Sovietske jadrové lietadlo. Jadrový reaktor s krídlami: ako domáce jadrové lietadlá zaťažili Pentagon

Módne tendencie a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy » účesy Sovietske jadrové lietadlo. Jadrový reaktor s krídlami: ako domáce jadrové lietadlá zaťažili Pentagon

Sovietske jadrové lietadlo. Jadrový reaktor s krídlami: ako domáce jadrové lietadlá zaťažili Pentagon

09:54 08.01.2016

Koncom 50-tych rokov sa dizajnéri v Spojených štátoch a ZSSR snažili vytvoriť spôsob, ako dopraviť smrtiaci jadrový náklad na nepriateľské územie. Raketová technika v tom čase ešte nebola dostatočne spoľahlivá a od bombardérov sa veľa očakávalo a potrebný dolet sa mal získať pomocou atómovej energie. Čas na jadrové nádeje Použitie jadrového reaktora na palube lietadla len dnes pôsobí ako niečo šialené. Koncom 50. rokov bola v Obninsku spustená prvá jadrová elektráreň na svete, prvá jadrová ponorka opúšťala zásoby, prvá na svete jadrový ľadoborec"Lenin". Jadrová energetika otvorila unikátne vyhliadky pre vojenských aj civilných konštruktérov.Ľadoborec Lenin tak spotreboval asi 45 gramov jadrového paliva denne a bez reaktora by na takýto výkon potreboval tony ropy. To isté platí pre jadrové ponorky, ktoré majú výrazne zvýšenú výdrž batérie a rýchlostné charakteristiky. Zdalo sa, že čoskoro sa na oblohe objavia lietadlá, ktorých letový čas bude limitovaný len fyzickými možnosťami posádky. To bolo veľmi užitočné pre sovietske strategické bombardéry, ktoré potrebovali na zasiahnutie vzdialených cieľov v USA šialený dolet 16-25 tisíc kilometrov.Vládnym nariadením z roku 1955 bolo Tupolevovmu konštrukčnému úradu nariadené vytvoriť lietajúce jadrové laboratórium s tzv. motor na báze bombardéra Tu-95 KB N. Kuznecov, a OKB Myasishchev - projekt nadzvukového bombardéra s jadrovým motorom KB A. Lyulka. Hlavným problémom, ktorý museli konštruktéri vyriešiť, bola ochrana posádky pred žiarením elektrárne, ako aj bezpečnosť lietajúceho jadrového reaktora v prípade katastrofy. Reaktor veľkosti skrine Motor založený na jadrovej energii nemá taký zložitý princíp fungovania, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. V tejto elektrárni sa teplo generované v jadrovom reaktore dodáva do motora s plynovou turbínou do vzduchu a premieňa sa na ťah. Rozlišujte medzi otvorenými a uzavretými okruhmi takýchto motorov. V prvom prípade sa vzduch stlačený v kompresore motora ohrieva priamo v kanáloch jadrového reaktora vysoká teplota, vstupuje do turbíny a potom je vyhadzovaný z dýzy. Pri uzavretom okruhu sa tepelná energia jadrového reaktora dodáva vo výmenníku tepla (výmenníky tepla) motor s plynovou turbínou do ovzdušia s chladivom cirkulujúcim v uzavretom okruhu (obrysy) Je jasné, že otvorený okruh je menej ekologický: pri jeho použití za sebou lietadlo zanecháva rádioaktívnu stopu. Musíte však pochopiť, že účinky žiarenia v tom čase neboli úplne pochopené. Ľudstvo ešte nepoznalo Černobyľ a s ním spojený strach z atómovej energie a vyhliadky jadrovej vojny stále vyzeral fantasticky. Preto bolo rozhodnuté vyvinúť motory dvoch schém: Lyulka Design Bureau bola poverená vytvorením „otvoreného“ motora a Kuznetsov Design Bureau – „uzavretého“. Prvým problémom, ktorému dizajnéri čelili, bol hmotnosť reaktora. Ak pre jadrovú elektráreň, ponorku alebo ľadoborec jej hmotnosť nemala žiadne vážne obmedzenia, potom v letectve, ako viete, sa počíta každý gram. Tupolev vyčítal jadrovým vedcom: „Váš reaktor vyzerá obrovský dom. Takže vedzte, že domy nelietajú vzduchom! “Konštruktérom sa podarilo vyriešiť problém s nadváhou: výsledný reaktor prekvapil aj samotného Kurchatova. Keď vedúci jadrový program videl reaktor veľkosti malej skrinky, nemohol uveriť, že pred ním je jeho funkčný prototyp a nie maketa. Súbežne s vývojom motorov pokračovala tvorba projektov drakov atómových bombardérov. Smrtiaci dron Myasishchev Design Bureau vyvinulo unikátny projekt bombardéra M-60, ktorý dodnes nemá obdoby. Konštrukčná rýchlosť bola 3 000 - 3 200 km / h, dolet - 25 000 km, praktický strop - 20 000 m. Zároveň bola vzletová hmotnosť superbomberu viac ako 250 ton. Zároveň mala na vizuálnu kontrolu využívať televíziu, radarové obrazovky a periskopy. Je jasné, že vzlietnuť a ešte viac bezpečne pristáť v aute s hmotnosťou štvrť tisíc ton pomocou periskopu je takmer nemožné, takže riadenie bombardéra z veľkej časti pripadlo na automatiku. Neskôr konštruktéri navrhli úplne opustiť posádku, ale túto myšlienku zamietla armáda, ktorá verila, že automatizácia nebude schopná v prípade potreby manévrovať, čo znamená, že lietadlo bude zraniteľnejšie. A vôbec, projekt obrovského dronu desaťročia pred Buranom vyzeral divoko.Na obsluhu atómového monštra boli potrebné špeciálne komplexy a pristávacia dráha s hrúbkou aspoň pol metra. Motory mali byť inštalované do lietadla tesne pred vzletom. Tankovanie, dodávka posádky, zavesenie zbraní museli byť pre veľkú radiáciu pozadia vykonávané automaticky.Lietadlo však malo veľké problémy spojené so znečistením životného prostredia ako na základni, tak aj počas letu a navyše došlo k havárii lietadla. by nevyhnutne viedlo k ekologickej katastrofe: v leteckom reaktore bolo približne rovnaké množstvo uránu ako v jadrovej elektrárni v Černobyle počas havárie. V mnohých ohľadoch to viedlo k tomu, že projekt M-60 bol uzavretý. To však vôbec neznamenalo, že plány na vytvorenie atomoletu boli ukončené. Žiadna radiácia do atmosféry! V roku 1959 sa konalo historické stretnutie, ktorého účastníkmi boli Korolev, Yangel, Keldysh a mnoho ďalších kľúčových osobností atómového, leteckého a vesmírneho priemyslu ZSSR. Kurčatov bol predsedom a boli to jeho slová, na ktoré všetci čakali. Podľa spomienok konštruktéra Pavla Gonina, ktorý bol na tomto stretnutí prítomný, ťažko chorý Kurchatov, ktorý sotva vstal od stola, povedal: „Urobila sa skvelá práca. Je tu však jedno „ale“. Rozmýšľali ste nad tým, aký bude osud obyvateľov, na ktorých hlavy dopadnú rádioaktívne emisie motora? rádioaktívne látky v atmosfére! povedal kategoricky. „Inak o pár desaťročí nebude možné žiť na planéte....“ Po tomto prejave bolo každému jasné: prioritnou úlohou pri vytváraní jadrového motora nebude ťah, ale bezpečnosť. problém bol vyriešený: bolo rozhodnuté opustiť otvorený okruh a uzavretý okruh bol výrazne modernizovaný a v skutočnosti sa zmenil na lietajúcu jadrovú elektráreň. Práve vtedy sa však pozornosť vlády presunula na raketovú technológiu. Projekt pokračoval až o rok neskôr kvôli skutočnosti, že sa objavili správy: Spojené štáty vo svojom vývoji ďaleko pokročili a blížili sa k vytvoreniu atomoletu. Vláda ZSSR dala povolenie na testovanie lietajúceho laboratória založeného na Tu-95, ktoré už bolo vytvorené v Tupolev Design Bureau. Jadrový "medveď" Testy Tu-95 s jadrovým reaktorom na palube sa uskutočnili na testovacom mieste Semipalatinsk, kde „medveď“ s jadrovým reaktorom na palube vzlietol 38-krát. Počas testov sa v prvom rade skontrolovalo „správanie“ reaktora za letových podmienok: ako bude odolávať preťaženiu, vibráciám. Okrem toho sa testovala biologická ochrana posádky, psychologická reakcia pilotov na to, že sú vystavení žiareniu. Faktom je, že aj keď sa podarilo vyriešiť otázku emisií počas letu, posádka stále zažívala relatívne malú radiačnú záťaž.Reaktor bol inštalovaný v chvostovej časti lietadla v maximálnej vzdialenosti od pilotnej kabíny, ktorá mala dvoj- ochrana vrstvy, ktorá zahŕňala päťcentimetrovú olovenú doštičku. A predsa počas plnohodnotného dvojdňového letu dostala posádka expozíciu rovnajúcu sa 5 REM (prípustná expozícia pre zamestnancov jadrovej elektrárne za rok v r. normálnych podmienkach). A hoci táto expozícia nebola nebezpečná (pre obyvateľstvo je povolená jednorazová dávka 25 REM), predpokladalo sa, že na jadrových lietadlách budú lietať len piloti, ktorí dosiahli vek 40 rokov a mali deti. Okrem toho sa po 5-7 letoch plánovalo ich preloženie na lety v konvenčných Tu-95. Okrem toho testy ukázali, že žiarenie malo nebezpečný vplyv na mazivá a elektronické zariadenia, ktoré museli byť umiestnené v špeciálnom „ochrannom košeľu“. Vetroň Tu-95 sa stal počas letu rádioaktívnym a lietadlo bolo potrebné po pristátí na niekoľko týždňov umiestniť do tesne uzavretej vane. Problémom bolo aj vypínanie motora, ktorý bolo treba „vychladiť“, odvádzať teplo. Napriek tomu experimentálne lety ukázali, že je možné vyrobiť lietadlo s jadrovou elektrárňou a v Tupolev Design Bureau sa začalo pracovať na r. vytvorenie vetroňa pre budúci atomolet, ktorý dostal názov Tu -120. Aj projekt tohto atomoletu bol však uzavretý. Dôvodom je skutočnosť, že armáda potrebovala nadzvukový bombardér, čo znamenalo zvýšenie výkonu reaktora a následne aj radiácie posádky a hmotnosti vozidla. Navyše veľa peňazí z rozpočtu krajiny bolo v tej chvíli vyčlenených na strategické raketové systémy a jadrové námorníctvo, a na drahý projekt atomoletov jednoducho nestačili. Okrem iného boli v Spojených štátoch dekrétom Johna F. Kennedyho obmedzené práce na vytvorení atomoletu. Antaeus, lovec Posledným sovietskym projektom lietadla s jadrovou elektrárňou bola protiponorka An-22 „Antey“, myšlienka vytvorenia, ktorá sa objavila v roku 1965. Podľa koncepcie konštruktérov by tento stroj mohol v prípade krízy hliadkovať nad americkou ponorkou niekoľko dní a v prípade odpálenia rakety ju okamžite potopiť. Voľba padla na Antey, pretože to bolo v tom čase najväčšie sovietske lietadlo, čo umožnilo inštalovať vážnejšiu biologickú ochranu ako na Tu-95LAL Lietadlo využívalo konvenčné palivo pri štarte a pristávaní, po ktorom reaktor poskytoval elektráreň. Auto malo odhadovaný dolet 27 tisíc kilometrov, dĺžka letu bola 50 hodín. Celkovo "Antey" s reaktorom vykonal 22 letov. Testy ukázali, že vplyv radiácie na posádku je minimálny.K uzavretiu projektu An-22PLO došlo v dôsledku začínajúceho napätia vo vzťahoch medzi ZSSR a USA, ako aj toho, že v prípade katastrofy , nebezpečenstvo rádioaktívnej kontaminácie oblasti stále pretrvávalo. Nič nie je zabudnuté Po ukončení atomoletových programov mnohí konštruktéri verili, že jadrové motory majú veľkú budúcnosť. A ukázalo sa, že mali pravdu. Začiatkom 21. storočia boli mnohé projekty 20. storočia využívajúce jadrový riadiaci systém premyslené s využitím moderných technológií.V roku 2003 financovalo Vojenské výskumné laboratórium amerického letectva vývoj jadrového motora pre prieskumný dron Global Hawk, vďaka ktorý by mohol zostať vo vzduchu niekoľko mesiacov. Dôvod je jasný: jeden UAV s jadrovým reaktorom by mohol nahradiť desiatky rovnakých dronov s konvenčnými elektrárňami. V štátoch prebieha aj výskum na vytvorenie rakety s jadrovou elektrárňou na let na Mars.V Rusku je projekt jadrového raketového motora zaradený do federálneho vesmírny program Roskosmos. Vývoj tejto elektrárne, ktorá je potrebná na prieskum hlbokého vesmíru, by mal trvať približne päť rokov, čo znamená, že prvú vzorku jadrového motora pre vesmír môžeme vidieť v roku 2020.

