簡介
在
前蘇聯最高領導人、著名“核迷’’赫魯雪夫的授意下,前蘇聯部長會議通過了有關研製一種新型的、以小型
核反應堆為動力的戰略轟炸機的第1561—868號決議。會議決定,由內部編號為156的
圖波列夫設計局和內部編號為23的米亞謝夫設計局具體負責飛機機體的研製工作,由內部編號為165和265的兩個
原子能研究機構具體負責飛機用小型核反應堆的研製工作。然而,到了1956年年初,當美國空軍利用原有的B一36戰略轟炸機進行
核動力飛行試驗的訊息傳到前蘇聯後,立該引起了前蘇聯軍方的高度關注。為了加快
核動力飛機的試驗工作,不至於落在美國人的後面,1956年3月28日,前蘇聯部長會議決定先利用在成熟的在役圖一95“熊”遠程轟炸機上加裝
核反應堆的路子,以加快核動力飛機的進度,降低實驗風險。很快,時任前蘇聯國防部長的馬林諾夫元帥向當時最著名的飛機設計大師
圖波列夫和他的設計局下達了在圖一95“熊”遠程轟炸機的基礎上研製以小型核反應堆為動力的遠程戰略轟炸機的任務。飛機所用的小型核反應堆由為“列寧”號核動力破冰船設計研製反應堆的前蘇聯1651原子能研究所承擔。
在來自軍方不斷催促的壓力下,圖波列夫很快就提出了
核動力飛機設計方案。與此同時,為飛機配套的小型核反應堆的設計和製造工作也在1651
原子能研究所里緊張地進行。1959年,165研究所研製的B B P一兒型小型核反應堆開始進行地面試驗,著重測試了反應堆的自身安全性、可控性並找出了如何降低反應堆
核輻射的方法。兩年後的1961年,
圖波列夫成功地將一台B B P一小型
核反應堆安裝在了一架編號為7800408的圖一95M上,並於同年成功進行了首飛。蘇聯人給這架
核動力實驗機起的新名稱叫圖一95A.飛機機身上噴塗序列。為保密起見,前蘇聯將這個核動力實驗機項目命名為“119”工程,這架飛機後來也被稱為圖一119“燕子”。
蘇聯設計師們將B B P一小型核反應堆安裝在圖一119轟炸機機艙內中部。飛機飛行時,反應堆通過機艙內複雜的傳動設施驅動
飛機機翼兩側的4台H K—14 A渦槳式發動機來提供飛機飛行的動力。在
核反應堆冷卻方案上,蘇聯人採用了
水冷加風冷的較為複雜的混合式冷卻方案。蘇聯人為B B P一兒核反應堆設計了多條冷卻管道,這種冷卻管道中裝有淡水作為
反應堆冷卻劑,所有冷卻管道的另一頭都連結在一個懸掛在反應堆下方和飛機機身外的巨大水箱上。在進行飛行試驗時,該水箱通過風冷為冷卻管道中的淡水降溫。蘇聯人的這種設計雖然較好地解決了反應堆堆芯在工作時的冷卻問題,但也大大增加了反應堆整體的重量和體積,以致圖一1 19飛機為了安裝核反應堆而不得不在其中後部突出一大塊。這後來成了區別圖一ll昕口其原型機圖一95的主要標誌性特徵。
為了減少核反應堆的致命
核輻射對機組人員和地勤人員的傷害,B B P一.7I反應堆被厚重的
重金屬防護罩層層包裹。設計師還在圖一119的駕駛艙與核反應堆所在的動力艙之間加裝了兩道密閉隔離門。密閉隔離門由重金屬鉛、橡膠等複合材料構成,對反應堆發出的核輻射有較好的禁止效果。同時,為了精確測量圖一l 19轟炸機機艙內不同部位的
輻射強度,設計師在飛機機身前部、中部和後部各安裝了一個輻射感測器,機組成員和地面監控人員可以通過這3個輻射感測器及時了解和掌握核反應堆在機艙內輻射的情況。另外,飛機的左右
機翼兩端也備安裝了一個輻射感測器,用來
測量飛機向外的輻射強度。B B P一.7I
核反應堆四周還裝有各種
監控攝像機、溫度探頭等感測設備,這些設備與飛行艙中的幾台黑白陰極顯示終端和眾多儀表相聯。圖一l 19進行試飛時,有一名核物理專家隨機飛行,在機上時刻監視顯示終端和各個儀表的信息。一旦出現任何異常隋況,隨機核物理專家將按照核反應堆操作程式和危急事故處理手冊上的方法對B B P一_7I核反應堆進行緊急處置。
在1961年3月至8月的5個多月里,圖一l 19
核動力轟炸機先後進行了34次試飛,試飛人員在空中對圖一119進行了各種科目的測試。測試中,B B P一.7I
