Vožnja na reaktoru: Nuklearni avion. Avion sa nuklearnom elektranom

25.09.2019

Pročitajte također

Zanimljive činjenice iz vojne istorije

Žargonske riječi i izrazi

Kako pogoditi na talogu od kafe?

Ocjena najpijanijih zemalja na svijetu: gdje je Rusija?

Posipajte solju ispod stola na svadbi

izumi

Nafta je uljasta tečnost karakterističnog oštrog mirisa i različite, ovisno o mjestu proizvodnje, boje. Po svojoj hemijskoj strukturi je izuzetno složena mešavina različitih hemijskih jedinjenja, pre svega organska materija- ugljovodonike. Ugljovodonici su tako nazvani jer su...

Od davnina je okupljanje jedno od glavnih ljudskih zanimanja. Pod ovom riječju savremeni naučnici podrazumijevaju kolekciju jestivih sjemenki, orašastih plodova, voća, korijena, larvi, jaja, itd. Glavni alat za sakupljanje bio je debeo štap za kopanje, čiji je jedan kraj bio naoštren i spaljen na…
Jedan od najznačajnijih događaja u istoriji tehnologije bila je pojava sredinom 19. veka brzoštampajuće rotacione prese, koja je omogućila da se hiljadu puta poveća proizvodnja štampanih publikacija, prvenstveno novina i časopisa. Ovaj izum, baš kao i Gutenbergova kreacija prvog ...
Parni čekić je dominirao mašinstvom 90 godina i bio je jedna od najvažnijih mašina svog vremena. Njegovo stvaranje i uvođenje u proizvodnju po značaju za industrijsku revoluciju može se uporediti samo sa uvođenjem mehanizovanog nosača struga od strane Henry Maudsleya...
Prvi značajan izum koji je napravio čovjek bio je točak. Početni prototip točka bio je valjak za trupce, koji je bio postavljen ispod teški predmeti da ih povučem.
Moderna digitalne tehnologije omogućio je stvaranje dovoljno prenosivih mikroskopa koji se mogu povezati sa računarom za prikaz slika na ekranu monitora.
Ponovo robot usisivač. Posebno za one koji žele da čišćenje ne bude samo čišćenje, već i zabava, posebno možemo ponuditi robotski usisivač kao što je ponovo Robot Vacuum Cleaner.
Prvi na svijetu nuklearna elektrana izgrađen je u SSSR-u devet godina nakon atomskog bombardovanja Hirošime. Ovom najvažnijem događaju u istoriji tehnologije prethodio je grozničav i intenzivan rad na stvaranju sopstvenog nuklearnog oružja. Ovaj rad vodio je istaknuti naučnik i talentovani organizator Igor ...
Tokom mnogo milenijuma svoje rane istorije, ljudi nisu znali za upotrebu metala. Glavni materijal za izradu prvih oruđa bio je kamen, a uz obradu kamena vezana su prva velika otkrića u povijesti čovječanstva. Ne može se svaki kamen iskoristiti da se napravi dobar alat...
Ljudi su rano otkrili korisna svojstva vatre - njenu sposobnost da osvjetljava i grije, da mijenja biljnu i životinjsku hranu na bolje. "Divlji požar" koji se rasplamsao tokom šumskih požara ili vulkanskih erupcija bio je zastrašujući i opasan za ljude, ali unoseći vatru u svoje...
Važno dostignuće čovjeka bio je razvoj kompozitnih alata. Njihova pojava napravila je pravu revoluciju u tehnologiji kamenog doba. Dugo su postojale ručna sjekira i štap i korišteni su odvojeno. Povezujući ih uz pomoć vena ili kožnih remena, ljudi su dobili fundamentalno novi alat - kamen ...
Luk i strijele su najvažniji složeni alati za umetanje. Njihov izum je takođe predstavljao epohu u istoriji ljudske misli. Po standardima kamenog doba, luk je bio vrlo složen alat, a njegovo stvaranje je slično briljantnom uvidu. Zaista, sva prethodna poboljšanja alata dogodila su se u ...
Postoji nekoliko razloga koji su naveli osobu da ovlada vodenim elementom. Drevni ljudi su se često selili s jednog mjesta na drugo i morali su nositi svoje stvari tokom svojih lutanja. Pokušavajući olakšati ovaj težak posao, počeli su razmišljati o sredstvima ...
Kako postaje sve komplikovanije ekonomska aktivnostčovjek je počeo osjećati potrebu za naprednijim alatima sa pažljivo obrađenim oštricama. Njihova proizvodnja zahtijevala je nove tehnike obrade kamena. Prije oko osam hiljada godina ljudi su savladali tehniku piljenja, bušenja i brušenja. Ova otkrića su bila tako...

Strateški bombarder na nuklearni pogon

"Projekat atomske /> leteće laboratorije /> baziran na M-50"

Na vrhuncu hladnog rata između SSSR-a i SAD-a, bilo je toliko prijedloga za vojnu dominaciju nad suparničkom zemljom.

Opseg letova aviona 1950-ih bio je ograničen mnogim faktorima, ali za SSSR, u nedostatku interkontinentalnih raketnih sistema, postavilo se ozbiljno pitanje isporuke atomske bombe na neprijateljsku teritoriju.

Zato što su američki bombarderi, koristeći aerodrome zemalja NATO-a, mogli isporučiti atomsku bombu na teritoriju SSSR-a leteći ne više od 10 hiljada km, a za avijaciju SSSR-a bilo je potrebno savladati više od 20 hiljada km za ulazak u američki vazdušni prostor. U SSSR-u nije postojao avion koji bi mogao preletjeti tako veliku udaljenost bez slijetanja.

Dostupni supersonični bombarderi u SSSR-u koji su mogli nositi teret od 5 tona teoretski su zahtijevali dva dopunjavanja goriva u zraku da bi prešli 15 hiljada kilometara. Osim toga, 1957. SSSR je imao samo dva tuceta bombardera Tu-95 i M-4, čiji je domet letenja omogućavao samo da prelete Arktik i stignu do granice Kanade i SAD. Američka vojska je u to vrijeme posjedovala oko 2.000 bombardera B-52 i B-47, kao i stare B-36.

U vezi s ovim rasporedom snaga, strateški nadzvučni bombarder s atomskim motorom ili projekt M-60, sposoban za neograničene udaljenosti leta, postao je obećavajuće oružje odmazde u SSSR-u.

Tih godina ovaj projekat se nije smatrao apsurdnim.

"Leteća /> laboratorija, /> izgrađena na bazi /> Tu-95

Deset godina nakon stvaranja atomske bombe, SSSR je stvorio moćnu naučnu bazu za korišćenje nuklearne energije, koja je sebi mogla priuštiti neograničene proizvodne kapacitete i veliku finansijsku podršku iz budžeta zemlje.

Naučna elita u nuklearno polje je odgajan zahvaljujući Laboratoriji br. 2 Akademije nauka SSSR-a, koju je stvorio i vodio Igor Kurčatov. Mnogi kasniji poznati naučnici bili su njegovi učenici i kolege.

Na naučno-tehničkim vijećima pri Vijeću ministara SSSR-a raspravljalo se o pitanju upotrebe nuklearne energije u nestabilnim instalacijama postavljenim na brodovima, podmornicama, što sada nije iznenađujuće, ali i zrakoplovima.

Elektrane za avione počeo je da razvija Anatolij Petrovič Aleksandrov, zamjenik I.V. Kurchatova u Laboratoriji br. 2 Akademije nauka SSSR-a.

U početku, za motor nuklearnog aviona, predložen je otvoreni i zatvoreni ciklus zasnovan na ramjet i turboprop motorima. Reaktorsko postrojenje sa različite vrste hlađenje iz vazduha u tečnost.

Mogućnosti zaštite posade i opreme aviona od štetnih efekata. Istraživanje je bilo toliko uspješno da je u junu 1952. Aleksandrov izvijestio Kurčatova o mogućnosti stvaranja avionskog motora u bliskoj budućnosti.

Tri godine kasnije, 1955. godine, kada je počela sa radom prva nuklearna elektrana u SSSR-u i gotov projekat prva nuklearna podmornica SSSR-a već se počela graditi u brodogradilištima, obavještajne službe javljaju da u Sjedinjenim Državama postoji projekt stvaranja nadzvučnog bombardera s nuklearnim motorom.

Ova informacija potaknula je Vijeće ministara SSSR-a da izda Uredbu kojom se naređuje brojnim projektantskim biroima zrakoplovne industrije da započnu projektiranje bombardera s nuklearnim motorima.

Konstruktorski biro pod vodstvom S.A. Lavočkina razvio je motor s direktnim zračnim mlaznim principom rada.

"Turbomlazni/>motor sa atomskim/>otvorenim/>reaktorom tipa"

Dizajn je primijenjen u otvorenom ciklusu: nuklearni reaktor je zauzeo mjesto komore za sagorijevanje, odnosno zrak je prošao kroz jezgro. Lavočkinova smrt 1960. godine, zajedno sa projektom motora, nije dalje razvijana.

Dizajnerski biro pod vodstvom Myasishcheva, tijekom implementacije projekta nadzvučnog bombardera s nuklearnim motorom, u početku se smatrao jednostavnim, ali sredinom 1956. godine otkriveni su teški zadaci.

