飞机携带核弹很难吗,具体有什么要求?
核武器是在第二次世界大战的末期出现的,当时导弹技术还不发达,所以是用飞机投送的。到了今天虽然导弹,甚至地面的火炮也可以用来投放核武器,但是用飞机“送礼”仍旧是相当重要的方式之一。那么,拿来投放核弹的飞机要满足那些要求呢?
其实,携带核弹本身并不是一件非常高精尖的事情,二战时期美国为投放原子弹,选出飞机状态和飞行员素质最好的B-29“超级空中堡垒”轰炸机组成了509特混大队,但那和专业化的武器相比,还是比较“随便”的。轰炸机和战斗轰炸机的载弹量一般都有几千公斤,较大的重型轰炸机则可以到达几万公斤。美军在广岛投放的“小男孩”重量为4吨,而执行任务的B-29轰炸机载弹量高达9吨以上,当时投弹之时虽然因为机身重量骤然减轻导致了上跳,但是在机组操作下B-29很快便逃离了。
不过同时,今天的核武器虽然实现了小型化,可以用在战术目的上,但是因为这个词汇很敏感,所以对于投放核弹的飞机也是有一定要求的。比如飞机必须要有隐形性能避免被对方发现,另外还有其他的一些保密和防辐射的要求。执行这种任务的飞机一般有其他飞机护卫,所以自身的防卫武器不是最重要的。就算是美国用来轰炸广岛、长崎的B-29,也是在美军狂轰滥炸之后,日本军方对于少数几架美军飞机已经懒得搭理的前提之下的。而且,B-29的飞行高度,日军几乎没有防空炮火能够够到,这也是能成功投弹的重要原因。
飞机携弹不难,难度在于投弹后能否飞离核爆区。
核弹目前按当量分型是两种:战术型和战略型。现在回头看广岛和长崎的核爆基本属于战术型核弹当量。
美军B-61战术核弹,当量仅为5000吨
对于战术型核弹,由于结构紧凑和轻巧,且当量很低。空基自由落体式投放和正常的投弹没有大区别,可以用战斗轰炸机完成投掷。为确保轰炸机投掷后能迅速脱离核爆区,自由落体炸弹投弹时会采用伞降投掷、卧倒模式(延迟引爆)、翻滚轰炸(多弹头延迟引爆),这就需要载机要有超音速巡航能力。比如美军F/A-18,F-15等。
此外,战术型核弹还有加装在巡航导弹上。但是当量太低,战术上其它普同弹也能达到相同效果,所以实际作战意义不大。对于这种核弹,只要飞机具备发射巡航导弹的能力就可以。可实际上目前能发射巡航导弹的空基飞行器只有中美俄三家的战略轰炸机能够执行该任务。
对于战略型核弹,对飞机要求只有两点:飞得高、载荷大。目前打得到的只有“同温层堡垒”B-52、“枪骑兵”B-1B、“幽灵”B-2、“海盗旗”Tu-160、“逆火”Tu-22、“熊”Tu-95六种战轰了。
其实对于战略型核弹最优载体是洲际弹道导弹和轨道轰炸系统,需知道每一枚战略型核弹的弹头当量动辄百万吨级,多弹头下是千吨级,这样情况下没有哪架飞机能准确执行作战任务,飞行员的心理压力太大了。
飞机携带核弹并不难,而人类原子弹的首次攻击就是靠飞机来完成的。在1945年的8月6日,美军派出素质最好的飞行员驾驶B-29“超级空中堡垒”轰炸机组成了509特混大队飞临广岛上空投下了第一颗用于实战的原子弹“小男孩”。
▲美军B61战术型核弹
现代的核武器自从小型化成功之后,技术越来越成熟使得战斗机都可以携带战术型核武器执行任务,最出名的莫非美军的B61系列战术型核弹,而最新改进型B61-12型是美国首个导引核弹或"智能型"核弹,也是最具危险性的核弹,但同时造价非常的惊人,是美国历来最昂贵的核弹,约400枚造价高达110亿美元,这项计划也是美国核武现代化的核心项目,核武现代化未来30年预估将花费1兆美元。
▲美国B52-H同温层堡垒战略轰炸机
而对于载弹飞机的要求就是能在投掷完成后,迅速逃逸而出,脱离核弹爆炸波及的范围,比如人类史上最强核弹的实验——苏联的“赫鲁晓夫”炸弹实验,即便当量被削减到设计指标的一半,投弹成功后苏联飞行员穿着防护服驾驶着特殊改装型图-95V型轰炸机竭力窜逃却依旧没能避免被核弹伤害。所以现代飞机投掷热核武器的要求是能够超音速飞行使得飞机能够安全完成任务。比如F-15这样的超音速战斗机或者是能够超音速巡航的轰炸机。
▲热核武器爆炸之后形成的蘑菇云
而我国的强五-甲型强击机也执行过氢弹投掷任务,而且是世界上独一家用强击机投掷大当量氢弹的国家,可谓是世界首创,而被投掷的这枚氢弹叫做“狂飙一号”。
▲强五甲投掷氢弹过程示意图
而当时执行试爆任务的的时候由于飞机的氢弹弹射装置包括备份装置居然全部失效了而经过一段时间的飞行,本身所携带的燃料就不多已经告急了飞行员几次思想角逐放弃了弃机跳伞和迫降沙漠的选择决定带弹返航降落机场,为什么做出这样的抉择,自然和当时中国的情况有关。他想起了科研人员们在氢弹计划上花费的时间和努力,以及中国人民为之花费的巨大物质财富。最后他成功降落机场,但也让地面的所有人记下了他的名字,差点给他们带了末日,当然他最后也不负众望,执行第二次氢弹试爆实验圆满完成任务。
▲强五甲核弹机
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核动力飞机是怎样设计的呢?是应用核反应堆?应该是分解核材料升华完成微型核爆巨风?