核反應堆f為功率輸出比較穩定,各項測試基本上達到了預期的設計要求。但試飛中卻存在反應堆冷卻不佳、堆體容易過熱等棘手的問題。此外,在每次飛行測試後,核物理專家還對參試機組人員進行了全面的體檢,體檢發現由於較長期在
核輻射的環境下工作,部分機組人員出現了身體不適等情況。
圖一119
核動力轟炸機項目下馬的原因主要有以下幾條:首先是核反應堆整體小型化的難度重重。雖然圖一l 19上所用的B B P一玎核反應堆核心部分不過只2噸重,但以
重金屬鈾為燃料的核反應堆有一個最大的問題,那就是它時刻都在向四周發散著能殺死任何生物的核輻射。而要禁止和降低輻射的強度,使之對機組人員無害,就必須在
核反應堆和機組人員之間加裝厚重的重金屬
防護層,而這將會使B B P一Ⅱ反應堆整體上增大到近20噸重。增加幾十噸的重量對於
排水量幾萬噸的
核動力航空母艦或近萬噸的
核動力巡洋艦、核動力潛艇來說不算什麼問題,可對於最大飛行載重才幾十噸的大型轟炸機而言,這顯然是太重了,巨大的重量會對載機平台本身的結構產生很大的影響,同時也大大降低了飛機的
機動性能和完成轟炸任務的能力。因此,即使從現在的技術角度看,對於
核動力飛機項目來說,最難的並不是反應堆的小型化,而是如何輕量化和反應堆的
核輻射禁止。其次是核反應堆的散熱問題難以解決。眾所周知,
核反應堆工作時會產生大量的熱量,這種熱量如不能在冷卻劑的作用下及時排出,
反應堆堆芯部位的溫度將會不斷升高。一旦反應堆中心的溫度超過攝氏2000度,堆芯就會被熔化,而這將會導致極為嚴重的後果。一般核反應堆最常用的冷卻劑是淡水,也正因為如此,大型民用核電站在選址時一般都會選擇靠近大海等有充足水源的地方。同樣,在大洋上行駛的
核動力航空母艦、
核動力巡洋艦及核動力潛艇等由於工作地方特殊,也不用考慮冷卻反應堆用的大量淡水問題。但對於要長時間在空中飛行的
核動力轟炸機來說,核反應堆的冷卻就成了大問題。前蘇聯圖一119利用了少量的淡水與風冷相結合的散熱方式,經多次試驗效果都不理想,最終沒有能解決好反應堆在空中的散熱問題,使得反應堆不能較長時間地穩定工作。再者是核動力轟炸機的自身定位不清,安全問題突出。在核動力轟炸機深入進行試驗後不久,前蘇聯高層認識到,即使是有關飛機上
核反應堆的難題在技術上都能完美的解決,轟炸機被研製成功,核動力轟炸機本身的安全I生仍然是一個重大問題。因為,即令核動力轟炸機在平常的飛行中是安全而且沒有污染的,但要知道其設計初衷是用來轟炸對手重要目標的,是用來作戰的,而對方是不會任由圖一119
核動力轟炸機在其上空隨便穿梭飛行的。一旦圖一l 19在自己或盟國領空上被對方的防空武器或飛機擊落,就一定會帶來像後來震驚世界的前蘇聯烏克蘭社會主義共和國
車諾比核電站核泄漏事故一樣嚴重的後果。而且,如果圖一119在對方領土上被擊落,即使當時轟炸機只是在執行常規轟炸任務而沒有攜帶核武器,,但由於它會造成大面積
核污染的嚴重後果,也很可能會使對方無法忍受,“擦槍走火”而引發毀滅人類的核大戰。可以說,正是圖一119核動力轟炸機在自身定位上的缺陷和安全性方面的先天不足,才導致了它後來下馬的結果。
上世紀60年代,隨著以遠程
火箭發動機技術、
固體推進劑技術、
精確制導技術及潛射
彈道飛彈技術等相關軍事科技的成熟和運用,美、蘇兩個軍事強國都將發展
核打擊力量的重點從遠程轟炸機轉向了
遠程飛彈,特別是
陸基洲際彈道飛彈和潛射彈道飛彈。此時,就算是圖一119核動力轟炸機能夠很快研製成功並大量裝備部隊、在理論上有著近乎無限距離的飛行能力(在不考慮人的因素的情況下)等諸多過人之處,但遠在這之前,
洲際彈道飛彈的出現實際上便已判了它死刑。圖一119價格高昂,穿越敵人領空的能力又不如彈道飛彈,因此遭到諸多質疑,尤其是在美國本土防空網日益強化的情況下,圖一l 19轟炸機的報復成功率難以和洲際彈道飛彈相比,即使勉強去執行轟炸任務了也多半只能是“有去無回”。