撒播死亡的幽灵

危胜

3月1日，俄罗斯总统普京在发布国情咨文时，向外界公布了俄罗斯为打破美国导弹防御系统围堵而研发的一系列新型武器的视频短片，包括空射高超声速导弹、新一代重型弹道导弹等，但最引人侧目的，莫过于核动力巡航导弹了。

俄版SLAM

核动力飞行器的思想并不新潮，美国人早在上世纪50年代就做过类似的探索。从工作原理来看，已经进行过深入研究的核动力喷气推进可以分成三种主要类型。第一种是核动力涡轮喷气发动机，是用一个小型核反应堆来取代喷气发动机的燃烧室，而仍然保留了风扇——涡轮系统，以提高流通空气的膨胀比，增大推力，并实现零速度自启动能力，其典型案例为通用电气公司研制的、计划用于NB-36H核动力轰炸机上的HTRE系统；第二种是核动力冲压喷气发动机，与核动力涡轮喷气发动机相比，其取消了涡轮系统，结构显著简化，重量也明显降低，然而由于空气必须借助冲压效应才能进入发动机内，所以这种方式没有自启动能力，必须借助火箭助推器起飞，达到冲压发动机的工作速度之后，才能换成冲压方式运行，其典型案例为康维尔公司研制的超声速低空导弹（SLAM）；第三种是核动力火箭，与前述使用大气层中的空气作为工质（实现热能和機械能相互转化的媒介物质）的核动力喷气发动机不同，其自带工质（一般选用氢气），当工质被核反应堆加热后，从拉瓦尔喷管高速流出，产生推力，即使进入空气稀薄的外层空间也能正常运行，其典型案例为美国原子能委员会和国家航空航天局联合开发的“流浪者”核动力火箭项目。

从俄罗斯公布的核动力巡航导弹视频片段来看，其发射时很明显采用了火箭助推器起飞。所以可以判定，该导弹的动力装置采用核动力冲压喷气发动机的可能性最大。虽然目前俄罗斯官方并未进一步公布该导弹的详细资料，但同类的康维尔SLAM核动力巡航导弹已经有了相当多的公开资料，可以作为分析的基础。

1955年，美国空军提出了SLAM项目，用以取代不甚可靠的超声速核轰炸机。SLAM设计航程182000千米，相当于绕地球赤道飞行四圈半！1957年，为SLAM配套的核动力冲压发动机的“冥王星”项目启动。该项目成功地生产了两台进行地面测试的试验发动机，均使用“Torv-Ⅱ”命名。1961年5月14日，世界上第一台核动力冲压发动机“Torv-ⅡA”进行了首次试车。第二台核动力冲压发动机“Torv-ⅡC”则是改进后的正样机，用于验证设计性能。为了对这两台发动机进行测试，康维尔专门建造了大型的空气封闭循环管路，以避免流经发动机、带有放射性沾染的空气产生泄漏，造成污染。为了在测试过程中提供足够数量的空气，还建成了储气量高达100万磅（约454吨）的压缩空气储气罐。模拟发动机进气条件为巡航高度1000英尺（约305米），大气温度38℃，巡航马赫数2.8。储气罐内的空气只够维持5分钟的测试时间，充气却需要5天时间。

发动机的核心为一个气冷式反应堆，其外径为57.25英寸（约1.45米），长度为64.24英寸（约1.63米），反应堆堆芯的直径为47.24英寸（约1.2米），长度为50.70英寸（约1.29米）。由于需要进行低空超声速飞行，并对流经发动机的空气产生足够的热交换，堆芯设计最高工作温度为1371℃，这个温度远远超过了常用航空金属的熔点。为此，堆芯的核燃料元件由富合二氧化铀的氧化铍耐火陶瓷制成，为长约4英寸（约10厘米）的中空六边形管，外平行平面之间的距离为0.3英寸（约7.6毫米），内径为0.227英寸（约5.8毫米）。这些燃料元件是通过对生坯进行高压挤压而制成的，然后进行烧结。堆芯共由465000个燃料元件堆叠而成，并形成了27000个气流通道，当空气流过时，可以迅速得到加热。同时，通过小尺寸的燃料元件设计，使得反应堆工作时的热应力影响大为减小，提高了运行的可靠性和安全性。堆芯使用的二氧化铀总质量为52千克，铀235丰度为93.2%。反应堆的功率密度平均为10兆瓦/立方英尺，如只计算燃料元件占据空间的功率密度，则高达27兆瓦/立方英尺。反应堆的核反应工况通过14根铪金属控制棒的插入深度来进行控制。1964年5月20日，“Torv-ⅡC”成功进行了全功率测试，热功率达到了76兆瓦，测试中燃料元件内部温度最高达到了1421℃。根据测试数据推算，反应堆可以达到5小时的设计工作寿命要求。

由于洲际弹道导弹的迅速发展、雷达防空系统的不断完善，SLAM很快失去其原设想中的巨大优势。相比通常只需要十几分钟到半小时的弹道导弹打击时间，SLAM的打击时间需以小时计，不符合及时摧毁敌预定目标的需求；而300米巡航高度对于防空雷达来讲并不够低（现代高亚声速巡航导弹的飞行高度为50米左右），被敌方防空导弹和战斗机拦截的可能性也显著增加。另外还有一个重要的因素，一台“Torv-Ⅱ”发动机需要消耗将近1枚原子弹的铀235，这对于宝贵的核材料来讲简直是不能容忍的浪费。此外，由于发动机喷射的尾气经过核反应堆的辐射之后，会产生明显的放射性沾染，在非目标区域飞行时，存在严重的人道主义问题，这在政治上也是绝对不能接受的。为此，美国空军于1964年正式取消了SLAM项目，附属的“冥王星”核动力冲压发动机项目也随之终止，成为了沉寂至今的技术储备。

又一个技术储备？

与SLAM相比，俄罗斯此次公开的核动力巡航导弹尺寸与其传统大型巡航导弹相当，但从公开视频推测，其飞行速度应该与监控飞机相当，很有可能为高亚音速类型，这样可以使用现代巡航导弹较为先进的地形跟随方式（在动画中也有展示），提高突防能力。由于飞行速度较低，其需要的推进功率也显著低于SLAM，对核动力冲压发动机的总体性能要求也明显降低，核燃料的装载量也可以大幅度减小。从俄罗斯目前的战略威慑目标——美国的角度来看，这种长续航时间的巡航导弹的确有可能从意想不到的发射阵位发起攻击，并通过复杂的飞行路线绕开拦截系统，从而对目标实施打击。

但不能否认的是，在核事故仍有发生的今天，全球民众对于核污染的容忍度一直处于低位，反核声浪持续高涨，这构成了对俄罗斯核动力巡航导弹的极大阻力。据国外媒体报道，2017年1月、2月和10月，北欧国家都发现了空气中辐射值异常升高的现象，当时有不少专家认为是俄罗斯境内可能发生了核泄漏事故，但却一直未得到证实。现在看来，这倒可能是俄罗斯当时正在进行无防护的核动力喷气发动机地面试车或者核动力巡航导弹试飞，大量受到核沾染的废气直接排放，并通过大气环流进入其他国家，从而造成了不良影响。普京要在国际上维护俄罗斯的负责任大国的形象，就不能忽视核动力巡航导弹在研究试验及可能应用时产生的核污染问题。估计未来俄罗斯仍然有可能像当年的美国一样，在核动力巡航导弹的技术成熟之后，仅将其作为技术储备，并不会实际装备部队使用。

责任编辑：王鑫邦