閃電獵鷹:即將到來的核聚變動力超音速客機

fans news 發佈 2022-01-17T03:22:14+00:00

隨著各國核聚變反應堆的測試不斷進行,以及氣候變暖之下人類對清潔能源的渴望在加強,航空工程人員正在設計一種利用核聚變作為動力,飛行速度為三倍音速的超音速客機,將有可能解決過去原子能客機所面臨的挑戰。

隨著各國核聚變反應堆的測試不斷進行,以及氣候變暖之下人類對清潔能源的渴望在加強,航空工程人員正在設計一種利用核聚變作為動力,飛行速度為三倍音速的超音速客機,將有可能解決過去原子能客機所面臨的挑戰。


這架名為「閃電獵鷹」的超音速客機的核聚變反應堆將能量輸送到6個電力引擎上。核聚變反應堆在傳送比傳統核裂變反應堆更大的電力同時,還不會產生污染,這對民航業來說將是革命性的。而且僅用三個小時,它就能將你從倫敦的希思羅機場送到紐約甘迺迪機場。另外,與常規動力超音速客機不同,它的核能發動機動力滂湃,能夠推動更大機體,因此坐在這種飛機里,在時速接近3680公里/小時的情況下飛越大西洋將是一種奢華的體驗。這一切,都是因為它有一台核聚變發動機。


核聚變以先:

對於核聚變,今天已經有很多的項目在研究它,包括托卡馬克、Iter和Stellarator等,並且已經取得了相當不錯的成果。樂觀的預期是,在未來的5-7年,人們將獲得第一個穩定運行和提供高能量輸出的聚變反應堆。

但還有一個問題困擾著飛機設計師,就是如何將反應堆安裝到飛機上。曾經,核裂變反應堆的發明不僅為家庭帶來了便宜的電力,也為船舶帶來了廉價能源,因為20世紀50年代,第一個小到可以裝到船上的反應堆就投入使用了。短短几年之後,它們就小到可以用來為潛艇提供動力。


20世紀50年代是飛機設計的黃金時代之一,各種技術突飛猛進,推動了戰後世界和冷戰時期航空市場的興起。但隨著美國和蘇聯之間的緊張關係加劇,美國開始尋求一種方法,讓他們的遠程轟炸機儘可能長時間地飛在空中。但核裂變會產生大量非常有害的中子,因此理論上核反應堆可以讓飛機一次起飛就在空中停留數月之久,但你需要給反應堆安裝非常厚重嚴實的保護,以免核廢料不會被排放出來。

西方世界唯一的核動力飛機是20世紀50年代早期一架經過重大改裝的康維爾B-36轟炸機。這架本已龐大的飛機上用來阻止輻射的11噸重的屏蔽罩進一步加劇了飛機超重的問題。雖然NB-36H飛行了47次,但機載反應堆只在空中測試過,從未實際用於為飛機提供動力。不久,B-36工程就被取消了。


核動力飛機項目下馬的原因是多重的。首先,核裂變動力飛機如果墜毀,其後果不堪想像。巨大的輻射將覆蓋一大片區域且將長久不適合人類居住。其次,雖然軍人以服從命令為天職,會去駕駛一架核動力飛機,但普通乘客誰願意登上一架距離核反應堆只有幾米遠的飛機呢?然而,核聚變發動機將改變這一切。與核裂變的連鎖反應不同,核聚變——兩個或更多的原子融合成一個更大的原子——能產生更多的能量,卻不會產生污染廢物。因此,一架使用這種乾淨能源的大型飛機將會更受歡迎。


將核聚變進行到底

雖然,核聚變在技術上仍然看似遙不可及,但技術人員並沒有放棄像「閃電獵鷹」這樣的概念,因為他們的部分職責就是利用我們尚未掌握的技術來想像設計的樣子,即使「核聚變將是50年之後的事。」


接下來的挑戰是讓它變得非常小和非常輕。要建造一座可以裝在飛機上的核聚變反應堆比設計一架能夠以三倍音速飛行的客機要困難得多。然而,這都是值得的,因為要使飛機以如此高的速度飛行,所需的能源之多到令人難以置信。因此,無論多少人還將質疑核聚變動力飛機的可能性,科學家和研究人員都將持續他們的努力,正如他們一直在做的那樣,因為我們今天就是生活在以往的成果之上,而當初它們也曾被認為是不可能的。

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