Prilikom postavljanja nove elektrane, dizajneri aviona su se suočili sa teškim zadacima koji do sada nisu bili riješeni.

Prvi zadatak je radioaktivno zračenje tokom otvorenog ciklusa atomskog motora. Za posadu i opremu aviona potrebna je zaštita od zračenja. Za zaštitu su potrebni olovni štitovi debelih zidova, što utiče na radne prostore posade i ograničenja težine.

Drugi zadatak nije mogućnost upotrebe konvencionalnih metalnih legura u konstrukciji aviona zbog zračenja i topline koja se stvara iz reaktora. Potrebne su nove legure koje mogu izdržati takva opterećenja i još uvijek biti dovoljno lagane.

Treći zadatak je potreba za izgradnjom posebnih vazdušnih baza opremljenih sistemima za dekontaminaciju i daljinsko održavanje aviona, jer otvoreni ciklus nuklearnog motora izaziva ozbiljnu kontaminaciju njegovih površina.

"Turbomlazni/>motor sa/>prstenastim atomskim/>motor otvorenog/>tipa"

Zaustavljeni motorni reaktor je smrtonosan za osobu dugo vremena.

I najviše glavni zadatak- osiguranje sigurnosti, posebno u slučaju udesa aviona.

Svi ovi problemi naterali su nas da odustanemo od prvobitne ideje i pređemo na novi izgled aviona koji je razvijen u okviru projekta aviona M-60. Dizajn aviona M-60 bio je srednjeg plana sa trapezoidnim krilom i horizontalnim repom na vrhu kobilice.

Cijela elektrana aviona bila je smještena u repnom dijelu što dalje od posade. Avion je imao četiri nuklearna turbomlazni motori, koji su bili raspoređeni u parovima jedan iznad drugog.

Ukupna dužina aviona bila je 66 metara, a procenjena masa 250 tona. Procijenjena brzina krstarenja je preko 3000 km/h, a maksimalna visina je do 20 hiljada metara.

Kokpit je dizajniran kao višeslojna kapsula od specijalnih metalnih legura, koja je zbog prisustva radioaktivnosti potpuno izolirana od vanjske atmosfere. Ulaz zraka u kapsulu izvana nije moguć, pa je trebalo da se gasifikacijom tečnih gasova iz rezervoara u avionu generiše mešavina kiseonika i azota.

Kapsula za posadu nije imala prozore, pa je za vizuelni pregled trebalo da se koriste televizijski ekrani i periskopi.

"Projekat/>strateški/>atomski/>bombarder M-30"

Predloženo je da se kapsula za posadu opremi sistemom automatska kontrola avion koji će moći da obezbedi ne samo poletanje, sletanje i manevrisanje aviona, već i da izvršava borbene zadatke.

Sve je to značilo potpuno napuštanje ljudi i stvaranje strateškog bombardera bez posade, ali rukovodstvo Ratnog zrakoplovstva SSSR-a smatralo je osobu pouzdanijom za izvođenje borbene misije.

Eksperimentalni atomski turbomlazni motori za avion M-60 bili su proračunati da stvore potisak do 23.000 kg. Dizajnerski biro pod vodstvom A.M. Lyulke pripremio je dvije verzije novih motora.

Prvi, prema "koaksijalnoj shemi", kada se reaktor u obliku prstena nalazi iza komore za izgaranje, odnosno osovina turbopunjača prolazi kroz njega.

Drugi, prema shemi "rocker", kada se reaktor nalazi izvan okna i formira zakrivljenu protočnu komoru.

OKB Myasishchev je isprobao oba motora, ali svaki je imao svoje prednosti i nedostatke. Inženjeri su riješili mnoge dizajnerske probleme, ali glavni problem - sigurnost u servisiranju aviona na zemlji, još nisu znali kako riješiti.

Bezbednosna pitanja za obezbeđivanje zemaljskog rada i održavanja aviona, zaštita posade i osoblja, prostor u mestu skladištenja aviona, kao i u slučaju pada aviona, postala su proročanska u preporučljivosti stvaranja takav avion.

V. M. Myasishchev je rješenje ovih problema pretočio u praktičnu oblast tako što je započeo stvaranje leteće laboratorije, uzevši za osnovu projekat aviona M-50.

"Projekat/>strateški/>atomski/>bombarder M-60"

Radikalna odluka je bila da avion mora koristiti vodenu površinu za polijetanje i slijetanje. Ovo rješenje je dijelom lakše riješilo niz problema, ali ne sve.

Dizajneri su morali da odluče najtežih problema i sami su bili sigurni u uspjeh svog rada. V.M. Myasishchev je 1958. godine uputio izvještaj Prezidijumu Centralnog komiteta KPSS, gdje je ukazao na prisutnost kritike na raspon trenutnih projekata konvencionalnih bombardera i potrebu da se sav rad usredotoči na bombardere s nuklearnim motorima.

Prije ovog izvještaja, Myasishchev je bio inspiriran projektom nuklearnog motora sa zatvorenim ciklusom, kreiranim u Projektnom birou pod vodstvom N.D. Kuznetsova. Zatvoreni motorni ciklus olakšao je mnoge sigurnosne probleme i Myasishchev je očekivao da će gotov avion predstaviti za 7 godina.

U repnom dijelu smješteno je šest nuklearnih turbomlaznih motora, a sam reaktor u trupu. Rashladno sredstvo je trebalo da bude litijum i natrijum. Kapsula za posadu postaje ventilirana i lakša.

Takođe, ukupna dužina aviona smanjena je na 46 metara, raspon krila 27 metara. Ukupna masa aviona je takođe smanjena na 170 tona, težina motora i reaktora je oko 30 tona, kapsule posade i opreme aviona 38 tona, a nosivost 25 tona.

Ali ovom avionu nije bilo suđeno da bude izgrađen.

"Projekat nuklearnog/>hidroaviona"

Projektni biro Myasishchev hitno se uključio u stvaranje višestepene balističke rakete, a 1960. godine potpuno je likvidiran pridruživanjem drugom projektnom birou.

Za tim OKB A.N. Tupoleva postojao je realniji zadatak razvoja strateškog bombardera, koji je trebao biti podzvučni.

Godine 1955., još jedna informacija iz obavještajnih službi SSSR-a bila je prisiljena još jednom prisiliti da ubrza stvaranje aviona. Sjedinjene Američke Države izvele su probne letove B-36 s nuklearnim motorom.

je sazvana naučni savet koji je odlučio da je let na običnim motorima, ali sa nuklearnim reaktorom. Tupoljev je zamoljen da uradi isti eksperiment zajedno sa Kurčatovom.

Konstruktorski biro Tupoljev započeo je razvoj leteće nuklearne laboratorije zasnovane na postojećoj proizvodnji aviona Tu-95. Za inženjere Tupoljeva, cikluse predavanja su organizovali najbolji nuklearni fizičari o atomskim procesima, reaktorima, zaštiti, materijalima, kontroli reakcija itd.

Na ovim predavanjima vođene su zajedničke diskusije o upotrebi nuklearnih tehnologija pored ograničenja zahtjeva konstrukcije aviona. Kao rezultat toga, tim naučnika i dizajnera razvio je kompaktni nuklearni reaktor koji može da stane u trup aviona Tu-95.

Glavni cilj stvaranja leteće nuklearne laboratorije na bazi Tu-95 je proučavanje uticaja zračenja na životni vek aviona; evaluacija sistema zaštite od zračenja; proučavanje refleksije zračenja od vazdušnih masa na različitim visinama.

Mnogi dizajnerski biroi radili su na stvaranju LAL-a na bazi Tu-95, koji je modificirao osnovnu opremu aviona.

"Prizemni štand za /> testiranje atomskog /> reaktora"

Za procjenu i testiranje rada reaktora napravljen je prizemni model od dijela trupa Tu-95.

Za zaštitu od zračenja na LAL-u su korištene nove metalne legure koje se ranije nisu koristile u proizvodnji aviona. Sve legure su razvijene u Projektnom birou za nemetale zajedno sa Naučno-istraživačkim institutom hemijske industrije.

Prizemni štand bio je spreman do 1958. godine na poligonu Semipalatinsk, au junu je pušten u rad maketa reaktora. Prvo lansiranje je bilo uspješno: reaktor je ubrzan za rad sistema za napajanje, kontrolu i zaštitu od zračenja, a razvijena su uputstva za posadu LAL-a.

Leteća laboratorija je dobila indeks Tu-95LAL, a ranije je prepravljen strateški bombarder Tu-95M iz kojeg je izvađeno oružje. Posada je bila zaštićena u kabini pod pritiskom, koja je bila zatvorena olovnom pločom od pet centimetara i pločom od dvadeset centimetara od zaštitnih materijala polietilena i cerezina.

Avion je bio opremljen senzorima za fiksiranje nivoa radijacije u odeljku za bombe, u kabini posade, jednim senzorom na krilima i u repnom delu aviona.

Nuklearni reaktor je bio izoliran posebnim omotačem od olova i kombiniranih materijala. Istovremeno, nije bio povezan s motorima, već je korišten samo kao izvor zračenja.

