发展历程

核动力飞机是一种由核动力驱动的飞行器。核动力飞机的设想由来已久，实际上早在上世纪五六十年代的冷战期间，美苏两国就已经把这种设想变成现实了，只是因为解决不好防护和重量的问题才没有大规模的应用，最有名的就是美国空军X-6 项目——按照美国空军和美国原子能委员会的最初设想，X-6 以 B-36 轰炸机为基础，安装一台通用电气 P-1 型核反应堆，其产生的热能将带动四台通用电气 J47 涡轮喷气发动机运转，从而为 X-6 提供飞行动力。

研发背景

图1 NB-36H核动力轰炸机（前）

冷战初期，美国和苏联为了取得军事上相对于对方的压倒性优势，曾经制订过一系列疯狂的武器研制计划，核动力飞机堪称“疯狂中的疯狂”。

在二次世界大战后的一段时间里，令人恐惧的“蘑菇云”是大众唯一能与核能联系起来的印象，但很快这种吓人的印象便被一股“核能狂热”思潮取代，核能被认为将成为一种服务于社会的新型产业，将引来一场新的革命。而作为20世纪象征之一的飞机也不可避免地与核动力联系在了一起。理论上，一镑浓缩铀燃料释放的能量可以驱动一架飞机不停的环绕地球飞行80圈。随着冷战的开始，美国需要这种航程几乎不受限制的轰炸机。

设计方案

美国的设计方案中，有两种驱动方式：

第一种是，飞机在天上飞行时，反应堆启动，加热堆芯周围的液态金属，接着让高速气流与高温液态金属接触，于是气流变成高温高压气体，经过导流，这些气体通向各个引擎的增压涡轮，最后喷出产生后推力。这种设计是一种混合动力，即飞机起降时发动机使用的还是燃油，爬升至高空后，才切换为核动力。为什么起降时不使用核动力？因为高速气流通过堆芯的液体金属，再排出，核污染比较严重。1

第二种方案是，空气不直接进入堆芯，而是使用热交换器加热空气。热交换器里面有水或者液态金属，它们循环流动，不断把热量从堆芯带出来，并加热从外面通过的空气，如此往复。1

苏联的设计在细节上稍有不同，但本质上都差不多。

美国军方的核动力飞机——“飞机核能推进计划”（NEPA）开始于1946年。

NEPA计划由费尔柴德公司发动机和飞机分部负责实施，项目的主管部门则是美国原子能委员会（AEC）。

研发开始

1951年，核动力飞机开始投入真正的研制，通用电气公司负责开发机载核反应堆，康维尔公司和洛克希德公司负责开发合适的载机，首次飞行被乐观地预定于1956年进行。 原子能委员会和美国空军的一场豪赌开始了。康维尔公司决定改装两架基本型的B-36H轰炸机（当时世界上最大的轰炸机），以容纳核反应堆动力装置，改进后的飞机重新编号为X-6而第三架改装后的B-36H被赋予了NB-36H的型号，作为专门的飞行试验平台。

图3 NB-36H轰炸机的驾驶室

研制计划一开始，许多令人束手无策的技术难题便接踵而至，其中最主要的就是反应堆的核辐射防护问题。按照当时的设计，“反应堆—喷气发动机”式的动力装置准备安装在X-6的后弹舱中，其中4台涡喷发动机位于后机身的下部。防护部分包括：包围反应堆的大型水箱，其中水同时到屏蔽和反应堆核心慢化剂的作用；座舱后方的圆形防护罩，由铅和钢组成，直径2米，厚10厘米。尽管在这样的防护之下，当时还是有人担忧超剂量的核辐射泄漏出来。对于一架设计留空时间也许长达数周的飞机来说，辐射的累积效应是非常大的。

洛克希德公司的核动力轰炸机设计方案

1955年，在爱达荷州的一个试验场，发动机在被称作“热传导反应堆试验一号”（HTRE-1）的地面试验台上做了运行。工程师们测试了由反应堆、辐射防护罩、两台X-39发动机、管道、控制部件和各种仪表组成的完整的飞机动力装置。1957年，又测试了其他的反应堆核心，HTRE-2号和3号装置稍微减轻了部分重量。据公布的信息显示，HTRE-3号发动机在飞机以740千米/时速度巡航时，航程可以达到48300千米。