弹。美国总统特朗普还在社交媒体上写道:“美国了解到与俄罗斯导弹测试爆炸事故有关的很多信息。我们也有类似技术,但是更先进。”而俄军方消息人士则表示,造成辐射升高的是安装在发动机里的放射性同位素电源,即“核电池”。放射性同位素电源在卫星、深空探测器等航天领域广泛使用,它依托放射性同位素在衰变过程中缓慢而稳定地释放大量热能,再通过换能器将其转为电能。

  不管此次事故的真相到底如何,海燕核动力巡航导弹又再次引起外界关注。它首次出现在公众视野是在2018年3月1日,俄罗斯总统普京在国情咨文里透漏了6款正在研制的大杀器,其中就包括海燕核动力巡航导弹。据报道,海燕导弹可从倾斜的地面发射装置上发射,依靠导弹的固体火箭发动机推力升空,升空前长约12米,在巡航飞行时其弹体长约9米,由核动力喷气发动机提供动力。由于使用核动力,海燕导弹的航程几乎是无限的,约为俄Kh-101空对地巡航导弹的数十倍,而后者最大航程达5500公里。

核动力巡航导弹:真的靠谱吗?

海燕巡航导弹生产车间

  核动力对于我们来说并不陌生,从民用的核电站到军用的核动力舰艇,核能在当今社会的应用非常广泛。从原理上看,巡航导弹无论是常规动力还是核动力,采用的都是空气喷气推进方式,区别在于,加热空气的一个是航空煤油,一个是核反应堆。核动力巡航导弹在飞行时通过微型一次性核反应堆放热产生的热量加热吸入的空气,产生高温高压燃气以获得推动力。

  相比常规动力,核动力巡航导弹有什么优势呢?那就是来自于核动力的近乎无限的续航能力,普京总统说海燕导弹的航程达到4万公里绝非夸张之词。航程远不仅使导弹可以打击地球任一目标,而且空中待机时间也大大增加。通过增加待机时间,可以使导弹规避防御系统的拦截或打击时间敏感目标、临时改换目标。另外,航程的增加也使得航迹规划的选择余地更大了,可以不必遵循最短、最经济的原则,而是根据敌防空系统的部署和拦截情况确定更安全的路线。大航程还使导弹部署地点更加灵活,部署在国土任一地方都可以对对手实施攻击。

  既然核动力巡航导弹优点如此突出,那么问题来了,当年为了争霸无所不用其极的美苏研发了核动力舰艇为什么就没研发核动力巡航导弹?其实。美苏不是没搞过,也不是搞不成,而是核动力上天的危害性、负面影响太大。上世纪60年代,美国曾经研发“冥王星”核动力巡航导弹,苏联则发展了M-60核动力飞机项目。但是,两国最后不约而同都放弃了,老老实实地继续使用常规动力,核动力上天的想法没有变成现实。

核动力巡航导弹:真的靠谱吗?

美国冥王星核动力巡航导弹

  美苏放弃发展核动力巡航导弹或飞机的根本原因在于核安全风险,即核污染太严重。为什么潜艇或航母上的核反应堆就不存在污染问题?那是因为加装了厚厚的屏蔽系统的缘故,据说核潜艇上的辐射剂量与手机相当。但是,核动力巡航导弹或飞机却无法给反应堆加装屏蔽系统,那样的话会因为重量太大而无法起飞(在起飞时是不能激活核反应堆的)。所以,核动力发动机喷出的气体都是混合了大量的辐射物质,对航线经过地区的人、环境、生态将产生致命影响。再者,任何发射飞行都不可能万无一失,如果导弹或飞机在发射起飞和飞行途中出现故障,就会导致更加严重的核泄漏和核污染。

  正因为核安全问题的存在,核动力下海却没有上天。现在,俄罗斯要挑战这个不可能。那么,海燕核动力巡航导弹靠谱吗?它到底会面临那些难题?

  第一,核动力巡航导弹可能面临着无法试验的问题。如果真的发生了核战争、到了不顾一切的时刻,核污染的确可以忽略,但是,在平时的武器试验过程中却不能无视如此巨大的破坏性后果的存在。任何一种导弹在定型之前都要经过多次试射,定型量产服役后也要进行抽检发射。对于普通巡航导弹非常正常的事情对于核动力巡航导弹就几乎无法操作,因为导弹一经发射即会造成严重的污染。即使对有着大面积无人区的俄罗斯,找一个合适的试飞地点也不容易。据西方媒体报道有关,2017年1月、2月和10月,北欧国家都发现了辐射异常升高现象,专家判断,这可能是俄罗斯正在进行核发动机的地面试验或核动力巡航导弹试飞造成的影响。此说法虽未得到俄罗斯证实,但也说明了外界对其安全性的担心。

  第二,需要建立维护核动力导弹的专用基础设施。这种基础设施要比现有导弹技术基地更加复杂,因为要维护的是携载核反应堆的导弹,而且导弹数量也不会太少。经济上的巨大投入是一个方面,更重要的是存在极大的安全风险。

  第三,要研制可靠的导弹故障安全降落(坠毁)系统。如果导弹出现技术问题坠毁,要确保弹体中提供动力的核裂变材料不会造成严重的环境污染。

  海燕核动力巡航导弹目前还在研制当中。据美国媒体报道,俄罗斯方面在2017年11月至2018年2月间,对海燕导弹进行了4次测试,均以“导弹坠毁”而告终。美方认为主要是因为导弹起飞后核动力引擎激活出现故障导致。俄罗斯方面否认了上述说法,但表示,新式武器试验过程中肯定会有成功和失败,但对于这些武器没有什么可怀疑的。

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划重点

核动力对于我们来说并不陌生,从民用的核电站到军用的核动力舰艇,核能在当今社会的应用非常广泛。从原理上看,巡航导弹无论是常规动力还是核动力,采用的都是空气喷气推进方式,区别在于,加热空气的一个人航空煤油,一个是核反应堆。核动力巡航导弹在飞行时通过微型一次性核反应堆放热产生的热量加热吸入的空气,产生高温高压燃气以获得推动力。

[责编:赵清建]

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