"Lokacija reaktora /> na Tu-95LAL"

Kao nosač topline korištena je destilirana voda, koja se zagrijavala i prenosila svoju toplinu na izmjenjivač topline drugog vodenog kruga. Dalje, drugi krug je hlađen kroz radijator voda-vazduh, izduvan strujama vazduha kroz postojeći usis vazduha u trupu aviona.

Ispostavilo se da je reaktor nešto veći od trupa aviona, pa sam ga morao malo proširiti oko trupa. Kao rezultat toga, zaštita reaktora se pokazala efikasnom, što je omogućilo smanjenje zaštite u kapsuli posade i druge opreme.

U periodu 1959-1960, avion na nuklearni pogon Tu-95LAL je bio spreman i baziran na aerodromu u Podmoskovlju. Ministar Dementev je lično došao da ga vidi. Tokom jeseni 1961. godine, avion je izvršio 34 uspješna leta. Probni piloti M.M. Nyukhtikov, M.A. Zhila, E.A. Goryunov i naučnici i programeri izveli su letove aviona, kako sa reaktorom u radu, tako i sa zaustavljenim reaktorom.

Tokom ispitivanja Tu-95LAL dobijene su zadovoljavajuće karakteristike za zaštitu posade od zračenja, ali je glomazna zaštita zahtevala dalje smanjenje težinskih karakteristika.

Glavni problem u radu Tu-95LAL bile su posljedice uništenja reaktora od mogućeg avionskog udesa.

"Rastavljanje reaktora sa /> aviona Tu-95LAL"

Stepen kontaminacije ogromnih prostora radioaktivnim komponentama unaprijed je određen dalje sudbine Tu-95LAL. Gotovo deset godina bio je na aerodromu u blizini poligona Semipalatinsk, a 1970. godine, nakon uklanjanja reaktora, prebačen je u Irkutsku vojnu vazduhoplovnu školu kao muzejski eksponat.

Tokom „gorbačovske perestrojke“ i smanjenja vojnog ofanzivnog naoružanja, avion je prepoznat kao borbeni i isečen u staro gvožđe.

Čini se da je odustalo od projekta strateškog bombardera s nuklearnim motorima, ali su dobijeni rezultati omogućili Konstruktorskom birou Tupoljev paralelno 1970-ih da nastavi razvoj još jednog eksperimentalnog projekta aviona Tu-119 s motorima koji mogu raditi na kerozin i energije iz nuklearnog reaktora.

Takve letjelice su konačno morale biti napuštene kada su balističke rakete mogle prijeći kontinente i mogle su nositi dovoljno nuklearnih bojevih glava da potpuno unište potencijalnog neprijatelja. Osim toga, problem sigurnosti rada zrakoplova s nuklearnim reaktorom još uvijek nije riješen, kao iu drugim stvarima u Sjedinjenim Državama.

Kao rezultat toga, Vlada SSSR-a je smatrala da su ogromna sredstva izdvojena za stvaranje aviona manje isplativa od stvorenih interkontinentalnih projektila, a projekti aviona s nuklearnim reaktorima su zatvoreni.

Ipak, zahvaljujući projektu aviona Tu-95LAL dobijeni su jedinstveni rezultati istraživanja koji su dali saznanja za druge projekte koji koriste nuklearni reaktor.

18+, 2015, web stranica, sedmi okeanski tim. Koordinator tima:

Nudimo besplatnu publikaciju na stranici.
Publikacije na stranici su vlasništvo njihovih vlasnika i autora.

Možda može izgledati čudno da nuklearna energija, čvrsto ukorijenjena na zemlji, u hidrosferi, pa čak i u svemiru, nije zaživjela u zraku. To je slučaj kada su očigledni sigurnosni razlozi (iako ne samo oni) nadmašili očigledne tehničke i operativne koristi od uvođenja nuklearnih elektrana (NPU) u zrakoplovstvo.

((direktno))

U međuvremenu, vjerovatnoća teških posljedica incidenata sa takvim avionima, pod uslovom njihovog usavršavanja, teško se može smatrati većom u poređenju sa svemirskim sistemima koji koriste nuklearne elektrane (NPP). A radi objektivnosti, vrijedi podsjetiti: nesreća 1978. sovjetskog umjetnog satelita Zemlje Kosmos-954 tipa US-A, opremljenog nuklearnom elektranom BES-5 "Buk", s padom njegovog fragmenti na teritoriji Kanade, nikako nisu doveli do ukidanja sistema morskog svemirskog izviđanja i označavanja ciljeva (MKRTS) "Legenda", čiji su element bili uređaji US-A (17F16-K).

S druge strane, radni uvjeti zrakoplovne nuklearne elektrane dizajnirane da stvara potisak stvaranjem u nuklearnom reaktoru topline koja se dovodi u zrak u plinskoturbinskom motoru potpuno su drugačiji od onih u satelitskim nuklearnim elektranama, koje su termoelektrični generatori. . Danas su predložena dva šematska dijagrama sistema nuklearne kontrole zrakoplovstva - otvoreni i zatvoreni. Šema otvorenog tipa omogućava zagrijavanje zraka komprimiranog kompresorom direktno u kanalima reaktora s njegovim naknadnim istjecanjem kroz mlazničku mlaznicu, a zatvoreno - zagrijavanje zraka uz pomoć izmjenjivača topline, u čijem zatvorenom krugu cirkulira rashladna tekućina. Zatvorena shema može biti jednostruka ili dvokružna, a sa stanovišta osiguravanja sigurnosti rada, druga opcija se čini najpoželjnijom, jer se reaktorska jedinica s primarnim krugom može postaviti u zaštitnu školjku otpornu na udarce, čija nepropusnost sprečava katastrofalne posledice u slučaju avionskih nesreća.

Sistemi za nuklearnu kontrolu zatvorenog tipa mogu koristiti vodeno hlađene reaktore i reaktore na brzim neutronima. Prilikom implementacije dvostruko kolo sa "brzim" reaktorom u primarnom krugu nuklearnog kontrolnog sistema, oba tečni alkalni metali (natrijum, litijum) i inertni gas(helijum), au drugom - alkalni metali (tečni natrijum, eutektička talina natrijuma i kalijuma).

U vazduhu - reaktor

Ideju da se nuklearna energija koristi u avijaciji iznio je 1942. jedan od vođa Manhattan projekta Enrico Fermi. Zainteresovala se za komandu američkog ratnog vazduhoplovstva, a 1946. Amerikanci su pokrenuli projekat NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft - "Nuclear Energy for the Aircraft Power Plant"), dizajniran da utvrdi mogućnost stvaranja bombardera. i izviđački avioni sa neograničenim dometom leta.

“Kremlju se svidjela ideja da se mornaričkoj avijaciji da protivpodmornički avion s neograničenim dometom leta”

Prije svega, bilo je potrebno provesti istraživanja u vezi sa zaštitom od zračenja posade i zemaljskog osoblja, te dati vjerovatno-situacionu procjenu mogućih nesreća. Da bi se rad ubrzao, projekat NEPA 1951. godine je američko ratno vazduhoplovstvo proširilo na ciljni program ANP (Aircraft Nuclear Propulsion - “Aircraft Nuclear Power Plant”). U okviru tog okvira, kompanija General Electric razvila je otvoreni krug, a kompanija Pratt-Whitney razvila je zatvoreno kolo sistema nuklearne kontrole.

Za ispitivanje budućeg vazduhoplovnog nuklearnog reaktora (isključivo u režimu fizičkih lansiranja) i biološke zaštite bio je namenjen serijski teški strateški bombarder kompanije Conver B-36H Peacemaker („Peacemaker“) sa šest klipnih i četiri turbomlazna motora. To nije bila nuklearna letjelica, već je bila samo leteća laboratorija u kojoj je reaktor trebao biti testiran, međutim dobio je oznaku NB-36H - Nuclear Bomber ("Nuklearni bombarder"). Kokpit je pretvoren u olovnu i gumenu kapsulu sa dodatnim čeličnim i olovnim ekranom. Za zaštitu od neutronskog zračenja, u trup su umetnute posebne ploče napunjene vodom.

Prototip avionskog reaktora ARE (Aircraft Reactor Experiment), koji je 1954. godine stvorila Nacionalna laboratorija Oak Ridge, postao je prvi u svijetu homogeni nuklearni reaktor snage 2,5 MW na gorivo iz rastopljenih soli - natrijum fluorida i cirkonijum i uranijum tetrafluorida.

Prednost ovog tipa reaktora je u principijelnoj nemogućnosti havarije sa uništenjem jezgre, a sama mješavina goriva i soli bi, u slučaju implementacije zatvorenog tipa avionskog nuklearnog sistema upravljanja, imala ulogu. primarnog rashladnog sredstva. Kada se rastopina soli koristi kao rashladno sredstvo, veći toplotni kapacitet taline soli, u poređenju, na primjer, s tekućim natrijem, omogućava korištenje cirkulacijske pumpe male veličine i koristi od smanjenja potrošnje metala dizajna reaktorskog postrojenja u cjelini, a niska toplinska provodljivost trebala je osigurati stabilnost motora nuklearnog aviona protiv naglih temperaturnih skokova u primarnom krugu.