Projekt strategického atómového bombardéra M-60
Začnime tým, že v 50. rokoch 20. storočia. v ZSSR, na rozdiel od Spojených štátov, bolo vytvorenie atómového bombardéra vnímané nielen ako žiaduce, dokonca veľmi, ale ako životne dôležitá úloha. Tento postoj sa u vrcholového vedenia armády a vojensko-priemyselného komplexu sformoval v dôsledku uvedomenia si dvoch okolností. Po prvé, obrovská, drvivá výhoda štátov z hľadiska samotnej možnosti atómového bombardovania územia potenciálneho nepriateľa. Americké lietadlá operujúce z desiatok leteckých základní v Európe, na Strednom a Ďalekom východe, dokonca aj s letovým dosahom iba 5-10 tisíc km, mohli dosiahnuť akékoľvek miesto v ZSSR a vrátiť sa späť. Sovietske bombardéry boli nútené pracovať z letísk na vlastnom území a pre podobný nálet na USA museli prekonať 15-20 tisíc km. V ZSSR lietadlá s takýmto doletom vôbec neboli. Prvé sovietske strategické bombardéry M-4 a Tu-95 mohli „pokryť“ len samotný sever USA a relatívne malé úseky oboch pobreží. Ale aj týchto strojov v roku 1957 bolo len 22. A počet amerických lietadiel schopných zaútočiť na ZSSR v tom čase dosiahol 1800! Navyše to boli prvotriedne nosné bombardéry atómových zbraní B-52, B-36, B-47 ao pár rokov neskôr sa k nim pridali nadzvukové B-58.

Po druhé, úloha vytvoriť prúdový bombardér požadovaného rozsahu letu s konvenčnou elektrárňou v 50. rokoch. sa zdalo nesmierne ťažké. Navyše nadzvukové, ktorých potreba bola diktovaná rýchlym vývojom systémov protivzdušnej obrany. Lety prvého nadzvukového strategického nosiča ZSSR M-50 ukázali, že pri náklade 3-5 ton aj pri dvoch tankovaniach vo vzduchu sotva dosiahne dolet 15 000 km. Nikto však nevedel odpovedať, ako tankovať nadzvukovou rýchlosťou a navyše nad nepriateľským územím. Potreba tankovania výrazne znížila pravdepodobnosť dokončenia bojovej misie a navyše si takýto let vyžiadal obrovské množstvo paliva – v množstve viac ako 500 ton na tankovanie a tankovanie lietadla. To znamená, že len pri jednom výpade mohol pluk bombardérov spotrebovať viac ako 10 000 ton petroleja! Aj obyčajné nahromadenie takýchto zásob paliva prerástlo do obrovského problému, nehovoriac o bezpečnom skladovaní a ochrane pred prípadnými leteckými útokmi.

Zároveň mala krajina výkonnú výskumnú a výrobnú základňu na riešenie rôznych problémov využívania jadrovej energie. Svoj pôvod má z Laboratória č.2 Akadémie vied ZSSR, organizovaného pod vedením I.V.Kurčatova uprostred veľ. vlasteneckú vojnu- v apríli 1943. Najprv bolo hlavnou úlohou jadrových vedcov vytvorenie uránovej bomby, no potom sa začalo aktívne hľadať ďalšie možnosti využitia nového druhu energie. V marci 1947 - len o rok neskôr ako v USA - sa v ZSSR po prvý raz na štátnej úrovni (na zasadnutí Vedecko-technickej rady I. hlavného riaditeľstva pod Radou ministrov) objavil problém využitia tzv. sa zvýšilo teplo jadrových reakcií v elektrárňach. Rada sa rozhodla začať systematický výskum v tomto smere s cieľom rozvíjať vedecké základy získavania elektriny pomocou jadrového štiepenia, ako aj pohonu lodí, ponoriek a lietadiel.

Vedeckým vedúcim práce sa stal budúci akademik A.P. Aleksandrov. Zvažovalo sa niekoľko variantov jadrových leteckých elektrární: otvorený a uzavretý cyklus na báze náporových, prúdových a turbovrtuľových motorov. Boli vyvinuté rôzne typy reaktorov: so vzduchom a so stredným chladením tekutým kovom, na tepelné a rýchle neutróny atď. Študovali sa chladivá prijateľné na použitie v letectve a metódy na ochranu posádky a palubného vybavenia pred vystavením žiareniu. V júni 1952 Alexandrov oznámil Kurčatovovi: „... Naše znalosti v oblasti jadrových reaktorov nám umožňujú v nadchádzajúcich rokoch nastoliť otázku vytvorenia motorov s jadrovým pohonom používaných pre ťažké lietadlá ...“.

Trvalo však ďalšie tri roky, kým sa nápad presadil. Počas tejto doby sa prvé M-4 a Tu-95 stihli vzniesť do neba, v moskovskom regióne začala fungovať prvá jadrová elektráreň na svete a začala sa výstavba prvej sovietskej jadrovej ponorky. Naši agenti v Spojených štátoch začali prenášať informácie o rozsiahlych prácach, ktoré sa tam vykonávajú na vytvorenie atómového bombardéra. Tieto údaje boli vnímané ako potvrdenie prísľubu nového typu energie pre letectvo. Napokon 12. augusta 1955 bol vydaný výnos č. 1561-868 Rady ministrov ZSSR, ktorý nariadil viacerým podnikom leteckého priemyslu začať pracovať na jadrových témach. Najmä OKB-156 A. N. Tupoleva, OKB-23 V. M. Mjasiščeva a OKB-301 S. A. Kuznecova a OKB-165 A. M. Lyulka - vývoj takýchto riadiacich systémov.

Technicky najjednoduchšia úloha bola pridelená OKB-301 na čele s S.A. Lavočkinom - vyvinúť experimentálnu riadenú strelu "375" s jadrovým náporovým motorom, ktorý navrhol M.M. Bondaryuk OKB-670. Miesto klasickej spaľovacej komory v tomto motore zaberal reaktor s otvoreným cyklom – vzduch prúdil priamo cez aktívnu zónu. Konštrukcia draku rakety bola založená na vývoji medzikontinentálnej riadenej strely „350“ s konvenčným náporom. Napriek relatívnej jednoduchosti téma „375“ nedoznala výrazného rozvoja a smrťou S.A. Lavočkina v júni 1960 tieto diela úplne ukončili.

Tím Myasishchev, ktorý sa potom zaoberal vytvorením M-50, dostal príkaz vykonať predbežný projekt nadzvukového bombardéra „so špeciálnymi motormi hlavného dizajnéra A.M. Lyulka“. V Design Bureau získala téma index „60“, Yu.N. Trufanov bol vymenovaný za hlavného dizajnéra. Keďže, vo všeobecnosti, riešenie problému bolo videné v jednoduchom vybavení M-50 motormi s jadrovým pohonom a prevádzke v otvorenom cykle (z dôvodov jednoduchosti), verilo sa, že M-60 by byť prvým jadrovým lietadlom v ZSSR. V polovici roku 1956 sa však ukázalo, že nastolený problém sa nedá tak jednoducho vyriešiť. Ukázalo sa, že stroj s novým riadiacim systémom má množstvo špecifických vlastností, s ktorými sa leteckí konštruktéri ešte nestretli. Novosť problémov, ktoré sa vyskytli, bola taká veľká, že nikto v Design Bureau a vlastne ani v celom mocnom sovietskom leteckom priemysle netušil, ako pristupovať k ich riešeniu.

Prvým problémom bola ochrana ľudí pred rádioaktívnym žiarením. Aká by mala byť? Koľko by ste mali vážiť? Ako zabezpečiť normálne fungovanie posádky uzavretej v nepreniknuteľnej hrubostennej kapsule vr. prehľad z pracovísk a núdzový únik? Druhým problémom je prudké zhoršenie vlastností známych konštrukčných materiálov spôsobené silným žiarením a tepelnými tokmi vychádzajúcimi z reaktora. Preto je potrebné vytvárať nové materiály. Tretím je potreba vyvinúť úplne novú technológiu na prevádzku jadrových lietadiel a vybudovanie príslušných leteckých základní s početnými podzemnými zariadeniami. Napokon sa ukázalo, že po zastavení motora s otvoreným cyklom sa k nemu ešte 2-3 mesiace nebude môcť priblížiť ani jeden človek! To znamená, že je potrebná diaľková pozemná údržba lietadla a motora. A, samozrejme, otázky bezpečnosti – v najširšom zmysle, najmä v prípade havárie takéhoto lietadla.

Povedomie o týchto a mnohých ďalších problémoch kameň na kameni neopustilo pôvodnú myšlienku použiť klzák M-50. Dizajnéri sa zamerali na nájdenie nového usporiadania, v ktorom sa vyššie uvedené problémy zdali byť riešiteľné. Zároveň bolo hlavným kritériom pre výber umiestnenia jadrovej elektrárne v lietadle jej maximálna vzdialenosť od posádky. V súlade s tým bol vyvinutý predbežný návrh M-60, v ktorom boli štyri jadrové prúdové motory umiestnené v zadnom trupe v pároch v „dvoch poschodiach“ tvoriacich jeden jadrový priestor. Lietadlo malo schému stredného krídla s tenkým konzolovým lichobežníkovým krídlom a rovnakým horizontálnym chvostom umiestneným v hornej časti kýlu. Na vnútorné zavesenie sa plánovalo umiestniť raketové a bombové zbrane. Dĺžka lietadla mala byť asi 66 m, vzletová hmotnosť mala presiahnuť 250 ton a cestovná rýchlosť letu mala byť 3000 km/h vo výške 18000-20000 m.

Posádka mala byť umiestnená v slepej kapsule s výkonnou viacvrstvovou ochranou vyrobenou zo špeciálnych materiálov. Rádioaktivita atmosférického vzduchu vylučovala možnosť jeho použitia na pretlakovanie kabíny a dýchanie. Na tieto účely bolo potrebné použiť zmes kyslíka a dusíka získanú v špeciálnych splyňovačoch odparovaním kvapalných plynov na palube. Nedostatok vizuálnej viditeľnosti museli kompenzovať periskopy, televízne a radarové obrazovky, ako aj inštalácia plne automatického systému riadenia lietadla. Ten mal zabezpečiť všetky fázy letu vrátane vzletu a pristátia, prístupu k cieľu atď. To logicky viedlo k myšlienke strategického bombardéra bez posádky. Letectvo však trvalo na verzii s posádkou ako spoľahlivejšej a flexibilnejšej pri používaní.

Jadrové prúdové motory pre M-60 mali vyvinúť vzletový ťah rádovo 22 500 kgf. OKB A.M. Lyulka ich vyvinul v dvoch verziách: „koaxiálna“ schéma, v ktorej bol prstencový reaktor umiestnený za konvenčnou spaľovacou komorou a cez ňu prechádzal hriadeľ turbodúchadla; a schéma "rocker" - so zakrivenou prietokovou časťou a odstránením reaktora mimo šachty. Myasishchevtsy sa pokúsil použiť oba typy motorov, pričom v každom z nich našiel výhody aj nevýhody. Ale hlavný záver, ktorý bol obsiahnutý v Závere k predbežnému návrhu M-60, bol nasledovný: „...spolu s veľkými ťažkosťami pri vytváraní motora, vybavenia a draku lietadla vznikajú úplne nové problémy pri zabezpečovaní pozemná prevádzka a ochrana posádky, obyvateľstva a terénu v prípade vynúteného pristátia. Tieto úlohy... ešte nie sú vyriešené. Zároveň je to práve možnosť riešenia týchto problémov, ktorá určuje uskutočniteľnosť vytvorenia pilotovaného lietadla s jadrovým motorom. Skutočne prorocké slová!

