丁新
蘇聯(lián)在不久的將來(lái)就能夠制造裝有原子發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)——原子飛機(jī)了?,F(xiàn)在我們完全可以想像得到,這樣的一天總會(huì)到來(lái),那時(shí)候,巨型的原子飛機(jī)將很輕便地飛上天空,用遠(yuǎn)比音速還高的速度在天空中連續(xù)飛行幾個(gè)月,可以不著陸地環(huán)繞地球飛行幾十轉(zhuǎn)。那時(shí)候,我們可以幾乎是轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhǎng)滿(mǎn)椰樹(shù)、綠陰成叢的赤道地帶;我們剛剛看到北京的天安門(mén),很快就望見(jiàn)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(shí)候,我們還可以遠(yuǎn)離地球,到月亮、火星或其他星球去作客——人類(lèi)朝夕思慕的星際旅行的理想終于實(shí)現(xiàn)了。
空中的大樓
未來(lái)的原子飛機(jī)跟現(xiàn)在的飛機(jī)有什么不同呢?它將是什么樣子呢?
首先讓我們來(lái)看看目前的普通客機(jī)吧!走進(jìn)機(jī)艙,我們所能看到的只有一排排的座位,除此以外,再也沒(méi)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(gè),多的也不過(guò)六、七十個(gè)。一切跟在公共汽車(chē)中所看到的相差不很多。
但是當(dāng)我們走進(jìn)未來(lái)的原子飛機(jī)的時(shí)候,情況卻完全不同了。我們簡(jiǎn)直是走進(jìn)了一座華麗的大樓。你看,飛機(jī)上有成百的柔軟舒適的座位。這些座位只是占了機(jī)艙的很小一部分。我們轉(zhuǎn)彎一看,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)講究的飯廳,你如果要作比較長(zhǎng)時(shí)間的空中旅行,你再也用不著要等飛機(jī)降落后離開(kāi)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)上匆匆地吃飯,然后又匆匆地上飛機(jī),而可以安逸地坐在飛機(jī)上吃飯了。不但如此,沒(méi)有事情的時(shí)候,你還可以去看看電影,或是去看看書(shū)報(bào),下下棋,打打撲克,因?yàn)轱w機(jī)里有電影室、懼樂(lè)部。必要時(shí),你還可以去洗洗澡,原來(lái)浴室也裝上了。飛機(jī)里甚至有種著花草樹(shù)木的小花園,你還可以去那里散散步。
看到這里,你一定會(huì)驚奇:飛機(jī)上有客艙、電影室、俱樂(lè)部、飯廳、浴室和小花園,這該占多大的地方?。〉俏覀冞€只是參觀(guān)了飛機(jī)上的一部分。如果我們?cè)購(gòu)牧硗庖粋€(gè)門(mén)進(jìn)去,我們還可以看到一個(gè)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(chē)也放上了,好像一個(gè)停事場(chǎng)。
然而這還不是飛機(jī)的全部分。在飛機(jī)的最后一部分還裝有強(qiáng)有力的原子航空發(fā)動(dòng)機(jī)。飛機(jī)的翅膀就安在放發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)身后部的兩側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)是由坐在飛機(jī)最前面的駕駛室里的駕駛?cè)藛T操縱的。
所以從外表看來(lái),飛機(jī)實(shí)在大得驚人,飛機(jī)的長(zhǎng)度不再是幾十公尺,而是一二百公尺以上。遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)那樣的了。
航行在風(fēng)平浪靜的空氣的海洋上
未來(lái)的原子飛機(jī)如此巨大,設(shè)置如此完善,好像一只大郵船。不過(guò)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(fēng)平浪靜的空氣的海洋上。
我們說(shuō)是航行在風(fēng)平浪靜的空氣的海洋上,并不是說(shuō)空氣的海洋在任何情況下都是很適宜于航行的。事實(shí)上,大氣的變化要比大海的變化多得多。風(fēng)雨、云霧、雷電,給航空帶來(lái)了遠(yuǎn)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(gè)疏忽大意。不過(guò),這種空氣的變化離開(kāi)地面愈遠(yuǎn)就愈小。在接近一萬(wàn)公尺以上的高空,空氣的變化就極小極小。那里永遠(yuǎn)是萬(wàn)里無(wú)云,永遠(yuǎn)是蔚藍(lán)色的晴朗的天空,也就是最理想的航空氣候。原子飛機(jī)就將在這樣的高空飛行,所以能夠風(fēng)平浪靜地平安航行。