Na osnovu reaktora ARE, Amerikanci su razvili eksperimentalni avionski nuklearni kontrolni sistem HTRE (Heat Transfer Reactor Experiment – “Eksperiment odvođenja toplote iz reaktora”). Bez daljeg odlaganja, General Dynamics je dizajnirao nuklearni motor aviona X-39 baziran na serijskom turbomlaznom motoru J47 za strateške bombardere B-36 i B-47 Stratojet – umjesto komore za sagorijevanje, postavio je jezgro reaktora.

Kompanija Convair namjeravala je isporučiti X-39 avionom X-6 - možda bi njegov prototip bio supersonični strateški bombarder B-58 Hustler, koji je prvi poletio 1956. godine. Uz to, razmatrana je i atomska verzija eksperimentalnog podzvučnog bombardera YB-60 iste kompanije. Međutim, Amerikanci su napustili vazdušni nuklearni kontrolni sistem otvorene šeme, s obzirom na to da će erozija zidova vazdušnih kanala jezgre reaktora X-39 dovesti do činjenice da će avion ostaviti radioaktivni trag, zagađujući životnu sredinu .

Nadu u uspjeh obećavao je bezbedniji od zračenja zatvorenog tipa YaSU kompanije Pratt-Whitney, u čije je kreiranje bio uključen i General Dynamics. Pod ovim motorima, kompanija Conver je započela projektiranje eksperimentalnih aviona NX-2. Razrađene su i turbomlazne i turboelisne varijante nuklearnih bombardera sa ovom vrstom sistema nuklearnog upravljanja.

Međutim, usvajanje interkontinentalnih balističkih projektila Atlas 1959., sposobne da pogode ciljeve u SSSR-u iz kontinentalnih Sjedinjenih Država, izjednačilo je program ANP-a, pogotovo jer bi se serijski uzorci nuklearnih letjelica jedva pojavili prije 1970. godine. Kao rezultat toga, u martu 1961. godine ličnom odlukom predsjednika Johna F. Kennedyja obustavljen je sav rad u ovoj oblasti u Sjedinjenim Državama, a pravi nuklearni avion nikada nije izgrađen.

Letni model avionskog reaktora ASTR (Aircraft Shield Test Reactor - reaktor za ispitivanje sistema zaštite aviona), koji se nalazi u odeljku za bombe leteće laboratorije NB-36H, bio je reaktor na brzim neutronima snage 1 MW koji nije bio povezan sa motora, koji rade na uranijum dioksidu i hlade se strujom vazduha koji se vodi kroz posebne usisnike za vazduh. Od septembra 1955. do marta 1957. NB-36H je izvršio 47 ASTR letova iznad napuštenih područja Novog Meksika i Teksasa, nakon čega automobil nikada nije podignut u nebo.

Treba napomenuti da se američko ratno zrakoplovstvo bavilo i problemom nuklearnog motora za krstareće rakete ili, kako se to do 60-ih godina govorilo, projektil aviona. U sklopu projekta Pluto, laboratorija Livermore kreirala je dva uzorka nuklearnog ramjet motora Tory, koji je planiran za ugradnju na supersoničnu krstareću raketu SLAM. Princip "atomskog zagrijavanja" zraka prolaskom kroz jezgro reaktora ovdje je bio isti kao kod nuklearnih plinskih turbinskih motora otvorenog tipa, sa samo jednom razlikom: ramjet motor nema kompresora ili turbine. "Tori", uspješno testirani na zemlji 1961-1964, prve su i do sada jedine stvarno operativne avijacije (tačnije, raketno-avionske) nuklearne bojeve glave. Ali i ovaj projekat je zatvoren kao neperspektivan na pozadini uspjeha u stvaranju balističkih projektila.

Sustiži i pretiči!

Naravno, ideja da se nuklearna energija koristi u avijaciji, nezavisno od Amerikanaca, razvijala se i u SSSR-u. Zapravo, na Zapadu su, ne bez razloga, posumnjali da se takav posao obavlja u Sovjetskom Savezu, ali su prvim objavljivanjem činjenice o njima upali u zbrku. 1. decembra 1958., časopis Aviation Week izvijestio je da SSSR gradi strateški bombarder na nuklearni pogon, što je izazvalo veliku pomutnju u Americi i čak je pomoglo da se održi interes za program ANP-a koji je već počeo da nestaje. Međutim, na crtežima koji prate članak, urednik uredništva prilično je precizno prikazao avion M-50 eksperimentalnog konstruktorskog biroa V. M. Myasishcheva, koji se u to vrijeme zapravo razvijao, i imao je konvencionalne turbomlazne motore. Ne zna se, inače, da li je nakon ove objave uslijedilo "rastavljanje" u KGB-u SSSR-a: rad na M-50 odvijao se u najstrožoj tajnosti, bombarder je prvi let izveo kasnije nego što je spomenuto u zapadnoj štampi, oktobra 1959. godine, a široj javnosti automobil je predstavljen tek jula 1961. na vazdušnoj paradi u Tušinu.

Što se tiče sovjetske štampe, prvi put je časopis Tehnika-Molodyudi najopštije govorio o atomskom avionu još u broju 8 za 1955. godinu: „Nuklearna energija se sve više koristi u industriji, energetici, poljoprivreda i medicina. Ali nije daleko vrijeme kada će se koristiti u avijaciji. Sa aerodroma će se divovske mašine lako podići u vazduh. Nuklearni avioni će moći da lete skoro koliko god žele, bez sletanja mesecima, praveći desetine neprekidnih letova oko sveta superzvučnim brzinama.” Časopis je, nagoveštavajući vojnu svrhu mašine (civilni avioni nemaju potrebu da "koliko god hoćete" da budu na nebu), ipak predstavio hipotetičku šemu putničkog i teretnog aviona sa nuklearnim nuklearnim oružjem otvorenog tipa. sistem kontrole.

Međutim, Myasishchevov tim, a ne on sam, zaista se bavio avionima s nuklearnim elektranama. Iako su sovjetski fizičari proučavali mogućnost njihovog stvaranja još od kasnih 1940-ih, praktičan rad u ovom pravcu u Sovjetskom Savezu su krenuli mnogo kasnije nego u SAD, a počeli su dekretom Vijeća ministara SSSR-a br. 1561-868 od 12. avgusta 1955. godine. Prema njegovim rečima, OKB-23 V. M. Myasishcheva i OKB-156 A. N. Tupoleva, kao i avionski motor OKB-165 A. M. Lyulka i OKB-276 N. D. Kuznjecova, imali su zadatak da razvijaju nuklearne strateške bombardere.

Projektovanje avionskog nuklearnog reaktora izvedeno je pod vodstvom akademika I. V. Kurchatova i A. P. Aleksandrova. Cilj je bio isti kao i kod Amerikanaca: nabaviti automobil koji bi, polijetajući sa teritorije zemlje, mogao udarati po objektima bilo gdje u svijetu (prvenstveno, naravno, u SAD-u).

Odlika sovjetskog programa atomske avijacije bila je da se nastavio čak i kada je ova tema već bila potpuno zaboravljena u Sjedinjenim Državama.

Prilikom kreiranja YaSU-a, pažljivo smo analizirali dijagrame kola otvorenog i zatvorenog tipa. Dakle, prema shemi otvorenog tipa, koja je dobila šifru "B", Dizajnerski biro Lyulka razvio je dva tipa nuklearno-turbomlaznih motora - aksijalne, s prolaskom osovine turbopunjača kroz prstenasti reaktor, i "klackalicu" - sa osovina izvan reaktora, smještena u zakrivljenom protočnom dijelu. Zauzvrat, Konstruktorski biro Kuznetsov radio je na motorima prema zatvorenoj shemi "A".

Konstruktorski biro Myasishchev je odmah krenuo s rješavanjem, naizgled, najtežeg zadatka - dizajniranja atomskih ultra-brzih teških bombardera. I danas, gledajući šeme budućih mašina napravljenih krajem 50-ih, definitivno se mogu uočiti odlike tehničke estetike 21. veka! To su projekti aviona "60", "60M" (nuklearni hidroavion), "62" pod motorima Ljulkova sheme "B", a takođe i "30" - već pod motorima Kuznjecova. Očekivane karakteristike bombardera 30 su impresivne: maksimalna brzina- 3600 km / h, krstarenje - 3000 km / h.

Međutim, stvar nije stigla do radnog dizajna nuklearnog aviona Myasishchev zbog likvidacije OKB-23 u nezavisni kapacitet i njegovo uvođenje u strukturu rakete i svemira OKB-52 V. N. Chelomey.

U prvoj fazi sudjelovanja u programu, tim Tupoljeva morao je stvoriti leteću laboratoriju sličnu namjeni američkom NB-36H s reaktorom na brodu. Dobio je oznaku Tu-95LAL, izgrađen je na bazi serijskog turboelisnog teškog strateškog bombardera Tu-95M. Naš reaktor, kao i američki, nije bio povezan sa motorima aviona nosača. Osnovna razlika između sovjetskog avionskog reaktora i američkog je u tome što je bio vodeno hlađen, znatno manje snage (100 kW).

