今天我们来聊聊核动力飞机。在冷战期间，美苏两国制造了超过7万枚核弹，采用陆基、海基和空基三位一体的方式进行核打击。其中，陆基包括固定式导弹发射井、移动式导弹发射车、核导弹列车等，海基有战略导弹核潜艇、核动力巡洋舰等，而空基则主要使用战略轰炸机。然而，轰炸机与其他投放武器相比，在续航上存在很大的劣势，无法长时间在空中保持战备状态。
于是，美苏两国都想到了一个办法，那就是给轰炸机加装核动力，以保证其长时间在空中处于战备状态，从而达到一种行之有效的核威慑战术。理论上，一磅浓缩铀释放的能量可以驱动一架飞机不停地环绕地球飞行80圈。所以，美苏两国都需要这种航程几乎不受限制的轰炸机，但这种设计存在一个巨大的风险，那就是核辐射问题。
核辐射实际上是众多带有高能量的抛射微粒。当这些粒子涌向人体时，会破坏人体的细胞组织，长时间暴露之下会导致内脏破裂甚至死亡。美国的方案是给飞行员加装一套沉重的防辐射外衣，以避免他们遭受核辐射。苏联的方案则更加疯狂。因此，核动力飞机需要解决两个问题，一是如何给航空发动机提供核动力，二是如何保证机组人员的安全。今天我们就来聊聊疯狂的核动力飞机。
早在1946年5月，美国就启动了核动力飞行器计划，但一直毫无进展，因为工程师们在核反应堆小型化上遇到了困难。毕竟飞机不同于潜艇，无法提供足够的空间加装反应堆。直到1951年，美国空军才对通用电气和普惠两家公司发出需求，要求两家公司研发可以使用核动力的空气循环发动机。美国的康维尔公司负责研发核反应堆的辐射屏蔽设备。最后，通用电气胜出，研发了两台涡轮风扇发动机，借助两台被屏蔽起来的反应堆，成功达到了近满功率的输出，为航空发动机提供了核动力。这项技术基本验证成功。
美国空军选择了当时航程最远的轰炸机——B36超远程战略轰炸机进行核改装。B36是第一款可以挂载美国核武库所有核弹头的轰炸机。其33吨的最大载弹量和9700公里的航程，使其成为世界上第一种能够执行洲际轰炸任务的轰炸机。而且B36还有一个特别的设计，就是采用螺旋桨和喷气式发动机混搭的动力系统。因为当时的喷气式发动机刚刚起步，在推力上与螺旋桨发动机相比还有差距。为了航程，B36配备了6具活塞式发动机和两台喷气式发动机。
这架B36轰炸机加装了一台1兆瓦的气冷式核反应堆，被命名为NB36H，前面的“N”代表核能（Nuclear）。虽然这个反应堆可以与发动机连接，为飞机提供动力，但美国空军只是将反应堆装上飞机，以验证核辐射对机组人员的影响，因为这是最关键的问题。这种核动力驱动方式被称为反应堆喷气发动机。有两种方案，一种是飞机在飞行时，反应堆启动，加热堆芯周围的液态金属，然后让高速气流与高温液态金属接触，使气流变成高温高压气体，经过导流，这些气体通向各个引擎的增压涡轮，最后喷出产生反推力。这是一种很巧妙的混合动力，即飞机起降时，发动机使用的是燃油，爬升至高空后切换为核动力。第二种方案是空气不直接进入堆芯，而是使用热交换器加热空气。热交换器内有水或液态金属，它们循环流动，不断从堆芯中带出热量，并加热从外部通过的空气，如此往复带动发动机。
1955年，在爱达荷州的一个试验场，这款被称为热传导反应堆试验一号的发动机在地面进行了效能实验。工程师们测试了由反应堆辐射防护罩、两台X39发动机、管道控制部件和各种仪表组成的完整飞行动力装置。据公布的信息显示，这款核动力发动机在飞机以740公里每小时的速度巡航时，航程可以达到惊人的48300公里，这等于是绕行地球一圈还多出8000公里。
改装计划开始后，许多难题接踵而至，其中最主要的就是反应堆的核辐射问题。康维尔公司给NB36H加装了包围反应堆的大型水箱，水可以起到屏蔽核辐射和充当反应堆慢化剂的作用。飞机驾驶舱后方加装了圆形防护罩，由铅板构成，直径2米，厚10厘米，光铅板的重量就高达5吨，而驾驶舱则是一个由铅板和密封橡胶组成的屏蔽舱，重达11吨。这个驾驶舱可以拆卸，平时装入机场下方的防护罩内。起飞时再吊装至飞机上，以最大限度减少对飞机的辐射。机组人员还要穿上特制的防护服。尽管有这样的重重防护，还是有微量的核辐射会从飞机中泄漏出来。虽然短时间内不致命，但对于一架设计留空时间长达数周的飞机来说，辐射的累积效应是非常大的。
