浮世新人换旧人：中国是否需要核动力巡航导弹？

1/20 3月1日，俄罗斯总统在国情咨文中曝光了一款世人罕有耳闻的核动力巡航导弹，普京声称这款导弹射程无限、机动性强，最重要的是由于采用低空巡航与隐身设计，可穿透任何反导系统，顿时引发世界民众广泛关注。这种导弹有何神秘之处，又为何选择核动力推进装置，而同样面对美国反导系统进逼的中国又是否需要研制这样一款大杀器，本期出鞘带您关注。（查看完整内容搜索微信公众号：sinamilnews）

2/20 综合国情咨文内的描述和其他资料来看，这款可无限巡航的导弹最大可能还是采用了核冲压发动机作为推进装置。不同于依赖压气机的传统发动机，冲压发动机主要依靠高速气流在进气道减速来压缩空气，因此无需活塞、转子等部件，具有结构简单、重量较轻、推重比较高等优势，加之在超音速飞行条件下工作效率超过涡轮喷气发动机，以及可直接利用空气中的氧气当作氧化剂，特别适合作为导弹等高速飞行的推进装置。

3/20 冲压发动机的原理其实很早就被提出，但直到火焰稳定器和利用斜激波来改善进气环境的设计提出后才真正步入发展正轨。前者利用已燃物回流来点燃后续燃料，保证火焰在高速气流中能持续稳定燃烧。后者则利用高速气流在进气道产生的斜激波的反射交叠来使空气减速增压，从而达到适合燃料燃烧的速度水平。此后冲压发动机又加装了火箭发动机作为助推器，解决了在静止条件下如何产生足够推力的问题。

4/20 而当冲压发动机继续发展，特别是在达到5马赫的速度后，新的问题又出现了。此时冲进发动机内的高速气流已无法再靠斜激波来减速，燃烧室内的火焰易被快速流动的气流吹熄，而使发动机停止工作。此外，由于飞行器高速飞行时，阻力与空气密度以及速度的平方成正比，要使导弹在巡航条件下达到较远射程，冲压发动机所要携带的燃料根本是难以想象的。

5/20 这时就有人提出了利用核燃料的连锁反应取代化学燃料来加热空气，此时吸进的空气不用燃烧，但仍会被加热到高温高压后排出，从而产生推力。这样做的一大好处是可以让导弹避免因携带大量燃料而超重，有利于减小气动阻力和增加射程。此外，原本为保证火焰稳定燃烧的复杂设计也可取消，发动机结构将进一步简化。

6/20 但是核动力实际应用起来就没有嘴上说说那么简单了。首先，要产生足够推力必须将空气加热到很高的温度，此时如何防止燃料棒融化，以及让高速气流有足够的接触面积和接触时间来完成加热都是难题。其次，如果是利用气体来直接冷却核反应堆时，如何保证足够的进气压力也是问题。因此核冲压导弹不但要以高速飞行，高度还不能太高。

7/20 因仅靠加热空气获取推力的这一方法有许多弊端，俄罗斯设计核动力巡航导弹时也可能采用了另一条技术路径—以氢作为工质的核热发动机，不过该发动机以往多计划用于太空飞行。核热发动机除了利用核反应堆作为热源外，还携带了氢作为工质，工作时利用被加热至高温高压的氢气所产生的推力前进。采用氢有几大好处，一是导热系数远高于大部分气体，高温下甚至可媲美金属材料，二是速度转换效率高，能量损失较小。

8/20 很多人曾怀疑俄罗斯的这款“明星”导弹能否在技术上实现，但纵观俄罗斯核动力推进装置的发展历程，可连续飞行“数个月”的核动力巡航导弹确实有可能造得出来。比如1958年初的图-95LAL上的核动力堆芯就已能达到预定功率，后来夭折更多是因为难以解决核辐射屏蔽设备的减重问题。此外在核热火箭发动机方面，他们也成功研制过推力达3.5吨的RD-0410核发动机。

9/20 而除了俄罗斯之外，美国也曾研制过一款冥王星核动力巡航导弹。该导弹由 500 兆瓦的核反应堆提供动力，低空飞行时射程可达2万余公里。发射时首先利用火箭助推器升空，爬升至一定的高度并具备足够的速度后启动核冲压发动机。随后以 4.2 马赫的速度巡航飞行至目标区域。但这款导弹在研制时为减轻重量，没有设置防护设施，尾气中含有大量放射性物质，最终被美军抛弃。可见，核动力巡航导弹最大的难处并不是在技术方面能否实现，而是如何屏蔽核辐射等问题。