當(dāng)然,原子飛機(jī)所以要在高空飛行,不僅是因?yàn)樵谀抢锸懿坏阶兓喽说拇髿獾挠绊?,而且還因?yàn)樵诟呖罩锌諝夂芟”?,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(shuō):飛得高也就是飛得快。裝有強(qiáng)大原子發(fā)動(dòng)機(jī)的原子飛機(jī)在高空中完全可以飛行每小時(shí)幾千公里,甚至一萬(wàn)公里以上。那就是說(shuō),不但可以趕上地球旋轉(zhuǎn)的速度,永
遠(yuǎn)向著太陽(yáng),而且可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這種速度,環(huán)繞地球一周只要幾小時(shí)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(jī)正是因?yàn)檫@個(gè)原因而無(wú)法征服高空的。但是這個(gè)問(wèn)題對(duì)原子飛機(jī)來(lái)說(shuō)是比較容易解決的??梢栽陲w機(jī)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(duì)原子飛機(jī)完全不是什么負(fù)擔(dān)。
也許有人會(huì)問(wèn):飛機(jī)飛得這么快,這么高,普通人可能吃不消吧?事實(shí)上,這個(gè)顧慮也是多余的。飛機(jī)既然在高空中受不到風(fēng)暴、云雨的影響,就可以行駛得非常平穩(wěn),人在飛機(jī)中根本感覺(jué)不到有什么不舒服,遠(yuǎn)比坐小汽車(chē)要舒服得多。人對(duì)高速度本身也不會(huì)引起什么不適的反應(yīng)。蘇聯(lián)最新式的TY—104式噴氣客機(jī)在一萬(wàn)公尺的空中以每小時(shí)800公里的速度飛行,情況非常良好,乘客毫無(wú)暈船暈車(chē)的感黨,可以行動(dòng)自如。機(jī)艙中的人造氣候使乘客在呼吸時(shí)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(jī)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(jī)內(nèi)也沒(méi)有什么特殊感覺(jué)。沒(méi)有問(wèn)題,未來(lái)的原子飛機(jī)的設(shè)置和裝備只會(huì)比這更好。
秘密在哪里?
原子飛機(jī)為什么能夠做到其他飛機(jī)所不能做到的“奇跡”呢?為什么能夠連續(xù)飛行幾個(gè)月,造得這么巨大呢?
五十年前,科學(xué)家制造出第一架飛機(jī),為人類(lèi)的交通事業(yè)開(kāi)辟了一個(gè)新的時(shí)代,人類(lèi)能夠離開(kāi)地面飛向天空了。但是當(dāng)時(shí)的飛機(jī)既飛不快,又飛不高,也飛不久。既不能節(jié)省乘客的旅行時(shí)間,又不很安全,也受不住愈是接近地面愈是強(qiáng)烈的氣候變化,這樣的飛機(jī)顯然是不實(shí)用的。
要飛得快,飛得遠(yuǎn),飛得久,這就是飛機(jī)一出現(xiàn)以后擺在航空界前面的三個(gè)重大問(wèn)題。
半世紀(jì)以來(lái),航空界為了改進(jìn)飛機(jī),曾經(jīng)作了巨大的奮斗。比如說(shuō),盡量加強(qiáng)翅膀的浮力,減少飛機(jī)的迎面阻力,而其中最重要的是增加航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)能力。噴氣式飛機(jī)的出現(xiàn)是航空界的一次重大革命,這次革命解決了長(zhǎng)期存在著的飛機(jī)的動(dòng)力問(wèn)題,因而使飛機(jī)能夠突破音速,飛快前進(jìn)。
但是不論是活塞式飛機(jī)也好,噴氣式飛機(jī)也好,有一個(gè)極為重要的問(wèn)題無(wú)法獲得解決,那就是不能自由地連續(xù)飛行許多時(shí)候。目前的一般民用飛機(jī),如果載滿(mǎn)乘客和貨物,只能連續(xù)飛行二、三小時(shí),就要停下來(lái)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(shí)。所以,從北京到西藏要飛行十幾個(gè)小時(shí),就不能一直飛到,必須在幾個(gè)中間站停下來(lái)加油,然后繼續(xù)起飛。從北京到莫斯科,距離更遠(yuǎn),中間站也就需要更多些。
這是什么道理呢?
