丁新
蘇聯(lián)在不久的將來就能夠制造裝有原子發(fā)動機的飛機——原子飛機了?,F(xiàn)在我們完全可以想像得到,這樣的一天總會到來,那時候,巨型的原子飛機將很輕便地飛上天空,用遠比音速還高的速度在天空中連續(xù)飛行幾個月,可以不著陸地環(huán)繞地球飛行幾十轉(zhuǎn)。那時候,我們可以幾乎是轉(zhuǎn)動地球儀一樣方便地作環(huán)球旅行,在一天之內(nèi)走遍冰封雪飄的南極、北極和長滿椰樹、綠陰成叢的赤道地帶;我們剛剛看到北京的天安門,很快就望見了莫斯科的克里姆林宮,再不久又發(fā)現(xiàn)紐約高聳入云的摩天樓。那時候,我們還可以遠離地球,到月亮、火星或其他星球去作客——人類朝夕思慕的星際旅行的理想終于實現(xiàn)了。
空中的大樓
未來的原子飛機跟現(xiàn)在的飛機有什么不同呢?它將是什么樣子呢?
首先讓我們來看看目前的普通客機吧!走進機艙,我們所能看到的只有一排排的座位,除此以外,再也沒有什么別的引人注目的東西了。座位也不多,少的只有二三十個,多的也不過六、七十個。一切跟在公共汽車中所看到的相差不很多。
但是當我們走進未來的原子飛機的時候,情況卻完全不同了。我們簡直是走進了一座華麗的大樓。你看,飛機上有成百的柔軟舒適的座位。這些座位只是占了機艙的很小一部分。我們轉(zhuǎn)彎一看,發(fā)現(xiàn)有一個講究的飯廳,你如果要作比較長時間的空中旅行,你再也用不著要等飛機降落后離開飛機在機場上匆匆地吃飯,然后又匆匆地上飛機,而可以安逸地坐在飛機上吃飯了。不但如此,沒有事情的時候,你還可以去看看電影,或是去看看書報,下下棋,打打撲克,因為飛機里有電影室、懼樂部。必要時,你還可以去洗洗澡,原來浴室也裝上了。飛機里甚至有種著花草樹木的小花園,你還可以去那里散散步。
看到這里,你一定會驚奇:飛機上有客艙、電影室、俱樂部、飯廳、浴室和小花園,這該占多大的地方啊!但是我們還只是參觀了飛機上的一部分。如果我們再從另外一個門進去,我們還可以看到一個很大的貨艙,那里放著許多行李、貨物,甚至一輛一輛的小汽車也放上了,好像一個停事場。
然而這還不是飛機的全部分。在飛機的最后一部分還裝有強有力的原子航空發(fā)動機。飛機的翅膀就安在放發(fā)動機的機身后部的兩側(cè)。發(fā)動機是由坐在飛機最前面的駕駛室里的駕駛?cè)藛T操縱的。
所以從外表看來,飛機實在大得驚人,飛機的長度不再是幾十公尺,而是一二百公尺以上。遠遠看去,活像一支大尾巴的箭,而不再像我們平常所看到的“燕子式”飛機那樣的了。
航行在風平浪靜的空氣的海洋上
未來的原子飛機如此巨大,設(shè)置如此完善,好像一只大郵船。不過這只郵船不是航行在波浪滔天的汪洋大海之中,而是航行在風平浪靜的空氣的海洋上。
我們說是航行在風平浪靜的空氣的海洋上,并不是說空氣的海洋在任何情況下都是很適宜于航行的。事實上,大氣的變化要比大海的變化多得多。風雨、云霧、雷電,給航空帶來了遠比航海更多的困難,它們像狡猾兇惡的敵人一樣在等待著駕駛員的每一個疏忽大意。不過,這種空氣的變化離開地面愈遠就愈小。在接近一萬公尺以上的高空,空氣的變化就極小極小。那里永遠是萬里無云,永遠是蔚藍色的晴朗的天空,也就是最理想的航空氣候。原子飛機就將在這樣的高空飛行,所以能夠風平浪靜地平安航行。
當然,原子飛機所以要在高空飛行,不僅是因為在那里受不到變化多端的大氣的影響,而且還因為在高空中空氣很稀薄,飛行的阻力非常小,飛行速度也就可以大大提高。所以人們說:飛得高也就是飛得快。裝有強大原子發(fā)動機的原子飛機在高空中完全可以飛行每小時幾千公里,甚至一萬公里以上。那就是說,不但可以趕上地球旋轉(zhuǎn)的速度,永
遠向著太陽,而且可以遠遠超過這種速度,環(huán)繞地球一周只要幾小時就夠了。
普通人受得了嗎?
那么,在這么高的空氣稀薄的空中飛行,人怎么受得了呢?我們目前的一般飛機正是因為這個原因而無法征服高空的。但是這個問題對原子飛機來說是比較容易解決的??梢栽陲w機中安裝密封艙,利用氧氣設(shè)備把艙內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)得跟地面上完全一樣,而這些設(shè)備的重量對原子飛機完全不是什么負擔。
也許有人會問:飛機飛得這么快,這么高,普通人可能吃不消吧?事實上,這個顧慮也是多余的。飛機既然在高空中受不到風暴、云雨的影響,就可以行駛得非常平穩(wěn),人在飛機中根本感覺不到有什么不舒服,遠比坐小汽車要舒服得多。人對高速度本身也不會引起什么不適的反應(yīng)。蘇聯(lián)最新式的TY—104式噴氣客機在一萬公尺的空中以每小時800公里的速度飛行,情況非常良好,乘客毫無暈船暈車的感黨,可以行動自如。機艙中的人造氣候使乘客在呼吸時完全如在地面上一樣。不但空氣很新鮮,溫度和濕度也很適宜。外面的溫度下降到攝氏零下50—60度,而機艙內(nèi)仍然溫暖如春,保持在零上20度左右。就是老弱病人和小孩坐在飛機內(nèi)也沒有什么特殊感覺。沒有問題,未來的原子飛機的設(shè)置和裝備只會比這更好。
秘密在哪里?