Domaći reaktor se hladio vodom iz primarnog kruga, koja je zauzvrat odavala toplinu vodi drugog kruga, koja je hlađena strujom zraka koji je strujao kroz dovod zraka. Ovako je izrađen šematski dijagram nuklearno-turbinskog motora NK-14A Kuznjecov.

Leteća nuklearna laboratorija Tu-95LAL je 1961–1962. dizala reaktor u vazduh 36 puta kako u radu, tako iu „hladnom“ stanju radi proučavanja efikasnosti sistema biološke zaštite i uticaja zračenja na sisteme aviona. Prema rezultatima testiranja, predsjed Državni komitet o vazduhoplovnoj tehnologiji, P. V. Dementiev je, međutim, primetio u svojoj belešci rukovodstvu zemlje u februaru 1962: „Trenutno ne postoji neophodni uslovi za konstrukciju aviona i projektila sa nuklearnim motorima (krstareću raketu "375" sa YASU razvio je u OKB-301 S. A. Lavočkin. - K. Ch.), budući da su obavljeni istraživački radovi nedovoljni za razvoj prototipova vojne opreme, ovaj posao mora biti nastavljen.

U razvoju projektne rezerve raspoložive u OKB-156, Konstruktorski biro Tupoljev je na osnovu bombardera Tu-95 razvio projekat eksperimentalnog aviona Tu-119 sa nuklearnim turboelisnim motorima NK-14A. Pošto je zadatak stvaranja bombardera ultra dugog dometa s pojavom interkontinentalnih balističkih projektila i balističkih projektila morskog baziranja (na podmornicama) izgubio svoju kritičnu važnost u SSSR-u, tim Tupoljeva je smatrao Tu-119 kao prelazni model na način stvaranja nuklearnog protivpodmorničkog aviona zasnovanog na dalekometnom putničkom avionu Tu-114, koji je takođe "izrastao" iz Tu-95. Ovaj cilj je u potpunosti odgovarao zabrinutosti sovjetskog vodstva što su Amerikanci 60-ih godina postavili podvodni nuklearni raketni sistem s ICBM Polaris, a potom i Posejdonom.

Međutim, projekat takvog aviona nije realizovan. Planovi da se stvori familija nadzvučnih bombardera Tupoljev sa sistemima nuklearne kontrole pod kodnim imenom Tu-120, koji je, kao i lovac na atomsku vazdušnu podmornicu, planiran za testiranje 70-ih godina, ostali su u fazi projektovanja...

Ipak, Kremlju se svidjela ideja da se pomorskoj avijaciji da protupodmornički avion neograničenog dometa za borbu protiv nuklearnih podmornica NATO-a u bilo kojem području okeana. Štaviše, ova mašina je trebala nositi što više municije za protupodmorničko oružje - projektile, torpeda, dubinske bombe (uključujući nuklearne) i radio sonarne bove. Zato je izbor pao na An-22 Antey, teški vojno-transportni avion nosivosti 60 tona, najveći svjetski turboelisni širokotrupni avion. Planirano je da budući avion An-22PLO bude opremljen sa četiri nuklearna turboelisna motora NK-14A umjesto standardnog NK-12MA.

Program za stvaranje ovakvog krilatog vozila, koji nije viđen ni u jednoj floti, nosio je kodni naziv "Aist", a reaktor za NK-14A razvijen je pod vodstvom akademika A.P. Aleksandrova. Godine 1972. počela su ispitivanja reaktora na letećoj laboratoriji An-22 (ukupno 23 leta) i donesen je zaključak o njegovoj sigurnosti u normalnom radu. A u slučaju teške nesreće, planirano je da se blok reaktora i primarni krug odvoje od padajućeg aviona mekim slijetanjem padobranom.

Generalno, avijacijski reaktor "Aist" postao je najsavršenije dostignuće atomske nauke i tehnologije u svojoj oblasti primene.

S obzirom na to da je na bazi aviona An-22 planirano i stvaranje interkontinentalnog strateškog avijacije i raketnog sistema An-22R sa podmorničkom balističkom raketom R-27, jasno je kakav bi moćan potencijal takav nosač mogao dobiti ako bi prebačen na "atomski pogon".» sa motorima NK-14A! I iako realizacija projekta An-22PLO i projekta An-22R opet nije urodila plodom, mora se konstatovati da je naša zemlja ipak pretekla Sjedinjene Američke Države u oblasti stvaranja sistema nuklearne kontrole avijacije.

Ima li sumnje da ovo iskustvo, uprkos svojoj egzotičnosti, ipak može biti korisno, ali uz kvalitetniju implementaciju.

Razvoj bespilotnih izviđačkih i udarnih avionskih sistema ultra dugog dometa mogao bi ići putem upotrebe sistema nuklearne kontrole na njima - takve se pretpostavke već stvaraju u inostranstvu.

Naučnici su takođe predvideli da će do kraja ovog veka milioni putnika verovatno biti prevezeni nuklearnim putničkim avionima. Pored očiglednih ekonomskih koristi povezanih sa zamjenom mlaznog goriva nuklearnim gorivom, mi pričamo i o naglom smanjenju doprinosa avijacije, koja će prelaskom na sisteme nuklearne kontrole prestati da „obogaćuje“ atmosferu ugljičnim dioksidom, globalnom efektu staklene bašte.

Po mišljenju autora, sistemi nuklearne kontrole vazduhoplovstva savršeno bi se uklopili i u komercijalne vazdušne transportne sisteme budućnosti zasnovane na superteškim teretnim avionima: na primer, isti gigantski „vazdušni trajekt“ M-90 nosivosti 400 tona, koji su predložili dizajneri eksperimentalnog pogona za mašinogradnju nazvanog po V. M. Myasishchevu.

Naravno, postoje problemi u smislu promjena javno mnjenje u korist nuklearne civilno vazduhoplovstvo. Postoje i ozbiljna pitanja koja treba riješiti vezano za osiguranje njegove nuklearne i antiterorističke sigurnosti (usput, stručnjaci pominju domaće rješenje sa padobranskim „pucanjem“ iz reaktora u slučaju hitan slučaj). Ali put koji je utaban prije više od pola vijeka savladat će onaj koji hoda.

U poslijeratnom periodu pobjednički svijet je bio opijen novim nuklearnim mogućnostima. Štaviše, ne govorimo samo o potencijalu oružja, već i o potpuno mirnoj upotrebi atoma. U Sjedinjenim Državama, na primjer, pored atomskih rezervoara, počeli su pričati o stvaranju čak i takvih kućnih sitnica kao što su usisivači na lančani pogon nuklearna reakcija.

Godine 1955., šef Lewyta obećao je da će izbaciti atomski usisivač u narednih 10 godina.

Početkom 1946. Sjedinjene Države, tada jedina država s nuklearnim arsenalom, odlučile su da naprave avion na nuklearni pogon. Ali zbog neočekivanih poteškoća, posao je napredovao izuzetno sporo. Samo devet godina kasnije, bilo je moguće podići u zrak letjelicu s nuklearnim reaktorom. Prema sovjetskim obavještajnim podacima, bilo je prerano govoriti o punopravnoj jedrilici s nuklearnim motorom: tajni objekt je zaista bio opremljen nuklearnom instalacijom, ali nije bio povezan s motorima i služio je samo za testiranje.

Ipak, nije se imalo kuda - pošto su Amerikanci otišli tako daleko, znači da SSSR treba da radi u istom pravcu. Dana 12. augusta iste 1955. godine, izdata je uredba Vijeća ministara SSSR-a br. 1561-868, kojom se nalaže zrakoplovnim preduzećima da počnu projektirati sovjetski atomolet.

Leteća "patka" M-60/M-30

Neposredno pred nekoliko projektantskih biroa postavljen je težak zadatak. Konkretno, biro A. N. Tupoleva i V. M. Myasishcheva morao je razviti avioni sposoban za rad na nuklearnim elektranama. A biro N. D. Kuznjecova i A. M. Ljulke dobio je instrukcije da izgrade te iste elektrane. Ove, kao i sve druge atomske projekte SSSR-a, nadgledao je "otac" sovjetske atomske bombe Igor Kurčatov.

Zašto je nekoliko projektantskih biroa postavilo iste zadatke?Tako je Vlada željela podržati konkurentsku prirodu rada inženjera. Zaostatak za Sjedinjenim Državama bio je pristojan, pa je bilo potrebno na bilo koji način sustići Amerikance.

Svi radnici su upozoreni - riječ je o projektu od nacionalnog značaja, od kojeg ovisi sigurnost domovine. Prema riječima inženjera, prekovremeni rad se nije poticao - smatrao se normom. Teoretski, radnik bi mogao da ide kući u 18 sati, ali kolege su na njega gledale kao na saučesnika narodnog neprijatelja. Sutradan je bilo nemoguće vratiti se.

Prvo je inicijativu preuzeo Projektni biro Myasishchev. Domaći inženjeri su predložili projekat za nadzvučni bombarder M-60. Zapravo, radilo se o opremanju već postojećeg M-50 nuklearnim reaktorom. Problem prvog u SSSR-u nadzvučnog strateškog nosača M-50 bili su upravo katastrofalni "apetiti" za gorivo. Čak i sa dva dopunjavanja goriva u vazduhu sa 500 tona kerozina, bombarder je teško mogao da odleti u Vašington i da se vrati nazad.

