MIT研究揭密：俄羅斯「天降」核動力巡弋飛彈如何運作，飛行途中持續散佈放射性物質

俄羅斯神秘的Burevestnik巡弋飛彈（北約代號SSC-X-9「天降」/Skyfall）很可能在飛行途中留下一道放射性物質的軌跡，使這款武器的威脅程度遠比外界最初預期的更為驚人。這是麻省理工學院（MIT）兩位科學家的研究結論，他們近期發表了一份詳細分析，針對俄羅斯總統弗拉基米爾·普丁（Vladimir Putin）於2018年公開披露的所謂「超級武器」之一進行深度剖析。

研究背景

這份報告由MIT航太暨核子科學與工程學教授Jake Hecla與共同作者R. Scott Kemp執筆，提供了迄今最具說服力的分析，解釋了Burevestnik實際的動力來源。過去由於相關資訊不明，外界曾質疑俄羅斯關於該武器採用核動力推進的說法是否站得住腳。

歷史脈絡：核動力飛行器的前世今生

在深入了解Burevestnik之前，有必要回顧一下這項計畫的發展歷程，以及人類嘗試打造核動力飛行器的歷史。

1950年代，蘇聯與美國曾分別在B-36「和平締造者」（Peacemaker）轟炸機與圖-95「熊式」（Tu-95 Bear）轟炸機上測試機載核反應爐，但這些試驗中的反應爐均未實際驅動飛機引擎。

美國的「冥王星計畫」（Project Pluto）曾研究核動力巡弋飛彈，並於1964年完成地面反應爐測試，最終卻無疾而終。冥王星計畫的構想與Burevestnik有所不同——該飛彈設計在貼地飛行的高度以3.5馬赫速度飛行，並在飛行路徑的不同位置以「躍升」機動方式投放核武器。

普丁的「超級武器」宣示

2018年，普丁正式對外披露Burevestnik的存在，將其列為六款「超級武器」之一，其他還包括高超音速武器與核動力核武魚雷。

普丁宣布後不久，挪威環保組織Bellona指出，同年冬天北極地區出現的輻射值異常飆升，可能與一次飛彈測試有關。2018年稍晚，一份美國情報報告描述了俄羅斯在2017年測試中失落一枚核動力飛彈的事件，並指出俄方預計展開打撈任務。

2019年，白海Nenoksa附近一艘駁船發生爆炸，造成五名俄羅斯Rosatom科學家罹難，並導致俄羅斯北德文斯克市（Severodvinsk）輻射值飆升。此次爆炸被認為是從海底打撈起的Burevestnik原型反應爐（很可能就是2017年失落的那枚）所引發。

2024年10月，俄羅斯總參謀長瓦列里·格拉西莫夫（Valery Gerasimov）宣布，在北極圈上空成功完成一次Burevestnik測試，飛行時間長達15小時，並稱這「並非極限」。Hecla與Kemp認為，這次測試標誌著有史以來第一架真正以核動力持續飛行的飛行器誕生。

核心問題：Burevestnik如何將核能轉化為推進力？

根據研究人員蒐集的資料，Burevestnik的尺寸、外型與性能表現，顯示其採用的推進系統與冥王星計畫所設想的截然不同。美國當年的構想採用衝壓發動機（ramjet）以確保超音速性能。

Hecla在接受NPR採訪時表示，Burevestnik「顯然是一套次音速系統」。

研究人員透過開源圖像比對，計算出Burevestnik全長約31英尺（9.5公尺），翼展約18英尺（5.6公尺），飛行速度約為0.75馬赫。

直接循環核動力推進系統

研究人員得出結論：Burevestnik「幾乎可確定」採用直接循環空氣呼吸式核動力推進系統，很可能驅動一具渦輪噴射引擎（turbojet）。

在直接循環系統中，大氣空氣直接被引入並通過反應爐堆芯。壓縮機將空氣強制送入包圍核燃料的數千條細管狀通道，核分裂產生的熱能使空氣溫度急遽升高，受熱膨脹的空氣從引擎後端噴出以產生推力。

這種設計與大多數核反應爐截然不同——一般反應爐採用間接、封閉循環設計，以密封冷卻劑（通常是水或其他傳熱流體）在反應爐中循環帶走熱能，同時將放射性物質封閉隔離。

研究人員指出，雖然間接循環設計並非不可能，但考量到此類系統體積更大、重量更重、結構更複雜，根本無法容納在這樣一枚並不巨大的飛彈體內，因此可能性極低。

重大隱憂：飛行路徑充滿放射性污染

直接循環系統雖然更簡單、更緊湊，卻存在嚴重缺陷。Hecla指出：「直接循環極有可能導致大量放射性物質混入廢氣中排出。」

本質上，當潔淨的大氣空氣通過反應爐內的細管時，會受到輻射照射並混入核燃料的裂變衰變產物。從渦輪噴射引擎噴出的熱空氣將充滿放射性氬、氪、碳同位素，並隨著飛行路徑散佈於大氣與地面。

飛彈飛行時間越長，向大氣層和下方地表排放的有害廢棄物就越多。

此外，研究人員還指出另一個問題：長時間飛行可能因高溫與壓縮空氣的雙重作用導致反應爐堆芯腐蝕，進一步產生更多放射性粒子。

俄羅斯為何執意研發？

Burevestnik的核心優勢在於幾乎無限的航程。如戰略分析人士所言：「飛彈可在預先發射後從任意方向接近目標。例如，它可以從北極發射，在空中飛行數小時後從南方攻擊美國。一旦發射，其飛行路徑完全無法預測，可利用防禦漏洞與預警能力的薄弱環節。」

然而，Burevestnik的劣勢同樣明顯：速度不快，一旦被發現便容易被攔截；且俄羅斯表示該飛彈僅設計搭載核彈頭，靈活性極為有限。

前國際戰略研究所（IISS）策略、技術與軍備控制部門主任William Alberque向The War Zone表示：「它會洩漏輻射，很容易被追蹤；它飛行緩慢且缺乏匿蹤能力，很容易被擊落；而且飛彈內部在反應爐運作過程中會逐漸劣化，令其所謂『無限』航程大打問號。」

「這就是為什麼冷戰時期所有人都放棄這個概念，原因不只一個，」Alberque補充說。

前瞻：技術驗證還是普丁的個人執念？

Hecla與Kemp評估，俄羅斯著手研發Burevestnik的原因，很可能更多是為了驗證技術，以供日後更具野心的先進計畫使用，例如核動力監偵無人機或太空核系統——這些應用在軍事上將具備相當更高的價值。

另一種可能性是，這是普丁本人的「心頭好」——這位俄羅斯領導人被近乎無限航程的飛彈概念所吸引，不顧實際效用堅持推進。

最新分析確實表明，2024年10月的測試意味著Burevestnik成為有史以來第一架以核動力持續飛行的飛行器——這是一個里程碑，但卻伴隨著對周遭人員安全、整體環境的嚴峻疑慮，以及其相當有限的軍事價值等重大問號。

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本文原刊於 The War Zone，作者聯絡信箱：thomas@thewarzone.com

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