原子飛機為什么能夠做到其他飛機所不能做到的“奇跡”呢?為什么能夠連續(xù)飛行幾個月,造得這么巨大呢?
五十年前,科學家制造出第一架飛機,為人類的交通事業(yè)開辟了一個新的時代,人類能夠離開地面飛向天空了。但是當時的飛機既飛不快,又飛不高,也飛不久。既不能節(jié)省乘客的旅行時間,又不很安全,也受不住愈是接近地面愈是強烈的氣候變化,這樣的飛機顯然是不實用的。
要飛得快,飛得遠,飛得久,這就是飛機一出現(xiàn)以后擺在航空界前面的三個重大問題。
半世紀以來,航空界為了改進飛機,曾經(jīng)作了巨大的奮斗。比如說,盡量加強翅膀的浮力,減少飛機的迎面阻力,而其中最重要的是增加航空發(fā)動機的推進能力。噴氣式飛機的出現(xiàn)是航空界的一次重大革命,這次革命解決了長期存在著的飛機的動力問題,因而使飛機能夠突破音速,飛快前進。
但是不論是活塞式飛機也好,噴氣式飛機也好,有一個極為重要的問題無法獲得解決,那就是不能自由地連續(xù)飛行許多時候。目前的一般民用飛機,如果載滿乘客和貨物,只能連續(xù)飛行二、三小時,就要停下來加油。就是完全不載乘客或貨物,也只能連續(xù)飛行七、八小時。所以,從北京到西藏要飛行十幾個小時,就不能一直飛到,必須在幾個中間站停下來加油,然后繼續(xù)起飛。從北京到莫斯科,距離更遠,中間站也就需要更多些。
這是什么道理呢?
這是因為活塞式或噴氣式飛機中發(fā)動機工作所需的能量是經(jīng)過化學燃料(如汽油)的燃燒而取得的,因而是有限的。我們?nèi)紵还蜁r可以利用的熱量只有2—3千卡。一架普通的擁有2000匹馬力發(fā)動機的活塞式飛機,飛行一小時至少要耗費汽油500公斤。這就是說,如果飛機要進行連續(xù)不斷的遠距離的飛行的話,就需要攜帶巨量數(shù)以噸計的燃料。這么巨量的燃料根本不可能一次裝在飛機上,就是假定裝得下,飛機也就不可能再有其他的用途(如載客運貨)了。
未來的原子習機,從原理上來說,跟噴氣式飛機沒有重大的區(qū)別,即同樣是想法得到能量來推動噴氣發(fā)動機,依靠向后噴出的空氣的巨大反作用使飛機飛快前進。但是跟噴氣式或活塞式飛機不同,原子飛機的發(fā)動機所需的能量不是從燃燒中取得,而是從原子核的分裂過程中取得的。這就是原子飛機所以能夠不著落地面而在空中連續(xù)飛行幾個月的秘密,也就是原子飛機的突出優(yōu)點。
我們知道,原子核內(nèi)部儲存著巨大的能量。一公斤的分裂物質(zhì)(如鈾)在原子核分裂過程中所得到的能量要比燃燒所得到的大幾百萬倍。據(jù)計算,不到一公斤的鈾,就足夠使重達20—30頓的飛機環(huán)繞地球飛行一周,而在同樣條件下使用化學燃料就要超過十五萬公斤。
就是因為這樣,未來的原子飛機只要帶上幾十公斤的核子“燃料”,就可以不停地在空中飛行幾個月,無需降落。而且,原子飛機將擁有比目前一般飛機要多幾十倍以至幾百倍的動力(比如說有五十萬匹馬力),因而可以把飛機造得巨大無比,遠非目前飛機所能比擬。
機身為什么這么長?
原來在設(shè)計原子飛機的時候,曾經(jīng)碰到一個極大的困難,那就是如何防止原子放射線對人的危害問題。原子核在分裂過程中會放出一種對人體有殺傷作用的射線,所以必須制造一種防護壁把原子發(fā)動機部分的原子堆擋住。不過要遮住殺傷性的射線,就要用不少很厚的防護壁(比如說,每立方尺要有好幾頓重),而這對飛機來說顯然是太笨重了。
但是沒有防護壁又不行。問題是如何想法減少防護壁的厚度。經(jīng)過研究證明,如果把原子堆安裝得離人愈遠,原子射線的殺傷強度就愈少。估計原子射線如果能和乘客離開50公尺,它的強度就大為減弱,只有原來的五百分之一左右。于是設(shè)計家就把帶有原子堆的原子航空發(fā)動機裝在飛機的尾部,再用不太厚重的防護壁隔開來,而把客艙設(shè)在飛機的前頭,貨物卻不妨放在飛機的腹部。同時,盡可能把機身做得長一些,使尾部和前部超過50公尺以上。另外,再加上一些其他的防護裝置,機上人員就完全可以保證沒有危險了。
把世界傾倒過來
原子飛機的研究和試驗時期就要結(jié)束,原子飛機加入定期班機航行的日子就要來到了。原子飛機不但標志著航空界又發(fā)生一次重大的革命,而且將給人類的交通事業(yè)帶來重大的變化。到將來,原子飛機必然會發(fā)展得非常普遍,我們每個人都將會有機會坐在原子飛機里面愉快地作環(huán)球旅行,更加廣泛地增進我們的知識。那時,人們就可以飛向天空,
“把世界傾倒過來,像傾倒一只酒杯”。