這是因?yàn)榛钊交驀姎馐斤w機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)工作所需的能量是經(jīng)過(guò)化學(xué)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(shí)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(dòng)機(jī)的活塞式飛機(jī),飛行一小時(shí)至少要耗費(fèi)汽油500公斤。這就是說(shuō),如果飛機(jī)要進(jìn)行連續(xù)不斷的遠(yuǎn)距離的飛行的話(huà),就需要攜帶巨量數(shù)以噸計(jì)的燃料。這么巨量的燃料根本不可能一次裝在飛機(jī)上,就是假定裝得下,飛機(jī)也就不可能再有其他的用途(如載客運(yùn)貨)了。
未來(lái)的原子習(xí)機(jī),從原理上來(lái)說(shuō),跟噴氣式飛機(jī)沒(méi)有重大的區(qū)別,即同樣是想法得到能量來(lái)推動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),依靠向后噴出的空氣的巨大反作用使飛機(jī)飛快前進(jìn)。但是跟噴氣式或活塞式飛機(jī)不同,原子飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)所需的能量不是從燃燒中取得,而是從原子核的分裂過(guò)程中取得的。這就是原子飛機(jī)所以能夠不著落地面而在空中連續(xù)飛行幾個(gè)月的秘密,也就是原子飛機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)。
我們知道,原子核內(nèi)部?jī)?chǔ)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(guò)程中所得到的能量要比燃燒所得到的大幾百萬(wàn)倍。據(jù)計(jì)算,不到一公斤的鈾,就足夠使重達(dá)20—30頓的飛機(jī)環(huán)繞地球飛行一周,而在同樣條件下使用化學(xué)燃料就要超過(guò)十五萬(wàn)公斤。
就是因?yàn)檫@樣,未來(lái)的原子飛機(jī)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(gè)月,無(wú)需降落。而且,原子飛機(jī)將擁有比目前一般飛機(jī)要多幾十倍以至幾百倍的動(dòng)力(比如說(shuō)有五十萬(wàn)匹馬力),因而可以把飛機(jī)造得巨大無(wú)比,遠(yuǎn)非目前飛機(jī)所能比擬。
機(jī)身為什么這么長(zhǎng)?
原來(lái)在設(shè)計(jì)原子飛機(jī)的時(shí)候,曾經(jīng)碰到一個(gè)極大的困難,那就是如何防止原子放射線(xiàn)對(duì)人的危害問(wèn)題。原子核在分裂過(guò)程中會(huì)放出一種對(duì)人體有殺傷作用的射線(xiàn),所以必須制造一種防護(hù)壁把原子發(fā)動(dòng)機(jī)部分的原子堆擋住。不過(guò)要遮住殺傷性的射線(xiàn),就要用不少很厚的防護(hù)壁(比如說(shuō),每立方尺要有好幾頓重),而這對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)顯然是太笨重了。
但是沒(méi)有防護(hù)壁又不行。問(wèn)題是如何想法減少防護(hù)壁的厚度。經(jīng)過(guò)研究證明,如果把原子堆安裝得離人愈遠(yuǎn),原子射線(xiàn)的殺傷強(qiáng)度就愈少。估計(jì)原子射線(xiàn)如果能和乘客離開(kāi)50公尺,它的強(qiáng)度就大為減弱,只有原來(lái)的五百分之一左右。于是設(shè)計(jì)家就把帶有原子堆的原子航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝在飛機(jī)的尾部,再用不太厚重的防護(hù)壁隔開(kāi)來(lái),而把客艙設(shè)在飛機(jī)的前頭,貨物卻不妨放在飛機(jī)的腹部。同時(shí),盡可能把機(jī)身做得長(zhǎng)一些,使尾部和前部超過(guò)50公尺以上。另外,再加上一些其他的防護(hù)裝置,機(jī)上人員就完全可以保證沒(méi)有危險(xiǎn)了。
把世界傾倒過(guò)來(lái)
原子飛機(jī)的研究和試驗(yàn)時(shí)期就要結(jié)束,原子飛機(jī)加入定期班機(jī)航行的日子就要來(lái)到了。原子飛機(jī)不但標(biāo)志著航空界又發(fā)生一次重大的革命,而且將給人類(lèi)的交通事業(yè)帶來(lái)重大的變化。到將來(lái),原子飛機(jī)必然會(huì)發(fā)展得非常普遍,我們每個(gè)人都將會(huì)有機(jī)會(huì)坐在原子飛機(jī)里面愉快地作環(huán)球旅行,更加廣泛地增進(jìn)我們的知識(shí)。那時(shí),人們就可以飛向天空,
“把世界傾倒過(guò)來(lái),像傾倒一只酒杯”。