分享

美国开发微型核聚反应堆,无限航程飞遍全球?

 心容乾坤 2024-10-05


这也许不再只是未来的幻想啦,可能很快就能成为现实场景哟。美国的那个航天航空制造商,还是全球最大国防军工集团之一的洛克希德·马丁公司(洛马)呢,有小道消息说,正在搞微型核聚反应堆呢,而且已经有实质性进展啦。

那这个微型核反应堆啊,说不定能装到战斗机上去。那用核反应堆来提供动力的战机,到底能有多厉害呢?

【超级能量解锁!核能助力续航】

说到核反应堆,就可以把它看成是个超级能量制造器。它依据原子核的特点,用两种不一样的办法来制造能量,也就是核裂变和核聚变。

核裂变好比把一大块石头弄碎成好多小碎石块,核裂变就是让重元素的原子核变成更小的碎块。在这过程中会有大量能量释放出来,跟砸石头会有热量和碎片产生一个样。

核聚变正和核裂变反过来,它是让轻元素的原子核凑一块儿变成更重的核。这过程放出来的能量也特大,就跟把小颗粒拼成大颗粒时产生的能量似的。

那核反应堆就是个一直有核裂变跟核聚变在进行的能量罐子,这罐子能不停地释放能量。

咱就假定每种常用的发电方式功率一样,而且每种发电方式都能按最大容量持续运行一整年,那核反应堆发的电有 8760000 千瓦时,这可是风力发电的四倍,也是水力发电的两倍。

那当然了,光看水力发电或者风力发电,它们产生的能量也挺多的,可关键是,你总不能在一架飞机上安个风叶,靠风叶转来获取能量吧,更别说在战斗机上装个太阳能板了。

核反应最大的好处就是有微反应堆,现在已有的最小反应堆就是个才 23 米高、5 米宽的钢瓶。要是以后还能再把这个尺寸进一步缩小,放到一架战机里那是太够了。

把微型核聚反应堆装到战机里,飞行器就能不再受传统燃料束缚,拥有近乎无限的续航本事。这样的技术会极大提升战机长途侦察、追踪还有作战的能力,让它能去执行更复杂、时间更长的任务,用不着频繁地进行空中加油。

【十年之约以到,“龙王”是否能够归来?】

而这种超前的想法实际上是洛马公司在 2014 年就公布出来的计划。那时候,洛马公司说在基于核聚变技术的能源上有了技术突破,第一个小到能装在卡车后面的小型反应堆有希望在十年内出现。而今年就到了当时说的那个十年之约的时候。

不过啊,人家还真不是光嘴上说说,要知道去年的时候,洛马公司那个紧凑型聚变反应堆就成功把离子给加热到一亿摄氏度啦,而且这厉害的成果竟然是在一台才两米长、直径都不到一米的超小反应堆里达成的。

洛马公司能放出大话,那肯定不是一般角色。负责制造这台核反应堆的就是那个被称作世界军工厂的洛马臭鼬工厂。

这台核反应堆据说到 2025 年就能投入使用了。而且啊,这种紧凑型反应堆还会装在卡车、船只之类的交通工具上,好实现无限续航。

【从理论到现实,空中作战的无限可能】

而把这样一个超级核微反应堆装到一架战斗机里,用来进行全球作战,这就是他们最终要达成的目的。

咱平常的核反应堆通常都用的是 92 号元素铀,铀-235 也是自然界里唯一能达成可控核聚变的那种同位素。一般来讲,核反应堆里铀的富集程度是 3%到 5%,可洛马的超微核反用的却是 20%富集度的高活性低浓缩铀。

这啥概念呢?按照清华大学的一个研究,一个重达 1504.75 千克,得要 3%富集度铀、119 千克的核动力堆芯,燃料工作温度在 2500K 以下,就能让无人航空飞行器的续航时长近乎达到 170 天。