Činilo se da sve probleme treba riješiti atomskim motorom, koji je garantirao gotovo neograničen domet i trajanje leta. Nekoliko grama uranijuma bilo bi dovoljno za desetine sati leta. Vjerovalo se da bi u hitnim slučajevima posada mogla bez prestanka baražirati u zraku dvije sedmice.

Planirano je da avion M-60 bude opremljen nuklearnom elektranom otvorenog tipa, projektovanom u birou Arhipa Ljulke. Takvi su motori bili znatno jednostavniji i jeftiniji, ali, kako se kasnije pokazalo, nije im bilo mjesto u avijaciji.

Kombinovani turbomlazno-atomski motor. 1 - električni starter; 2 - kapci; 3 - zračni kanal strujnog kruga; 4 - kompresor; 5 - komora za sagorevanje; 6 - tijelo nuklearnog reaktora; 7 - sklop goriva

Dakle, iz sigurnosnih razloga, nuklearna instalacija je morala biti smještena što dalje od posade. Repni dio trupa je najbolje odgovarao. Tu je trebalo da budu postavljena četiri nuklearna turbomlazna motora. Sljedeći je bio odeljak za bombe i, konačno, pilotska kabina. Htjeli su pilote staviti u slijepu olovnu kapsulu tešku 60 tona. Planirano je da se nedostatak vizuelnog pregleda nadoknadi uz pomoć radarskih i televizijskih ekrana, kao i periskopa. Mnoge funkcije posade dodijeljene su automatizaciji, a naknadno je predloženo potpuno prebacivanje uređaja na potpuno autonomni bespilotna kontrola.

Kabina za posadu. 1 - instrument tabla; 2 - kapsule za izbacivanje; 3 - otvor za slučaj opasnosti; 4 - položaj poklopca otvora pri ulasku i izlasku iz kabine i izbacivanju; 5 - olovo; 6 - litijum hidrid; 7 - pogon poklopca

Zbog "prljavog" tipa motora koji se koriste, održavanje supersoničnog strateškog bombardera M-60 se moralo odvijati uz minimalno ljudsko učešće. Dakle, elektrane su trebale da se "prilepe" za letelicu neposredno pre leta u automatskom režimu. Sipanje goriva, isporuka pilota, priprema naoružanja - sve je to takođe trebalo da rade "roboti". Naravno, za servis ovakvih aviona bilo je potrebno kompletno restrukturiranje postojeće aerodromske infrastrukture, sve do valjanja novih pista debljine najmanje pola metra.

Zbog svih ovih poteškoća, projekat M-60 je morao biti zatvoren u fazi crtanja. Umjesto toga, trebalo je izgraditi još jedan atomolet - M-30 sa nuklearnom instalacijom zatvorenog tipa. Istovremeno, dizajn reaktora bio je mnogo složeniji, ali pitanje zaštite od zračenja nije bilo tako akutno. Avion je trebalo da bude opremljen sa šest turbomlaznih motora sa jednim nuklearnim reaktorom. Po potrebi elektrana bi mogla raditi na kerozin. Masa zaštite posade i motora bila je gotovo upola manja od M-60, zahvaljujući čemu je avion mogao nositi nosivost od 25 tona.

Prvi let M-30 sa rasponom krila od oko 30 metara zakazan je za 1966. godinu. Međutim, ovoj mašini nije bilo suđeno da napusti crteže i da se barem delimično prevede u stvarnost. Do 1960. godine, u sukobu između avijacije i raketnih naučnika, došlo je do pobjede za potonje. Hruščov je bio uveren da avioni danas nisu važni kao nekada, ali ključnu ulogu u borbi protiv spoljnog neprijatelja prešla je na projektile. Kao rezultat toga, skoro svi obećavajući programi za nuklearne avione su skraćeni, a odgovarajući projektni biroi su restrukturirani. Ova sudbina nije mimoišla ni Projektni biro Myasishchev, koji je izgubio status samostalne jedinice i preorijentirao se na raketnu i svemirsku industriju. Ali proizvođači aviona imali su još jednu, posljednju nadu.

Podzvučni "leš"

Dizajnerski biro A. N. Tupolev je imao više sreće. Ovdje su inženjeri, paralelno s Myasishchevitima, radili na vlastitom projektu atomoleta. Ali za razliku od M-60 ili M-30, to je bio mnogo realističniji model. Prvo, radilo se o stvaranju podzvučnog bombardera u nuklearnom postrojenju, što je bilo mnogo lakše u odnosu na razvoj nadzvučnog aviona. Drugo, automobil uopće nije morao biti ponovo izumljen - postojeći bombarder Tu-95 bio je prikladan za postavljene ciljeve. Zapravo, trebalo ga je samo opremiti nuklearnim reaktorom.

U martu 1956. Vijeće ministara SSSR-a naložilo je Tupoljevu da započne projektiranje leteće nuklearne laboratorije zasnovane na serijskom Tu-95. Prije svega, trebalo je nešto učiniti s dimenzijama postojećih nuklearnih reaktora. Jedna je stvar opremiti ogroman ledolomac nuklearnom instalacijom, za koju zapravo nije bilo ograničenja težine i veličine. Sasvim je drugo postaviti reaktor u prilično ograničen prostor trupa.

Atomski naučnici su tvrdili da je u svakom slučaju potrebno osloniti se na biljku zapremine od mala kuća. Pa ipak, inženjeri Projektnog biroa Tupoljev dobili su zadatak da svim sredstvima smanje dimenzije reaktora. Svaki dodatni kilogram težine elektrane povlači u vidu zaštite još tri dodatna kilograma tereta na avion. Dakle, borba je bila bukvalno za svaki gram. Ograničenja nije bilo – novca je dodijeljeno koliko je bilo potrebno. Dizajner, koji je pronašao način da smanji težinu instalacije, dobio je solidan bonus.

Na kraju je Andrej Tupoljev pokazao reaktor veličine ogromnog, ali ipak ormarića, koji u potpunosti ispunjava sve zahtjeve zaštite. Prema legendi, konstruktor aviona je istovremeno, ne bez ponosa, izjavio da "oni ne nose kuće u avionima", a glavni sovjetski nuklearni naučnik Igor Kurčatov isprva je bio siguran da ispred sebe ima samo model reaktora od njega, a ne model koji radi.

Kao rezultat toga, instalacija je prihvaćena i odobrena. Međutim, prvo je bilo potrebno provesti niz zemaljskih testova. Na osnovu srednjeg dijela trupa bombardera izgrađeno je postolje s nuklearnim postrojenjem na jednom od aerodroma u blizini Semipalatinska. Tokom testiranja, reaktor je dostigao navedeni nivo snage. Kako se ispostavilo, najviše veliki problem nije se ticalo toliko reaktora koliko biosigurnosti i rada elektronike - živi organizmi su primili previsoku dozu zračenja, a uređaji bi se mogli ponašati nepredvidivo. Odlučeno je da se od sada glavna pažnja ne treba posvetiti reaktoru koji je u principu bio spreman za upotrebu u avionima, već pouzdanoj zaštiti od zračenja.

Prve opcije odbrane bile su previše grandiozne. Učesnici događaja prisjećaju se filtera visokog kao zgrada od 14 spratova, od kojih je 12 "spratova" otišlo pod zemlju, a dva su se uzdizala iznad površine. Debljina zaštitnog sloja dostigla je pola metra. Naravno nađi praktična upotreba takve tehnologije u atomoletu su bile nemoguće.

Možda je vrijedilo iskoristiti razvoj inženjera Myasishchev Design Bureau-a i sakriti posadu u olovnoj kapsuli bez prozora i vrata - Dato opcija nije bila prikladna zbog veličine i težine. Stoga su osmislili potpuno novu vrstu zaštite. Bio je to premaz od olovnih ploča debljine 5 centimetara i sloja od 20 cm polietilena i cerezina - proizvoda dobivenog od naftnih sirovina i nejasno podsjeća na sapun za pranje rublja.

Iznenađujuće, Biro Tupoljev je uspio preživjeti tešku 1960. godinu za konstruktore aviona. Ne samo zbog činjenice da je atomolet baziran na Tu-95 već bio vrlo stvarna mašina sposobna da se u narednim godinama podigne u zrak na nuklearnu energiju. Ostaje samo provesti zračna ispitivanja.

U maju 1961. godine u nebo je poletio bombarder Tu-95M br. 7800408 punjen senzorima s nuklearnim reaktorom na brodu i četiri turboelisna motora snage 15.000 konjskih snaga. Nuklearna elektrana nije bila spojena na motore - avion je leteo na mlazno gorivo, a i dalje je bio potreban radni reaktor kako bi se procenilo ponašanje opreme i stepen izloženosti pilota. Ukupno, od maja do avgusta, bombarder je izvršio 34 probna leta.

Ispostavilo se da su tokom dvodnevnog leta piloti bili izloženi 5 rem. Poređenja radi, danas se za radnike u nuklearnim elektranama izlaganje 2 rem smatra normom, ali ne dva dana, već godinu dana. Pretpostavljalo se da će u posadi aviona biti muškarci stariji od 40 godina koji već imaju djecu.

