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令人恐惧的核动力武器装备

远望智库 军民融合观察 2022-04-11


来源:军事高科技在线  作者:王群


自从2018年3月初,俄罗斯总统普京高调向外界透露俄罗斯近年来研制的6种全新杀手锏武器以来,有关它们的消息时不时地受到媒体极大关注,并总会在国际上掀起阵阵波澜。尤为让人印象深刻是今年2月媒体的报道,当时它们透露的消息说,普京分别在新的年度国情咨文和俄罗斯的祖国保卫者日上,刻意谈到了这几种“绝对领先于他国”的大杀器,并强调说它们的研发工作正在有节奏和顺利地按计划推进;同时他还信心满满地表示,对这些前沿武器,“其他国家在相当长的时间内不会拥有”。他说的这其些‘前沿武器’,自然少不了那种被称之为核动力巡航导弹的神秘武器,它在去年俄罗斯全国新型武器征集命名活动中被命名为“海燕”,并在今年1月末和5月初分别成功地进行了试射,证实了它不俗的技战性能。不久前,俄罗斯媒体甚至还公布了“海燕”的生产车间,可以看到至少有5枚“海燕”正“摆放”在生产线上,似乎在暗示它已经进入量产阶段,服役指日可待。


俄罗斯海燕核动力巡航导弹概念图


俄罗斯官方和媒体有意无意地透露出的信息表明,“海燕”的诱人之处是在空中飞行时能一直以核发动机提供飞行的动力,所以速度超快、射程无限、机动无边,从而能沿任意路径,穿透世界上现有的任何反导系统,对全球任何地点的任何目标实施毁灭性的打击;比如,它可选择穿越太平洋到达南美洲,然后通过墨西哥湾进入美国领空的路径飞行,以意想不到的方式从容地绕过美国防空和反导防御阵地,有效地对美国实施核打击。


真是逆天了,令人难以置信。核动力巡航导弹居然能如此无敌天下,那为什么它才问世?难道以前人们就没有想到过开发它吗?


事实并非如此,早在几十年前那个“核技术至上”的美苏冷战年代,人们就动了打造它的念头,同时还研究了其他的采用核动力的空中和空间武器装备。当时美苏两国希望,在人们头顶上飞过的这些令人恐惧的核动力武器装备,要明显有别于“波澜不惊”的常规动力武器装备,能不知疲倦和无边无际地进行飞行和机动,对敌方形成强大的威慑力,并对敌方国土目标实施毁灭性的打击。只不过,由于当时技术太过超前,有些问题难以解决,导致它们最后或者无疾而终,或者难以持续走下去,让美苏两国“不怀好意”的愿望均未能如期实现。


俄罗斯海燕核动力巡航导弹试射的场景

永不降落的核动力轰炸机


核动力轰炸机,是指以核动力发动机为主要动力的一种战略轰炸机。几乎在原子弹研究成功的同时,美国就开始探讨核动力轰炸机了。此后经过几年的预研准备,美国于1951年底在其B-36战略轰炸机的基础上,提出了NB-36H核动力轰炸机的研究计划。计划中,NB-36H轰炸机采用4台核动力的螺旋桨发动机,同时配备化学燃油的4台常规动力的涡喷发动机;后者相当于辅助或备用发动机,主要用于飞机的起飞和降落阶段,或者核动力发动机在空中运行出现工作异常时使用。


美国NB-36H核动力轰炸机


理论上讲,核动力发动机可以“永不停歇”地工作,所以在它的保驾护航下,只要机组乘员生理和心理承受力无限,NB-36轰炸机就能够在空中永不降落、以几近无限的航程飞行到世界任何角落。可是,理想很丰满现实却很骨感。虽然美国研究人员经过多次试验和试飞,证实NB-36轰炸机的核反应堆能持续提供飞行的动力,但那个时代技术和材料的水平毕竟都非常有限,人们还是很难解决核动力系统的可靠性、安全性和小型化等问题。加之,美国民众普遍不能释怀核动力的安全性,害怕这样一种核动力飞行器会因事故坠机或遭敌方击落,那样的话它解体后带来的核泄漏和放射性碎片无疑将是一场无穷无尽的噩梦。正是处于技术和政治的双重考虑,使得美国对NB-36轰炸机研究了十几年,并耗费了纳税人近5亿美元银子后,还是在上世纪60年代末期终于走到了尽头。