想想就能知道,如果还是跟一架飞机或者运输器带着这么一块能源装置,能连续续航工作好几个月都没事,说无限续航真的一点都不夸张。

传统战机作战时一般会被燃料容量以及对空中加油的依靠所限制,让其作战持久力和行动范围受到了限制。无限续航战机的现身会把这一状况彻底给改变了。

这些战机可以长时间待在敌对领空或者战区上头,去执行复杂的侦察工作、持续追踪目标,就连长时间的战斗任务也能做,而且不用老是回基地去补给。这不但让战斗机动性和战术灵活性变强了,还大大提高了作战的效率跟成功率。

无限续航战机具备长时间飞行的本事,这让它在好多战术场景里都特别有价值。好比说,在情报、监视还有侦察任务中,这种战机能一直收集情报,还能迅速对变化的战场形势做出反应。

在战术打击时,它们能给予长时间的空中支援以及对目标进行攻击,这样军队就可以很快占据优势地形或者打击那些高价值目标。

并且,无限续航技术会把长途飞行的规则给彻底变了。传统的飞机飞长途的时候得多次停下来加油,可无限续航的战机能够做到几乎不停歇地长途飞,大大缩减航程时间和能源耗费。

这会特别大地提高航空公司的运营效率,让飞行成本降低,给全球航空运输造就以前从未有过的便利以及经济效益。

长航程战机飞行时消耗的能源明显少了很多,这样能让石油等传统燃料的需求降低,全球碳排放量也能减少,对气候变化有很积极的环境贡献呢。

另外,跟传统航空器相较而言,降低燃油需求还能让石油资源的消耗压力减小,让全球能源资源的有效利用程度提升。

凭借提升飞行效率以及降低能源消耗,无限续航战机不光给军事与民用航空领域引发技术变革,而且在全球资源紧张和环境保护这种状况下,推动了可持续发展的道路。

采用这种技术能促使航空航天行业朝着更可持续、更环保的方向进步,给未来的一代代留下更清洁且可持续的空中交通系统。

【安全与风险并存:无限战机是否夭折】

当然这些现在都还只是个“小幻想”呢,要真到实现的那天还早着呢。

实际上,当下世界上还没有任何一台设备能真正做到可控且高效的核聚变反应。把核聚变用到交通工具上,尤其是战机上,让其充当战机的动力,不但需要有核聚变反应,关键还在于怎样把核聚变反应给小型化。

从这方面来看,在全球范围放消息的,当下就只是洛马公司,因而,对这项技术的幻想差不多就是一次押宝,全球所有的生产商都在盼着洛马的成果呢。

另外,核反应堆安全性这方面的问题会是无限战机推广的一大主要阻碍。不管是原子弹爆炸,还是切尔诺贝利核泄漏,“核”这个字眼早就在人们心里贴上了辐射、变异之类的标签了。

原子聚合反应产生的条件可太复杂啦。得在很短时间里给到特别高的温度跟压力,还得保证在这样的情形下容器是安全的。另外呢,让聚合反应长时间稳定地有高温高压输出是个难题,科学家们咋解决这个问题依旧面临着巨大的考验。

带着核反应堆的飞机或者其他交通工具有没有核泄露的危险,会不会向外辐射,这些都是人们主要操心的事儿,到时候会不会引得人们抗议可不好说。

【结语】

便携式核反应堆的现身,那肯定给咱对能源的利用方式带来了不小的变化,这无限续航肯定会对我们各方面都有影响。

虽说这项技术一开始或许会先在军事上用起来,还会很大程度改变世界战争的局面。可咱们还是得相信,最后所有技术都会用到民用上。毕竟从民众中来,到民众中去,为民众所用才是所有技术进步的根本动力嘛。

以后咱也盼着有更多的载具能用上这种能无限续航的核反应堆,就像现在老是在说的新能源电车续航这事,说不定以后还能有个核反应堆动力的新车子出来,到那时候说不定一辆车就能实现全球游玩了。

1. 2014 年 10 月 17 号,从中国核网那得知,洛克希德马丁宣称在小型聚变反应堆技术上有了突破。

2. 2023 年 6 月 1 号,腾讯网说,一个直径才 3 英尺的那种紧凑型聚变反应堆达成了一个特别大的里程碑。

3. 2020 年 9 月 7 号,网易新闻说美国准许了世上最小的核反应堆,那玩意儿有着紧凑的样子和模块化的设计。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多