Trup bombardera je takođe apsorbovao zračenje, koje je nakon leta moralo biti izolovano radi „čišćenja“ nekoliko dana. Općenito, zaštita od zračenja je prepoznata kao efikasna, ali nedovršena. Osim toga, dugo vremena niko nije znao što učiniti s mogućim nesrećama atomoleta i naknadnom kontaminacijom velikih prostora nuklearnim komponentama. Nakon toga, predloženo je da se reaktor opremi padobranskim sistemom koji bi u slučaju nužde mogao odvojiti nuklearnu instalaciju od tijela aviona i lagano je spustiti.

Ali bilo je prekasno - odjednom nikome nisu trebali bombarderi. Ispostavilo se da je mnogo zgodnije i jeftinije bombardovati neprijatelje nečim smrtonosnijim uz pomoć interkontinentalnih balističkih projektila ili prikrivenih nuklearnih podmornica. Andrej Tupoljev, međutim, nije gubio nadu u izgradnju atomoleta. Nadao se da će 1970-ih početi razvoj nadzvučnog nuklearnog aviona Tu-120, ali tim nadama nije bilo suđeno. Nakon Sjedinjenih Država, sredinom 1960-ih, SSSR je prekinuo sva istraživanja vezana za nuklearne avione. Nuklearni reaktor je također planiran za korištenje u avionima usmjerenim na lov na podmornice. Čak su izvršili nekoliko testova An-22 s nuklearnom elektranom na brodu, ali se o nekadašnjem opsegu moglo samo sanjati. Unatoč činjenici da su se u SSSR-u približili stvaranju nuklearne letjelice (u stvari, preostalo je samo spojiti nuklearnu instalaciju na motore), nikada nisu dostigli san.

Preopremljen i prošao desetine testova, Tu-95, koji bi mogao da postane prvi atomski avion na svetu, dugo je stajao na aerodromu kod Semipalatinska. Nakon uklanjanja reaktora, letelica je predata Irkutskoj vojnoj vazduhoplovnoj tehničkoj školi, a tokom restrukturiranja je rashodovana.

U posljednjih stotinu godina, avijacija je igrala tako veliku ulogu u povijesti čovječanstva da bi ovaj ili onaj projekt lako mogao preokrenuti razvoj civilizacije. Ko zna, možda da je istorija tekla malo drugačije, pa bi danas putnički nuklearni avioni surfali nebom, bakini tepisi čistili bi usisivačima na nuklearni pogon, bilo bi dovoljno da se pametni telefoni napune jednom u pet godina, pa do Marsa i pet puta godišnje, svemirski brodovi bi krstarili okolo tokom dana. Činilo se da je prije pola vijeka odlučeno najteži zadatak. To su samo rezultati odluke tako da niko nije iskoristio.

Godine 1955., šef Lewyta obećao je da će izbaciti atomski usisivač u narednih 10 godina.

Leteća "patka" M-60/M-30

Neposredno pred nekoliko projektantskih biroa postavljen je težak zadatak. Konkretno, biro A. N. Tupoljeva i V. M. Myasishcheva morao je razviti avione sposobne za rad na nuklearnim elektranama. A biro N. D. Kuznjecova i A. M. Ljulke dobio je instrukcije da izgrade te iste elektrane. Ove, kao i sve druge atomske projekte SSSR-a, nadgledao je "otac" sovjetske atomske bombe Igor Kurčatov.

Igor Kurchatov

Zašto su isti zadaci dodijeljeni nekoliko projektnih biroa? Time je Vlada željela podržati konkurentnu prirodu rada inženjera. Zaostatak za Sjedinjenim Državama bio je pristojan, pa je bilo potrebno na bilo koji način sustići Amerikance.

Kombinovani turbomlazno-atomski motor. 1 - električni starter; 2 - kapci; 3 - zračni kanal strujnog kruga; 4 - kompresor; 5 - komora za sagorevanje; 6 - tijelo nuklearnog reaktora; 7 - sklop goriva

Dakle, iz sigurnosnih razloga, nuklearna instalacija je morala biti smještena što dalje od posade. Repni dio trupa je najbolje odgovarao. Tu je trebalo da budu postavljena četiri nuklearna turbomlazna motora. Sljedeći je bio odeljak za bombe i, konačno, pilotska kabina. Htjeli su pilote staviti u slijepu olovnu kapsulu tešku 60 tona. Planirano je da se nedostatak vizuelnog pregleda nadoknadi uz pomoć radarskih i televizijskih ekrana, kao i periskopa. Mnoge funkcije posade dodijeljene su automatizaciji, a naknadno je predloženo potpuno prenošenje uređaja na potpuno autonomno upravljanje bez posade.

Prvi let M-30 sa rasponom krila od oko 30 metara zakazan je za 1966. godinu. Međutim, ovoj mašini nije bilo suđeno da napusti crteže i da se barem delimično prevede u stvarnost. Do 1960. godine, u sukobu između avijacije i raketnih naučnika, došlo je do pobjede za potonje. Hruščov je bio uvjeren da avioni danas više nisu važni kao nekada, a ključnu ulogu u borbi protiv vanjskog neprijatelja prenijeli su projektili. Kao rezultat toga, skoro svi obećavajući programi za nuklearne avione su skraćeni, a odgovarajući projektni biroi su restrukturirani. Ova sudbina nije mimoišla ni Projektni biro Myasishchev, koji je izgubio status samostalne jedinice i preorijentirao se na raketnu i svemirsku industriju. Ali proizvođači aviona imali su još jednu, posljednju nadu.

Podzvučni "leš"

Dizajnerski biro A. N. Tupoleva imao je više sreće. Ovdje su inženjeri, paralelno s Myasishchevitima, radili na vlastitom projektu atomoleta. Ali za razliku od M-60 ili M-30, to je bio mnogo realističniji model. Prvo, radilo se o stvaranju podzvučnog bombardera u nuklearnom postrojenju, što je bilo mnogo lakše u odnosu na razvoj nadzvučnog aviona. Drugo, automobil uopće nije morao biti ponovo izumljen - postojeći bombarder Tu-95 bio je prikladan za postavljene ciljeve. Zapravo, trebalo ga je samo opremiti nuklearnim reaktorom.

Andrey Tupolev

Tu-95

Atomski naučnici su tvrdili da u svakom slučaju treba računati na instalaciju veličine male kuće. Pa ipak, inženjeri Projektnog biroa Tupoljev dobili su zadatak da svim sredstvima smanje dimenzije reaktora. Svaki dodatni kilogram težine elektrane povlači u vidu zaštite još tri dodatna kilograma tereta na avion. Dakle, borba je bila bukvalno za svaki gram. Ograničenja nije bilo – novca je dodijeljeno koliko je bilo potrebno. Dizajner, koji je pronašao način da smanji težinu instalacije, dobio je solidan bonus.

Nuklearni reaktor u utrobi Tu-95

Kao rezultat toga, instalacija je prihvaćena i odobrena. Međutim, prvo je bilo potrebno provesti niz zemaljskih testova. Na osnovu srednjeg dijela trupa bombardera izgrađeno je postolje s nuklearnim postrojenjem na jednom od aerodroma u blizini Semipalatinska. Tokom testiranja, reaktor je dostigao navedeni nivo snage. Kako se ispostavilo, najveći problem nije se ticao toliko reaktora koliko biosigurnosti i rada elektronike - živi organizmi su primili previsoku dozu zračenja, a uređaji bi se mogli ponašati nepredvidivo. Odlučeno je da se od sada glavna pažnja ne treba posvetiti reaktoru koji je u principu bio spreman za upotrebu u avionima, već pouzdanoj zaštiti od zračenja.

Prve opcije odbrane bile su previše grandiozne. Učesnici događaja prisjećaju se filtera visokog kao zgrada od 14 spratova, od kojih je 12 "spratova" otišlo pod zemlju, a dva su se uzdizala iznad površine. Debljina zaštitnog sloja dostigla je pola metra. Naravno, bilo je nemoguće naći praktičnu primjenu za takve tehnologije u atomoletu.

Možda je vrijedilo iskoristiti razvoj inženjera Myasishchev Design Bureau-a i sakriti posadu u olovnoj kapsuli bez prozora i vrata? Ova opcija nije bila prikladna zbog veličine i težine. Stoga su osmislili potpuno novu vrstu zaštite. Bio je to premaz od olovnih ploča debljine 5 centimetara i sloja od 20 cm polietilena i cerezina - proizvoda dobivenog od naftnih sirovina i nejasno podsjeća na sapun za pranje rublja.

U posljednjih stotinu godina, avijacija je igrala tako veliku ulogu u povijesti čovječanstva da bi ovaj ili onaj projekt lako mogao preokrenuti razvoj civilizacije. Ko zna, možda da je istorija tekla malo drugačije, pa bi danas putnički nuklearni avioni surfali nebom, bakini tepisi čistili bi usisivačima na nuklearni pogon, bilo bi dovoljno da se pametni telefoni napune jednom u pet godina, pa do Marsa i pet puta godišnje, svemirski brodovi bi krstarili okolo tokom dana. Činilo se da je prije pola vijeka riješen najteži zadatak. To su samo rezultati odluke tako da niko nije iskoristio.