Aby sa riešenie týchto problémov premietlo do praktickej roviny, začal V. M. Mjasiščev vyvíjať projekt lietajúceho laboratória na báze M-50, na ktorom by bol v prednej časti trupu umiestnený jeden jadrový motor. A aby sa radikálne zvýšila životnosť jadrových leteckých základní v prípade vojny, bolo navrhnuté úplne opustiť používanie betónových dráh a zmeniť jadrový bombardér na nadzvukový (!) lietajúci čln M-60M. Tento projekt bol vyvinutý súbežne s pozemnou verziou a zachoval si s ňou významnú kontinuitu. Samozrejme, zároveň boli krídlo a prívody vzduchu motorov zdvihnuté maximálne nad hladinu. Medzi vzletové a pristávacie zariadenia patrila nosová hydrolyža, predné zaťahovacie krídlové krídla a otočné plaváky pre bočnú stabilitu na koncoch krídla.

Problémy, ktorým čelili konštruktéri, boli najzložitejšie, ale práca pokračovala a zdalo sa, že všetky ťažkosti sa dajú prekonať v časovom rámci, ktorý bol výrazne kratší ako zvýšenie doletu konvenčných lietadiel. V roku 1958 VM Mjasiščev na pokyn Prezídia Ústredného výboru KSSZ vypracoval správu „Stav a možné vyhliadky strategického letectva“, v ktorej jednoznačne uviedol: „... Vzhľadom na výraznú kritiku Projekty M-52K a M-56K [bombardéry na bežné palivo , - pozn. nadzvukový bombardovací systém s atómovými motormi, poskytujúci potrebné letové dosahy na prieskum a bodové bombardovanie zavesenými projektilmi lietadiel a raketami na pohyblivé a stacionárne ciele.

Mjasiščev mal na mysli predovšetkým nový projekt strategického nosiča raketových bombardérov s jadrovou elektrárňou s uzavretým cyklom, ktorý navrhol N.D. Kuznetsov Design Bureau. Očakával, že toto auto vytvorí do 7 rokov. V roku 1959 bola preň zvolená aerodynamická konfigurácia canard s delta krídlom a výraznou šikmou prednou chvostovou jednotkou. Šesť jadrových prúdových motorov malo byť umiestnených v chvostovej časti lietadla a zlúčených do jedného alebo dvoch balíkov. Reaktor bol umiestnený v trupe lietadla. Mal slúžiť ako chladiaca kvapalina tekutý kov lítium alebo sodík. Motory boli schopné bežať na petrolej. Uzavretý cyklus činnosti riadiaceho systému umožnil vetranie kabíny atmosférickým vzduchom a výrazne znížil hmotnosť ochrany. Pri vzletovej hmotnosti cca 170 ton sa predpokladala hmotnosť motorov s výmenníkmi 30 ton, ochrana reaktora a kokpitu 38 ton, užitočné zaťaženie 25 ton Dĺžka lietadla bola cca 46 m s rozpätím krídel cca. 27 m.

Prvý let M-30 bol plánovaný na rok 1966, ale OKB-23 Myasishchev ani nestihol začať pracovať na návrhu. Vládnym nariadením sa OKB-23 Mjasiščev podieľal na vývoji viacstupňovej balistickej strely navrhnutej OKB-52 VN Čelomey a na jeseň 1960 bol ako samostatná organizácia zlikvidovaný, čím sa stala pobočka č.1 tejto OKB. a úplne sa preorientovať na raketové a vesmírne témy. Nevybavené položky OKB-23, pokiaľ ide o jadrové lietadlá, sa teda nepretavili do skutočných návrhov.

Na rozdiel od tímu V. M. Mjasiščeva, ktorý sa pokúšal vytvoriť nadzvukové strategické lietadlo, A. N. Tupolev's Design Bureau-156 dostal spočiatku realistickejšiu úlohu - vyvinúť podzvukový bombardér. V praxi bola táto úloha úplne rovnaká ako tá, pred ktorou stáli americkí konštruktéri – vybaviť existujúci stroj reaktorom, v tomto prípade Tu-95. Tupolevy však ešte ani nestihli pochopiť prácu pred nami, keď v decembri 1955 začali cez kanály sovietskej rozviedky prichádzať správy o skúšobných letoch B-36 s reaktorom na palube v Spojených štátoch. N.N. Ponomarev-Stepnoy, teraz akademik a v tých rokoch ešte mladý zamestnanec Kurchatovho inštitútu, si spomína: že v Amerike letelo lietadlo s reaktorom. Teraz sa chystá do divadla, no do konca predstavenia by mal mať informácie o možnosti takéhoto projektu. Merkin nás zhromaždil. Bol to brainstorming. Dospeli sme k záveru, že takéto lietadlo existuje. Na palube má reaktor, no lieta na klasické palivo. A vo vzduchu je štúdia samotného rozptylu toku žiarenia, ktorý nás tak znepokojuje. Bez takéhoto výskumu nie je možné zostaviť ochranu na jadrovom lietadle. Merkin išiel do divadla, kde povedal Kurčatovovi o našich zisteniach. Potom Kurchatov pozval Tupoleva, aby vykonal podobné experimenty ... “.

28. marca 1956 bola vydaná vyhláška Rady ministrov ZSSR, podľa ktorej Tupolev Design Bureau začal projektovať lietajúce jadrové laboratórium (LAL) založené na sériovom Tu-95. Priami účastníci týchto prác, V.M. Vul a D.A. Antonov, o tom čase rozprávajú: „...Po prvé, v súlade so svojou obvyklou metodológiou - najprv všetkému jasne porozumieť - A.N. vedúci nukleárni vedci krajiny AP Aleksandrov, AI Leipunsky, NN Ponomarev-Stepnoy, VI, riadiaci systém atď. Veľmi skoro sa na týchto seminároch začali živé diskusie: ako kombinovať jadrovej technológie s požiadavkami a obmedzeniami lietadla. Tu je jeden príklad takýchto diskusií: objem reaktorovej elektrárne nám jadroví vedci pôvodne opísali ako objem malého domu. Linkerom OKB sa ale podarilo značne „stlačiť“ jeho rozmery, najmä ochranné konštrukcie, pri splnení všetkých uvedených požiadaviek na úroveň ochrany pre LAL. Na jednom zo seminárov si A.N. Tupolev všimol, že „... domy sa neprepravujú v lietadlách“ a ukázal naše usporiadanie. Jadrových vedcov to prekvapilo – prvýkrát sa stretli s takýmto kompaktným riešením. Po dôkladnej analýze bol spoločne prijatý pre LAL na Tu-95.

Počas týchto stretnutí boli formulované hlavné ciele pre tvorbu LAL vr. štúdium vplyvu žiarenia na letecké celky a systémy, overenie účinnosti kompaktnej radiačnej ochrany, experimentálne štúdium odrazu gama a neutrónového žiarenia zo vzduchu v rôznych výškach letu, zvládnutie prevádzky jadrových elektrární. Kompaktná ochrana sa stala jedným z „know-how“ Tupoleva. Na rozdiel od OKB-23, ktorého návrhy počítali s umiestnením posádky v kapsule s guľovou ochranou konštantnej hrúbky vo všetkých smeroch, sa konštruktéri OKB-156 rozhodli použiť ochranu premenlivej hrúbky. Maximálny stupeň ochrany bol zároveň zabezpečený len pred priamym žiarením z reaktora, teda za pilotmi. Bočné a predné tienenie kabíny bolo zároveň potrebné obmedziť na minimum, kvôli potrebe pohlcovať žiarenie odrazené od okolitého vzduchu. Na presné posúdenie úrovne odrazeného žiarenia bol v podstate vytvorený letový experiment.

Pre predbežné štúdium a získanie skúseností s reaktorom sa plánovalo postaviť pozemnú skúšobnú stolicu, dizajnérske práce podľa ktorého boli zverené Tomilinskému pobočke Design Bureau na čele s I.F. Nezvalom. Stojan bol vytvorený na základe strednej časti trupu Tu-95 a reaktor bol inštalovaný na špeciálnej plošine so zdvihom a v prípade potreby sa dal spustiť. Radiačná ochrana na stánku a následne na LAL bola vyrobená s použitím materiálov, ktoré boli pre letectvo úplne nové, ktorých výroba si vyžadovala nové technológie.

Tu-95LAL konštrukcia a vybavenie potrebné vybavenie okupované v rokoch 1959 – 1960. Na jar 1961 „... lietadlo bolo na letisku pri Moskve,“ pokračuje príbeh N. N. Ponomareva-Stepnoja, „a Tupolev prišiel s ministrom Dementyevom, aby sa naň pozrel. Tupolev vysvetlil systém radiačnej ochrany: "... Je potrebné, aby tam nebola najmenšia medzera, inak cez ňu neutróny vyjdú." "No a čo?" nerozumel minister. A potom Tupolev vysvetlil jednoduchým spôsobom: „V mrazivom dni vyjdete na letisko a vaša mucha bude rozopnutá - všetko zamrzne! Minister sa zasmial – vraj teraz je s neutrónmi všetko jasné...“.

Od mája do augusta 1961 bolo na Tu-95LAL vykonaných 34 letov. Lietadlo pilotovali testovací piloti M.M. Nyukhtikov, E.A. Goryunov, M.A. Zhila a ďalší, inžinier N.V. Lashkevich bol vodcom auta. Na letových skúškach sa zúčastnil vedúci experimentu, jadrový vedec N. Ponomarev-Stepnoy a operátor V. Mordašev. Lety prebiehali ako so „studeným“ reaktorom, tak aj s funkčným. Štúdie radiačnej situácie v kokpite a cez palubu vykonali fyzici V. Madeev a S. Korolev.

Testy Tu-95LAL ukázali dosť vysokú účinnosť aplikovaného systému radiačnej ochrany, no zároveň odhalili jeho objemnosť, príliš veľkú hmotnosť a potrebu ďalšieho zlepšovania. A hlavné nebezpečenstvo jadrového lietadla bolo uznané ako možnosť jeho havárie a kontaminácie veľkých priestorov jadrovými komponentmi.

Ďalší osud lietadla Tu-95LAL je podobný osudu mnohých iných lietadiel v Sovietskom zväze – bolo zničené. Po absolvovaní testu on na dlhú dobu stál na jednom z letísk pri Semipalatinsku a začiatkom 70. rokov 20. storočia. bol presunutý na cvičné letisko Irkutskej vojenskej leteckej technickej školy. Vedúci školy, generálmajor S.G. Kalitsov, ktorý predtým slúžil dlhé roky v diaľkovom letectve, mal sen vytvoriť múzeum diaľkového letectva. Prirodzene, palivové články z aktívnej zóny reaktora už boli stiahnuté. Počas Gorbačovovho obdobia znižovania strategických zbraní sa o lietadle uvažovalo bojová jednotka, rozobratý na časti a vyhodený na skládku, z ktorej zmizol v kovošrote.

Program predpokladal, že v 70. rokoch 20. storočia. začne vývoj série jadrových nadzvukových ťažkých lietadiel pod jednotným označením „120“ (Tu-120). Predpokladalo sa, že všetky budú vybavené jadrovými prúdovými motormi s uzavretým cyklom vyvinutým kanceláriou N.D. Kuznetsov Design Bureau. Prvým v tejto sérii mal byť bombardér s dlhým doletom, ktorý bol svojim účelom blízky Tu-22. Lietadlo bolo realizované podľa normálnej aerodynamickej konfigurácie a bolo to hornoplošné lietadlo so šikmými krídlami a ostrom, bicyklovým podvozkom, reaktorom s dvoma motormi v zadnej časti trupu, v maximálnej vzdialenosti od kabíny. Druhým projektom bolo úderné lietadlo v malej výške s nízkym delta krídlom. Tretím bol projekt diaľkového strategického bombardéra s

A predsa, program Tupolev, rovnako ako Myasishchevove projekty, nebol určený na to, aby sa pretavil do skutočných návrhov. Síce o pár rokov neskôr, ale vláda ZSSR to uzavrela tiež. Dôvody boli vo všeobecnosti rovnaké ako v Spojených štátoch. Hlavná vec - atómový bombardér sa ukázal ako neúnosne zložitý a drahý zbraňový systém. Novoobjavené medzikontinentálne balistické rakety vyriešili problém totálneho zničenia nepriateľa oveľa lacnejšie, rýchlejšie a takpovediac zaručenejšie. A sovietska krajina tiež nemala dosť peňazí – v tom čase tu prebiehalo intenzívne rozmiestňovanie ICBM a flotila jadrových ponoriek, ktorá si zobrala všetky financie. Svoju úlohu zohrali aj nedoriešené problémy bezpečnej prevádzky jadrových lietadiel. Politické vzrušenie opustilo aj sovietske vedenie: v tom čase už Američania obmedzili prácu v tejto oblasti a nebolo koho dobehnúť a ísť dopredu bolo príliš drahé a nebezpečné.

