核动力飞机你敢坐?设计师设想由核聚变提供电力
有这么一架飞机,只需三个小时便能把你从伦敦送到纽约。虽然时速高达每小时2300英里(约合3680公里),大西洋在你下方倏忽而过,但旅行体验依然舒适,头等舱甚至算得上奢侈。这架飞机名叫“闪光猎鹰”,看上去就像视频游戏《光晕》(Halo)中的宇宙飞船一样。它可以填补上超音速协和式飞机自2003年退役以来的空缺。
不过,目前原型机还没有制造出来,这款飞机的设计还仅存在于西班牙设计师奥斯卡·维纳尔斯(Oscar Vinals)的想象之中。2014年,他还为BBC的“未来”(Future)频道设计了一款“鲸鱼形状”的巨型客机。
按照维纳尔斯的设想,“闪光猎鹰”将能携带250名乘客,飞行时速为3马赫,机身长度比协和式飞机长130英尺(约合39米),翼展更是协和式飞机的两倍。飞机引擎甚至可以倾斜20度,以便让飞机像直升机一样垂直起飞和降落。
“闪光猎鹰”的核心部位更采用了革命性的设计:飞机中安装了一个核聚变反应堆,利用核能为六台电动发动机提供飞行动力。 “我认为核聚变会成为未来获取大量电力的最佳来源,”维纳尔斯说道,“同时它还很‘绿色’,不会产生危险的废弃物。”
“如今,我们已经对核聚变的原理有了清楚的认识,而且有很多这方面的研究,比如托卡马特核聚变装置(Tokamak)、国际热核聚变反应堆项目(Iter)、还有仿星器(Stellarator)等。我相信在接下来的五到七年之内,我们就能建成第一座稳定的、可用于生产的核聚变反应堆了。”
不管我们短期内究竟能否找到价格低廉、储量巨大的能源,维纳尔斯的设想重新唤起了飞机设计师们自上世纪50年代以来就有的梦想——把核反应堆安装到飞机上。
从理论上来说,核反应堆一次可以在空中待上数月之久——只要你的飞机够大,机组人员可以轮流值班就行。但英国航空航天技术研究所的西蒙·威克斯(Simon Weeks)指出,在飞机上安装核裂变反应堆会带来一系列的问题。你不仅需要一个“闭环系统”(即能够重新利用废弃燃料的反应堆),还需要大量的防护材料。“核裂变会产生大量中子,而中子会对人体造成很大的伤害。”威克斯说道。“人们常常将‘核能’视为危险的东西,但核聚变并不危险。”核聚变并不会像核裂变那样,形成链式反应,而是将两个或两个以上的原子合成一个更大的原子,在创造更多能量的同时,还不会产生任何污染物。
虽然核聚变目前从技术上来说还难以实现,但维纳尔斯并未被此吓倒。像“闪光猎鹰”这样的理念不需要受到现今科技的限制,因为这些理念的一部分作用便是让我们想象,利用我们尚未掌握的科技设计出的产品会是什么样子。