苏联图-95LAL核动力轰炸机


与美国相比,苏联在核动力轰炸机的开发方面力度更大。在那个疯狂的冷战时期,为与美国决一高下,从1955年正式决定研制核动力轰炸机开始,苏联基本是全面铺开,深入推进。同一时期,苏联差不多有多个部门都制定了研究计划,提出和试验了多种构型的核动力发动机方案,还研制出了几种核动力载机平台。比较著名的就是以图-95M战略轰炸机为基础的图-95LAL(图-119)核动力轰炸机,它的样机被造得有模有样,其动力系统组成与美国类似,也是以核动力的螺旋桨发动机为主,同时配合化学燃料的常规动力的涡喷发动机,但设计上要求的整体性能要更好一些,还能在空中超音速飞行。然而,与美国在研制过程中碰到的问题大同小异,苏联对图-95LAL轰炸机的研制同样也遭遇了失败,最终未能修成正果——它在上世纪70年代初被搁置了下来,并于上世纪80年代中期,在美苏大规模销毁战略武器协定达成后不久即被拆除。

运行百年的核动力卫星


核动力卫星,是指用核反应堆发电和提供电能的一种卫星。当需要卫星寿命长一些,能长年在轨道上运行,或者需要更多和更大的能量,以便为大功率星载设备长期提供充沛的电能时,人们自然就想到了把核反应堆小型化后放到卫星上,这就有了所谓的核动力卫星。从这个意义上说,如今卫星等航天器上所用到的放射性同位素电源,虽然也能长期供电,但因为功率要小得多,通常还不属于真正意义上的核动力电源。


在上世纪卫星成功上天的初期,为卫星供电的化学电源和太阳能电源,基本都有难以克服的体积和重量等问题,因而无法为卫星长期提供电能,特别是不能输出大的功率。如此以来,美苏两国就不约而同地将目光投向了卫星的核动力电源装置上,并在上世纪60至80年代,除了先后为卫星开发了以热离子发射型核动力电源为代表的多种核动力电源,还各自发射了多达30余颗核动力卫星。特别是苏联,其核动力卫星的研制工作比美国走的更远,采用的技术也更先进。


苏联宇宙核动力卫星


1961年3月,为对抗美国强大的航母编队,开展远洋反航母作战,苏联着手研制“宇宙”系列核动力侦察卫星,并以此为基础推进“神话”海洋卫星监视系统的发展。从1970年10月开始,苏联连续发射了多颗“宇宙”系列卫星,并于1973年基本构建了“神话”海洋卫星监视系统。该系统通过多颗“宇宙”卫星组网,能有效发现和锁定美国航母并引导反舰导弹实施攻击。不过,同样受制于当时的技术和材料,“宇宙”卫星没有能像苏联先前声称的那样“运行600年”、“永不停歇”地实施侦察监视行动,而是多在几年内相继出现故障、失联甚至坠毁于大气层内。较为轰动的坠毁事件发生在1977年9月18日,当时“宇宙-954”卫星在运行了短短的1个多月后意外坠落在加拿大境内,造成一定范围和程度的放射性污染。对此,以美国为首的西方阵营乘机大肆炒作,广泛制造舆论攻击苏联,试图逼迫苏联放弃核动力卫星的发射,减轻它们对美国航母编队的威胁和压力。


实际上,为避免核动力卫星坠入地球带来的难以控制的放射性污染,苏联对“宇宙”系列卫星的安全性都有技术预案,就是给卫星上的核反应堆安装小型助推火箭,一旦卫星接收到地面发出的指令后,助推火箭就会把核反应堆从卫星上分离出来,并送往高度约2千千米的卫星“坟场”轨道,在那里让其“养老送终”,因为理论上讲,核反应堆从“坟场”轨道再落回地面大约需要400年时间,届时其放射性物质应该衰变得所剩无几,不会再危害地球了。不幸的是,地面遥控操纵不知何因失灵了,卫星无法执行地面的指令启动助推火箭把核反应堆推升上“坟场”轨道,造成了那次灾害性事故,可见还是有关技术不成熟。