Napriek tomu uzavretie atómového subjektu v Tupolev Design Bureau neznamenalo opustenie jadrovej elektrárne ako takej. Vojensko-politické vedenie ZSSR len odmietlo použiť atómové lietadlo ako prostriedok na dodanie zbraní hromadného ničenia priamo na cieľ. Táto úloha bola pridelená balistickým raketám vr. založené na ponorkách. Ponorky mohli byť tajne v službe celé mesiace pri pobreží Ameriky a kedykoľvek by mohli zblízka zasiahnuť blesk. Prirodzene, Američania začali prijímať opatrenia zamerané na boj proti sovietskym raketovým ponorkám a najlepší liek takýto boj sa ukázal ako špeciálne vytvorené útočné ponorky. V reakcii na to sa sovietski stratégovia rozhodli zorganizovať lov na tieto utajené a mobilné lode, a to aj v oblastiach vzdialených tisíce kilometrov od ich rodných brehov. Zistilo sa, že s takouto úlohou by sa najefektívnejšie dokázalo vyrovnať pomerne veľké protiponorkové lietadlo s neobmedzeným letovým dosahom, ktorý by mohol poskytnúť iba jadrový reaktor. Vo všeobecnosti nainštalovali reaktor na plošinu navinutú na An-22. č do Semipalatinska. Piloti V.Samovarov a S.Gorbik, hlavný inžinier motora V.Vorotnikov, vedúci pozemnej posádky A.Eskin a ja, hlavný konštruktér špeciálnej inštalácie, sme sa zúčastnili na programe z Antonov Design Bureau. Bol s nami zástupca CIAM BN Omelin. Armáda, jadroví vedci z Obninska sa pripojili k testovaciemu miestu, celkovo ich bolo 100. Skupinu viedol plukovník Gerasimov. Testovací program dostal názov „Bocian“ a na bok reaktora sme nakreslili malú siluetu tohto vtáka. Na lietadle neboli žiadne špeciálne vonkajšie označenia. Všetkých 23 letov v rámci programu Aist prebehlo hladko, bola len jedna núdzová situácia. Raz An-22 odštartoval na trojhodinový let, no okamžite pristál. Reaktor sa nezapol. Dôvodom sa ukázal byť nekvalitný konektor, v ktorom bol neustále prerušovaný kontakt. Prišli sme na to, dali do SR zápalku – všetko fungovalo. So zápasom teda lietali až do konca programu.

Na rozlúčku, ako to už v takýchto prípadoch býva, usporiadali malé pohostenie. Bola to oslava mužov, ktorí robili svoju prácu. Pili sme, rozprávali sa s armádou, fyzikmi. Boli sme radi, že sa vraciame domov k našim rodinám. Fyzici však boli čoraz pochmúrnejší: väčšinu z nich opustili ich manželky: 15-20 rokov práce v oblasti jadrového výskumu malo negatívny vplyv na ich zdravie. Mali však iné útechy: po našich letoch sa päť z nich stalo doktormi vied a pätnásť kandidátov.“

Úspešne sa tak ukončila nová séria letových experimentov s reaktorom na palube, získali sa potrebné údaje na navrhnutie dostatočne účinného a bezpečného leteckého jadrového riadiaceho systému. Sovietsky zväz napriek tomu predbehol Spojené štáty a priblížil sa k vytvoreniu skutočného jadrového lietadla. Tento stroj sa radikálne líšil od koncepcií z 50. rokov minulého storočia. s reaktormi s otvoreným cyklom, ktorých prevádzka by bola spojená s obrovskými ťažkosťami a spôsobovala by obrovské škody životné prostredie. Vďaka novej ochrane a uzavretému cyklu bola minimalizovaná radiačná kontaminácia konštrukcie lietadla a vzduchu a v environmentálny plán takýto stroj mal dokonca isté výhody oproti lietadlám na chemické palivo. V každom prípade, ak všetko funguje správne, potom výfukový prúd atómového motora neobsahuje nič iné ako čistý ohriaty vzduch.

4. Kombinovaný prúdový prúdový jadrový motor:

1 - elektrický štartér; 2 - uzávery; 3 - vzduchové potrubie okruhu s priamym prúdením; 4 - kompresor;

5 - spaľovacia komora; 6 - teleso jadrového reaktora; 7 - palivová zostava.

Ale to je, keby... V prípade leteckej nehody neboli dostatočne vyriešené problémy environmentálnej bezpečnosti v projekte An-22PLO. Streľba uhlíkových tyčí do jadra síce zastavila reťazovú reakciu, ale opäť, ak nebol poškodený reaktor. Čo sa však stane, ak sa to stane v dôsledku dopadu na zem a tyče nezaujmú požadovanú polohu? Zdá sa, že práve nebezpečenstvo takéhoto vývoja udalostí neumožnilo zrealizovať tento projekt v metale.

Sovietski dizajnéri a vedci však pokračovali v hľadaní riešenia problému. Navyše, okrem protiponorkovej funkcie, bola nájdená nová aplikácia pre jadrové lietadlo. Vznikol ako logický vývoj tendencie zvyšovať nezraniteľnosť odpaľovacích zariadení ICBM v dôsledku ich mobilizácie. Začiatkom 80. rokov 20. storočia Spojené štáty americké vyvinuli strategický systém MX, v ktorom sa rakety neustále pohybovali medzi mnohými úkrytmi, čím zbavili nepriateľa čo i len teoretickú možnosť ich zničenia presným úderom. V ZSSR medzikontinentálne rakety inštalované na podvozku automobilu a železničných nástupištiach. Ďalším logickým krokom by bolo umiestniť ich do lietadla, ktoré by prerazilo jeho územie alebo nad oceánske rozlohy. Vďaka svojej mobilite by bol nezraniteľný voči nepriateľským raketovým útokom. Hlavnou kvalitou takéhoto lietadla bola čo najdlhšia doba letu, čo znamená, že systém jadrového riadenia mu dokonale vyhovoval.

... Realizácii tohto projektu zabránil koniec " studená vojna'a rozklad Sovietsky zväz. Motív sa opakoval, pomerne často sa vyskytuje v histórii domáceho letectva: akonáhle bolo všetko pripravené na vyriešenie problému, samotný problém zmizol. Ale my, tí, ktorí prežili katastrofu v Černobyle, nie sme z toho veľmi znepokojení. A vyvstáva len otázka: ako súvisieť s obrovskými intelektuálnymi a materiálnymi nákladmi, ktoré vynaložili ZSSR a USA, keď sa desaťročia pokúšali vytvoriť jadrové lietadlo? Veď všetko je márne! .. Ani nie. Američania majú výraz: "Pozeráme sa za horizont." Toto hovoria, keď robia prácu, vediac, že oni sami nikdy nebudú mať z jej výsledkov úžitok, že tieto výsledky môžu byť užitočné len v ďalekej budúcnosti. Možno si ľudstvo niekedy opäť dá za úlohu postaviť lietadlo poháňané jadrovou energiou. Možno ani to nebude bojové lietadlo, ale nákladné alebo povedzme vedecké lietadlo. A potom sa budúci dizajnéri budú môcť spoľahnúť na výsledky práce našich súčasníkov. Kto sa len pozrel za horizont...

M-60 s koaxiálnymi motormi

Hydroplán M-60M

Možnosť usporiadania hydroplánu M-60M

Letový profil M-30

Pobrežná základňa jadrových hydroplánov

Schéma výškového bombardéra M-30

Vzhľad atómová bomba vyvolalo pokušenie majiteľov tejto zázračnej zbrane vyhrať vojnu len niekoľkými presnými zásahmi do priemyselných centier nepriateľa. Zastavilo ich len to, že tieto strediská sa nachádzali spravidla v hlbokom a dobre chránenom tyle. Všetky povojnové sily sa zamerali práve na spoľahlivé prostriedky doručovania „špeciálneho nákladu“. Výber sa ukázal byť malý - balistické a riadené strely a strategické letectvo s ultra dlhým doletom. Na konci štyridsiatych rokov sa celý svet priklonil k bombardérom: na rozvoj diaľkového letectva boli pridelené také obrovské prostriedky, že ďalšie desaťročie sa stalo „zlatým“ pre rozvoj letectva. Za krátky čas sa na svete objavilo množstvo najfantastickejších projektov a lietadiel. Dokonca aj vojnou vykrvácaná Veľká Británia sa blysla nádhernými strategickými bombardérmi Valient a Vulcan. Najneuveriteľnejšie projekty však boli strategické nadzvukové bombardéry s jadrovými elektrárňami. Aj o polstoročie neskôr fascinujú svojou odvahou a šialenstvom.

atómová stopa

V roku 1952 štartuje v USA legendárny B-52, o rok neskôr prvý nadzvukový taktický bombardér na svete A-5 Vigilante a o tri roky neskôr nadzvukový strategický XB-58 Hustler. ZSSR nezaostával: súčasne s B-52 vzlietol do vzduchu strategický medzikontinentálny bombardér Tu-95 a 9. júla 1961 šokoval celý svet obrí nadzvukový bombardér M-50, ktorý sa ukázal na leteckú show v Tushine, ktorá sa prehnala ponad tribúny, pošmykla sa a zmizla v nebi. Málokto tušil, že ide o posledný let superbomberu.

Faktom je, že polomer letu postavenej kópie nepresiahol 4 000 km. A ak to pre Spojené štáty, ktoré obkolesili ZSSR vojenskými základňami, stačilo, potom na dosiahnutie amerického územia zo sovietskych letísk bol potrebný dosah najmenej 16 000 km. Výpočty ukázali, že ani pri dvoch tankovaniach dolet M-50 so „špeciálnym nákladom“ s hmotnosťou 5 ton nepresiahol 14-tisíc km. Zároveň si takýto let vyžiadal celé jazero paliva (500 ton) pre bombardér a tankery. Na porazenie vzdialených cieľov v Spojených štátoch a na slobodný výber letovej trasy na obídenie oblastí protivzdušnej obrany bol potrebný dosah 25 000 km. Pri nadzvukovom lete ho mohli poskytnúť iba lietadlá s jadrovými elektrárňami.

Takýto projekt sa až teraz zdá divoký. Začiatkom 50. rokov sa to nezdalo o nič extravagantnejšie ako umiestnenie reaktorov na ponorky: oba poskytovali takmer neobmedzený dosah. Celkom zvyčajným dekrétom Rady ministrov ZSSR z roku 1955 bolo Tupolevovmu konštrukčnému úradu nariadené vytvoriť lietajúce jadrové laboratórium na báze bombardéra Tu-95 a konštrukčnému úradu Mjasiščevovi zrealizovať projekt tzv. nadzvukový bombardér „so špeciálnymi motormi hlavného konštruktéra Arkhip Lyulka“.

Špeciálne motory

Prúdový motor s jadrovým reaktorom (TRDA) je svojou konštrukciou veľmi podobný konvenčnému prúdový motor(TRD). Len ak v prúdovom motore vzniká ťah horúcimi plynmi expandujúcimi pri spaľovaní petroleja, tak v prúdovom motore sa vzduch pri prechode reaktorom ohrieva.

Aktívna zóna leteckého jadrového reaktora na tepelných neutrónoch bola regrutovaná z keramických palivových článkov, v ktorých boli pozdĺžne šesťhranné kanály na prechod ohriateho vzduchu. Konštrukčný ťah vyvíjaného motora mal byť 22,5 t. Zvažovali sa dva varianty usporiadania TRDA – „vahadlo“, v ktorom bol hriadeľ kompresora umiestnený mimo reaktora a „koaxiálny“, kde hriadeľ prechádzal pozdĺž os reaktora. V prvej verzii hriadeľ pracoval v šetrnom režime, v druhej boli potrebné špeciálne vysokopevnostné materiály. Ale koaxiálna verzia poskytovala menšie veľkosti motora. Preto boli súčasne vypracované možnosti s oboma pohonnými systémami.

