来源：战区
研究人员得出结论：这种核动力巡航导弹几乎可以确定使用的是直接循环发动机，在整个飞行过程中会向外排放放射性物质。
俄罗斯神秘的"布列韦斯特尼克"（北约代号SSC-X-9"海燕"）巡航导弹很可能在飞行中留下一条放射性物质尾迹，这使得这种武器比最初预想的更加令人担忧。这是麻省理工学院（MIT）两位科学家近日得出的结论，他们最近发布了一份详细分析，针对的正是俄罗斯总统普京2018年公布的所谓"超级武器"之一。
俄罗斯国防部截图
俄罗斯神秘的"布列韦斯特尼克"（北约代号SSC-X-9"海燕"）巡航导弹很可能在飞行中留下一条放射性物质尾迹，这使得这种武器比最初预想的更加令人担忧。这是麻省理工学院（MIT）两位科学家近日得出的结论，他们最近发布了一份详细分析，针对的正是俄罗斯总统普京2018年公布的所谓"超级武器"之一。
这份报告出自MIT航空航天与核科学工程教授Jake Hecla及合著者R. Scott Kemp之手，提供了迄今为止关于"布列韦斯特尼克"实际动力方式最具说服力的分析。围绕这一问题的不确定性，此前已引发了对俄罗斯声称该武器采用核推进是否属实的质疑。
新地群岛尤日内岛潘科沃的"布列韦斯特尼克"试验场，导弹发射架处于升起状态。图片来源：X
首先，值得回顾一下"布列韦斯特尼克"项目的发展里程碑，其间似乎事故不断。
同样值得注意的是，此前已有过研制核动力飞机和导弹的尝试。
1950年代，苏联和美国分别在战略轰炸机——B-36"和平缔造者"和图-95"熊"上测试了机载核反应堆。但这两次试验中，反应堆实际上都没有驱动飞机的发动机。
在"普鲁托计划"（Project
Pluto）下，美国研究了一种核动力巡航导弹，并在1964年进行了地面反应堆测试，随后该计划被放弃。"普鲁托"的作战概念与"布列韦斯特尼克"有所不同：该导弹设计为以3.5马赫的速度在树梢高度飞行，并通过"跃升"机动在航线不同点投放核武器。
快进到2018年，普京公开了"布列韦斯特尼克"的存在，将其作为六种"超级武器"之一推出，其余还包括高超音速武器和一种核动力核武装鱼雷。
普京2018年宣布后不久，总部位于挪威的环保组织"贝洛纳"（Bellona）指出，同年冬季北极地区出现的辐射峰值可能与该导弹的一次试验有关。
2018年晚些时候，一份美国情报报告描述了2017年一次试验中一枚俄罗斯核动力导弹在海上丢失的事件。报告补充说，预计俄罗斯将展开搜索回收任务，试图从海底打捞导弹残骸。
随后在2019年，白海外涅诺克萨附近的一艘驳船上发生爆炸，造成五名俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）科学家死亡。这也导致俄罗斯城市北德文斯克出现辐射峰值，详情可参阅此处。此次爆炸被归咎于从海中回收的一台"布列韦斯特尼克"反应堆，很可能就是2017年丢失的那一台。
去年10月，俄罗斯总参谋长瓦列里·格拉西莫夫宣布，在北极圈上空成功进行了一次"布列韦斯特尼克"试验。格拉西莫夫称，15小时的飞行"并非（最大）极限"。这似乎是该导弹首次进行长航时试验。
Hecla和Kemp一致认为，2025年10月的试验取得了成功，而且这标志着有史以来第一架真正的核动力飞行器进行了持续飞行。
这就引出了一个问题："布列韦斯特尼克"究竟如何将核反应堆的能量转化为推进动力，使其保持在空中？
Hecla和Kemp很可能已经给出了答案。
根据研究人员收集的数据，"布列韦斯特尼克"的尺寸、外形和性能表明，其推进系统与"普鲁托计划"设想的完全不同。美国的方案涉及冲压式喷气发动机，以确保在大气层中的超音速性能。
1960年代，美国空军在其"超音速低空导弹"（SLAM）中探索了这一思路。该武器采用核动力冲压发动机，辅以常规火箭助推器来启动系统。达到适当速度后，发动机会将空气吹过反应堆——反应堆的燃料足以连续运行数周乃至数月——然后将加热后的空气从喷管排出以产生推力。
Tory II-C核冲压发动机于1964年进行了测试，为后来被取消的SLAM计划提供了参考。公共领域图片
"布列韦斯特尼克非常明显是一个亚音速系统，"Hecla告诉NPR。
通过对比开源图像，研究人员计算出该导弹总长约31英尺（9.5米），翼展约18英尺（5.6米）。它很可能以约0.75马赫的速度飞行。
报告中的尺寸对比，将"布列韦斯特尼克"与俄罗斯Kh-101/102空射巡航导弹及BGM-109A"战斧"并列。《"布列韦斯特尼克"核动力巡航导弹性能建模》，Jake J. Hecla与R. Scott Kemp。