10/20 除了美俄之外，英国竟也曾搞过核动力巡航导弹。英国的核动力巡航导弹——Avro Z-59，重约20吨，其实更像是一发装着核冲压发动机的蓝钢导弹，它可以两倍音速在低空飞行，并留下放射性尾迹。在飞抵目标后，导弹的核弹头将引爆，而核冲压发动机的反应堆材料则会跟着一块落入目标附近。

11/20 而蓝钢导弹则是英国研制的一种空射型核导弹，采用液体燃料发动机，射程926千米，最大飞行速度可达3马赫。该型导弹具备防区外打击能力，能在地空导弹的防御范围之外发起攻击，曾专为三V轰炸机所用，是英国海军在获得北极星导弹前主要的核威慑武器。它使得三V轰炸机有着强大的核打击能力，蓝钢导弹已于1970年退役。

12/20 而另一大技术难点，导弹核反应堆所采用的冷却方式也备受关注。目前以高浓铀为燃料的快堆通常采用液态金属冷却、热管冷却,以及气体直接冷却等方式，其中液态金属选用水银或钾钠合金时热转换效率已足够推动导弹飞行。但考虑到简化导弹发动机结构以及之前阿拉斯加等地探测到的核辐射，俄罗斯采用气体直接冷却核反应堆的可能性仍最高。这种设计可以说也符合一贯以简单粗暴著称的俄式美学。

13/20 而除了可能引起核污染，核动力导弹会有如此恶名还因其引起的巨大噪音。此外，核反应堆产生的中子辐射也容易导致导弹部件脆化，从而使导弹失灵或失去控制。显然俄罗斯也注意到了这一点，或许是为避免引起不必要的外交纠纷，普京在国情咨文上发布的相关视频中，核动力巡航导弹就几乎全程在海上飞行。

14/20 这款利器采用巡航导弹作为载体，更多还是看重了巡航导弹相对弹道导弹目标信号特征更小，以及可利用地形匹配雷达等设备超低空突防和在雷达盲区内抵近目标的优势。而从俄方发布的视频来看，这款核动力巡航导弹采用了与Kh-101空射巡航导弹相似的后掠翼设计，而后者据说射程可达5000公里。此外Kh-101巡航导弹采用扁平的横截面弹体，具有良好的隐身性能，核动力巡航导弹或已借鉴其设计。

15/20 俄罗斯这次曝光核动力巡航导弹，其实还是反映了俄罗斯面对美国反导优势时的巨大压力。战略核武器系统本身复杂程度就较高，较正常的做法是在现有洲际导弹基础上进行升级，比如改装滑翔弹头等。而俄罗斯搞出这般充满噱头的另类武器，更大可能还是其在常规思路上遇到了某些技术困境。

16/20 而由于核动力巡航导弹在技术方面的种种弊端，尽管其或能达至普京口中的低空突防美军导弹防御系统的效果，中国也没有必要借鉴。“天下武功，唯快不破”，中国发展高超声速武器更容易反制美方反导系统。一方面相比于核动力巡航导弹，高超音速导弹作战费效比更高，另一方面近年来超视距雷达的发展其实也让低空飞行器越来越难以突破防空网。

17/20 而在开发太空方面，中国就不能忽视核动力发动机的巨大优势了。今年两会期间中国航天科技集团六院院长刘志让就曾介绍，国内有关单位正开展空间核动力方案论证和关键技术研究工作，后续将形成核热、核电等多种方案，未来将用于载人深空探测等大规模深空探测任务。核动力发动机毫无疑问该发展，但相较于俄罗斯大咧咧将核动力发动机应用于大气内的飞行器，中国的选择就显得更顺应时势了点。

18/20 把我们的视角再回到俄罗斯。俄罗斯这次选择在国情咨文中曝光核动力巡航导弹，针对美国意味明显。近几年虽然表面上美俄都在尝试缓解双方紧张关系，但无论是在中东还是东欧，美国依旧摆着围堵俄罗斯的架势，比如今年2月份就疑似传出数百名俄罗斯雇佣兵在叙利亚被美军轰炸身亡的消息。俄罗斯多年来打碎牙齿和血吞就只得出一条经验：对付美国耍横的唯一办法就是比他更横。

19/20 俄罗斯在总统选举前夕抛出核动力巡航导弹这款大杀器，无论是为了在美俄核博弈中再向美国示威也好，抑或只想要提振人心也罢，“长江后浪推前浪，浮世新人换旧人”，在动辄“谈核色变”的今天，非核战略武器的威慑力或许更大，而可喜的是中国已在这方面取得了巨大成就。本期出鞘就到这里，我们下期再见。

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