Prvým lietadlom v ZSSR s jadrovým motorom mal byť bombardér M-60, vyvinutý na základe existujúceho M-50. Za predpokladu vytvorenia motora s kompaktným keramickým reaktorom by vyvinuté lietadlo malo mať dolet minimálne 25 000 km pri cestovnej rýchlosti 3 000 – 3 200 km/h a letovej výške asi 18 – 20 km. Vzletová hmotnosť superbomberu mala presiahnuť 250 ton.

Lietajúci Černobyľ

Pri pohľade na náčrty a modely všetkých Mjasiščevových jadrových lietadiel je okamžite evidentná absencia tradičného kokpitu: nedokáže ochrániť pilotov pred radiáciou. Posádka jadrového lietadla sa preto musela nachádzať v utesnenej viacvrstvovej kapsule (hlavne olovenej), ktorej hmotnosť spolu so systémom podpory života predstavovala až 25 % hmotnosti lietadla – viac ako 60 ton! Rádioaktivita vonkajšieho vzduchu (napokon prechádzal reaktorom) vylučovala možnosť jeho využitia na dýchanie, preto sa na natlakovanie kabíny použila zmes kyslíka a dusíka v pomere 1:1, získaná v špeciálnych splyňovačoch r. odparovanie kvapalných plynov. Podobne ako pri antiradiačných systémoch používaných na tankoch sa v kabíne udržiaval pretlak, ktorý vylučoval vstup atmosférického vzduchu dovnútra.

Nedostatok vizuálnej viditeľnosti musel kompenzovať optický periskop, televízne a radarové obrazovky.

Inštalácia katapultu pozostávala zo sedadla a ochranného kontajnera chrániaceho posádku nielen pred nadzvukovým prúdením vzduchu, ale aj pred silným žiarením motora. Zadná stena mala 5 cm olovený povlak.

Je jasné, že zdvihnúť do vzduchu, nieto ešte pristáť 250-tonový stroj, držiaci sa okuláru periskopu, preto bol bombardér vybavený plne automatickým navigačným systémom lietadla, ktorý zabezpečoval autonómny vzlet, stúpanie, priblíženie a zameranie, návrat a pristátie . (To všetko v 50. - 30. rokoch pred autonómnym letom Buranu!)

Po tom, čo sa ukázalo, že takmer všetky úlohy zvládne lietadlo aj samo, vznikol logický nápad vyrobiť bezpilotnú verziu – práve na tých istých 60 ton.Absencia objemnej kabíny tiež zmenšila priemer lietadla o 3 ma dĺžka o 4 m, čo umožnilo vytvoriť aerodynamicky dokonalejší vetroň typu "lietajúce krídlo". Projekt však nenašiel podporu vo vzdušných silách: verilo sa, že bezpilotné lietadlo nebolo schopné v aktuálnej špecifickej situácii poskytnúť potrebný manéver, čo vedie k väčšiemu poškodeniu bezpilotného prostriedku.

plážový bombardér

Komplex pozemnej údržby pre jadrové lietadlá nebol menej zložitou štruktúrou ako samotné stroje. Kvôli silnému radiačnému pozadiu boli takmer všetky práce automatizované: tankovanie, zavesenie výzbroje, dodávka posádky. Jadrové motory boli uložené v špeciálnom sklade a namontované na lietadle bezprostredne pred odletom. Navyše ožiarenie materiálov počas letu tokom neutrónov viedlo k aktivácii konštrukcie lietadla. Zvyškové žiarenie bolo také silné, že znemožňovalo voľný prístup k stroju bez použitia špeciálnych opatrení počas 23 mesiacov po odstránení motorov. Na sedimentáciu takýchto lietadiel v areáli letiska boli pridelené špeciálne miesta a konštrukcia samotných strojov zabezpečovala rýchlu inštaláciu hlavných blokov pomocou manipulátorov. Gigantická masa atómových bombardérov si vyžadovala špeciálne pristávacie dráhy, s hrúbkou povlaku asi 0,5 m.. Bolo jasné, že takýto komplex by bol v prípade vojny mimoriadne zraniteľný.

Preto sa pod indexom M-60M paralelne vyvíjal nadzvukový hydroplán s jadrovým motorom. Každá základňa pre takéto lietadlá, určená na obsluhu 10-15 hydroplánov, zaberala pobrežnú oblasť 50-100 km, čo zaisťovalo dostatočný stupeň rozptýlenia. Základne by sa mohli nachádzať nielen na juhu krajiny. V ZSSR boli dôkladne študované skúsenosti Švédska s udržiavaním vodných plôch v roku 1959. po celý rok v nemrznúcom stave. Pomocou jednoduchého zariadenia na prívod vzduchu potrubím sa Švédom podarilo cirkulovať teplé vrstvy vody z dna nádrží. Samotné základne mali byť postavené v mohutných pobrežných skalných masívoch.

Jadrový hydroplán mal dosť nezvyčajné usporiadanie. Nasávače vzduchu boli odstránené z vodnej hladiny o 1,4 m, čím sa vylúčilo vniknutie vody do nich pri vlnách do 4 bodov. Prúdové dýzy spodných motorov, umiestnené vo výške 0,4 m, boli v prípade potreby napoly blokované špeciálnymi uzávermi. Vhodnosť uzáverov však bola spochybnená: hydroplán mal byť na vode len so zapnutými motormi. S odstránenými reaktormi bolo lietadlo založené v špeciálnom samohybnom doku.

Pre vzlet z vodnej hladiny bola použitá unikátna kombinácia výsuvných krídlových krídel, lukových a podkrídlových hydrolyží. Tento dizajn znížil prierezovú plochu lietadla o 15% a znížil jeho hmotnosť. Hydroplán M-60M, podobne ako pozemný príbuzný M-60, mohol byť s bojovou záťažou 18 ton vo výške 15 km viac ako jeden deň, čo umožnilo vyriešiť hlavné úlohy. Silná údajná radiačná kontaminácia miest základní však viedla k tomu, že v marci 1957 bol projekt uzavretý.

Po stopách ponoriek

Uzavretie projektu M-60 vôbec neznamenalo zastavenie prác na jadrových témach. Koniec bol urobený iba s jadrovými elektrárňami s „otvorenou“ schémou - keď atmosférický vzduch prechádzal priamo cez reaktor a bol vystavený silnej radiačnej kontaminácii. Treba poznamenať, že projekt M-60 sa začal vyvíjať, keď neexistovali ani skúsenosti s vytváraním jadrových ponoriek. Prvá jadrová ponorka K-3 "Leninsky Komsomol" bola spustená v roku 1957 - práve v roku ukončenia prác na M-60. Reaktor K-3 pracoval podľa „uzavretej“ schémy. V reaktore sa ohrievalo chladivo, ktoré následne menilo vodu na paru. Vzhľadom na to, že chladivo bolo neustále v uzavretom izolovanom okruhu, nedochádzalo k radiačnej kontaminácii prostredia. Úspech takejto schémy v námorníctve zintenzívnil prácu v tejto oblasti av letectve. Vládnym nariadením z roku 1959 bola Myasishchev Design Bureau poverená vývojom nového vysokohorského lietadla M-30 s jadrovou elektrárňou „uzavretého“ typu. Lietadlo bolo navrhnuté tak, aby zasahovalo bombami a riadenými strelami proti obzvlášť dôležitým malým cieľom v Spojených štátoch a úderným formáciám lietadlových lodí v oceáne.

Vývoj motora pre nové lietadlo bol zverený Kuznecovovmu konštrukčnému úradu. Pri návrhu narazili konštruktéri na nepríjemný paradox – pokles ťahu atómového motora s poklesom nadmorskej výšky. (U bežných lietadiel bolo všetko presne naopak – ťah klesal so stúpaním.) Začalo sa hľadanie optimálnej aerodynamickej schémy. Nakoniec sa ustálili na schéme „kačice“ s variabilným zametacím krídlom a balíkovým usporiadaním motorov. Jediný reaktor cez výkonné uzavreté potrubia mal dodávať kvapalné chladivo (lítium a sodík) do 6 vzduchových prúdových motorov NK-5. Počítalo sa s dodatočným použitím uhľovodíkového paliva na vzlet, dosiahnutie cestovnej rýchlosti a vykonávanie manévrov v cieľovej oblasti. V polovici 60. roku bol hotový predbežný návrh M30. Vďaka oveľa nižšiemu rádioaktívnemu pozadiu z nového pohonného systému sa výrazne uľahčila ochrana posádky a kabína dostala zasklenie z oloveného skla a plexiskla s celkovou hrúbkou 11 cm. hlavná výzbroj. Podľa plánov mal M-30 vzlietnuť najneskôr v roku 1966.

Gombíková vojna

V roku 1960 sa však uskutočnilo historické stretnutie o perspektívach vývoja strategických zbraňových systémov. Výsledkom bolo, že Chruščov urobil rozhodnutia, pre ktoré je dodnes nazývaný hrobárom letectva. V skutočnosti s tým Nikita Sergejevič nemá nič spoločné. Na stretnutí sa raketoví muži na čele s Korolevom vyjadrili oveľa presvedčivejšie ako nejednotní stavitelia lietadiel. Na otázku, ako dlho trvá príprava na odlet strategického bombardéra s jadrovou zbraňou na palube, piloti odpovedali – deň. Rocketeers to trvalo minúty: "Potrebujeme len roztočiť gyroskopy." Navyše nepotrebovali veľa kilometrov drahých dráh. Veľké pochybnosti vyvolalo aj prekonanie systémov protivzdušnej obrany bombardérmi, pričom sa stále nenaučili efektívne zachytávať balistické rakety. Vyhliadka na „gombíkovú vojnu“ budúcnosti, farebne opísanú raketovými mužmi, úplne zabila armádu a Chruščova. Výsledkom stretnutia bolo, že stavitelia lietadiel boli požiadaní, aby prevzali niektoré objednávky týkajúce sa tém rakiet. Všetky projekty lietadiel boli pozastavené. M-30 bol Mjasiščevov posledný letecký projekt. V októbri bol Mjasishchev Design Bureau konečne presunutý na tému rakety a vesmíru a samotný Myasishchev bol odvolaný z postu vedúceho.

Keby boli leteckí konštruktéri v roku 1960 presvedčivejší, ako by ste vedeli, aké lietadlo by dnes lietalo na oblohe. A tak môžeme len obdivovať smelé sny na obálke Popular Mechanics a obdivovať bláznivé nápady 60. rokov.

Projekt strategického atómového bombardéra M-60

Začnime tým, že v 50. rokoch 20. storočia. v ZSSR, na rozdiel od Spojených štátov, bolo vytvorenie atómového bombardéra vnímané nielen ako žiaduce, dokonca veľmi, ale ako životne dôležitá úloha. Tento postoj sa u vrcholového vedenia armády a vojensko-priemyselného komplexu sformoval v dôsledku uvedomenia si dvoch okolností. Po prvé, obrovská, drvivá výhoda štátov z hľadiska samotnej možnosti atómového bombardovania územia potenciálneho nepriateľa. Americké lietadlá operujúce z desiatok leteckých základní v Európe, na Strednom a Ďalekom východe, dokonca aj s letovým dosahom iba 5-10 tisíc km, mohli dosiahnuť akékoľvek miesto v ZSSR a vrátiť sa späť. Sovietske bombardéry boli nútené pracovať z letísk na vlastnom území a pre podobný nálet na USA museli prekonať 15-20 tisíc km. V ZSSR lietadlá s takýmto doletom vôbec neboli. Prvé sovietske strategické bombardéry M-4 a Tu-95 mohli „pokryť“ len samotný sever USA a relatívne malé úseky oboch pobreží. Ale aj týchto strojov v roku 1957 bolo len 22. A počet amerických lietadiel schopných zaútočiť na ZSSR v tom čase dosiahol 1800! Navyše išlo o prvotriedne bombardéry nesúce atómové zbrane B-52, B-36, B-47 a o pár rokov neskôr sa k nim pridali aj nadzvukové B-58.