Alexander Kurganov.

Sredinom 50-ih - početkom 60-ih godina prošlog stoljeća, SSSR je počeo razvijati avion s nuklearnom elektranom. Leteći nuklearni laboratorij baziran na avionu Tu-95M, koji je prošao testove na zemaljskom stalku, izveo je niz eksperimentalnih letova 1962-1963, ali je program ubrzo prekinut (vidi "Nauka i život" br. 6, 2008.) . Rezultati tih testova danas su gotovo zaboravljeni. A oni koji su stvorili nuklearnu letjelicu, koji mogu prikupiti i generalizirati jedinstveno iskustvo, ostaju živi, nažalost, sve manje. Učesnik projekta, naučni sekretar Istraživačkog instituta za vazduhoplovnu opremu, Aleksandar Vasiljevič Kurganov, u prošlosti, vodeći inženjer za letna ispitivanja u Institutu za istraživanje letenja i šef tima za ispitivanje opreme na brodu na leteći nuklearni laboratorij, podsjeća.

Nauka i život // Ilustracije

Leteći nuklearni laboratorij stvoren na bazi aviona Tu-95M i opremljen nuklearnim reaktorom - imitatorom prave nuklearne elektrane.

Distribucija neutronskog fluksa koji emituje nuklearni reaktor WWR-2 instaliran na Tu-95M. Probni let je obavljen sa jednom otvorenom kapijom (prigušivačem) zaštite reaktora.

Shema energetskog reaktora pod pritiskom VVER-2, na kojem su izvršena prva ispitivanja avijacije na otpornost na zračenje.

A. V. Kurganov je dobio ovaj sat i poruku iz ruku generalnog konstruktora A. N. Tupoljeva za učešće u stvaranju aviona sa nuklearnim motorom.

1950-ih godina Sovjetski savez napravio napredak u razvoju Nuklearna energija. Prva domaća nuklearna elektrana je već radila, a razvijali su se projekti za nuklearne ledolomce i podmornice. Šef sovjetskog atomskog projekta Igor Vasiljevič Kurčatov odlučio je da je došlo vrijeme da se postavi pitanje stvaranja nuklearni avion.

Prednosti nuklearnih motora bile su očigledne: praktički neograničen domet i trajanje leta sa minimalni protok gorivo - samo nekoliko grama uranijuma za desetine sati leta. Takav avion otvarao je najprimamljivije izglede za vojnu avijaciju. Međutim, prve studije projekta pokazale su da nije bilo moguće u potpunosti zaštititi avion od ispuštanja radioaktivnog zračenja izvan dizajna reaktora. Tada je odlučeno da se napravi takozvana zaštita od sjene kokpita, i sve oprema na brodu izvan kokpita, izloženi gama-neutronskom zračenju, najpažljivije pregledajte. Prvi korak je bio da se otkrije kako će se nezaštićeni uređaji ponašati dok reaktor radi.

Učinak radioaktivnog zračenja na opremu na brodu proučavali su zaposlenici Instituta za istraživanje letenja (LII) i Instituta atomska energija(IAE). Tako se razvila zajednica inženjera i dizajnera, stručnjaka za zrakoplovnu opremu i nuklearnih fizičara. Za istraživanja u IAE dobili smo reaktor VVER-2, u kojem voda hladi aparaturu i istovremeno služi kao moderator neutrona za energiju potrebne za održavanje kontrolirane lančane reakcije.

Grupu je predvodio V.N. Suchkov. A. V. Kurganov, Yu. P. Gavrilov, R. M. Kostrigina, M. K. Bushuev,
B. M. Sorokin, V. P. Konarev, V. K. Seleznjev, L. V. Romanenko, N. I. Makarov, V. P. Fedorenko, I. T. Smirnov, G. P. Brusnikin, N. N. Soldatov, I. G. Khvedchenya, A. S. Mikhailov, V. M. Gruždov i dr. Iz Instituta za atomsku energiju, eksperimentalni rad su nadgledali G. N. Stepanov, N. A. Ukhin, A. A. Shapkin.

Već na samom početku eksperimenata stručnjaci su se suočili s brojnim poteškoćama. Prvo, ispitivani instrumenti i oprema bili su prilično jako zagrijani zbog apsorpcije energije zračenja. Drugo, vizuelna kontrola, kao i svaki kontakt sa proučavanim uzorcima, potpuno je isključen. Treće, zbog čistoće eksperimenata, bilo je veoma važno da se istraživanje sprovede u uslovima što je moguće bližim uslovima leta, a na visini avionska oprema bez pritiska radi u razređenoj atmosferi. Kako bi stvorili razrjeđivanje zraka, dizajnirali su male tlačne komore iz kojih je poseban kompresor ispumpao zrak. Uređaji koji se proučavaju ugrađeni su u tlačne komore i postavljeni u kanal atomskog reaktora u blizini njegove aktivne zone.

Potom su u eksperimente priključeni: prva nuklearna elektrana na Fizičko-energetskom institutu. A. I. Leipunsky (IPPE), objekti za zračenje u ogranku Fizičko-hemijskog instituta. L. Ya. Karpova (FHI) u Obninsku. Kao rezultat ovih radova, po prvi put u zemlji, utvrđena je stvarna otpornost na zračenje avionske opreme u avionu i najosetljivijih proizvoda, elemenata i materijala, otkrivena je „hijerarhija“ otpornosti na zračenje po vrstama opreme i druga važna pitanja su riješena.

Sljedeća faza rada na programu stvaranja nuklearnog aviona bila je razvoj i izgradnja zemaljskog štanda leteće nuklearne laboratorije (LAL). Štand je bio potreban za sprovođenje dozimetrijskih studija u stvarnoj konfiguraciji aviona Tu-95M, kao i za procenu performansi proizvoda u realnim uslovima. Na štandu je istražena radio-tehnička oprema i električni uređaji, procijenjena je količina radioaktivnosti uzrokovane udarom neutrona, kao i njen vremenski pad. Ovi podaci su bili veoma važni u smislu eksploatacije i održavanja aviona nakon leta.

Sjećam se jedne epizode koja je uznemirila cijelu grupu, a vezana je za rad reaktora. Jednog dana, prilikom kontrolnog pregleda, operater je primijetio obilje bijele pjene na površini vode rezervoara, sličnu pjeni praška za pranje rublja. Nuklearni radnici su se zabrinuli: ako je organska pjena, nije tako loše - negdje brtva "gasi", a ako je neorganska - mnogo gore - moguća je korozija aluminijuma od kojeg su napravljena tijela gorivnih elemenata (TV elemenata) , a sadrže nuklearno gorivo - uranijum. Svi su shvatili da uništavanje TVEL slučajeva može dovesti do katastrofalnih posljedica.

Da bismo razumjeli situaciju, prije svega je bilo potrebno odrediti kemijski sastav pjene. Uzeli smo uzorke i otišli u Semipalatinsk, u najbližu laboratoriju. Ali hemičari nisu otkrili da li je organski ili ne.

Jedan od vodećih stručnjaka IAE-a hitno je doletio u postrojenje i savjetovao da je prva stvar da se reaktorski rezervoar ispira alkoholom. Ali ovaj postupak nije pomogao - aparat je nastavio tjerati pjenu. Tada smo odlučili da još jednom pažljivo ispitamo cjelokupnu strukturu reaktora iznutra. Kako se ne bi "uhvatila" povećana doza zračenja, unutar rezervoara je bilo moguće raditi ne više od pet minuta. Pregled su izvršili mladi mehaničari iz OKB-a. A. N. Tupoljev. Konačno, jedan od njih je viknuo "Pronađen!" izašao iz rezervoara, držeći u rukama komad mikroporozne gume. Kako je ovaj stigao tamo? strani predmet, može se samo nagađati.

U maju 1962. godine počela je etapa letačkih ispitivanja u kojima je učestvovala naša brigada. Dozimetrijska i druga istraživanja u uslovima leta su pokazala da se u toku rada reaktora smanjuje domet radio komunikacije pod uticajem neutronskog fluksa, a kiseonik koji se nalazi u posebnim kontejnerima van štićene kabine, a koji posada udiše pri visokoj temperaturi. visinski let, aktivira se (ustanovljeno je da sadrži molekule ozona - O 3). Istovremeno, elementi električne opreme radili su prilično stabilno.

Obimni i vrlo zanimljivi radovi na stvaranju nuklearnog aviona, nažalost, nisu završeni. Program je zatvoren, ali je učešće u njemu ostalo u sjećanju za cijeli život. U budućnosti sam se morao baviti raznim letnim i svemirskim eksperimentima, testovima letenja na prvom supersoniku putnički avion Tu-144 i lansiranje svemirski brod višekratnu upotrebu"Buran". Dobio sam razne nagrade, ali najskuplji među njima je sat koji mi je uručio generalni konstruktor akademik Andrej Nikolajevič Tupoljev za učešće u projektu stvaranja nuklearnog aviona. Sat i dalje radi odlično i postao je porodično naslijeđe.