正是由于当时的核动力卫星,在可靠性和安全性技术方面都不尽如人意,加上其工作寿命远不如预期的那样能“运行百年”。因此,为保证“神话”系统有效工作,苏联必须不停地发射“宇宙”系列卫星,来维持侦察监视所需的足够数量的卫星。这样以来,效费比太低,经济代价和政治压力都难以承受,所以1988年在最后一颗“宇宙-1932”卫星发射升空后,苏联也不得不像美国那样暂停了核动力卫星的发展,此后“神话”系统又维持了几年,终于还是破灭了。

无限射程的核动力巡航导弹


核动力巡航导弹,是指以核动力发动机推进的一种使用核弹头的巡航导弹。早在1957年1月,为对抗苏联日益强大的导弹威胁,美国就开始了对它的研究,所以俄罗斯“海燕”这种大杀器,可说是一种“老概念”的新武器。美国当时与核动力巡航导弹对应的研究项目,正式名称为“超音速低空导弹计划”,目标是研制出称之为“冥王星”的核动力巡航导弹。


“冥王星”的动力,主要是来自美国当时技术比较超前的核动力冲压火箭发动机。这种发动机在飞行时,先用3个可分离的固体助推火箭加速到启动速度,让迎面而来的空气冲入进气道并被急剧压缩,压缩空气在流经核反应堆后再被迅速加热,压力进一步增大的同时从尾部喷口急速喷出,从而产生强大的反作用推力,推动导弹高速前行。理论上讲,由于核动力发动机能“不辞辛劳”地长时间(数月)工作,因此“冥王星”导弹能长期在空中飞行,几乎有着无限的射程。


美国冥王星核动力巡航导弹概念图


设想中的“冥王星”导弹令人毛骨悚然、不寒而栗,它的体格像火车头一样,弹体长近16.5米,重量估计有15吨,翼展可达3米,速度大于每小时3540千米(3倍音速),射程最少为19300千米。其位于中部的弹仓,可携带12至16枚核弹头。当它低空突防进敌国空域,并高速飞越事先锁定的多个城市时,将逐一释放核弹头,将这些城市悉数毁灭。退一步说,即使它突防失败而被敌方防空火力拦截,其核动力发动机或许还有附带的核弹头,在低空解体后撒发出大量的高放射性尘埃或物质,也会对敌方领土带来十分严重的长期危害。


尽管经过7年多的研究,“冥王星”的某些主要技术大都获得了进展,尤其是核动力发动机,但是美国军方还是在1964年7月让它“寿终正寝”。主要原因,一是发射后,它在空中特别是低空飞行时不断喷出的尾焰有很强的放射性污染,且大于3马赫的速度还要发出高达150分贝、足以震破耳膜的噪声,这对美国自身和飞行途中的盟国或友好国家都要造成相当大的有害影响,并带来政治和外交的双重压力,且效应基本上是“杀敌一千自损八百”,着实是损人不利己,让民众难以接受;二是导航制导技术跟不上,当时所采用的惯性导航误差太大,况且没有现今地形匹配、景象匹配和卫星导航等那些辅助导航手段,导致“冥王星”核动力巡航导弹的打击精度不够,很难依靠当量有限的核弹头达成所希望的战略毁伤目的;三是美国当时已经研制出了第一代远程或洲际弹道导弹,它们不但能完成相同的任务,而且过程要简单得多、精度要好得多、效费比要高得多、自身的安全性也要大得多,更具“政治正确”的实战性要求。


在车间停放的俄罗斯海燕核动力巡航导弹


如此看来,俄罗斯宣布的“海燕”,无非是老瓶装新酒,应该是在新时代、利用新材料和改进技术实现的一种核动力巡航导弹。虽然它透露出的技战性能很诱人,比如航程至少为25000千米,从莫斯科附近发射后以超快的速度实施复杂的大范围机动飞行,从容地绕过美方的多个防空拦截区域,到达并攻击夏威夷地区的目标——这比当今射程最大的洲际弹道导弹还要远近1万千米,但如果它不能克服核动力巡航导弹过去存在的那些主要问题,比如稳定性和可靠性,完全避免飞行时释放的放射性污染(美国和其欧洲盟友对此至今仍高度怀疑),那即使它有着无限的射程、超快的攻击速度和超常的机动能力,在世界上强烈反对核武器的大的政治背景下,“海燕”核动力巡航导弹的实战意义也不会有太大,至少不会像俄罗斯希望和宣称的那样。对此,人们将拭目以待。


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