关于核动力飞机,八十年代国外曾讨论过这个问题,国内也刊载过,最后得出结果似乎是,以核发动机作为飞机动力按当时技术来讲困难太大,核反应堆所用各种设施放在一个飞机上无法装载,也就是装不下,飞机又不能做成很大,所以只是纸面计划上的东西,没有附逐实施。那时是美苏争霸年代,两家你追我赶抛出各类科学探索计划以显示自己国家的强大,实际两家至今都没有搞出来,现在看是因工程巨大困难重重,无法完成任务。
呵呵!目前为止,没听说过更没看到过核动力飞机。核动力不同于核爆炸,核爆炸是利用中子撞击原子核使其瞬间膨胀而产生的巨大动能和热能,从而摧毁物体的方式。核动力是利用原子核内的中子和质子运动产生的能量驱动联动装置推动物体进行运动。两者是两个概念。喷气式飞机是通过发动机叶片转动将空气吸入进气道和飞机所带的燃料燃烧产生巨大的反作用力进行运动的。核动力不适合喷气式飞机的运行,核爆炸更不适合!如果非要给飞机冠以核动力只能是(一)、将超小型核反应堆装在螺旋桨飞机上;(二)、创造出能够燃烧却没有核污染的核粒子。否则,就是无稽之谈!
在一般的喷气式飞机中,推动飞机前进的气体是在燃料燃烧中产生的,新型核动力飞机在起飞、爬升和着陆阶段也同样需要这种方法。而当核动力飞机达到14000米左右的巡航高度后,发动机将转而使用核反应堆产生的高温空气驱动。
上世纪50年代,美国首先在地面上实施了核动力喷气机引擎的实验,随后又将核反应堆安装于B-36重型轰炸机之上进行了多次飞行实验。但这次试验只是验证验证核反应堆是否会对机上乘员造成危害,并没有让核动力参与飞行。20世纪60年代末期,美苏两国认为既然已拥有洲际弹道导弹,核动力飞机就显得多余了,于是放弃了核动力飞机测试项目。
核动力飞机使用传统裂变反应堆,难以解决的问题时反应堆需要足够厚的屏蔽层,而这就会让飞机太重而无法携带其他有效载荷。而未来设想的机载核动力,既不是裂变堆也不是更复杂的聚变堆,而是通过触发伽马射线爆发来产生能量,这中所谓的量子反应堆所需要的屏蔽层要小得多。
量子核反应堆使用的燃料是金属铪的一种同位素铪-178,它在裂变类反应堆中用作制动器或控制杆。当X射线对这种金属进行轰击时,它会释放比X射线强60倍的伽马射线。尽管这人难以理解,但却符合物埋学原理。
亚原子级別上使用X射线轰击铪178的效果就像是从积雪覆盖的山顶投掷雪球引起小型雪崩一样。这种新发现的核反应类型有一个突出的特点:如果关闭X射线机,伽马射线的输出会立即大幅下降,因此控制起来十分方便。此外由于这种反应只产生伽马射线辐射,故而所需要的屏蔽较少。即使发生事故,它对环境的影响也比核裂变反应堆要小得多。
量子核动力喷气发动机由小型X射线机、太阳能电池、引擎、铪-178燃料、热交换器组成。X射线机由太阳能电池或安装在引擎的发电机供电:X射线对铪-178进行轰击,触发铪原子核内的能级降低。这种能级的变化将伴随伽马射线的爆发。射线会加热热交换器的芯部,最后得到的超高温空气从热交换器中涌人喷气发动机,实现与燃烧燃料得到的膨胀燃气相同的功能。这种量子核动力喷气发动机将首先在无人机上得到应用。
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