他们得出结论："布列韦斯特尼克"几乎可以确定使用的是直接循环吸气式核推进系统，很可能驱动一台涡轮喷气发动机。
在直接循环系统中，空气从大气中吸入，直接穿过反应堆堆芯。压气机迫使空气通过围绕核燃料的数千条狭窄管状通道，核裂变产生的热量使空气温度升高。加热后的空气膨胀，从发动机后部排出以产生推力。
一张2018年发布的模糊截图，可能显示了该核动力巡航导弹在试验飞行中的画面。来源：俄罗斯第一频道
这种方式与大多数核反应堆的设计有着根本区别，后者采用间接闭环设计。在那些系统中，密封的冷却剂（通常是水或其他传热流体）在反应堆中循环以带走热量，同时将放射性物质封闭在内部，最大限度减少辐射暴露。
直接循环核涡轮喷气发动机与间接循环等效方案的对比。《"布列韦斯特尼克"核动力巡航导弹性能建模》，Jake J. Hecla与R. Scott Kemp。
虽然某种间接循环设计并非不可能，但研究人员认为可能性极低，原因很简单：这些系统体积大得多、重得多、也复杂得多，根本无法装进这枚绝非庞大的导弹中。
这意味着"布列韦斯特尼克"很可能利用直接穿过反应堆堆芯的加热空气来获得推力。
由此产生的动力装置更简单、更紧凑，但带来一个严重缺陷："直接循环极有可能导致大量放射性物质排入废气，"Hecla指出。
本质上，当洁净的大气空气穿过反应堆中的细小管道时，会被辐照并掺杂核燃料裂变衰变产物。
从涡轮喷气发动机末端排出的热空气中将充满氩、氪、碳的放射性同位素，所有这些都会散落在其飞行尾迹中。
"布列韦斯特尼克"的概念作战方案：使用助推器发射，随后过渡到固体火箭助推器动力，再缓慢加速至高亚音速核巡航状态。另一种可能是助推器仅用于测试，核发动机系统可能先使用碳氢燃料，再从常规动力缓慢过渡到核动力。《"布列韦斯特尼克"核动力巡航导弹性能建模》，Jake
J. Hecla与R. Scott Kemp。
导弹飞行时间越长，排入大气层和下方地表的有害废物就越多。
研究人员还指出了另一个问题。
也就是说，任何长时间飞行都很可能导致反应堆堆芯因高温和压缩空气的共同作用而腐蚀，从而产生更多放射性颗粒。
根据此前的证据，俄罗斯可能已经在应对这种推进系统在操作、装载和测试中固有的问题。
俄罗斯国防部于2018年发布了以下视频，称其展示了一次较早的"布列韦斯特尼克"试验发射及导弹实物。
配备核发动机的巡航导弹"布列韦斯特尼克"
MIT研究人员认为，2019年白海上的致命爆炸很可能是一次失败的原型"布列韦斯特尼克"反应堆回收尝试。据推测，反应堆在从海底被提升时重新启动，导致了爆炸。
考虑到所有这些，就引出了一个问题：俄罗斯为什么要开发"布列韦斯特尼克"，尤其是在它已有如此多其他"新型"武器在研或已列装的情况下？
归根结底，"布列韦斯特尼克"的最大优势是几乎无限的航程，这一点我们过去也讨论过：
"该导弹可以被预先发射，并在发射后很长时间从任何方向接近目标。例如，它可以从北极发射，在空中停留数小时，然后从南方攻击美国。一旦发射，其飞行路径完全不可预测，可以利用防御漏洞和预警能力的薄弱环节。这也是为什么包括能探测低空飞行器的天基跟踪层目前正成为热门趋势的又一原因。"
另一方面，"布列韦斯特尼克"一旦被发现，似乎并不太快，也不难拦截。
它还存在固有的灵活性不足，因为俄罗斯已表示该导弹仅设想搭载核弹头。虽然这可能会改变，但常规弹头的尺寸和重量会更加有限，而且俄罗斯是否会冒险用如此复杂的导弹来投送相对有限的常规装药也值得怀疑，尤其是无论何种情况它都会留下潜在致命的放射性足迹。
"它会泄漏辐射，容易被追踪；它速度慢、不隐身，容易被击落；而且导弹内部在反应堆运行期间会退化，其所谓的'无限'航程也因此存疑，"国际战略研究所（IISS）前战略、技术与军控主任William Alberque告诉TWZ。
"冷战时期所有人都放弃了这个概念，原因太多了，"Alberque补充道。
Hecla和Kemp评估认为，俄罗斯开发"布列韦斯特尼克"的原因很可能更多在于为未来更宏大、更先进的项目验证技术。这些项目可能包括核动力侦察无人机或太空核系统，后者将具有大得多的军事价值。
另一种可能是，这是普京本人的"心血项目"——这位俄罗斯领导人被一种航程近乎无限的导弹的构想所吸引，而不论其实际效用如何。
一方面，最新分析确实表明，去年10月的试验意味着"布列韦斯特尼克"是有史以来第一架以持续方式使用核动力建造并飞行的飞行器。
这是一个里程碑，但同时也伴随着对其附近任何人及整体环境安全的重大疑问，更不用说其相当有限的军事价值了。