他们开始严格测试机组人员在轰炸机中受到的辐射量。之后，NB36H搭载了这款反应堆，在1955年至1957年间共完成了47次飞行。反应堆虽然不提供动力，但提供了大量关于核辐射的数据。NB36H每次飞行时，后面都会有一架B50轰炸机伴飞，这架飞机装有传感器，负责监控空气中是否有泄漏的中子。这架轰炸机上还搭载了一队全副武装的海军陆战队员，一旦NB36H坠毁，B50上的士兵会马上跳伞并封锁坠机现场。对于执行这一任务的士兵来说，这无疑是一项非常危险的任务，因为他们也会受到核辐射的威胁。从某种意义上来说，他们是在为一枚飞行中的核弹护航。
经过长达两年的测试，美国空军发现，即便由核反应堆防护罩、驾驶舱防护罩、成员防护服组成的层层保护，机组成员还是会受到核辐射的侵扰，这个问题一直无法解决。而传统的核电站为了保证不泄漏，会建造巨大的防护墙，还有大型冷却系统、控制系统、监测系统，这在狭小的飞机上是无法做到的。说到底，飞机就是一种不适合加装核裂变装置的武器。最后，这个核动力飞行器项目被放弃，两架NB36H也被拆毁。
当苏联克格勃获悉美国正在研制核动力飞机时，苏联军方也坐不住了，随即要求上马自己的核动力轰炸机项目。1955年8月，苏联启动了一个代号为图119的计划，这个计划是在当时苏联的超远程战略轰炸机图95的基础上开发的，并且在苏联的原子弹之父伊戈尔·库尔恰托夫的指导下进行的。苏联虽然第一颗原子弹试爆晚于美国4年，但第一颗氢弹只晚于美国一年。可以说，苏联在核武器的研发上比美国更为激进，有赶超之势。这架改装的图95轰炸机也采用常规动力飞行，笨重的反应堆被放在飞机中后部的弹舱内，这样导弹和炸弹只能安装在外部悬挂架上。飞机全身用铅和特种材料做屏蔽，周身布满放射性探测器，一旦检测到泄漏会第一时间报警。这架飞机的设计复杂程度远高于美国的NB36H，但第一架验证机还是让苏联发现，他们无法解决反应堆的有效控制和散热问题。
苏联政府要求一定要研制出核动力轰炸机，以在这一领域领先美国。库尔恰托夫和研发小组绞尽脑汁寻求技术突破，同时还发动克格勃的特工们获取美国NB36H的绝密资料。四个月后，一份美国NB36H核动力飞机的机密文件被放到了库尔恰托夫的办公桌上。这样，苏联方面得知，美国的NB36H虽然加装了核反应堆，但并没有直接为飞机提供动力，而是一直在验证防辐射问题。于是，库尔恰托夫说服了上级，建议按照美国的思路先做实验。但即便如此，难度还是很大，这等于是在飞机上修了一个桑拿房，而且里面还装着致命的核反应堆，这就是一颗飞行的核弹。这架飞机的研发比想象中要困难得多。
经过6年的研发，库尔恰托夫的团队终于成功研发了这架名为图119的核动力轰炸机。时任苏联航空部长的杰曼·戈尔久耶夫参观了这架飞机，陪同的库尔恰托夫说，核动力飞机对防护的要求非常高，一根头发丝大小的缝隙都不能出现，否则反应堆中的中子就会泄漏，后果不堪设想。戈尔久耶夫问道，中子泄漏会怎么样？库尔恰托夫风趣地回答道：“如果在零下50度的西伯利亚，您来到野外把裤子拉链拉开，结果会怎么样？”戈尔久耶夫听后哈哈大笑。这架图119进行了60多次飞行，并且与美国的NB36H不同，图119直接使用了核动力发动机，即核反应堆直接为涡桨发动机提供动力。这点美国只是在地面进行了验证，并未实际装机，而苏联则是研发出了一架完整的核动力飞机。
根据设计师的推算，图119的核反应堆填充满一次燃料后，能够支持轰炸机绕地球飞行80圈。根据地球周长4万公里进行换算，能够连续飞行多达320万公里。当然，这只是理论上的上限，实际上飞机的机体、发动机的寿命以及机组人员根本无法承受。设计师在机舱里增加了厚度高达10厘米的圆形防护层，但最终仍发现会有辐射泄漏。飞行员长时间驾驶这种飞机，就如同赤身裸体走进刚刚爆炸后的核电站。
测试结果表明，核动力飞机在当时的技术条件下难以发挥战斗力。例如，飞机座舱全部用铅板来防辐射，这样会导致机体过重，巡航速度严重下降。虽然飞机的巡航能力足够，但飞行时速会严重下降，对敌机的突防能力也会降低。另外还有反应堆工作时过热的问题。当然，最严重的问题就是安全问题，任何一点纰漏都会导致核泄漏。而且克格勃这时还得知美国已经放弃了核动力飞机，经过长时间的考虑，苏联也迫不得已放弃了图119项目。
还有一个原因是，60年代之后，洲际弹道导弹获得了长足发展，速度能达到10马赫以上，并且只要稍加改进，速度还能继续提高。其突防能力和核打击能力远超过核动力飞机。因此，费力不讨好的核动力飞机失去了存在的必要。这个冷战时期美苏两国的疯狂项目最终都以失败告终。