Lietajúce laboratórium Tupolev, postavené na základe Tu-95 ako súčasť projektu 119, sa ukázalo byť v skutočnosti jediným lietadlom, na ktorom bola myšlienka jadrovej elektrárne nejakým spôsobom implementovaná do kovu.

Zároveň mala krajina výkonnú výskumnú a výrobnú základňu na riešenie rôznych problémov využívania jadrovej energie. Pochádza z laboratória č. 2 Akadémie vied ZSSR, organizovaného pod vedením IV. Kurčatova v čase vrcholiacej Veľkej vlasteneckej vojny - v apríli 1943. Hlavnou úlohou jadrových vedcov bolo najskôr vytvoriť uránovú bombu. ale potom sa začalo aktívne hľadanie iných možností.využívanie nového druhu energie. V marci 1947 - len o rok neskôr ako v USA - sa v ZSSR po prvý raz na štátnej úrovni (na zasadnutí Vedecko-technickej rady I. hlavného riaditeľstva pod Radou ministrov) objavil problém využitia tzv. sa zvýšilo teplo jadrových reakcií v elektrárňach. Rada sa rozhodla začať systematický výskum v tomto smere s cieľom rozvíjať vedecké základy získavania elektriny pomocou jadrového štiepenia, ako aj pohonu lodí, ponoriek a lietadiel.

Atómový prúdový motor so schémou "vahadlového ramena".

"Koaxiálna" schéma atómového prúdového motora

Jedno z možných usporiadaní jadrového hydroplánu Mjasiščeva

Projekt jadrového lietajúceho laboratória
založené na M-50

Projekt strategického atómového bombardéra M-30

Testovacia lavica pozemného reaktora

Umiestnenie reaktora a radiačných senzorov na Tu-95LAL

Mjasiščev mal na mysli predovšetkým nový projekt strategického nosiča raketových bombardérov s jadrovou elektrárňou s uzavretým cyklom, ktorý navrhol N.D. Kuznetsov Design Bureau. Očakával, že toto auto vytvorí do 7 rokov. V roku 1959 bola preň zvolená aerodynamická konfigurácia canard s delta krídlom a výraznou šikmou prednou chvostovou jednotkou. Šesť jadrových prúdových motorov malo byť umiestnených v chvostovej časti lietadla a zlúčených do jedného alebo dvoch balíkov. Reaktor bol umiestnený v trupe lietadla. Ako chladivo mal používať tekutý kov: lítium alebo sodík. Motory boli schopné bežať na petrolej. Uzavretý cyklus činnosti riadiaceho systému umožnil vetranie kabíny atmosférickým vzduchom a výrazne znížil hmotnosť ochrany. Pri vzletovej hmotnosti cca 170 ton sa predpokladala hmotnosť motorov s výmenníkmi 30 ton, ochrana reaktora a kokpitu 38 ton, užitočné zaťaženie 25 ton Dĺžka lietadla bola cca 46 m s rozpätím krídel cca. 27 m.

Tu-95LAL. V popredí - kontajner so snímačom žiarenia

28. marca 1956 bola vydaná vyhláška Rady ministrov ZSSR, podľa ktorej Tupolev Design Bureau začal projektovať lietajúce jadrové laboratórium (LAL) založené na sériovom Tu-95. Priami účastníci týchto prác, V.M. Vul a D.A. Antonov, o tom čase rozprávajú: „...Po prvé, v súlade so svojou obvyklou metodológiou - najprv všetkému jasne porozumieť - A.N. vedúci nukleárni vedci krajiny AP Aleksandrov, AI Leipunsky, NN Ponomarev-Stepnoy, VI, riadiaci systém atď. Veľmi skoro sa na týchto seminároch začali živé diskusie: ako skombinovať jadrovú technológiu s požiadavkami a obmedzeniami lietadiel. Tu je jeden príklad takýchto diskusií: objem reaktorovej elektrárne nám jadroví vedci pôvodne opísali ako objem malého domu. Linkerom OKB sa ale podarilo značne „stlačiť“ jeho rozmery, najmä ochranné konštrukcie, pri splnení všetkých uvedených požiadaviek na úroveň ochrany pre LAL. Na jednom zo seminárov si A.N. Tupolev všimol, že „... domy sa neprepravujú v lietadlách“ a ukázal naše usporiadanie. Jadrových vedcov to prekvapilo – prvýkrát sa stretli s takýmto kompaktným riešením. Po dôkladnej analýze bol spoločne prijatý pre LAL na Tu-95.

Tu-95LAL. Kapotáž a prívod vzduchu do reaktora

Pre predbežné štúdium a získanie skúseností s reaktorom sa plánovalo postaviť pozemnú skúšobnú stolicu, ktorej projekčné práce boli zverené Tomilinskej pobočke Design Bureau na čele s I. F. Nezvalom. Stojan bol vytvorený na základe strednej časti trupu Tu-95 a reaktor bol inštalovaný na špeciálnej plošine so zdvihom a v prípade potreby sa dal spustiť. Radiačná ochrana na stánku a následne na LAL bola vyrobená s použitím materiálov, ktoré boli pre letectvo úplne nové, ktorých výroba si vyžadovala nové technológie.

Tu-95LAL. Demontáž reaktora.

Sériový strategický bombardér Tu-95M č.7800408 so štyrmi turbovrtuľovými motormi NK-12M s výkonom 15 000 k bol prerobený na lietajúce laboratórium, ktoré dostalo označenie Tu-95LAL. Všetky zbrane z lietadla boli odstránené. Posádka a experimentátori boli v prednej pretlakovej kabíne, v ktorej sa nachádzal aj senzor, ktorý zaznamenával prenikajúce žiarenie. Za kabínou bola inštalovaná ochranná clona z 5-centimetrového oloveného plechu a kombinovaných materiálov (polyetylén a cerezín) v celkovej hrúbke cca 20 cm.Druhý senzor bol inštalovaný v pumovni, kde mala bojová záťaž byť umiestnené v budúcnosti. Za ním, bližšie k chvostu lietadla, bol reaktor. Tretí snímač bol v zadnej kabíne auta. Ďalšie dva snímače boli namontované pod krídlové panely v neodnímateľných kovových kapotážach. Všetky senzory boli otočné okolo zvislej osi pre orientáciu v požadovanom smere.

Samotný reaktor bol obklopený silným ochranným plášťom, ktorý pozostával tiež z olova a kombinovaných materiálov, a nemal žiadne spojenie s motormi lietadla - slúžil len ako zdroj žiarenia. Destilovaná voda sa v ňom používala ako moderátor neutrónov a zároveň ako chladivo. Ohriata voda odovzdávala teplo v medzivýmenníku tepla, ktorý bol súčasťou uzavretého primárneho okruhu cirkulácie vody. Cez jej kovové steny sa teplo odvádzalo do vody sekundárneho okruhu, v ktorej sa odvádzalo vo vodno-vzduchovom radiátore. Ten bol za letu vyfukovaný prúdom vzduchu cez veľký prívod vzduchu pod trupom. Reaktor mierne presahoval obrysy trupu lietadla a bol pokrytý kovovými aerodynamickými krytmi zhora, zdola a po stranách. Keďže sa všestranná ochrana reaktora považovala za dostatočne účinnú, boli v ňom zabezpečené okná, ktoré sa dali otvárať za letu na vykonávanie experimentov s odrazeným žiarením. Okná umožňovali vytvárať lúče žiarenia v rôznych smeroch. Ich otváranie a zatváranie sa ovládalo z konzoly experimentátora v kokpite.

Projekt jadrového protiponorkového lietadla na báze Tu-114

Stavba Tu-95LAL a vybavenie potrebným vybavením trvalo v rokoch 1959 – 60. Na jar 1961 „... lietadlo bolo na letisku pri Moskve,“ pokračuje príbeh NN Ponomarev-Stepnoy, „a Tupoleva. prišiel s ministrom Dementyevom, aby sa naňho pozrel. Tupolev vysvetlil systém radiačnej ochrany: "... Je potrebné, aby tam nebola najmenšia medzera, inak cez ňu neutróny vyjdú." "No a čo?" nerozumel minister. A potom Tupolev vysvetlil jednoduchým spôsobom: „V mrazivom dni vyjdete na letisko a vaša mucha bude rozopnutá - všetko zamrzne! Minister sa zasmial – vraj teraz je s neutrónmi všetko jasné...“.

Ďalší osud lietadla Tu-95LAL je podobný osudu mnohých iných lietadiel v Sovietskom zväze – bolo zničené. Po dokončení testov stál dlho na jednom z letísk pri Semipalatinsku a začiatkom 70. rokov 20. storočia. bol presunutý na cvičné letisko Irkutskej vojenskej leteckej technickej školy. Vedúci školy, generálmajor S.G. Kalitsov, ktorý predtým slúžil dlhé roky v diaľkovom letectve, mal sen vytvoriť múzeum diaľkového letectva. Prirodzene, palivové články z aktívnej zóny reaktora už boli stiahnuté. Počas Gorbačovovho obdobia redukcie strategických zbraní bolo lietadlo považované za bojovú jednotku, rozobraté a odhodené na skládku, odkiaľ zmizlo v železnom šrote.

Vo všeobecnosti nainštalovali reaktor na plošinu, navalili sa na An-22 č. 01-07 a začiatkom septembra odleteli do Semipalatinska. Piloti V.Samovarov a S.Gorbik, hlavný inžinier motora V.Vorotnikov, vedúci pozemnej posádky A.Eskin a ja, hlavný konštruktér špeciálnej inštalácie, sme sa zúčastnili na programe z Antonov Design Bureau. Bol s nami zástupca CIAM BN Omelin. Armáda, jadroví vedci z Obninska sa pripojili k testovaciemu miestu, celkovo ich bolo 100. Skupinu viedol plukovník Gerasimov. Testovací program dostal názov „Bocian“ a na bok reaktora sme nakreslili malú siluetu tohto vtáka. Na lietadle neboli žiadne špeciálne vonkajšie označenia. Všetkých 23 letov v rámci programu Aist prebehlo hladko, bola len jedna núdzová situácia. Raz An-22 odštartoval na trojhodinový let, no okamžite pristál. Reaktor sa nezapol. Dôvodom sa ukázal byť nekvalitný konektor, v ktorom bol neustále prerušovaný kontakt. Prišli sme na to, dali do SR zápalku – všetko fungovalo. So zápasom teda lietali až do konca programu.

Úspešne sa tak ukončila nová séria letových experimentov s reaktorom na palube, získali sa potrebné údaje na navrhnutie dostatočne účinného a bezpečného leteckého jadrového riadiaceho systému. Sovietsky zväz napriek tomu predbehol Spojené štáty a priblížil sa k vytvoreniu skutočného jadrového lietadla. Tento stroj sa radikálne líšil od koncepcií z 50. rokov minulého storočia. s reaktormi s otvoreným cyklom, ktorých prevádzka by bola spojená s obrovskými ťažkosťami a spôsobovala by obrovské škody na životnom prostredí. Vďaka novej ochrane a uzavretému cyklu sa minimalizovala radiačná kontaminácia konštrukcie lietadla a ovzdušia a z hľadiska životného prostredia mal takýto stroj dokonca určité výhody oproti lietadlám na chemické palivo. V každom prípade, ak všetko funguje správne, potom výfukový prúd atómového motora neobsahuje nič iné ako čistý ohriaty vzduch.

4. Kombinovaný prúdový prúdový jadrový motor:

1 - elektrický štartér; 2 - uzávery; 3 - vzduchové potrubie okruhu s priamym prúdením; 4 - kompresor;

5 - spaľovacia komora; 6 - teleso jadrového reaktora; 7 - palivová zostava.

Sovietski dizajnéri a vedci však pokračovali v hľadaní riešenia problému. Navyše, okrem protiponorkovej funkcie, bola nájdená nová aplikácia pre jadrové lietadlo. Vznikol ako logický vývoj tendencie zvyšovať nezraniteľnosť odpaľovacích zariadení ICBM v dôsledku ich mobilizácie. Začiatkom 80. rokov 20. storočia Spojené štáty americké vyvinuli strategický systém MX, v ktorom sa rakety neustále pohybovali medzi mnohými úkrytmi, čím zbavili nepriateľa čo i len teoretickú možnosť ich zničenia presným úderom. V ZSSR boli medzikontinentálne rakety inštalované na automobilové podvozky a železničné platformy. Ďalším logickým krokom by bolo umiestniť ich do lietadla, ktoré by prerazilo jeho územie alebo nad oceánske rozlohy. Vďaka svojej mobilite by bol nezraniteľný voči nepriateľským raketovým útokom. Hlavnou kvalitou takéhoto lietadla bola čo najdlhšia doba letu, čo znamená, že systém jadrového riadenia mu dokonale vyhovoval.

