也是拼了！11.4噸鉛裹住駕駛艙，只為人類第一台飛天核反應堆

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共3285字，26圖。預計閱讀時間：15分鐘。

本文是小火箭核飛機與核動力巡航導彈系列文章的第2篇。在第一篇《核反應堆飛上天：美國空軍動用世界上最大的戰略轟炸機》，我們一起探討了人類第一次把核反應堆送到天上去的事情。

那麼，當大家把核反應堆放在轟炸機裡面的時候，考慮過駕駛這架轟炸機的機組人員的感受么？

於是，增強防護就成為了核動力飛機發展過程中必須要跨過的技術門檻了。

防護

這是保證1架B-36轟炸機能夠安全飛上天空的人員和設備的最小單位。

值得注意的是，B-36轟炸機的機組人員多達13位！

還記得小火箭在前文說過的3大目標吧！

第一：核反應堆的小型化能否成功？

第二：能否研製出有效屏蔽核輻射的設施？

第三：能否摸索出核飛行器的試驗方法？

第一個目標，經橡樹嶺國家實驗室和B-36轟炸機的共同努力，通過採用減小核反應堆的體積和徵用最大的戰略轟炸機的方式完成了。

那麼，把1兆瓦級別的核反應堆放在轟炸機的屁股上，一旦出現泄漏，後果是不堪設想的。

而且，未來如果真的把核動力航空發動機安裝在轟炸機上，其噴流本身就具備相當程度的放射性，因此，必須設計有效的屏蔽設施來保障機組人員的安全。

（或者至少看起來能夠保護一下機組人員，否則飛行員是斷然不敢開這樣的飛機的。）

這就需要對B-36的駕駛艙進行改進。

有趣的是，B-36轟炸機的駕駛艙在與核反應堆形成聯繫之前就有過多次改進的記錄。

上圖為1951年4月27日，工程師們準備把最後出廠的一個B-36A駕駛艙升級改進為B-36E駕駛艙的情形。

不過，專門為了放置核反應堆而升級改進一架B-36轟炸機的駕駛艙，康維爾公司一開始還是下不了決心。

主要是因為在廠房狀態下，升級改進不算難。但是，如果是把一架完好無損的B-36升級為核防護專用型號的話，還涉及到一系列拆解的工作。

這是由B-36A升級為B-36E的駕駛艙的場景。

1952年9月1日，一場破壞力極強的颶風幫助康維爾公司做了決定：一架B-36轟炸機被颶風掀翻，然後狠狠地撞到了基地廠房側面的立柱上，駕駛艙全毀。

於是，康維爾公司終於下定決心，就在這架B-36轟炸機上開始了大張旗鼓地改進工作。

原本13人的機組，被精簡為5人，其中包括1名機長，1名副駕駛，1位飛行機械師，2位核反應堆工程師。

駕駛艙重新設計，由11.4噸鉛和橡膠厚厚地包裹了起來！艙門關閉後，這個結構能夠長時間承受直接暴露在核反應堆堆芯下的輻射。

通過比較上圖和上上圖，就能夠發現抗核輻射駕駛艙和一般駕駛艙的區別了。

這是一輛吊車正在準備將抗核輻射駕駛艙吊裝進入B-36轟炸機機體內的瞬間。

康維爾公司擁有量產B-36轟炸機的能力，在1946年到1959年，共生產了384架B-36轟炸機。

但是，在改造B-36的過程中，為了使新生的NB-36H（哈，這個名字聽起來就很NB啊！）擁有抗核輻射能力，康維爾公司也是邀請了不少其他企業來幫忙。

比如NB-36H的駕駛艙的玻璃，就不再使用普通的航空玻璃，而是用了30厘米厚的鉛玻璃。

流程

解決了反應堆和機體的問題，又解決了機身防護問題之後，就剩下第三個問題了：那就是核反應堆試驗飛機的試驗方法或者說試驗流程是怎樣的？

為了有效測試核反應堆在空中運作對飛行器的影響並盡量減少測試過程中對地面帶來的輻射傷害，整個試驗流程要遵循幾個原則：

首先，在起降階段不得開啟核反應堆，只能在高空啟動試驗；

其次，試驗飛行器只能在新墨西哥州和德克薩斯州上空飛行，這些區域本來就是美國的傳統核武器試驗場；

最後，要遵循科學試驗的控制變數法，做好合理設計。

在實際操作過程中，為了以防萬一，美國空軍準備了一架B-50來進行伴飛（後來又加入了一架C-119）。

一旦飛機失控，開始撲向人口稠密地區，B-50已提前獲得了授權對該機實施擊落操作。

另外，一旦該機發動機熄火，需要迫降在人煙稀少地區時。B-50和C-119上的幾十位美國空軍人員會立刻緊隨其後迫降，並迅速控制周邊區域，號召當地國民警衛隊和警察實施緊急疏散。

注意上圖的NB-36H核反應堆試驗機的垂直尾翼上的核輻射標誌。

這是現代的核輻射標誌。

反應堆在測試飛行之前，已經進行了大量驗證測試，以保證可靠性。

上圖右側就是將近16噸重的1兆瓦核反應堆，左側則是11.4噸鉛和橡膠包裹起來的駕駛艙。

注意上圖左下角有個牌子，寫著「躲遠點」。

這是核反應堆試驗機的機長和副駕駛的座位，飛行儀錶控的天堂。

這是核反應堆試驗機的核工程師座位前的儀錶，實時監測反應堆的溫度、壓力、輻射情況。

由於機組人員由13名縮減為5名，這位核工程師只能身兼多職，同時是機上的醫生和安全員。

這是另一位核工程師的座位，主要用於對核反應堆進行日常操作（開啟、關閉、功率提升、功率減小）。

這是機上機械師的座位。大部分儀錶與其他B-36戰略轟炸機相同，都是監控6台活塞式發動機的轉速、溫度和供油情況的。

不過，右側多了一個緊急按鈕。那是核反應堆艙的火災報警按鈕。

通常的資料顯示，這架飛機在1955年到1957年3月期間，進行了47次測試飛行，累計飛行時長為215小時，累計開啟核反應堆時間為89小時。

為了維持小火箭風格，我專門發動多位好友，經過一長段時間的搜集和整理，終於把47次測試飛行的時間和測試內容拿到。

在本文，小火箭在公號中製成表格如下：

在1955年7月20日到1957年3月28日期間，進行了47次測試飛行，累計飛行時長為215小時，累計開啟核反應堆時間為89小時。

這期間，前期非常謹慎，每次開啟核反應堆之前，都要專門進行測試飛行以確保B-36可靠。開啟反應堆之後，也要進行自由飛行測試，以便弄清楚機尾的核反應堆的輻射對飛機的影響程度。

在1956年的5月份和6月份，測試飛行非常順利，核反應堆空中啟動試驗連續做了4次。

這是世界上第一架也是迄今為止唯一一架B-36核反應堆試驗機飛行在新墨西哥州上空的實拍場景。

1956年3月29日的第14次測試飛行中，核反應堆第4次空中啟動，出現了閥門堵塞的險情。1956年4月4日的第15次測試飛行中，隱藏的閥門問題導致核反應堆冷卻液體出現了第一次泄露。

這是人類第一次在空中出現核反應堆液體的泄露事故，也是迄今為止最後一次。

對於小火箭在前文統計的表格，我還需要特別說明一次：1957年2月27日，核反應堆空中測試飛行進行了第20次空中啟動試驗，也是最後一次。

這一次飛行，持續進行9小時5分鐘，大部分時間都是在墨西哥灣上空以122米的超低空飛掠形式完成的！

1957年6月6日，美國第一款洲際彈道導彈宇宙神首飛成功。

宇宙神洲際彈道導彈和本文的主角NB-36H核反應堆試驗機同為康維爾公司的項目。

兩年前讀過小火箭公號文章《從美國最早的洲際彈道導彈看項目管理》的好友或許還記得康維爾公司自籌經費的堅持與最後的成功。

但是，他們同樣是要做取捨的。洲際彈道導彈的技術成熟度和應用前景更加明朗。最終，公司決定全力以赴發展洲際彈道導彈技術，而把核動力轟炸機的項目暫時擱置了。

後記

一曲終了，有時不是為了結束什麼，反而是在開啟著我們夢寐以求的什麼。就像捷克作曲家德沃夏克的九部交響曲那樣，那奏鳴曲式的第四樂章，盛大而恢弘，這是他的總結，卻又是明顯地在孕育新的經典和新的傳奇。

核反應堆的空中開啟試驗，為人類積累了大量工程技術數據，這些數據和經驗會對未來的應用提供幫助。

以核能作為動力的夢想，在其他領域得到了實現。

公元1955年1月17日上午11時，人類第一艘核動力潛艇鸚鵡螺號以艇上的無線電通訊設備向全世界發出了一條信息：

以核動力前行！

Underway on nuclear power！

隨後，她駛入大洋。不久，就完成了人類艦艇首次穿越北極的壯舉。直到1980年3月3日，鸚鵡螺號核動力潛水艇才退役。

1957年，人類第一艘核動力水面艦船下水。這艘蘇聯工程師打造的核動力破冰船進一步促進了核能推進技術的發展。

1957年12月2日，美國第一艘核動力水面作戰艦艇 長灘號核動力導彈巡洋艦開工建造。1959年7月14日，長灘號下水。

1964年7月13日，人類第一艘核動力航空母艦企業號（最右）、人類第一艘核動力導彈巡洋艦長灘號（中）與班布里奇號核動力導彈巡洋艦（左）組成第一特遣編隊，進行了全核動力不靠港補給的環球航行。

注意上圖企業號航母的甲板上，水兵們組成了愛因斯坦博士的質能方程式，向核動力，向科學致敬。

這是三艘核動力水面艦艇當年進行無燃料補給的全球航行壯舉的航線。

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