问题

原子弹能从下往上飞吗?如果能,最高能飞到几米。如果不能,为什么?

回答
这个问题有点意思,我们来深入聊聊原子弹的飞行轨迹,看看它到底能不能从下往上飞,能飞多高。

首先,咱们得搞清楚原子弹是个啥玩意儿。它不是个能自由飞翔的鸟,也不是个可以爬坡的坦克。原子弹,从本质上讲,是一个被高度压缩的、极其不稳定的核材料集合体,它通过精确控制的链式反应来释放巨大的能量。它的“飞行”能力,完全依赖于它的投送方式。

原子弹是怎么被送到目标上空的?

原子弹要发挥威力,就得在空中爆炸。所以,人们需要有办法把它送到预定的高度。最常见的投送方式有几种:

1. 轰炸机投弹: 这是最经典也是最直接的方式。大型轰炸机,比如二战时期的B29,现代的B2轰炸机等等,它们会载着原子弹飞到目标区域上空。然后,在合适的高度,由轰炸机把它“扔”下来。这个时候,原子弹是从上往下落的。

2. 导弹发射: 现代战争中,原子弹更多的是装在导弹上。弹道导弹,比如洲际弹道导弹(ICBM),它们从发射井或者移动发射车发射后,会经过一个复杂的弹道过程。这个过程大致是:先是向上、向前加速爬升,达到一个极高的速度和高度,然后进入一个抛物线轨迹,最后再向下俯冲向目标。

上升阶段: 在导弹发射初期,火箭发动机提供强大的推力,将原子弹(作为弹头)向上、向前推升。这个阶段,原子弹是在承受巨大的加速度,它确实是在“向上飞”。但是,请注意,这个“飞”是被强大动力推动的,不是它自己长了翅膀或者有反重力装置。

巡航阶段: 当火箭发动机燃料耗尽后,弹头会脱离助推器,进入一个无动力滑翔阶段,沿着预定的弹道飞行。这个阶段,它依然是受地球引力影响,沿着一条弧线飞行,会经历上升和下降的过程。

再入大气层和俯冲: 当弹头重新进入大气层时,它会经历极高的速度和温度,然后向目标俯冲。

那么,原子弹能否从下往上飞?

从严格意义上讲,原子弹本身没有独立的“从下往上飞”的能力。 它只能是被动地受力,然后根据这个力来移动。

如果说“从下往上飞”是指原子弹被放置在地面上,然后自己向上飞起来? 这是不可能的。原子弹一旦引爆,它释放的是能量,形成的是冲击波、热辐射和核辐射,这些都是向四面八方扩散的,包括向上。但这个过程不是“飞行”,而是爆炸的扩散。而且,如果在地面引爆,它产生的巨大能量很可能先把地面炸毁,而不是让原子弹本身向上飞。

如果说“从下往上飞”是指它作为导弹弹头在发射上升阶段? 可以。 在这个阶段,原子弹是作为导弹的组成部分,被导弹的火箭发动机向上加速推送。所以,从这个角度看,它确实是在“从下往上飞”。

最高能飞到几米?

这要看是哪种情况下的“飞”了。

1. 轰炸机投弹: 当轰炸机在高空投弹时,原子弹是被“扔”下去的。在被投出的那一刻,它可能有一个微小的初始动量,但紧接着就被重力主导,开始下落。它在被投出之前的高度,决定了它下落的起点。比如,如果轰炸机在1万米高度投弹,那么它一开始就是在1万米高,然后开始下落。

2. 导弹发射的上升阶段: 这一点就比较复杂了,取决于导弹的设计和任务。
战术导弹: 比如一些短程或中程导弹,它们的弹道顶点可能在几十公里到一两百公里高空。
洲际弹道导弹(ICBM): 它们的弹道顶点更高,通常可以达到几百公里,甚至超过1000公里。在这个过程中,原子弹弹头会随着导弹上升,达到这个高度。比如,一些ICBM的弹道顶点可能在300500公里之间。在这个阶段,原子弹确实是“从下往上飞”的。

但是,我们提到的“飞到几米”这个说法,如果是指原子弹本身可以像个火箭一样,自己“飞”到几十米或者几百米的高度,然后自己控制方向,那是绝对不可能的。 它没有这样的动力和控制系统。

为什么不能像普通飞行器那样从下往上飞?

原因很简单:

1. 缺乏动力系统: 原子弹本身是一个战斗部,里面是核材料,控制起爆装置,以及引爆时的电路等。它没有包含任何能够产生持续推力、克服重力并自主升空的动力装置,比如火箭发动机、喷气发动机或螺旋桨。

2. 缺乏气动外形和控制面: 飞机、导弹等飞行器都有精心设计的机翼、尾翼或控制翼面,用来产生升力、控制飞行姿态和方向。原子弹的外形通常是为了方便装载和在特定条件下进行投送,而不是为了在空中进行机动飞行。

3. 设计目的不同: 原子弹的设计目标是最大化地释放核能并破坏目标,而不是作为一种能自主飞行、在空中盘旋或变轨的飞行器。它的能量都集中在核反应堆和引爆装置上。

总结一下:

原子弹本身无法主动地从下往上飞,它没有提供动力的装置。
原子弹在作为导弹的弹头发射时,会经历一个从下往上加速爬升的过程,最高可以达到几百公里甚至更高,但这完全是导弹整体动力系统提供的能力。
如果说“几米”,那基本可以排除。 它的“飞行”高度通常是以公里为单位计算的,而不是米。任何“从下往上飞”到只有“几米”高度,然后停止,或者自己飞起来,都是不符合其物理特性的。

所以,原子弹的“飞行”轨迹,从来不是它自己的主动行为,而是由它的投送载具(轰炸机或导弹)决定的。它要么是被从高空扔下,要么是随导弹经历复杂的弹道飞行。

网友意见

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默认题主说的“原子弹”是无动力的核航弹。

50年代有一种核航弹投掷技术叫甩投(Toss bombing/Loft bombing):

载机在大迎角陡爬升的阶段释放核弹,核航弹随着惯性继续向前上方飞去,载机则继续拉大迎角,以殷麦曼机动的方式掉头并俯冲逃逸。

这种投弹方式增长了核武器从投放到落地的时间,让载机(通常是在低空投放核武器的战术飞机)有更充分的时间从核爆炸中逃逸。反过来,这也使得载机可以在更低的高度突防、投弹,提高在防空导弹威胁下的战术核载机的生存率。代价是精度有所降低。不过核弹嘛,精度相对而言不算是问题。

这样的甩投技术也就会使得核航弹在释放之后会继续爬升一段再达到最高点(下图中灰色箭头区域)。

这一上升距离显然和载机的速度以及弹药的阻力性质有关。通常要保证核航弹的远地点高度在18000英尺(≈6000米)左右。当然核航弹不是自己飞到这么高的,载机本身的高度也应该考虑在内。


当然了,如果题主所谓的“原子弹”是有动力的,那么洲际导弹通常可以将核弹头(再入载具)送到约1200千米的远地点高度(参考:国际空间站的轨道距地面约400千米)。但事实上,只要愿意,想把核弹打到火星上都没有问题。

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