... Realizácii tohto projektu zabránil koniec studenej vojny a rozpad Sovietskeho zväzu. Motív sa opakoval, pomerne často sa vyskytuje v histórii domáceho letectva: akonáhle bolo všetko pripravené na vyriešenie problému, samotný problém zmizol. Ale my, tí, ktorí prežili katastrofu v Černobyle, nie sme z toho veľmi znepokojení. A vyvstáva len otázka: ako súvisieť s obrovskými intelektuálnymi a materiálnymi nákladmi, ktoré vynaložili ZSSR a USA, keď sa desaťročia pokúšali vytvoriť jadrové lietadlo? Veď všetko je márne! .. Ani nie. Američania majú výraz: "Pozeráme sa za horizont." Toto hovoria, keď robia prácu, vediac, že oni sami nikdy nebudú mať z jej výsledkov úžitok, že tieto výsledky môžu byť užitočné len v ďalekej budúcnosti. Možno si ľudstvo niekedy opäť dá za úlohu postaviť lietadlo poháňané jadrovou energiou. Možno ani to nebude bojové lietadlo, ale nákladné alebo povedzme vedecké lietadlo. A potom sa budúci dizajnéri budú môcť spoľahnúť na výsledky práce našich súčasníkov. Kto sa len pozrel za horizont...

Energetický problém, problém kompaktného vysokovýkonného zdroja energie a efektívnej premeny tejto energie na ťah, čelia tvorcovia lietajúcej techniky už od jej počiatkov – a dodnes nie je definitívne vyriešený. Dnes sa až na najvzácnejšie výnimky používajú termochemické motory využívajúce fosílne uhľovodíkové palivá. Po prvé, v prevádzke je s tým menej rozruchu a to prevažuje nad všetkými mysliteľnými nedostatkami natoľko, že sa jednoducho snažia nezapamätať si ich ...

Ale nevýhody tohto nezmiznú! Preto boli opakovane pokusy o prechod na iné zdroje energie. A predovšetkým pozornosť leteckých konštruktérov a raketových vedcov upútala atómová energia – veď energetická náročnosť 1 g U235 sa rovná 2 tonám petroleja (spolu s 5 tonami kyslíka)!

Motory jadrových lietadiel a rakety však zostali na tribúnach. Tri lietadlá s jadrovými reaktormi na palube sa vzniesli do vzduchu, ale s jediným cieľom - otestovať kompaktný reaktor a skontrolovať jeho ochranu ...

prečo? Vráťme sa o 60 rokov späť...

AMERICKÁ VÝZVA

V roku 1942 jeden z vodcov amerického programu atómových bômb Enrico Fermi diskutoval s ostatnými účastníkmi tohto projektu o možnosti vytvorenia leteckých motorov pomocou jadrového paliva. O štyri roky neskôr, v roku 1946, pracovníci Laboratória aplikovanej fyziky na Univerzite Johnsa Hopkinsa venovali tomuto problému špeciálnu štúdiu. V máji toho istého roku americké letectvo schválilo pilotný projekt Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft (NEPA) zameraný na vývoj jadrových motorov pre strategické bombardéry s dlhým doletom.

Práce na jeho implementácii sa začali v Oak Ridge National Laboratory za účasti súkromnej spoločnosti Fairchild Engine & Airframe Co. V rokoch 1946-48. na projekt NEPA bolo vynaložených približne 10 miliónov dolárov.

Koncom 40. rokov 20. storočia vedúci predstavitelia letectva dospeli k záveru, že vývoj leteckých motorov využívajúcich jadrové palivo je najlepšie realizovať v spolupráci s Komisiou pre atómovú energiu. V dôsledku toho bol projekt NEPA zrušený a v roku 1951 bol nahradený spoločným programom letectva a komisie – Aircraft Nuclear Propulsion (ANP – Aircraft Nuclear Propulsion). Zároveň bola od začiatku stanovená deľba práce: Komisia pre atómovú energiu bola zodpovedná za vývoj kompaktného reaktora vhodného na inštaláciu na ťažké bombardéry, a letectvo - na konštrukciu leteckých prúdových motorov, ktoré z neho získavajú energiu. Programoví manažéri sa rozhodli vyvinúť dve verzie takýchto motorov a previedli tieto zmluvy na General Electric a Prutt & Whitney. V oboch prípadoch sa predpokladalo, že prúdový ťah bude vytvorený prehriatím stlačený vzduch, ktorý odoberá teplo z jadrového reaktora. Rozdiel medzi oboma verziami motora bol v tom, že v projekte General Electric musel vzduch chladiť reaktor priamym fúkaním a v projekte Prutt & Whitney cez výmenník tepla.

Praktická implementácia programu ANP zašla dosť ďaleko. Do polovice 50. rokov 20. storočia v jeho rámci prototyp malý vzduchom chladený jadrový reaktor. Pre velenie letectva bolo dôležité zabezpečiť, aby sa tento reaktor dal spustiť a vypnúť počas letu bez ohrozenia pilotov. Na jeho letové skúšky bol vyčlenený obrí 10-motorový bombardér B-36H, ktorého nosnosť sa blížila k štyridsiatim tonám. Po prezbrojení lietadla bol reaktor umiestnený do pumovnice a kokpit bol chránený štítom z olova a gumy.

Od júla 1955 do marca 1957 vykonal tento stroj 47 letov, počas ktorých sa reaktor periodicky zapínal a vypínal na voľnobeh, teda bez zaťaženia. Počas týchto letov nenastali žiadne neobvyklé situácie.

Získané výsledky umožnili spoločnosti General Electric urobiť ďalší krok. Jeho inžinieri postavili tri verzie nového jadrového reaktora HTRE a súbežne s ním vyvinuli experimentálny letecký prúdový motor X-39. Nový motor úspešne prešiel pozemnými testami v spojení s reaktorom. Experimentálne chody najpokročilejšej verzie reaktora HTRE-3 ukázali, že na jej základe je možné navrhnúť reaktor, ktorého výkon už bude postačovať na pohon ťažkých lietadiel.

Prvým známym projektom amerického jadrového lietadla bol 75-tonový X-6 Convair, ktorý bol považovaný za vývoj strategického bombardéra B-58 (1954) od rovnakého vývojára. Rovnako ako prototyp bol X-6 vnímaný ako bezchvostý s delta krídlom. 4 X-39 ATRD sa nachádzali v chvostovej časti (nasávanie vzduchu nad krídlom), okrem toho 2 ďalšie „obyčajné“ TRD mali pracovať pri vzlete a pristávaní. V tom čase si však Američania uvedomili, že otvorená schéma nie je vhodná, a od tej istej spolupráce si objednali elektráreň s ohrevom vzduchu vo výmenníku tepla a k nej aj lietadlo. Nový stroj dostal názov NX-2. Vývojári ju vnímali ako „káčku“. Jadrový reaktor mal byť umiestnený v strednej časti, motory - v korme, prívody vzduchu - pod krídlom. Lietadlo malo používať 2 až 6 pomocných prúdových motorov.

V roku 1953, kedy Biely dom prišiel prezident Dwight Eisenhower, nový americký minister obrany Charles Wilson nariadil zastaviť práce. V roku 1954 bol program ANP obnovený, no Pentagon ani Komisia pre jadrovú energiu mu nevenovali veľkú pozornosť, a preto bolo celkové riadenie programu neefektívne. V marci 1961, len dva mesiace po inaugurácii nového prezidenta USA Johna F. Kennedyho, bol program ANP uzavretý a odvtedy nebol obnovený. Celkovo sa na to minulo viac ako 1 miliarda dolárov.

Nemyslite si však, že pokusy o vytvorenie atómových atmosférických lietadiel v Spojených štátoch boli obmedzené na programy NEPA-ANP, pretože existoval aj program na vytvorenie atómového raketového motora PLUTO pre nadzvukové riadená strela SLAM! A tento motor prešiel testami na skúšobnom zariadení, zatiaľ čo použitie rakety („kačice“ s delta krídlom, spodným kýlom a prívodom vzduchu) bolo videné nasledovne: vertikálny štart na 4 posilňovačoch na tuhé palivo a zrýchlenie na rýchlosť náporového štartu, cestovný let (a v malej výške), resetovať hlavice. Nielen to – predpokladalo sa, že SLAM by ich mohol pri prechode cez nepriateľské ciele v nízkej výške a nadzvukovou rýchlosťou zničiť sonickým treskom!

SOVIETSKA ODPOVEĎ

Sovietskemu vedeniu nejaký čas trvalo, kým si uvedomilo, že po prvé, medzikontinentálne lietadlo na „konvenčné“ palivo nemusí fungovať a po druhé, jadrová energia by mohla vyriešiť aj tento problém. Oneskorenie v pochopení toho druhého bolo uľahčené neuveriteľným utajením aj podľa našich štandardov, ktoré bolo zahalené až do polovice 50. rokov 20. storočia. domáci vývoj v oblasti jadrovej energie. Ústredný výbor KSSZ a Rada ministrov ZSSR však 12. augusta 1955 prijali uznesenie číslo 1561-868 o vytvorení PAS - perspektívneho jadrového lietadla. Dizajn samotného lietadla bol zverený Design Bureau A.N. Tupolev a V.M. Myasishchev a pre nich "špeciálne" motory - tímom na čele s N.D. Kuznecov a A.M. Kolíska.

Existujú rôzne názory na dizajnérske talenty a osobné kvality Andreja Nikolajeviča Tupoleva, ale jedna vec je nesporná - bol vynikajúcim organizátorom leteckého priemyslu. Keďže ako nikto iný poznal „spodné prúdy“ veľmi bahnitého „oceánu“ Minaviaprom, dokázal zabezpečiť stabilnú pozíciu pre svoju dizajnérsku kanceláriu, napriek všetkým otrasom, ktoré pretrvávajú aj v podmienkach, o ktorých sa mu nesnívalo ani v nočnej more. . Tupolev si bol dobre vedomý toho, že jadrové lietadlá zajtra nepoletia, ale nálada „na vrchole“ sa môže zmeniť oveľa rýchlejšie a zajtra budú musieť o prioritný program bojovať už dnes, aby ho udržali do pozajtra. bol opäť naliehavo potrebný ... Preto sa Andrey Nikolaevich zameral na vedeckú a technickú základňu a veril, že keď sa naučil pracovať s jadrovou technológiou, lietadlo sa dá vždy vyrobiť ....

V dôsledku toho bolo 28. marca 1956 vydané vládne nariadenie o vytvorení lietajúceho laboratória založeného na strategickom bombardéri Tu-95 na „štúdium vplyvu žiarenia z leteckého jadrového reaktora na letecké zariadenia, ako aj štúdium otázky súvisiace s radiačnou ochranou posádky a charakteristikami prevádzky lietadla s jadrovým reaktorom na palube. O dva roky neskôr bolo vybudované pozemné stojisko a letecká inštalácia, prevezená na cvičisko v Semipalatinsku a v prvej polovici roku 1959 začali jednotky pracovať.

Od mája do augusta 1961 lietadlá Tu-95LAL vykonali 34 letov. Podľa fám, ktoré sa šíria v obrannom priemysle, bolo jedným z hlavných problémov preexponovanie pilotov okolitým vzduchom, čo jednoznačne potvrdilo, že tieňová ochrana v atmosfére, prijateľná vo vesmíre, nie je vhodná, čo ju okamžite robí šesťkrát ťažšou. ..

Ďalším stupňom mal byť Tu-119 - rovnaký Tu-95, ale dva stredné turbovrtuľové NK-12 boli nahradené jadrovými NK-14A, v ktorých boli namiesto spaľovania inštalované výmenníky tepla vyhrievané jadrovým reaktorom v nákladovom priestore. komory. Z ostatných projektov atomoletu Tupolev sa dá niečo definitívne povedať len o Tu-120 - atómovej verzii nadzvukového bombardéra Tu-22. Predpokladalo sa, že 85-tonové lietadlo s dĺžkou 30,7 m a rozpätím krídel 24,4 m (plocha krídel 170 m2) vo výške 8 km zrýchli na 1350-1450 km/h. Auto malo hornokrídlovú klasickú schému, motory a reaktor boli umiestnené v chvostovej časti ...

Krátko po ukončení letov LAL bol však program obmedzený. Vladimir Michajlovič Mjasiščev je vynikajúci sovietsky letecký konštruktér. Lietadlá, ktoré vytvoril, sa stali medzníkmi domáceho (a svetového) letectva. Jeho organizačný talent je nepopierateľný - svoju dizajnérsku kanceláriu vytvoril od nuly trikrát v nie práve najpriaznivejších vonkajších podmienkach. Ako však ukázala prax, nestačilo to ...

Keďže Mjasiščev dosť trpel pri získavaní potrebného doletu prvého sovietskeho medzikontinentálneho bombardéra M-4 a postupne sa dostával do problémov nadzvukového M-50, chytil možnosti jadrovej energie, ako sa hovorí, oboma rukami. Navyše úloha garantovaného dosiahnutia cieľov na území potenciálneho nepriateľa ešte nie je vyriešená. Vladimír Michajlovič sa teda odvážne pustil do nie dlhodobého programu, ale do konkrétneho lietadla - M-60.

V tomto našiel Mjasiščev plnú podporu jadrových vedcov a dokonca aj motorových inžinierov, prinajmenšom Arkhip Michajlovič Lyulka, ktorý sa ochotne zapojil do vývoja atómových vzduchových motorov s otvoreným okruhom. Neskôr, na základe Design Bureau Lyulka, bol na to vytvorený špeciálny SKB-500. Pomocou základnej myšlienky – umiestniť jadro do vzduchovej dráhy motora – vývojári navrhli tri možnosti rozloženia – koaxiálne, „rocker“ a kombinované.

V prvom aktívna zóna, ako sa hovorí, „jedna k jednej“ nahradila spaľovací priestor bežného prúdového motora. Schéma poskytovala maximálny energetický výkon, poskytovala minimálnu stredovú časť (v tomto prípade prierezovú plochu) lietadla, ale vytvárala obrovské problémy v prevádzke. Druhý trochu zjednodušil operáciu, ale zvýšil odpor jedenapolkrát. Nakoniec, najsľubnejšia v tomto štádiu bola uznaná ako kombinovaná schéma, v ktorej bol jadrový reaktor umiestnený v prídavnom spaľovacom zariadení prúdového motora, a v dôsledku toho mohol celý blok fungovať ako bežný prúdový motor, tak aj ako prúdový motor. motor s atómovým prídavným spaľovaním a ako atómový priamy prúd pri vysokých rýchlostiach. Pilot a navigátor boli umiestnení vedľa seba v chránenej kapsule. Jedinečnou vlastnosťou lietadla bolo, že systém podpory života posádky nemohol – ako sa to zvyčajne robí – využívať okolitý vzduch a kabína bola zásobovaná zásobami tekutého kyslíka a dusíka.

Konštruktéri však okamžite čelili problémom, ktoré (a v žiadnom prípade nie ekológia!), nakoniec nechali atoplány „na srandu“. Faktom je, že nestačí mať na palube zdroj energie obludnej sily – treba ju premeniť aj na ťah. Teda na ohrev pracovnej tekutiny, v tomto prípade atmosférického vzduchu. Ak teda v spaľovacej komore termochemického motora dochádza k zahrievaniu v celom jeho objeme, tak v aktívnej zóne reaktora (alebo vo výmenníku tepla) k nemu dochádza iba pozdĺž povrchu fúkaného vzduchom. V dôsledku toho klesá pomer ťahu motora k jeho strednej ploche, čo negatívne ovplyvňuje pomer výkonu a hmotnosti lietadla ako celku. S neobmedzeným doletom sa jadrové lietadlo neukázalo byť také vysoko nadmorské a vysokorýchlostné, ako by si vojenský zákazník koncom 50. rokov želal (a správne!) ...

Netreba však zabúdať ani na ekológiu – už samotné predbežné štúdie techniky pozemnej obsluhy lietadiel s motormi s otvoreným okruhom sú dnes viac než pôsobivé. Úroveň radiácie po pristátí by neumožnila priblížiť sa k lietadlu, kým sa motory (alebo ich aktívne zóny) neodstránia diaľkovo ovládanými manipulátormi a neodvezú do chráneného skladu. Vlastne len týmto spôsobom (diaľkovo ovládané stroje) bola pozemná manipulácia vôbec možná. Posádka sa musela priblížiť k lietadlu a opustiť ho podzemným tunelom. Podľa toho by mala byť konštrukcia lietadla určeného na takúto údržbu čo najjednoduchšia a aerodynamika – ako to dopadne... Nie je prekvapujúce, že značná pozornosť bola venovaná námorným možnostiam PAS – tlmené motory mohli byť spustené do vody, čím sa lietadlo aspoň dočasne izoluje od žiarenia...

Vo verzii hydroplánu M-60P sa objavili prvé štúdie elektrárne s uzavretým okruhom - reaktor v chránenom priestore ohrieval vzduch v 4 alebo 6 prúdových motoroch.

Predbežný návrh M-60 bol prediskutovaný na stretnutí v Myasishchev Design Bureau 13. apríla 1957 a ... nezískal podporu. Úlohu zohrali vyššie uvedené dôvody a neistota vyhliadok na vytvorenie motorov s otvoreným okruhom. A uzavretí Myasishchevites boli plne zapojení do projektu M-30. Predbežný návrh predpokladal vytvorenie vysokohorského lietadla s rýchlosťou 3200 km / h vo výške 17 km (navyše sa ukázalo, že s poklesom ťahu atómového motora sa nezvýši ako chemický , ale padá...). Na vzlet a skok 24 km pri prekonávaní PVO bol do motorov dodávaný petrolej. Pri vzletovej hmotnosti 165 ton a užitočnom zaťažení 5,7 tony sa predpokladal dolet M-30 na 25 000 km. Na palube malo byť najviac 16 ton petroleja... Dĺžka lietadla bola 40 - 46 m, rozpätie krídel 24 - 26,9 m -5 vývoj N.D. Kuznecovová. Posádka - tí istí 2 ľudia - už neboli umiestnení vedľa seba, ale jedna za druhou (aby sa zmenšila stredná časť lietadla). Práce na M-30 pokračovali až do roku 1961, až do odovzdania Myasishchev OKB-23 V.N. Chelomey a jej preorientovanie na vesmírnu tematiku...

VYROBENÉ ZÁVERY

Prečo teda Američania, keď minuli nie 1, ako píše Washingtonský profil, ale 7 miliárd dolárov, prestali pracovať na jadrovom lietadle? Prečo ostali Mjasiščevove odvážne – no skutočné – projekty na papieri, prečo nelietal ani extrémne „všedný“ Tu-119? Ale v tých istých rokoch existoval aj britský projekt nadzvukovej atomoleety Avro-730... Jadrové lietadlá predbehli dobu, alebo ich zabili nejaké fatálne vrodené chyby?

Ani jedno, ani druhé. Jadrové lietadlá sa jednoducho ukázali ako nepotrebné na línii vývoja, po ktorej smerovalo svetové letectvo!

Motory s otvoreným okruhom sú, samozrejme, technický extrémizmus. Aj pri absolútnej odolnosti stien aktívnej zóny proti opotrebeniu (čo je nemožné) sa pri prechode reaktorom aktivuje samotný vzduch! A ťažkosti s prevádzkou a likvidáciou „svetelnej“ konštrukcie lietadla po opakovanom dlhodobom ožarovaní boli len naznačené v návrhu projektu. Ďalšia vec je uzavretý okruh.

Ale atomolet má svoje vlastné charakteristiky. Jadrové lietadlo vo svojej "čistej" podobe, len s ohrevom vzduchu teplom z reaktora (alebo s pohonom parných turbín na vrtule!) nie je veľmi dobré na manévrovanie, prerážanie a skoky - všetko, čo je pre bombardéry typické. Osudom takéhoto prístroja je dlhý let s konštantná rýchlosť a výška. Založený niekde na jedinom špeciálnom letisku je schopný opakovane dosiahnuť akýkoľvek bod na planéte a krúžiť nad ním ľubovoľne dlho ...

A ... načo také lietadlo potrebujeme, na čo sa dá použiť, aké vojenské či mierové úlohy dokážu vyriešiť ??? Toto nie je bombardér, ani prieskumné lietadlo (to sa nedá skryť!), transportér (kde a ako ho naložiť a vyložiť?), sotva osobný parník (aj v ére technologického optimizmu Američania nemohol dostať pasažierov na výletnej jadrovej lodi Savannah) ...

Čo zostáva, letecké veliteľské stanovište, raketová základňa dlhého doletu, protiponorkové lietadlo? A majte na pamäti, že je potrebné postaviť veľa takýchto strojov, inak ich cena bude neúmerná a spoľahlivosť bude nízka ...

Práve ako lietadlo OOP bol u nás urobený extrémny pokus o vytvorenie atómového lietadla. V roku 1965 bolo na rôznych úrovniach prijatých množstvo rezolúcií o vývoji protiponorkových obranných systémov a najmä uznesením Ústredného výboru KSSZ a Rady ministrov ZSSR z 26. októbra, Design Bureau. OK Antonov bol poverený vytvorením protiponorkového obranného lietadla s veľmi dlhým doletom s jadrovou elektrárňou An-22PLO.

Keďže An-22 mal rovnaké motory ako Tu-95 (s rôznymi vrtuľami), elektráreň zopakovala Tu-119: jadrový reaktor a kombinovaný turbovrtuľový NK-14A, všetky štyri. Vzlet a pristátie sa mali uskutočniť na kerozín (výkon motora 4 x 13000 k), cestovný let - na jadrovú energiu (4 x 8900 k). Odhadovaná dĺžka letu - 50 hodín, dolet - 27500 km.

Trup s priemerom 6 metrov (základné lietadlo má rozmery nákladného priestoru 33,4 x 4,4 x 4,4 m) mal pojať nielen jadrový reaktor v všestrannej bioochrane, ale aj pátracie a zameriavacie zariadenie, protiponorkový zbraňový systém a značná posádka, ktorá si to všetko vyžaduje.

V rámci programu An-22PLO sa v roku 1970 uskutočnilo 10 letov na Antey s neutrónovým zdrojom a v roku 1972 23 letov s malým jadrovým reaktorom na palube. Rovnako ako v prípade Tu-95LAL testovali predovšetkým radiačnú ochranu. Dôvody zastavenia prác zatiaľ neboli zverejnené. Dá sa predpokladať, že bojová stabilita lietadla spôsobila pochybnosti v podmienkach nadvlády nad morom letectvom (predovšetkým nosným) potenciálneho nepriateľa ...

V polovici 80-tych rokov americkí inžinieri odhalili myšlienku atómového lietadla - základne ... špeciálny účel. O použití monštra nesúceho sprievodné stíhačky, útočné lietadlá a ťažké nákladné lietadlá C-5B Galaxy ako výsadkové plavidlo sa uvažovalo na príklade potlačenia protiamerického povstania v Turecku... Veľmi realistický scenár, však? ?

Existuje však jeden „environmentálny výklenok“ pre okrídlené lietadlá. Je to miesto, kde sa letectvo spája s astronautikou. Ale toto je samostatný rozhovor.

2. M-60 s motormi "rocker" schémy: vzletová hmotnosť - 225 ton, užitočné zaťaženie - 25 ton, výška letu - 13-25 km, rýchlosť - do 2M, dĺžka - 58,8 m, rozpätie krídel - 30,6 m

3. M-60 s kombinovaným motorom, letové vlastnosti - rovnaké, dĺžka - 51,6 m, rozpätie krídel - 26,5 m; čísla označujú: 1 - prúdový motor; 2 - jadrový reaktor; 3 - kokpit

Súvisiace články:

Ako zistiť, či je tehotenstvo normálne Alexander Lebed - biografia, informácie, osobný život Keď zomrela labuť Žoldnieri vyrezávajú srdcia ruských vojakov Vzorové témy pre environmentálne projekty Základné vzorce na zisťovanie vzdialeností pomocou premietnutia vektora na os

Nový: