Avion sa nuklearnim motorom. Nuklearni avion: najtajnije oružje SSSR-a

09:54 08.01.2016

Kasnih 1950-ih, dizajneri u SAD-u i SSSR-u su se borili da stvore metodu za isporuku smrtonosnog nuklearnog tereta na neprijateljsku teritoriju. Raketna tehnologija u to vrijeme još nije bila dovoljno pouzdana, a od bombardera se očekivalo mnogo, a potreban domet je trebao biti postignut uz pomoć atomske energije. Vrijeme je za nuklearne nade Korištenje nuklearnog reaktora u avionu samo danas izgleda kao nešto ludo. Krajem 1950-ih, u Obninsku je porinuta prva nuklearna elektrana na svijetu, prva nuklearna podmornica napustila je navoz u more, a položen je prvi nuklearni ledolomac na svijetu "Lenjin". Nuklearna energija otvarala je jedinstvene izglede vojnim i civilnim projektantima. Tako je ledolomac Lenjin dnevno trošio oko 45 grama nuklearnog goriva, a bez reaktora bi mu za takve performanse bile potrebne tone nafte. Isto se odnosilo i na nuklearne podmornice, koje su imale značajno produžen vijek trajanja baterije i brzinske karakteristike. Činilo se da će se uskoro na nebu pojaviti avioni, čije će vrijeme leta biti ograničeno samo fizičkim mogućnostima posade. Ovo je bilo vrlo korisno za sovjetske strateške bombardere, kojima je bio potreban ludi domet leta od 16-25 hiljada kilometara da bi pogodili udaljene ciljeve u Sjedinjenim Državama. osnova bombardera Tu-95 Dizajnerskog biroa N. Kuznjecova i Projektnog biroa Mjasičev - projekat nadzvučnog bombardera sa nuklearnim motorom Projektnog biroa A. Ljulke. Glavni problem koji su projektanti trebali riješiti bila je zaštita posade od zračenja iz elektrane, kao i sigurnost letećeg nuklearnog reaktora u slučaju katastrofe. Reaktor veličine kabineta Motor baziran na nuklearnoj energiji nema tako složen princip rada kao što bi se moglo činiti na prvi pogled. U ovoj elektrani, toplina proizvedena u nuklearnom reaktoru se zrakom dovodi u plinskoturbinski motor i pretvara u potisak. Postoje otvoreni i zatvoreni krugovi takvih motora. U prvom slučaju, zrak komprimiran u kompresoru motora se zagrijava direktno u kanalima nuklearnog reaktora do visoke temperature, ulazi u turbinu, a zatim se izbacuje iz mlaznice. U zatvorenom krugu, toplinska energija nuklearnog reaktora se dovodi u izmjenjivač(e) topline plinskoturbinskog motora u zrak pomoću rashladne tekućine koja cirkulira u zatvorenom krugu(ima). ekološki: prilikom upotrebe avion ostavlja za sobom radioaktivni trag. Ali morate shvatiti da efekti radijacije u tom trenutku nisu bili u potpunosti shvaćeni. Čovječanstvo još nije poznavalo Černobil i povezan strah od atomske energije, a izgledi za nuklearni rat i dalje su se činili nečim fantastičnim. Zbog toga je odlučeno da se razviju motori dva dizajna: Projektni biro Lyulka imao je zadatak da napravi „otvoreni” motor, a Dizajnerski biro Kuznjecov bio je zadužen za stvaranje „zatvorenog” prvog problema težina reaktora. Ako za nuklearnu elektranu, podmornicu ili ledolomac njena težina nije imala nikakva ozbiljna ograničenja, onda je u avijaciji, kao što znamo, svaki gram bitan. Tupolev je ukorio nuklearne naučnike: „Vaš reaktor je kao ogromna kuća. Dakle, znajte da kuće ne lete kroz zrak!“ Dizajneri su uspjeli riješiti problem viška težine: rezultirajući reaktor iznenadio je čak i samog Kurčatova. Kada je šef nuklearnog programa ugledao reaktor veličine malog ormarića, nije mogao vjerovati da je to radni prototip, a ne maketa. Paralelno sa razvojem motora, odvijalo se i stvaranje projekata avionskih konstrukcija atomskih bombardera. Smrtonosni dron Dizajnerski biro Myasishchev razvio je jedinstveni projekt za bombarder M-60, koji još uvijek nema analoga. Procijenjena brzina je bila 3000-3200 km/h, domet leta - 25.000 km, servisni plafon - 20.000 m. Istovremeno, posada je bila više od 250 tona čvrsta višeslojna olovna kapsula težine oko 60 tona, što je omogućilo zaštitu od zračenja. Istovremeno je trebalo da koristi televiziju, radarske ekrane i periskope za vizuelno posmatranje. Jasno je da je na mašini teškoj četvrt hiljade tona uz pomoć periskopa gotovo nemoguće poletjeti, a još manje sigurno sletjeti, pa je kontrola bombardera u velikoj mjeri pala na automatizaciju. Kasnije su dizajneri predložili da se posada potpuno napusti, ali je tu ideju odbila vojska, smatrajući da automatizacija neće moći izvesti manevar ako je potrebno, što znači da bi avion bio ranjiviji. I, općenito, projekt ogromnog drona desetljećima prije Burana izgledao je divlje za servisiranje atomskog monstruma, bili su potrebni posebni kompleksi i pista debljine najmanje pola metra. Motori su trebali biti ugrađeni u avion neposredno prije polijetanja. Dopunjavanje goriva, isporuka posade i suspenzija naoružanja morali su se vršiti automatski zbog visoke radijacijske pozadine. Međutim, avion je imao velike probleme vezane za zagađenje životne sredine kako u bazi tako i tokom leta, a pored toga i avion. Nesreća bi neizbježno dovela do ekološke katastrofe: u avionskom reaktoru je bila približno ista količina uranijuma kao u nuklearnoj elektrani Černobil tokom nesreće. Na mnogo načina, to je dovelo do zatvaranja projekta M-60. Ali to uopće nije značilo da su planovi za stvaranje atomske letjelice stavljeni na kraj. Nema radijacije u atmosferu! Godine 1959. održan je povijesni sastanak, na kojem su sudionici bili Korolev, Yangel, Keldysh i mnoge druge ključne ličnosti u nuklearnoj, zrakoplovnoj i svemirskoj industriji SSSR-a. Predsjedavajući je bio Kurčatov i svi su čekali njegove riječi. Prema sećanjima inženjera konstruktora Pavla Gonina, koji je bio prisutan na ovom sastanku, teško bolesni Kurčatov je, teško da ustane od stola, rekao: „Urađeno je mnogo posla. Međutim, postoji jedno "ali". Jeste li razmišljali o tome kakva će biti sudbina stanovništva, na čije glave će pasti radioaktivna emisija iz atmosfere? - kategoričan je on. „U suprotnom, za nekoliko decenija biće nemoguće živjeti na planeti...“ Nakon ovog govora svima je postalo jasno: prioritetni zadatak u stvaranju nuklearnog motora ne bi bio potisak, već je problem bio ubrzo riješeno: odlučeno je da se napusti otvoreni krug, a zatvoreni krug je značajno moderniziran, pretvarajući se zapravo u leteću nuklearnu elektranu. Međutim, tada se pažnja vlade okrenula raketnoj tehnologiji. Projekat je nastavljen tek godinu dana kasnije zbog činjenice da su se pojavili izvještaji: Sjedinjene Države su daleko odmakle u svom razvoju, približavajući se stvaranju aviona. Vlada SSSR-a dala je dozvolu za testiranje leteće laboratorije zasnovane na Tu-95, koja je već bila stvorena u Konstruktorskom birou Tupoljev. Nuklearni "medvjed" Testiranja Tu-95 s nuklearnim reaktorom na brodu obavljena su na poligonu Semipalatinsk, gdje je "medvjed" s nuklearnim reaktorom na brodu poletio 38 puta. Tokom testiranja, prije svega, provjereno je „ponašanje“ reaktora u uslovima leta: kako će izdržati preopterećenja i vibracije. Osim toga, testirana je biološka zaštita posade i psihološka reakcija pilota na izlaganje radijaciji. Činjenica je da je, iako je bilo moguće riješiti pitanje emisija tokom leta, posada još uvijek bila relativno malo izložena zračenju, reaktor je bio ugrađen u rep aviona na maksimalnoj udaljenosti od kabine, koja je imala dvije- sloj zaštite, koji je uključivao olovnu ploču od pet centimetara. Pa ipak, tokom punog dvodnevnog leta, posada je primila zračenje jednako 5 BER (dozvoljeno izlaganje radijaciji za zaposlene u nuklearnoj elektrani godinu dana pod normalnim uslovima). I iako ovo izlaganje nije bilo opasno (jednokratna doza od 25 BER je dozvoljena za stanovništvo), pretpostavljalo se da će nuklearnim avionima letjeti samo piloti koji su navršili 40 godina i imaju djecu. Osim toga, nakon 5-7 letova planirano je da se oni prebace na letove u konvencionalnim Tu-95. Osim toga, ispitivanja su pokazala da radijacija ima opasan učinak na maziva i elektronsku opremu, koja je morala biti obučena u posebnu „zaštitnu jaknu“. ”. Jedrilica Tu-95 je takođe postala radioaktivna tokom leta i avion je morao da bude smešten u dobro zatvorenoj jami nekoliko nedelja nakon sletanja. Problem je bio i zaustavljanje motora, koji je morao da se „ohladi” odstranjivanjem toplote. Ipak, eksperimentalni letovi su jasno pokazali da je stvaranje aviona sa nuklearnom elektranom moguće, a Konstruktorski biro Tupoljev je počeo da radi na tome. stvaranje jedrilice za budući nuklearni avion, koji je dobio ime Tu-120. Međutim, projekat ovog aviona je takođe zatvoren. To je zbog činjenice da je vojsci bio potreban nadzvučni bombarder, što je podrazumijevalo povećanje snage reaktora, a potom i izloženost posade zračenju i težinu vozila. Osim toga, mnogo novca iz državnog budžeta u to je vrijeme izdvajano za strateške raketne sisteme i nuklearnu mornaricu, a jednostavno nije bilo dovoljno za projekat skupih letjelica na nuklearni pogon. Između ostalog, u Sjedinjenim Državama, dekretom Johna Kennedyja, obustavljen je rad na stvaranju atomske letjelice. Antey Lovac Posljednji sovjetski projekt aviona na nuklearni pogon bio je protupodmornički An-22 Antey, čija se ideja pojavila 1965. godine. Prema projektantima, u slučaju krize, ovo vozilo moglo bi nekoliko dana patrolirati nad američkom podmornicom i, u slučaju lansiranja projektila, odmah je potopiti. Izbor je pao na Antey jer je u to vrijeme bio najveći sovjetski avion, što je omogućilo ugradnju ozbiljnije biološke zaštite nego na Tu-95LAL elektranu je osigurao reaktor. Vozilo je imalo procijenjeni domet leta od 27 hiljada kilometara, a trajanje leta je bilo 50 sati. Antey je sa reaktorom napravio ukupno 22 leta. Ispitivanja su pokazala da je uticaj radijacije na posadu bio minimalan. Zatvaranje projekta An-22PLO bilo je zbog početka detanta između SSSR-a i SAD-a, kao i činjenice da je u slučaju katastrofe prijetila opasnost. radioaktivne kontaminacije područja i dalje. Ništa nije zaboravljeno Nakon zatvaranja programa nuklearnih aviona, mnogi dizajneri su vjerovali da nuklearni motori imaju veliku budućnost. I pokazalo se da su bili u pravu. Početkom 21. stoljeća, mnogi projekti 20. stoljeća koji koriste nuklearne energetske sisteme su preispitani korištenjem modernih tehnologija. mogao bi ostati u zraku nekoliko mjeseci. Razlog je jasan: jedan UAV s nuklearnim reaktorom mogao bi zamijeniti desetke istih dronova s konvencionalnim elektranama. Istraživanja su u toku i u državama za stvaranje rakete sa nuklearnom elektranom za let na Mars. U Rusiji je projekat nuklearnog raketnog motora uključen u federalni svemirski program Roskosmosa. Razvoj ove elektrane, neophodne za istraživanje dubokog svemira, trebao bi trajati oko pet godina, što znači da prvi primjer nuklearnog motora za svemir možemo vidjeti 2020. godine.

Nuklearna letjelica je letjelica ili, jednostavnije rečeno, letjelica na kojoj je kao motor ugrađen nuklearni reaktor. Sredinom dvadesetog vijeka, u eri brzog razvoja mirnog atoma, zajedno sa konstrukcijom, započeli su radovi na dizajnu nuklearnih aviona u SSSR-u i SAD-u.

Zahtjevi za nuklearne avione u SSSR-u

Dizajn aviona na nuklearni pogon morao je riješiti sljedeće probleme, slične onima u dizajnu nuklearnih automobila i nuklearnih tenkova:

Prisutnost laganog i kompaktnog nuklearnog reaktora koji može podići avion u zrak
Biološka zaštita posade
Sigurnost letenja aviona
Dizajn mlaznog motora na nuklearni pogon

Radove na dizajnu nuklearnih aviona u SSSR-u izvodilo je nekoliko dizajnerskih biroa - Tupoljev, Myasishchev i Antonov. Čak ni profilni nivo Jedinstvenog državnog ispita iz matematike 2017. nije dovoljan da se uporedi sa umovima tadašnjih programera, iako je nauka napravila ogroman korak naprijed.

Najpoznatiji projekat sovjetskog nuklearnog aviona bio je Tu-119 - razvio ga je Tupoljev OKB-156. Avion Tu-119 projektovan je na bazi Tu-95M i trebalo je da postane leteća laboratorija za ispitivanje motora sa nuklearnim reaktorom. Radovi na sovjetskom nuklearnom avionu Tu-119 počeli su davne 1955. godine. Godine 1958. pripremljeno je zemaljsko postolje, kao i avion Tu-95 LAL sa nuklearnim reaktorom u tovarnom prostoru. Zemaljsko postolje s nuklearnim reaktorom koristi se od 1959. na poligonu Semipalatinsk. A Tu-95 LAL napravio je 34 probna leta 1961. godine. Sa ukupnom masom aviona od 110 tona, njih 39 je zauzeo sam nuklearni reaktor. U ovakvim ispitivanjima provjerene su performanse biološke zaštite posade, kao i rad nuklearnog reaktora u novim uvjetima.

Konstruktorski biro Myasishcheva razvio je projekat za nuklearni avion M50 A - supersonični bombarder s nuklearnim motorom na brodu. U svrhu biološke zaštite, piloti aviona M50 A bili su planirani da budu smešteni u zatvorenu olovnu kapsulu, koja je sama bila teška 60 tona, a let je trebalo da se obavlja samo instrumentalno. U budućnosti je planirano instaliranje autonomne bespilotne kontrole.

Da bi se koristio ovaj avion na nuklearni pogon, bili bi potrebni posebni aerodromi i kao rezultat toga projekat je zaustavljen. Tada je Projektni biro Myasishchev predložio novi - M30 sa složenijim dizajnom i povećanom zaštitom posade. Smanjena težina aviona omogućila je povećanje nosivosti za 25 tona. Prvi let je trebalo da se obavi 1966. godine, ali ni on nije realizovan.

Krajem šezdesetih i početkom sedamdesetih godina prošlog stoljeća, Konstruktorski biro Antonov je radio na projektu AN-22 PLO - avion za protupodmorničku odbranu ultra dugog dometa na malim visinama. Posebnost ovog aviona bila je upotreba konvencionalnog goriva prilikom polijetanja i slijetanja, nuklearni reaktor je omogućavao samo sam let, u trajanju do dva dana, sa dometom od 27.500 kilometara.

Nije teško pretpostaviti da je ideja o avionu s nuklearnom elektranom pala na pamet ne samo američkoj vojsci i dizajnerima. U Sovjetskom Savezu, koji je činio prve korake u razvoju nuklearnih tehnologija, slični prijedlozi pojavili su se i krajem četrdesetih. Istina, zbog općeg zaostajanja u projektima nuklearnih bojevih glava, SSSR se do određenog vremena nije ozbiljno bavio ovim pitanjem. Međutim, s vremenom je postalo moguće izdvojiti određene snage za stvaranje nuklearnih zrakoplova, a osim toga, zemlji su i dalje bili potrebni takvi zrakoplovi. Tačnije, sovjetskom vazduhoplovstvu nisu bili potrebni nuklearni avioni kao klasa opreme, već neka nova sredstva za dopremanje nuklearnog oružja na teritoriju potencijalnog neprijatelja.

Prvi domaći strateški bombarderi nisu imali dovoljan domet. Tako je nakon nekoliko godina rada dizajnerski tim pod vodstvom V.M. Myasishchev je uspio povećati domet aviona 3M na 11-11,5 hiljada kilometara. Kada se koristi sistem za dopunjavanje goriva u letu, ova brojka se povećala. Međutim, strateški bombarderi tog vremena imali su mnogo problema. U svjetlu povećanog dometa, najveći izazov je bio osigurati pravovremeno punjenje gorivom u slučaju opasnosti od napada neprijateljskih lovaca. Nakon toga, zbog razvoja sistema PVO, problem dometa je postao akutniji, a bilo je potrebno i započeti rad na stvaranju supersoničnih strateških aviona.

Krajem pedesetih godina, kada su se ova pitanja počela razmatrati, postalo je moguće provesti istraživanja na temu alternativnih elektrana. Jedna od glavnih opcija bile su nuklearne elektrane. Osim što su omogućili veliki domet leta, uključujući i supersonični, obećavali su velike finansijske uštede. U tadašnjim uslovima, let do maksimalnog dometa jednog puka strateških bombardera sa mlaznim motorima mogao je "pojesti" nekoliko hiljada tona kerozina. Time su svi troškovi izgradnje kompleksne nuklearne elektrane bili potpuno opravdani. Međutim, sovjetski inženjeri, poput američkih, bili su suočeni s nizom problema svojstvenih takvim elektranama.

Počni

Prvi dokumentarni dokazi o postojanju programa sovjetskih nuklearnih aviona datiraju iz 1952. godine, kada je direktor Instituta za fizičke probleme Akademije nauka SSSR-a, budući akademik A.P. Aleksandrov je poslao I.V. Kurčatov je dobio dokument koji govori o fundamentalnoj mogućnosti stvaranja nuklearne elektrane za avione. Sljedeće tri godine provedene su u ležernom proučavanju teorijskih aspekata problema. Tek u aprilu 1955. Vijeće ministara SSSR-a izdalo je dekret prema kojem su projektantski biroi A.N. Tupoleva, S.A. Lavočkin i V.M. Myasishchev je trebao započeti razvoj teškog aviona s nuklearnom elektranom, a projektantske organizacije N.D. Kuznjecov i A.M. Lyulki je imao zadatak da napravi motore za njih. U ovoj fazi, sovjetski program za stvaranje aviona s nuklearnom elektranom podijeljen je na nekoliko projekata koji su se međusobno razlikovali po tipu samog zrakoplova, dizajnu motora itd.

Interkontinentalna krstareća raketa "Burya" - baka "Burana"

Na primjer, OKB-301 (glavni konstruktor S.A. Lavočkin) dobio je zadatak da izradi interkontinentalnu krstareću raketu 375. Osnova za to je trebala biti raketa Burya, poznata i pod oznakom "350". Nakon niza studija utvrđen je izgled nove rakete 375. Zapravo, to je bila ista "Oluja", ali umjesto ramjet motora koji radi na kerozin, predloženo je da se na njega ugradi mali nuklearni reaktor. Prolazeći kroz kanale unutar rakete, vanjski zrak je morao doći u kontakt sa jezgrom reaktora i zagrijati se. To je istovremeno štitilo reaktor od pregrijavanja i osiguravalo dovoljan potisak. Planirano je i da se promijeni izgled prvobitnog dizajna zbog nedostatka potrebe za rezervoarima za gorivo. Sam razvoj rakete bio je relativno jednostavan, ali, kao što se često dešava, podizvođači su podbacili. OKB-670 pod rukovodstvom M.M. Bondarjuk se dosta dugo nije mogao nositi sa stvaranjem ramjet nuklearnog motora za proizvod "375". Kao rezultat toga, nova krstareća raketa nije čak ni napravljena od metala. Ubrzo nakon Lavočkinove smrti 1960. godine, tema "375" zajedno sa originalnom "Tempestom" je zatvorena. Do tog vremena, dizajn nuklearnog motora je napredovao, ali testiranje gotovog modela još je bilo daleko.

Timovi V.M. dobili su složeniji zadatak. Myasishchev i A.M. Cradles. Trebali su napraviti strateški bombarder na nuklearni pogon. Projekat aviona sa indeksom "60" ili M-60 u početku se činio jednostavnim. Planirano je da se na bombarder M-50 u razvoju ugrade nuklearni turbomlazni motori, što ne bi zahtijevalo dodatno vrijeme i trud. M-60 se ozbiljno smatrao kandidatom za titulu prvog punopravnog nuklearnog aviona ne samo u SSSR-u, već iu svijetu. Samo nekoliko mjeseci nakon početka projekta postalo je jasno da izgradnja Proizvoda 60 kasni najmanje nekoliko godina. Projekt je morao riješiti mnogo specifičnih problema koji se jednostavno nisu pojavili pred domaćim proizvođačima aviona.

Prije svega, pitanje je postavila zaštita posade. Naravno, bilo bi moguće smjestiti pilote u monolitnu metalnu kapsulu. Međutim, u ovom slučaju je bilo potrebno nekako dati prihvatljiv pregled, kao i stvoriti neku vrstu sistema spašavanja. Drugi ozbiljan problem projekta M-60 odnosio se na sigurnost zemaljskog osoblja. Prema preliminarnim proračunima, nakon samo jednog leta, takav bombarder bi trebao “propasti” nekoliko mjeseci. Održavanje takve opreme zahtijevalo je novi pristup, na primjer, stvaranje određenih sistema za daljinski rad sa komponentama i sklopovima. Konačno, avion "60" je morao biti napravljen od novih legura: konstrukcija izgrađena u skladu sa postojećim tehnologijama imala bi nedovoljan resurs zbog radijacije i toplotnog opterećenja. Odabrani tip motora dodao je dodatnu složenost projektu: turbomlazni motor otvorenog dizajna.

Svi tehnički problemi povezani s karakterističnim karakteristikama kao rezultat toga primorali su dizajnere da potpuno preispitaju svoje prve ideje. Okvir aviona M-50 nije se mogao koristiti u kombinaciji sa nuklearnim motorima. Tako se pojavio ažurirani izgled projekta "60". Sada je avion izgledao kao avion sa srednjim krilom sa tankim trapezoidnim krilom. Planirano je da se na kobilicu ugradi stabilizator sličnog oblika. U prednjem dijelu trupa, ispred krila, postavljeni su polukružni usisnici zraka. Prolazile su duž trupa cijelom dužinom, zaobilazeći teretni odjeljak u srednjem dijelu. Četiri nuklearna turbomlazna motora otvorenog ciklusa postavljena su na samom stražnjem dijelu trupa, sastavljena u kvadratni paket 2x2.

Planirano je da se u nosu M-60 ugradi višeslojna kabina za kapsulu i posadu. Radni pritisak unutar kabine održavan je pomoću dovoda tečnog zraka na brodu. Unošenje atmosferskog zraka brzo je napušteno zbog mogućnosti ulaska radioaktivnih čestica u avion. Da bi se osigurao odgovarajući nivo zaštite, kabina kapsule nije imala ostakljenje. Piloti su morali da prate situaciju preko periskopa, televizijskih sistema, a takođe i pomoću radarske stanice. Kako bi se osiguralo polijetanje i slijetanje, planirano je stvaranje posebnog automatskog sistema. Zanimljivo je da su planovi za sistem automatskog upravljanja gotovo doveli do promjene statusa projekta. Pojavila se ideja da se M-60 napravi potpuno bespilotnim. Međutim, kao rezultat sporova, vojska je insistirala na stvaranju aviona s posadom. Istovremeno sa M-60 nastao je i projekat letećeg čamca M-60M. Takva letjelica nije zahtijevala piste osjetljive na zračne udare, a također je malo olakšala osiguranje nuklearne sigurnosti. Leteći čamac se razlikovao od originalnog aviona "60" po lokaciji usisnika zraka i drugačijem stajnom trapu tipa skije.

Preliminarni proračuni su pokazali da bi uz poletnu masu od oko 250 tona avion M-60 trebao imati potisak motora od 22-25 tona svaki. S takvim motorima, bombarder na visinama od oko 20 kilometara mogao je letjeti brzinom od oko 3000 km/h. U projektantskom birou A.M. Lyulka je razmatrala dvije glavne opcije za takve turbomlazne nuklearne motore. Koaksijalni dizajn podrazumijevao je postavljanje nuklearnog reaktora na mjesto gdje se nalazi komora za sagorijevanje kod konvencionalnih turbomlaznih motora. U tom slučaju osovina motora prolazi direktno kroz strukturu reaktora, uključujući i jezgro. Dijagram motora, kodnog naziva "Rocker Arm", također je uzet u obzir. U ovoj verziji motora, reaktor je odmaknut od kompresora i osovine turbine. Vazduh iz ulaza vazduha kroz zakrivljenu cijev je dospio do reaktora i na isti način otišao do turbine. Što se tiče sigurnosti komponenti motora, dizajn "klackalice" bio je povoljniji, ali je bio inferiorniji od koaksijalnog motora u jednostavnosti dizajna. Što se tiče radioaktivne opasnosti, sheme su u tom pogledu bile skoro iste. Dizajneri OKB-23 radili su na dvije opcije rasporeda motora, uzimajući u obzir njihove dimenzije i razlike u dizajnu.

M-30

Do kraja razvoja projekta M-60, i kupac i dizajneri su došli do ne baš ugodnih zaključaka o izgledima nuklearnih aviona. Svi su prepoznali da, unatoč svojim prednostima, nuklearni motori imaju niz ozbiljnih nedostataka, kako strukturalne tako i radijacijske prirode. Istovremeno, cijeli program počivao je na stvaranju nuklearnih motora. Uprkos poteškoćama sa stvaranjem motora, Myasishchev je uvjerio vojsku u potrebu daljnjeg nastavka istraživanja i projektiranja. Istovremeno, novi projekat je uključivao ugradnju nuklearnih motora zatvorenog tipa.

Novi avion je dobio naziv M-30. Do kraja pedesetih, dizajneri su se odlučili za njegov izgled. Radilo se o avionu napravljenom po dizajnu "patka" i opremljen sa dvije kobilice. Teretni prostor i reaktor nalazili su se u sredini trupa aviona, a šest nuklearnih turbomlaznih motora zatvorenog ciklusa nalazilo se u repnom dijelu. Elektrana za M-30 razvijena je u konstruktorskom birou N.D. Kuznjecova i podrazumevao je prenos toplote iz reaktora na vazduh u motoru kroz rashladnu tečnost. Litijum i natrijum u tečnom stanju smatrani su potonjim. Osim toga, dizajn nuklearnih turbomlaznih motora zatvorenog tipa omogućio je korištenje običnog kerozina u njima, što je obećavalo pojednostavljenje rada zrakoplova. Karakteristična karakteristika novog motora zatvorenog kruga je odsustvo potrebe za gustim rasporedom motora. Zahvaljujući upotrebi cjevovoda za rashladno sredstvo, reaktor bi se mogao pouzdano zatvoriti izolacijskim konstrukcijama. Konačno, motor nije emitovao radioaktivni materijal u atmosferu, što je omogućilo da se sistem ventilacije pilotske kabine pojednostavi.

Općenito, korištenje motora zatvorenog tipa pokazalo se isplativijim u odnosu na prethodnu opciju. Prije svega, korist je imala značajno „utjelovljenje“. Od 170 tona poletne težine aviona, 30 je bilo za motore i sistem za prenos toplote, a 38 za zaštitu reaktora i posade. Istovremeno, nosivost M-30 bila je 25 tona. Proračunate karakteristike leta M-30 su se neznatno razlikovale od onih za M-60. Prvi let novog bombardera na nuklearni pogon zakazan je za 1966. Međutim, nekoliko godina prije toga svi projekti sa slovom “M” su skraćeni. U početku je OKB-23 bio uključen u rad na drugim temama, a kasnije je reorganizovan. Prema nekim izvorima, inženjeri ove organizacije nisu ni imali vremena da razviju punopravni dizajn bombardera M-30.

Tu-95LAL

Istovremeno sa OKB-23, na njihovom projektu radili su dizajneri kompanije Tupoljev. Njihov zadatak je bio malo jednostavniji: modificirati postojeći Tu-95 za korištenje u nuklearnoj elektrani. Do kraja 1955. godine inženjeri su radili na raznim pitanjima vezanim za dizajn aviona, specifične elektrane itd. Otprilike u isto vrijeme, sovjetski obavještajci koji rade u Sjedinjenim Državama počeli su slati prve informacije o sličnim američkim projektima. Sovjetski naučnici su saznali za prve letove američke leteće laboratorije s nuklearnim reaktorom na brodu. Međutim, dostupne informacije bile su daleko od potpune. Zbog toga su naši inženjeri morali da sprovedu sesiju brainstorminga, usled čega su došli do zaključka da jednostavno „uklone“ reaktor, a da ga ne koriste kao izvor energije. U stvari, upravo se to dogodilo u stvarnosti. Pored toga, naši naučnici su smatrali da je svrha probnih letova merenje različitih parametara koji su direktno ili indirektno povezani sa uticajem zračenja na dizajn aviona i njegove posade. Ubrzo nakon toga, Tupoljev i Kurčatov su se složili da izvrše slične testove.

Tu-95 LAL, na fotografiji se vidi konveksna nadstrešnica iznad reaktora

Razvoj leteće laboratorije na bazi Tu-95 obavljen je na zanimljiv način. Dizajneri OKB-156 i nuklearni znanstvenici redovito su organizirali seminare, na kojima su prvi govorili o svim nijansama nuklearnih elektrana, njihovoj zaštiti i karakteristikama dizajna. Tako su inženjeri aviona dobili sve potrebne informacije, bez kojih ne bi mogli da naprave avion. Prema sjećanjima učesnika tih događaja, jedan od najupečatljivijih trenutaka bio je razgovor o zaštiti reaktora. Kako su nuklearni naučnici rekli, gotov reaktor sa svim svojim zaštitnim sistemima je veličine male kuće. Projektni biro se zainteresovao za ovaj problem i ubrzo je izradio novi projekat reaktora, u kojem su svi blokovi imali prihvatljive dimenzije, a ujedno i odgovarajući nivo zaštite. Uz napomenu u stilu "oni ne nose kuće u avionima", ovaj dijagram je demonstriran naučnicima fizike. Nova verzija rasporeda reaktora pažljivo je testirana, odobrena od strane nuklearnih naučnika i prihvaćena kao osnova za elektranu za novu leteću laboratoriju.

Glavni cilj projekta Tu-95LAL (leteća nuklearna laboratorija) bio je testirati nivo zaštite reaktora na brodu i razraditi sve dizajnerske nijanse povezane s njim. Već u fazi projektiranja primijenjen je zanimljiv pristup. Za razliku od Myasishchevovog tima, Tupoljev tim je odlučio zaštititi posadu samo iz najopasnijih pravaca. Glavni elementi zaštite od zračenja postavljeni su iza kabine, a ostali pravci su prekriveni manje ozbiljnim paketima raznih materijala. Osim toga, dalje je razvijena ideja o kompaktnoj zaštiti reaktora, koja je, uz određene izmjene, uključena u projekt Tu-95LAL. U prvoj letećoj laboratoriji planirano je da se testiraju primijenjene ideje za zaštitu jedinica i posade, te dobiveni podaci koriste za daljnji razvoj projekta i po potrebi izmjenu projekta.

Do 1958. godine izgrađen je prvi pilot reaktor namijenjen za ispitivanje. Postavljen je u sveukupni simulator trupa aviona Tu-95. Ubrzo je probni sto zajedno sa reaktorom poslat na poligon u blizini Semipalatinska, gdje je 1959. godine došlo do probnog lansiranja reaktora. Do kraja godine doveden je u projektni kapacitet, a poboljšani su i sistemi zaštite i upravljanja. Uporedo sa ispitivanjem prvog reaktora u toku je montaža drugog, namenjenog letećoj laboratoriji, kao i preinaka serijskog bombardera za upotrebu u eksperimentu.

Serijski Tu-95M br. 7800408, kada je pretvoren u leteću laboratoriju, izgubio je svo oružje, uključujući pripadajuću opremu. Neposredno iza kokpita postavljeni su olovna ploča od pet centimetara i paket polimernih materijala debljine 15 cm. Senzori su ugrađeni u nos, rep i srednji dio trupa, kao i na krilima, koji prate nivo. radijacije. Eksperimentalni reaktor postavljen je u stražnji tovarni prostor. Njegova zaštita je donekle bila slična onoj u kabini, ali je jezgra reaktora smještena unutar okruglog zaštitnog kućišta. Pošto je reaktor korišćen samo kao izvor zračenja, morao je da bude opremljen sistemom za hlađenje. Destilirana voda kružila je u neposrednoj blizini nuklearnog goriva i hladila ga. Zatim je toplina prenijeta na vodu drugog kruga, koji je raspršio primljenu energiju pomoću radijatora. Potonjeg je oduvao nadolazeći tok. Spoljno kućište reaktora se uglavnom uklapalo u konture trupa bivšeg bombardera, ali su rupe morale biti izrezane na vrhu i bočnim stranama kućišta i prekrivene oblogama. Osim toga, na donjoj površini trupa ugrađen je uređaj za usis hladnjaka.

U eksperimentalne svrhe, zaštitno kućište reaktora bilo je opremljeno s nekoliko prozora smještenih u različitim dijelovima reaktora. Otvaranje i zatvaranje jednog ili drugog prozora dešavalo se na komandu sa kontrolne table u kokpitu. Koristeći ove prozore, bilo je moguće povećati zračenje u određenom smjeru i izmjeriti nivo njegove refleksije od okoline. Svi montažni radovi završeni su početkom 1961. godine.

U maju 1961. godine Tu-95LAL je prvi put poleteo. U naredna tri mjeseca obavljena su 34 leta sa hladnim i radnim reaktorom. Svi eksperimenti i mjerenja dokazali su fundamentalnu mogućnost postavljanja nuklearnog reaktora u avion. Istovremeno, otkriveno je nekoliko strukturalnih problema koji su planirani da budu ispravljeni u budućnosti. Pa ipak, nesreća takvog aviona, uprkos svim sredstvima zaštite, prijetila je ozbiljnim ekološkim posljedicama. Srećom, svi eksperimentalni letovi Tu-95LAL prošli su glatko i bez problema.

Demontaža reaktora sa aviona Tu-95 LAL

U avgustu 1961. reaktor je uklonjen iz leteće laboratorije, a sam avion je bio parkiran na aerodromu na poligonu. Nekoliko godina kasnije, Tu-95LAL bez reaktora je prevezen u Irkutsk, gdje je kasnije otpisan i isječen u staro gvožđe. Prema nekim izvorima, razlog za demontiranje aviona bile su birokratske stvari tokom Perestrojke. U tom periodu, leteća laboratorija Tu-95LAL je navodno smatrana borbenim avionom i tretirana je u skladu sa međunarodnim sporazumima.

Projekti "119" i "120"

Na osnovu rezultata ispitivanja aviona Tu-95LAL nuklearni naučnici su modifikovali reaktor za avione, a konstruktorski biro Tupoljev je započeo rad na izradi novog nuklearnog aviona. Za razliku od prethodnog eksperimentalnog aviona, predloženo je da se novi napravi na bazi putničkog Tu-114 sa trupom nešto većeg prečnika. Avion Tu-119 trebao je biti opremljen sa dva kerozinska turboelisna motora NK-12M i dva NK-14A, stvorena na njihovoj osnovi. „Četrnaesti“ motori, pored standardne komore za sagorevanje, bili su opremljeni i izmenjivačem toplote za rad u režimu zagrevanja vazduha iz reaktora, u zatvorenom krugu. Raspored Tu-119 je donekle podsećao na postavljanje jedinica na Tu-95LAL, ali je ovaj put avion imao cevovode za rashladnu tečnost koji povezuju reaktor i dva motora.

Razvoj turboelisnih motora sa izmjenjivačima topline za prijenos topline iz reaktora bio je spor zbog stalnih kašnjenja i problema. Kao rezultat toga, avion Tu-119 nikada nije dobio nove motore NK-14A. Planovi za stvaranje dvije leteće laboratorije sa po dva nuklearna motora nisu realizovani. Neuspjeh s prvim eksperimentalnim avionom 119 doveo je do narušavanja daljnjih planova, koji su uključivali izgradnju aviona sa četiri NK-14A odjednom.

Zatvaranje projekta Tu-119 takođe je zatrpalo sve planove za projekat 120. Ovaj visokokrilac sa zamašenim krilima trebao je biti opremljen sa četiri motora, a trup bi nosio protupodmorničku opremu i oružje. Takav protivpodmornički avion, prema proračunima, mogao bi da vrši patrole dva dana. Domet i trajanje leta zapravo su bili ograničeni samo mogućnostima posade. Takođe, tokom projekta „120“ istražene su mogućnosti stvaranja strateškog bombardera poput Tu-95 ili 3M, ali sa šest motora, i nadzvučnog jurišnog aviona sa mogućnošću letenja na malim visinama. Zbog problema sa motorima NK-14A svi ovi projekti su zatvoreni.

Nuklearni "Antey"

Unatoč neuspješnom završetku projekta 119, vojska nije izgubila želju da dobije protupodmornički avion ultra dugog dometa s velikim nosivim teretom. Godine 1965. odlučili su da za osnovu uzmu transportni avion An-22 Antey. Unutar širokog trupa ovog aviona bilo je moguće smjestiti reaktor, cijeli set naoružanja i operaterske radne stanice uz specijalnu opremu. NK-14A je ponovo predložen kao motor za avion AN-22PLO, rad na kojem je postepeno počeo napredovati. Prema proračunima, trajanje patrole takvog aviona moglo bi dostići 50 (pedeset!) sati. Polijetanje i slijetanje obavljeno je korištenjem kerozina, a let pri krstarećoj brzini izveden je korištenjem topline koju stvara reaktor. Vrijedi napomenuti da je 50 sati bilo samo preporučeno trajanje leta. U praksi, takav protivpodmornički avion mogao je više letjeti sve dok posada ne izgubi sposobnost za efikasan rad ili dok ne počnu tehnički problemi. 50 sati u ovom slučaju je bio svojevrsni garantni rok tokom kojeg An-22PLO ne bi imao nikakvih problema.

Zaposleni u projektantskom birou O.K. Antonov je mudro upravljao unutrašnjim zapreminama teretnog prostora Antey. Neposredno iza kabine za posadu postavljen je pretinac za opremu mete i njene operatere, iza njega su bili stambeni prostori za odmor, zatim je "umetnut" odjeljak za spasilački čamac u slučaju prinudnog slijetanja na vodu, te reaktor sa zaštitom je postavljen u zadnji deo tovarnog prostora. Istovremeno, gotovo da nije bilo mjesta za oružje. Predloženo je postavljanje mina i torpeda u proširene oklope šasije. Međutim, nakon preliminarnih radova na izgledu, otkriven je ozbiljan problem: gotovi avion je bio pretežak. Nuklearni motori NK-14A snage 8900 KS. jednostavno nisu mogli da obezbede potrebne karakteristike leta. Ovaj problem je riješen promjenom dizajna zaštite reaktora. Nakon modifikacije, njegova težina je osjetno smanjena, ali razina zaštite ne samo da nije patila, već se čak i malo povećala. Godine 1970. An-22 br. 01-06 je opremljen tačkastim izvorom zračenja sa zaštitom napravljenom u skladu sa kasnijim verzijama dizajna An-22PLO. Tokom deset probnih letova pokazalo se da je nova opcija zaštite u potpunosti opravdala sebe, i to ne samo u težinskom aspektu.

Stvoren je punopravni reaktor pod vodstvom A.P. Alexandrova. Za razliku od prethodnih projekata, novi avionski reaktor je bio opremljen sopstvenim sistemima upravljanja, automatskom zaštitom itd. Kako bi kontrolirala reakciju, nova nuklearna jedinica dobila je ažurirani sistem upravljanja karbonskim šipkama. U slučaju nužde, predviđen je poseban mehanizam koji je bukvalno ispalio ove šipke u jezgro reaktora. Nuklearna elektrana je postavljena na avion br. 01-07.

Testni program, kodnog naziva "Stork", započeo je iste 1970. godine. Tokom testiranja obavljena su 23 leta, gotovo svi su prošli bez ikakvih pritužbi. Jedini tehnički problem odnosio se na konektor jednog od blokova opreme. Zbog labavog kontakta, reaktor se nije mogao uključiti tokom jednog od letova. Mala popravka "na terenu" omogućila nam je nastavak punopravnih letova. Nakon 23. leta, testiranja An-22 s ispravnim nuklearnim reaktorom na brodu ocijenjena su uspješnim, prototip je parkiran i nastavljen je istraživački i projektantski rad na projektu An-22PLO. Međutim, i ovoga puta nedostaci u dizajnu i složenost nuklearne elektrane doveli su do zatvaranja projekta. Pokazalo se da je protivpodmornički avion ultra dugog dometa super skup i superkomplikovan. Sredinom sedamdesetih, projekat An-22PLO je zatvoren.

Nakon prestanka rada na protupodmorničkoj verziji Anteya, neko vrijeme su razmatrane i druge mogućnosti korištenja nuklearnih zrakoplova. Na primjer, ozbiljno je predloženo da se napravi lutajući nosač strateških projektila na bazi An-22 ili sličnog vozila. Vremenom su se pojavili prijedlozi za poboljšanje nivoa sigurnosti. Glavna stvar je bila opremiti reaktor vlastitim sistemom spašavanja na bazi padobrana. Dakle, u slučaju nesreće ili ozbiljnog oštećenja aviona, njegova elektrana bi mogla samostalno izvršiti meko sletanje. Područje na koje je sletjela nije bilo u opasnosti od kontaminacije. Međutim, ovi prijedlozi nisu dalje razvijani. Zbog prošlih kvarova, glavni kupac, Ministarstvo odbrane, izgubilo je interesovanje za nuklearne avione. Naizgled neograničeni izgledi ove klase tehnologije nisu mogli izdržati pritisak tehničkih problema i, kao rezultat, nisu doveli do očekivanog rezultata. Poslednjih godina, s vremena na vreme, javljaju se novi pokušaji stvaranja aviona sa nuklearnom elektranom, ali ni pola veka nakon letova leteće laboratorije Tu-95LAL, nijedna letelica nije letela koristeći energiju fisije iz jezgra uranijuma.

Na osnovu materijala sa sajtova:
http://vfk1.narod.ru/
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://nkj.ru/
http://laspace.ru/
http://airbase.ru/

Ctrl Enter

Primećeno osh Y bku Odaberite tekst i kliknite Ctrl+Enter

Projekt strateškog nuklearnog bombardera M-60

Počnimo s činjenicom da je 1950-ih. u SSSR-u, za razliku od SAD, stvaranje atomskog bombardera doživljavalo se ne samo kao poželjan, čak i vrlo poželjan, već kao životno neophodan zadatak. Ovakav stav formiran je među najvišim rukovodstvom vojske i vojno-industrijskog kompleksa kao rezultat svesti o dve okolnosti. Prvo, ogromna, ogromna prednost Sjedinjenih Država u smislu same mogućnosti atomskog bombardovanja teritorije potencijalnog neprijatelja. Radeći iz desetina vazdušnih baza u Evropi, na Bliskom i Dalekom istoku, američki avioni, čak i sa dometom od samo 5-10 hiljada km, mogli su da stignu do bilo koje tačke u SSSR-u i da se vrate nazad. Sovjetski bombarderi bili su prisiljeni djelovati sa aerodroma na vlastitoj teritoriji, a za sličan napad na Sjedinjene Države morali su preći 15-20 tisuća km. U SSSR-u uopšte nije bilo aviona takvog dometa. Prvi sovjetski strateški bombarderi M-4 i Tu-95 mogli su "pokriti" samo sam sjever Sjedinjenih Država i relativno mala područja obje obale. Ali čak su i ove mašine brojale samo 22 1957. A broj američkih aviona sposobnih da napadnu SSSR do tada je dostigao 1.800! Štaviše, to su bili prvoklasni bombarderi koji su nosili atomsko oružje B-52, B-36, B-47, a nekoliko godina kasnije pridružio im se i supersonični B-58.

Leteći laboratorij Tupoljev, izgrađen na bazi Tu-95 u sklopu projekta „119″, pokazao se praktički jedinim avionom na kojem je ideja o nuklearnoj elektrani barem nekako realizirana u metalu.

Drugo, zadatak stvaranja mlaznog bombardera potrebnog dometa sa konvencionalnom elektranom 1950-ih. izgledalo nepremostivo teško. Štaviše, nadzvučni, potreba za kojima je bila diktirana brzim razvojem sistema protuzračne odbrane. Letovi prvog nadzvučnog strateškog nosača u SSSR-u, M-50, pokazali su da s opterećenjem od 3-5 tona, čak i sa dva dopunjavanja goriva u zraku, njegov domet jedva može doseći 15.000 km. Ali niko nije mogao da odgovori kako se puni gorivom nadzvučnom brzinom, i šta više, iznad neprijateljske teritorije. Potreba za dopunom goriva značajno je smanjila vjerovatnoću izvršenja borbenog zadatka, a osim toga, za takav let je bila potrebna ogromna količina goriva - ukupno više od 500 tona za avione za dopunjavanje i punjenje gorivom. Odnosno, u samo jednom letu pukovnija bombardera mogla bi potrošiti više od 10 hiljada tona kerozina! Čak i jednostavno gomilanje takvih rezervi goriva preraslo je u ogroman problem, a da ne spominjemo sigurno skladištenje i zaštitu od mogućih zračnih udara.

Istovremeno, zemlja je imala moćnu naučnu i proizvodnu bazu za rješavanje različitih problema u korištenju nuklearne energije. Nastao je iz Laboratorije br. 2 Akademije nauka SSSR-a, organizovane pod vodstvom I.V. Kurčatova na samom vrhuncu Velikog otadžbinskog rata - u aprilu 1943. godine. U početku je glavni zadatak nuklearnih naučnika bio stvaranje uranijumske bombe. , ali tada je počela aktivna potraga za drugim mogućnostima korištenja nove vrste energije. U martu 1947. - samo godinu dana kasnije nego u SAD - u SSSR-u je prvi put na državnom nivou (na sastanku Naučno-tehničkog vijeća Prve glavne uprave pri Vijeću ministara) riješen problem korištenja povećana je toplina nuklearnih reakcija u elektranama. Vijeće je odlučilo da započne sistematska istraživanja u ovom pravcu s ciljem razvoja naučne osnove za proizvodnju električne energije nuklearnom fisijom, kao i pogon brodova, podmornica i zrakoplova.

Naučni rukovodilac rada bio je budući akademik A.P. Aleksandrov. Razmatrano je nekoliko opcija za nuklearne avio-elektrane: otvoreni i zatvoreni ciklus na bazi ramjet, turbomlaznih i turboelisnih motora. Razvijene su različite vrste reaktora: sa vazdušnim i sa srednjim tečnim metalnim hlađenjem, sa termičkim i brzim neutronima itd. Proučavane su rashladne tečnosti prihvatljive za upotrebu u vazduhoplovstvu i metode zaštite posade i opreme na brodu od izlaganja radijaciji. U junu 1952. godine Aleksandrov je izvijestio Kurčatovu: „...Naše znanje u oblasti nuklearnih reaktora nam omogućava da postavimo pitanje stvaranja u narednim godinama motora na nuklearni pogon koji se koriste za teške avione...“.

Međutim, trebale su još tri godine da se ideja stvori. Za to vrijeme uspjeli su se dići u nebo prvi M-4 i Tu-95, u Podmoskovlju je počela raditi prva nuklearna elektrana na svijetu, a počela je izgradnja prve sovjetske nuklearne podmornice. Naši agenti u SAD-u počeli su da prenose informacije o velikim radovima koji se tamo obavljaju na stvaranju atomskog bombardera. Ovi podaci su shvaćeni kao potvrda obećanja nove vrste energije za avijaciju. Konačno, 12. avgusta 1955. godine izdata je Rezolucija br. 1561-868 Vijeća ministara SSSR-a, kojom je naređeno brojnim preduzećima u avio industriji da počnu raditi na nuklearnim pitanjima. Konkretno, OKB-156 A.N. Tupoljeva, OKB-23 V.M. Lavočkina su trebali da projektuju i grade avione sa nuklearnim elektranama, a OKB-276 N.D.Kuznjecova i OKB-165 A.M razvoj ovakvih kontrolnih sistema.

Najjednostavniji tehnički zadatak dodijeljen je OKB-301, na čijem je čelu bio S.A. Lavočkin - da razvije eksperimentalnu krstareću raketu "375" s nuklearnim ramjet motorom koji je dizajnirao M.M. Bondarjukov OKB-670. Mjesto konvencionalne komore za sagorijevanje u ovom motoru zauzeo je reaktor koji je radio u otvorenom ciklusu - zrak je strujao direktno kroz jezgro. Dizajn avionskog okvira projektila bio je zasnovan na razvoju interkontinentalne krstareće rakete 350 sa konvencionalnim ramjet motorom. Uprkos svojoj komparativnoj jednostavnosti, tema "375" nije dobila nikakav značajniji razvoj, a smrt S. A. Lavočkina u junu 1960. godine potpuno je okončala ova djela.

Nuklearni turbomlazni motor dizajna "jaram".

Nuklearni turbomlazni motor „koaksijalne“ konstrukcije

Jedan od mogućih rasporeda Mjaščevljevog nuklearnog hidroaviona

Projekat atomske leteće laboratorije
na bazi M-50

Projekt strateškog nuklearnog bombardera M-30

Myasishchev tim, koji je tada bio zauzet stvaranjem M-50, dobio je naređenje da dovrši idejni projekat nadzvučnog bombardera „sa specijalnim motorima od strane glavnog konstruktora A.M. U OKB-u je tema dobila indeks "60", a Yu.N. Trufanov je imenovan za vodećeg dizajnera na njoj. Budući da je najopćenitije rješenje problema viđeno u jednostavnom opremanju M-50 motorima na nuklearni pogon, koji rade u otvorenom ciklusu (zbog jednostavnosti), vjerovalo se da će M-60 postati prvi aviona na nuklearni pogon u SSSR-u. Međutim, sredinom 1956. godine postalo je jasno da se postavljeni zadatak ne može riješiti tako jednostavno. Ispostavilo se da avion sa novim sistemom upravljanja ima niz specifičnosti sa kojima se dizajneri aviona nikada ranije nisu susreli. Novina nastalih problema bila je tolika da niko u OKB-u, pa čak ni u cijeloj moćnoj sovjetskoj avio industriji, nije imao pojma kako pristupiti njihovom rješavanju.

Prvi problem je bila zaštita ljudi od radioaktivnog zračenja. Kakav bi trebao biti? Koliko bi trebao biti težak? Kako osigurati normalno funkcioniranje posade zatvorene u neprobojnu kapsulu debelih stijenki, uklj. vidljivost sa radnih mjesta i hitni bijeg? Drugi problem je naglo pogoršanje svojstava konvencionalnih konstrukcijskih materijala, uzrokovano snažnim tokovima zračenja i topline koja izlazi iz reaktora. Otuda potreba za stvaranjem novih materijala. Treće je potreba za razvojem potpuno nove tehnologije za upravljanje nuklearnim avionima i izgradnju odgovarajućih vazdušnih baza sa brojnim podzemnim strukturama. Na kraju krajeva, pokazalo se da nakon što se motor otvorenog ciklusa zaustavi, niti jedna osoba mu neće moći prići još 2-3 mjeseca! To znači da postoji potreba za daljinskim zemaljskim održavanjem aviona i motora. I, naravno, postoje sigurnosni problemi – u najširem smislu, posebno u slučaju nesreće takvog aviona.

Svijest o ovim i mnogim drugim problemima nije ostavila kamen na kamenu od prvobitne ideje o korištenju avionskog okvira M-50. Dizajneri su se fokusirali na pronalaženje novog rasporeda, u okviru kojeg su navedeni problemi izgledali rješivi. Istovremeno, glavnim kriterijem za odabir lokacije nuklearne elektrane na zrakoplovu smatrala se njena maksimalna udaljenost od posade. U skladu s tim, razvijen je idejni projekat M-60, u kojem su četiri turbomlazna motora na nuklearni pogon bila smještena u stražnjem dijelu trupa u parovima na „dva sprata“, tvoreći jedan nuklearni odjeljak. Avion je imao dizajn srednjeg krila sa tankim konzolnim trapezoidnim krilom i istim horizontalnim repom koji se nalazi na vrhu kobilice. Planirano je da se raketno i bombno oružje postavi na unutrašnju remen. Dužina aviona je trebala biti oko 66 m, uzletna težina veća od 250 tona, a krstareća brzina leta 3000 km/h na visini od 18.000-20.000 m.

Posada je trebala biti smještena u čvrstu kapsulu sa snažnom višeslojnom zaštitom od specijalnih materijala. Radioaktivnost atmosferskog zraka isključila je mogućnost njegovog korištenja za hlađenje kabine i disanje. U te svrhe bilo je potrebno koristiti mješavinu kisika i dušika dobivenu u specijalnim gasifikatorima isparavanjem tekućih plinova na brodu. Nedostatak vizuelne vidljivosti trebalo je nadoknaditi periskopima, televizijskim i radarskim ekranima, kao i ugradnjom potpuno automatskog sistema upravljanja avionom. Potonji je trebao osigurati sve faze leta, uključujući polijetanje i slijetanje, dostizanje cilja itd. To je logično dovelo do ideje strateškog bombardera bez posade. Međutim, zračne snage su insistirale na verziji s posadom kao pouzdanijoj i fleksibilnijoj u upotrebi.

Ispitni sto za zemaljski reaktor

Nuklearni turbomlazni motori za M-60 trebali su razviti poletni potisak od oko 22.500 kgf. OKB A.M. Lyulka razvio ih je u dvije verzije: "koaksijalni" dizajn, u kojem je prstenasti reaktor bio smješten iza konvencionalne komore za sagorijevanje, a osovina turbopunjača je prolazila kroz nju; i sheme "jaram" - sa zakrivljenim putem i reaktorom koji se proteže izvan okna. Myasishchevites su pokušali koristiti obje vrste motora, pronalazeći i prednosti i nedostatke u svakom od njih. Ali glavni zaključak, koji je sadržan u Zaključku prednacrta M-60, zvučao je ovako: „... uz velike poteškoće u izradi motora, opreme i okvira aviona, javljaju se potpuno novi problemi u osiguravanju kopnenog rada i zaštiti posade, stanovništva i područja u slučaju prinudnog slijetanja. Ovi problemi... još nisu riješeni. Istovremeno, sposobnost rješavanja ovih problema određuje izvodljivost stvaranja aviona s ljudskom posadom s nuklearnim motorom.” Zaista proročke riječi!

Kako bi rješenje ovih problema pretočio u praktičnu ravan, V.M. Myasishchev je započeo razvoj projekta za leteću laboratoriju na bazi M-50, na kojoj bi jedan nuklearni motor bio smješten u prednjem dijelu trupa. A kako bi se radikalno povećala preživljavanje baza nuklearnih zrakoplova u slučaju izbijanja rata, predloženo je da se potpuno odustane od korištenja betonskih pista, a nuklearni bombarder pretvori u nadzvučni (!) M-60M leteći čamac. Ovaj projekat je razvijen paralelno sa kopnenom verzijom i zadržao značajan kontinuitet sa njom. Naravno, krila i usisnici vazduha motora su bili podignuti iznad vode koliko god je to bilo moguće. Uređaji za polijetanje i slijetanje uključivali su nosni hidroski, ventralna uvlačna hidrokrilna krila i rotacione bočne stabilne plovke na krajevima krila.

Postavljanje reaktora i senzora zračenja na Tu-95LAL

Konstruktori su se suočili sa najtežim problemima, ali posao je napredovao i činilo se da se sve poteškoće mogu prevazići u vremenskom periodu koji je bio znatno kraći od povećanja dometa konvencionalnih aviona. Godine 1958. V.M. Myasishchev je, prema uputama Predsjedništva CK KPSS, pripremio izvještaj „Stanje i moguće perspektive strateškog zrakoplovstva“, u kojem je nedvosmisleno izjavio: „...U vezi sa značajnom kritikom M-. Projekti 52K i M-56K [konvencionalni bombarderi na gorivo, - autor] Ministarstvo odbrane, s obzirom na nedovoljan domet djelovanja ovakvih sistema, smatra da bi bilo korisno sav rad na strateškim bombarderima koncentrirati na stvaranje nadzvučnog sistem bombardera sa nuklearnim motorima, koji obezbeđuju potrebne domete za izviđanje i ciljano bombardovanje suspendovanim avionima i projektilima u pokretu i nepokretnim ciljevima.

Myasishchev je, prije svega, imao na umu novi projekt strateškog raketnog bombardera s nuklearnom elektranom zatvorenog ciklusa, koji je dizajnirao Projektni biro N.D. Kuznjecova. Očekivao je da će ovaj automobil stvoriti za 7 godina. Godine 1959. za njega je izabran aerodinamički dizajn "kanard" sa delta krilima i značajno zamašenim prednjim perjem. Šest nuklearnih turbomlaznih motora trebalo je da bude smješteno na zadnjem dijelu aviona i spojeno u jedan ili dva paketa. Reaktor se nalazio u trupu. Kao rashladno sredstvo trebalo je da se koristi tečni metal: litijum ili natrijum. Motori su mogli raditi i na kerozin. Zatvoreni ciklus rada upravljačkog sistema omogućio je da se kokpit ventilira atmosferskim zrakom i značajno smanji težina zaštite. Uz poletnu masu od približno 170 tona, pretpostavljena je težina motora sa izmjenjivačem topline 30 tona, zaštita reaktora i pilotske kabine 38 tona, a nosivost 25 tona oko 46 m sa rasponom krila od cca 27 m.

Prvi let M-30 planiran je za 1966. godinu, ali Myasishchevov OKB-23 nije imao vremena ni za početak detaljnog projektovanja. Ukazom vlade OKB-23, Myasishchev je bio uključen u razvoj višestepene balističke rakete koju je dizajnirao V.N. Chelomey OKB-52, a u jesen 1960. likvidiran je kao samostalna organizacija, napravljena je ogranak br. ovaj OKB i potpuno preorijentisan na raketne i svemirske teme. Dakle, osnova OKB-23 za nuklearne avione nije pretočena u prave projekte.

Tu-95LAL. U prvom planu je kontejner sa senzorom zračenja

Za razliku od tima V. M. Myasishcheva, koji je pokušao stvoriti nadzvučni strateški avion, OKB-156 A.N. je u početku dobio realističniji zadatak - razviti podzvučni bombarder. U praksi je ovaj zadatak bio potpuno isti kao onaj pred američkim dizajnerima - opremanje već postojećeg vozila reaktorom, u ovom slučaju Tu-95. Međutim, prije nego što je tim Tupoljeva uopće imao vremena da shvati posao koji je pred nama, u decembru 1955. godine, sovjetskim obavještajnim kanalima su počeli stizati izvještaji o probnim letovima B-36 s reaktorom na brodu u Sjedinjenim Državama. N.N. Ponomarev-Stepnoy, sada akademik, a tih godina još uvek mlad radnik Kurčatovskog instituta, priseća se: „...Jednog dana Merkin [jedan od Kurčatovljevih najbližih kolega – autor] dobio je poziv od Kurčatova i rekao da ima. informacija da je avion sa reaktorom letio u Ameriku. On sada ide u pozorište, ali bi do kraja predstave trebao imati informaciju o mogućnosti ovakvog projekta. Merkin nas je okupio. Bila je to sesija mozganja. Došli smo do zaključka da takav avion postoji. Ima reaktor na brodu, ali leti na redovno gorivo. A u vazduhu postoji studija same disperzije fluksa zračenja koja nas toliko brine. Bez takvih istraživanja nemoguće je sastaviti zaštitu na nuklearnom avionu. Merkin je otišao u pozorište, gde je rekao Kurčatovu o našim zaključcima. Nakon toga, Kurčatov je predložio da Tupoljev izvede slične eksperimente...”

Dana 28. marta 1956. godine izdata je Rezolucija Vijeća ministara SSSR-a, prema kojoj je Konstruktorski biro Tupoljev započeo projektiranje leteće nuklearne laboratorije (LAL) na bazi serijskog Tu-95. Neposredni učesnici ovih radova, V.M. i D.A.Antonov, govore o tome: „...Pre svega, u skladu sa svojom uobičajenom metodologijom – najpre sve jasno – A.N vodeći nuklearni naučnici A.P., A.I.Leypunsky, N.N.Merkin i drugi govorili su nam o fizičkim osnovama atomskih procesa, dizajnu reaktora, materijalima, sistemima upravljanja itd. Vrlo brzo su na ovim seminarima počele žive diskusije: kako spojiti nuklearnu tehnologiju sa zahtjevima i ograničenjima aviona. Evo jednog primjera takvih rasprava: nuklearni naučnici su nam prvobitno opisali zapreminu reaktorske instalacije kao zapreminu male kuće. No, projektanti projektantskog biroa uspjeli su u velikoj mjeri da „smanje“ njegove dimenzije, posebno zaštitne konstrukcije, uz ispunjavanje svih navedenih zahtjeva za nivo zaštite za LAL. Na jednom od seminara, A.N. Tupolev je primetio da se „...kuće ne nose u avionima“ i pokazao naš izgled. Nuklearni naučnici su bili iznenađeni - ovo je bio prvi put da su se susreli sa tako kompaktnim rješenjem. Nakon pažljive analize, zajednički je usvojen za LAL na Tu-95.”

Tu-95LAL. Oklopi i dovod zraka u reaktor

Tokom ovih sastanaka formulisani su glavni ciljevi stvaranja LAL-a, uklj. proučavanje uticaja zračenja na komponente i sisteme aviona, ispitivanje efikasnosti kompaktne zaštite od zračenja, eksperimentalna istraživanja refleksije gama i neutronskog zračenja iz vazduha na različitim visinama leta, savladavanje rada nuklearnih elektrana. Kompaktna zaštita postala je jedno od "know-how" Tupoljevovog tima. Za razliku od OKB-23, čiji su projekti uključivali smještaj posade u kapsulu sa sfernom zaštitom konstantne debljine u svim smjerovima, konstruktori OKB-156 odlučili su se za zaštitu promjenjive debljine. U ovom slučaju maksimalni stepen zaštite je obezbeđen samo od direktnog zračenja iz reaktora, odnosno iza pilota. Istovremeno, bočni i prednji zaklon kabine treba svesti na minimum, zbog potrebe da se apsorbuje zračenje reflektovano od okolnog vazduha. Da bi se precizno procijenio nivo reflektovanog zračenja, uglavnom je izveden eksperiment leta.

Za preliminarnu studiju i stjecanje iskustva s reaktorom, planirana je izgradnja zemaljske ispitne stanice, čiji je projektantski rad povjeren Tomilinskom ogranku Projektantskog biroa na čelu sa I.F. Stalak je napravljen na bazi srednjeg dijela trupa Tu-95, a reaktor je postavljen na posebnu platformu sa liftom, a po potrebi se mogao spustiti. Zaštita od zračenja na štandu, a potom i u LAL-u, izrađena je od materijala koji su bili potpuno novi za avijaciju, za čiju su proizvodnju bile potrebne nove tehnologije.

Tu-95LAL. Demontaža reaktora.

Serijski strateški bombarder Tu-95M br. 7800408 sa četiri turboelisna motora NK-12M snage 15.000 KS preuređen je u leteću laboratoriju pod nazivom Tu-95LAL. Iz aviona je izvađeno svo oružje. Posada i eksperimentatori bili su u prednjoj hermetičkoj kabini, u kojoj je također bio smješten senzor koji je bilježio prodorno zračenje. Iza kabine postavljen je zaštitni ekran od olovne ploče od 5 cm i kombinovanih materijala (polietilena i cerezina) ukupne debljine oko 20 cm. Drugi senzor je postavljen u odeljku za bombe, gde je trebalo da bude borbeno opterećenje nalazi u budućnosti. Iza njega, bliže repu aviona, nalazio se reaktor. Treći senzor se nalazio u zadnjoj kabini vozila. Još dva senzora postavljena su ispod krilnih konzola u trajnim metalnim oblogama. Svi senzori su se mogli rotirati oko vertikalne ose radi orijentacije u željenom smjeru.

Sam reaktor bio je okružen snažnom zaštitnom ljuskom, koja se takođe sastojala od olova i kombinovanih materijala, i nije imao nikakve veze sa avionskim motorima - služio je samo kao izvor zračenja. U njemu je korišćena destilovana voda kao moderator neutrona i istovremeno kao rashladno sredstvo. Zagrijana voda davala je toplinu u međuizmjenjivaču topline, koji je bio dio zatvorenog primarnog kruga cirkulacije vode. Kroz njegove metalne stijenke, toplina se prenosila na vodu sekundarnog kruga, u kojoj se raspršivala u vodeno-vazdušnom radijatoru. Potonji je u letu oduvan strujom zraka kroz veliki usis zraka ispod trupa. Reaktor se protezao malo izvan kontura trupa aviona i bio je prekriven metalnim oblogama na vrhu, dnu i sa strane. Budući da se svestrana zaštita reaktora smatrala prilično efikasnom, uključivala je prozore koji su se mogli otvoriti u letu za provođenje eksperimenata na reflektiranom zračenju. Prozori su omogućili stvaranje snopa zračenja u različitim smjerovima. Njihovo otvaranje i zatvaranje kontrolisano je sa konzole eksperimentatora u kokpitu.

Projekat nuklearnog protivpodmorničkog aviona na bazi Tu-114

Izgradnja Tu-95LAL-a i njegovo opremanje potrebnom opremom trajalo je 1959-60. godine, „...avion je bio na aerodromu u blizini Moskve“, nastavlja priču N.N došao sa ministrom Dementjevom da to pogleda. Tupolev je objasnio sistem zaštite od zračenja: „...Neophodno je da nema ni najmanjeg zazora, inače će neutroni izaći kroz njega.“ "Pa šta?" - nije shvatio ministar. A onda je Tupolev na jednostavan način objasnio: "U mraznom danu izađeš na aerodrom, a muva ti je otkopčana - sve će se smrznuti!" Ministar se nasmijao – kažu, sad je sve jasno sa neutronima...”

Od maja do avgusta 1961. obavljena su 34 leta na Tu-95LAL. Avionom su upravljali probni piloti M.M. Nyukhtikov, E.A. Goryunov, M.A. Zhila i drugi, vođa automobila bio je inženjer N.V. Lashkevich. Vođa eksperimenta, nuklearni naučnik N. Ponomarev-Stepnoy, i operater V. Mordashev učestvovali su u letnim testovima. Letovi su se odvijali i sa "hladnim" reaktorom i sa radnim. Studije radijacijske situacije u kokpitu i izvan nje izvršili su fizičari V. Madeev i S. Korolev.

Testiranja Tu-95LAL pokazala su prilično visoku efikasnost korištenog sistema zaštite od zračenja, ali su u isto vrijeme otkrila njegovu glomaznost, preveliku težinu i potrebu za daljnjim poboljšanjem. A glavna opasnost od nuklearnog zrakoplova prepoznata je kao mogućnost njegovog udesa i kontaminacije velikih prostora nuklearnim komponentama.

Dalja sudbina aviona Tu-95LAL slična je sudbini mnogih drugih aviona u Sovjetskom Savezu - uništen je. Nakon završenih testova, dugo je stajao na jednom od aerodroma u blizini Semipalatinska, a početkom 1970-ih. je prebačen na aerodrom za obuku Irkutske vojne vazduhoplovne tehničke škole. Načelnik škole, general-major S.G. Kalitsov, koji je ranije služio dugi niz godina u dalekometnoj avijaciji, imao je san da stvori muzej dalekometne avijacije. Naravno, gorivi elementi iz jezgre reaktora su već uklonjeni. Tokom Gorbačovljevog perioda smanjenja strateškog naoružanja, avion je smatran borbenom jedinicom, rastavljen na dijelove i bačen na deponiju, odakle je nestao u staro gvožđe.

Program je pretpostavljao da je 1970-ih. Počeće razvoj serije supersoničnih teških aviona na nuklearni pogon pod jedinstvenom oznakom „120“ (Tu-120). Pretpostavljalo se da će svi biti opremljeni nuklearnim turbomlaznim motorima zatvorenog ciklusa koje je razvio Konstruktorski biro N.D. Kuznjecova. Prvi u ovoj seriji trebao je biti bombarder dugog dometa, sličan namjeni Tu-22. Avion je izveden po normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji i bio je visokokrilac sa zamašenim krilima i repom, šasijom bicikla i reaktorom sa dva motora u zadnjem delu trupa, na maksimalnoj udaljenosti od kokpita. Drugi projekat je bio jurišni avion na malim visinama sa nisko postavljenim delta krilom. Treći je bio projekat strateškog bombardera velikog dometa sa

Pa ipak, programu Tupoljev, kao i Myasishchevovim projektima, nije bilo suđeno da se pretoči u stvarne dizajne. Čak i ako nekoliko godina kasnije, vlada SSSR-a je i njega zatvorila. Razlozi su uglavnom bili isti kao u Sjedinjenim Državama. Glavna stvar je da se atomski bombarder pokazao kao nedovoljno složen i skup sistem naoružanja. Novonastale interkontinentalne balističke rakete riješile su problem totalnog uništenja neprijatelja mnogo jeftinije, brže i, da tako kažem, garantovanije. A sovjetska zemlja nije imala dovoljno novca - u to je vrijeme bilo intenzivno raspoređivanje ICBM-a i nuklearne podmorničke flote, za što su potrošena sva sredstva. Svoju ulogu su odigrali i neriješeni problemi sigurnog rada nuklearnih aviona. Političko uzbuđenje napustilo je i sovjetsko rukovodstvo: u to vrijeme Amerikanci su već obustavili rad na ovom području i nije bilo s kim da sustignu, a dalje je bilo preskupo i opasno.

Međutim, zatvaranje nuklearnih pitanja u Projektnom birou Tupoljev uopće nije značilo napuštanje nuklearne elektrane kao takve. Vojno-političko rukovodstvo SSSR-a odbijalo je da koristi samo nuklearni avion kao sredstvo za isporuku oružja za masovno uništenje direktno do cilja. Ovaj zadatak je dodijeljen balističkim projektilima, uklj. baziran na podmornicama. Podmornice su mogle mjesecima tajno čuvati stražu uz obalu Amerike i u svakom trenutku udariti brzinom munje iz neposredne blizine. Naravno, Amerikanci su počeli poduzimati mjere usmjerene na borbu protiv sovjetskih raketnih podmornica, a pokazalo se da su najbolje sredstvo takve borbe bile posebno stvorene jurišne podmornice. Kao odgovor, sovjetski stratezi odlučili su da organizuju lov na ove tajne i pokretne brodove, pa čak i na područjima hiljadama milja daleko od njihovih matičnih obala. Prepoznalo se da se s ovim zadatkom najefikasnije može nositi dovoljno veliki protupodmornički zrakoplov s neograničenim dometom leta, koji može pružiti samo nuklearni reaktor.

Generalno, postavili smo reaktor na platformu, ugurali ga u An-22 br. 01-07 i početkom septembra odletjeli u Semipalatinsk. U programu iz Konstruktorskog biroa Antonov su učestvovali piloti V. Samovarov i S. Gorbik, vodeći inženjer motora V. Vorotnikov, šef zemaljske posade A. Eskin i ja, vodeći projektant za specijalnu instalaciju. Sa nama je bio i predstavnik CIAM-a B.N. Vojni i nuklearni naučnici iz Obninska su se pridružili poligonu, ukupno je bilo oko 100 ljudi. Testni program se zvao "Roda", a na bočnoj strani reaktora naslikali smo malu siluetu ove ptice. Na avionu nije bilo posebnih spoljnih oznaka. Sva 23 leta u okviru programa Stork prošla su bez problema, bio je samo jedan hitan slučaj. Jednog dana je An-22 poleteo na trosatni let, ali je odmah sleteo. Reaktor se nije uključio. Ispostavilo se da je razlog bio nekvalitetan utični konektor, u kojem je kontakt stalno bio prekinut. Shvatili smo, ubacili šibicu u SR - sve je radilo. Tako su letjeli sa šibicom do kraja programa.

Na rastanku, kao što je uobičajeno u takvim slučajevima, imali smo malu gozbu. Bila je to proslava muškaraca koji su odradili svoj posao. Pili smo i razgovarali sa vojskom i fizičarima. Bilo nam je drago što smo se vraćali kući svojim porodicama. No, fizičari su postajali sve mračniji: većinu su ih napustile supruge: 15-20 godina rada na polju nuklearnih istraživanja negativno je utjecalo na njihovo zdravlje. Ali imali su i druge utjehe: nakon naših letova petorica su postali doktori nauka, a petnaestak kandidati.”

Tako je uspješno završena nova serija letnih eksperimenata sa reaktorom na brodu, dobiveni su potrebni podaci za projektovanje dovoljno efikasnog i sigurnog sistema nuklearne kontrole. Sovjetski Savez je ipak pretekao Sjedinjene Države, približivši se stvaranju prave nuklearne letjelice. Ovaj automobil se radikalno razlikovao od koncepata iz 1950-ih. sa reaktorima otvorenog ciklusa, čiji bi rad bio povezan sa ogromnim poteškoćama i prouzrokovao ogromnu štetu životnoj sredini. Zahvaljujući novoj zaštiti i zatvorenom ciklusu, radijaciona kontaminacija konstrukcije aviona i vazduha svedena je na minimum, a u ekološkom smislu takva mašina je čak imala određene prednosti u odnosu na avione na hemijsko gorivo. U svakom slučaju, ako sve radi kako treba, tada ispušni tok nuklearnog motora ne sadrži ništa osim čistog zagrijanog zraka.

4. Kombinovani turbomlazno-nuklearni motor:

1 - električni starter; 2 - amortizeri; 3 - zračni kanal direktnog protoka; 4 - kompresor;

5 - komora za sagorevanje; 6 - tijelo nuklearnog reaktora; 7 - sklop goriva.

Ali ovo je ako... U slučaju letačke nesreće, problemi sigurnosti životne sredine u projektu An-22PLO nisu bili dovoljno riješeni. Pucanje karbonskih šipki u jezgro je zaustavilo lančanu reakciju, ali opet, osim ako reaktor nije oštećen. Šta se događa ako se to dogodi kao rezultat udara o tlo i štapovi ne zauzmu željeni položaj? Čini se da je upravo opasnost od takvog razvoja događaja dopustila da se ovaj projekat realizuje u metalu.

Međutim, sovjetski dizajneri i naučnici nastavili su tražiti rješenje problema. Štaviše, pored funkcije protiv podmornice, pronađena je nova upotreba za nuklearni avion. Nastao je kao logičan razvoj trenda povećanja neranjivosti ICBM lansera kao rezultat davanja mobilnosti. Početkom 1980-ih. Sjedinjene Države su razvile strateški sistem MX, u kojem su se rakete neprestano kretale između brojnih skloništa, lišavajući neprijatelja čak i teorijske mogućnosti da ih uništi ciljanim udarom. U SSSR-u su interkontinentalne rakete postavljene na automobilske šasije i željezničke platforme. Sljedeći logičan korak bi bio da ih smjeste u avion koji bi patrolirao nad njegovom teritorijom ili iznad okeana. Zbog svoje mobilnosti bio bi neranjiv na neprijateljske raketne napade. Glavni kvalitet takvog aviona bio je da što duže provede u letu, što znači da mu je nuklearni sistem kontrole savršeno odgovarao.

...Provedbu ovog projekta spriječio je kraj Hladnog rata i raspad Sovjetskog Saveza. Motiv koji se često ponavlja u istoriji ruske avijacije: čim je sve bilo spremno za rešavanje problema, sam zadatak je nestao. Ali mi, koji smo preživjeli černobilsku katastrofu, nismo mnogo uznemireni zbog toga. I samo se postavlja pitanje: kako se odnositi prema kolosalnim intelektualnim i materijalnim troškovima koje su SSSR i SAD imali dok su decenijama pokušavali da stvore nuklearni avion? Uostalom, sve je uzalud!.. Ne baš. Amerikanci imaju izraz: "Gledamo iza horizonta." To govore kada rade, znajući da sami nikada neće koristiti njegove rezultate, da ti rezultati mogu biti od koristi samo u dalekoj budućnosti. Možda će jednog dana čovječanstvo ponovo postaviti sebi zadatak da napravi letjelicu na nuklearnu energiju. Možda to neće biti čak ni borbeni, već teretni ili, recimo, naučni avion. I tada će se budući dizajneri moći osloniti na rezultate rada naših suvremenika. Ko je samo pogledao preko horizonta...

Kako su se stvari odvijale sa stvaranjem sovjetskog nuklearnog aviona u stvarnosti? Odgovor na ovo pitanje daleko je od lakog, čak ni ovih dana, kada se čini da su sve tajne iz prošlosti odavno razotkrivene. Zapravo, sve poznate publikacije na ovu temu bile su ograničene na jednostavno prepoznavanje činjenice da se takav posao obavljao u SSSR-u i izvještavanje o nizu privatnih detalja. Autori nisu svjesni bilo kakvih pokušaja da daju više ili manje potpunu sliku događaja. To je razumljivo: u zemlji Sovjeta ovi radovi su uvek bili apsolutno tajni. Svi njihovi učesnici potpisali su ugovor o tajnosti podataka, a velika većina njih će šutjeti do kraja života. Mnogi više nisu živi. Strogo tajni izvještaji o obavljenom poslu i dalje skupljaju prašinu na policama prvih odjela, ali će odlaskom izvođača neminovno biti zaboravljeni, a potom gotovo sigurno uništeni zajedno sa nepotrebnim smećem. Dostupnih je malo informacija, a iz njih se može formirati samo vrlo preliminarna ideja o naporima u SSSR-u da se razvije nuklearni avion.

Konstruktori su se suočili sa najtežim problemima, ali posao je napredovao i činilo se da se sve poteškoće mogu prevazići u vremenskom periodu koji je bio znatno kraći od povećanja dometa konvencionalnih aviona. Godine 1958. V.M. Myasishchev je, prema uputama Predsjedništva CK KPSS, pripremio izvještaj „Stanje i moguće perspektive strateškog zrakoplovstva“, u kojem je nedvosmisleno izjavio: „...U vezi sa značajnom kritikom M-. Projekti 52K i M-56K [bombarderi na konvencionalno gorivo - autor] Ministarstvo odbrane, s obzirom na nedovoljan domet djelovanja ovakvih sistema, čini nam se korisnim sav rad na strateškim bombarderima koncentrirati na stvaranje nadzvučnog bombardera sistem sa nuklearnim motorima, koji obezbeđuje potrebne domete leta za izviđanje i ciljano bombardovanje suspendovanim avionima i projektilima raketa na pokretne i stacionarne ciljeve."

Za razliku od tima V. M. Myasishcheva, koji je pokušao stvoriti nadzvučni strateški avion, OKB-156 A.N. je u početku dobio realističniji zadatak - razviti podzvučni bombarder. U praksi je ovaj zadatak bio potpuno isti kao onaj pred američkim dizajnerima - opremanje već postojećeg vozila reaktorom, u ovom slučaju Tu-95. Međutim, prije nego što je tim Tupoljeva uopće imao vremena da shvati posao koji je pred nama, u decembru 1955. godine, sovjetskim obavještajnim kanalima su počeli stizati izvještaji o probnim letovima B-36 s reaktorom na brodu u Sjedinjenim Državama. N.N. Ponomarev-Stepnoy, sada akademik, a tih godina još uvek mlad radnik Kurčatovskog instituta, priseća se: „...Jednog dana Merkin [jedan od Kurčatovljevih najbližih kolega – autor] dobio je poziv od Kurčatova i rekao da ima. informacije o tome da je avion sa reaktorom letio u Ameriku. On sada ide u pozorište, ali bi do kraja predstave trebao imati informaciju o mogućnosti ovakvog projekta. Merkin nas je okupio. Bila je to sesija mozganja. Došli smo do zaključka da takav avion postoji. Ima reaktor na brodu, ali leti na redovno gorivo. A u vazduhu postoji studija same disperzije fluksa zračenja koja nas toliko brine. Bez takvih istraživanja nemoguće je sastaviti zaštitu na nuklearnom avionu. Merkin je otišao u pozorište, gde je rekao Kurčatovu o našim zaključcima. Nakon toga, Kurčatov je predložio da Tupoljev izvede slične eksperimente...”

Dana 28. marta 1956. godine izdata je Rezolucija Vijeća ministara SSSR-a, prema kojoj je Konstruktorski biro Tupoljev započeo projektiranje leteće nuklearne laboratorije (LAL) na bazi serijskog Tu-95. Neposredni učesnici ovih radova, V.M. i D.A.Antonov, govore o tome: „...Pre svega, u skladu sa svojom uobičajenom metodologijom – prvo jasno razumeti – A.N vodeći nuklearni naučnici A.P. Aleksandrov, A.I.Leypunsky, N.N.Merkin i drugi govorili su o fizičkim osnovama atomskih procesa, dizajnu reaktora, materijalima, sistemima upravljanja itd. Vrlo brzo su na ovim seminarima počele žive diskusije: kako spojiti nuklearnu tehnologiju sa zahtjevima i ograničenjima aviona. Evo jednog primjera takvih rasprava: nuklearni naučnici su nam prvobitno opisali zapreminu reaktorske instalacije kao zapreminu male kuće. No, projektanti projektantskog biroa uspjeli su u velikoj mjeri da „smanje“ njegove dimenzije, posebno zaštitne konstrukcije, uz ispunjavanje svih navedenih zahtjeva za nivo zaštite za LAL. Na jednom od seminara, A.N. Tupolev je primetio da se „...kuće ne nose u avionima“ i pokazao naš izgled. Nuklearni naučnici su bili iznenađeni - ovo je bio prvi put da su se susreli sa tako kompaktnim rješenjem. Nakon pažljive analize, zajednički je usvojen za LAL na Tu-95.”

U rad na LAL-u bila su uključena mnoga odjeljenja konstruktorskog biroa, budući da je redizajniran trup aviona i značajan dio opreme i sklopova. Glavni teret pao je na montažere (S.M. Eger, G.I. Zaltsman, V.P. Saharov, itd.) i na odjel elektrane (K.V. Minkner, V.M. Vul, A.P. Baluev, B.S. Ivanova, N.P. Leonova itd.). Sam A.N. Tupolev je režirao sve. On je imenovao G.A.Ozerova za svog glavnog asistenta na ovoj temi.

Ispitni sto na zemlji
reaktor

Razvijeni su u odjelu za nemetale OKB-a pod vodstvom A.S. Zaštitni materijali i konstrukcijski elementi izrađeni od njih kreirani su zajedno sa stručnjacima iz hemijske industrije, testirani od strane nuklearnih naučnika i utvrđeni su pogodni za upotrebu. Godine 1958. izgrađeno je zemaljsko postolje koje je prevezeno u Polovinku - tako se zvala eksperimentalna baza na jednom od aerodroma u blizini Semipalatinska. U junu naredne godine izvršeno je prvo lansiranje reaktora na štandu. Tokom njegovih testova bilo je moguće dostići zadati nivo snage, testirati uređaje za kontrolu i nadzor zračenja, sistem zaštite i izraditi preporuke za LAL posadu. Istovremeno je pripremljena i reaktorska instalacija za LAL.

Izgradnja Tu-95LAL-a i njegovo opremanje potrebnom opremom trajalo je 1959-60. godine, "...avion je stajao na aerodromu u blizini Moskve", nastavlja priču N.N Tupolev je došao sa ministrom Dementjevom da ga pogleda. Tupolev je objasnio sistem zaštite od zračenja: "...Neophodno je da nema ni najmanjeg zazora, inače će neutroni pobjeći kroz njega." "Pa šta?" - nije shvatio ministar. A onda je Tupolev na jednostavan način objasnio: "U mraznom danu izađeš na aerodrom, a muva ti je otkopčana - sve će se smrznuti!" Ministar se nasmijao – kažu, sad je sve jasno sa neutronima...”

Od maja do avgusta 1961. godine obavljena su 34 leta na Tu-95LAL. Avionom su upravljali probni piloti M.M. Nyukhtikov, E.A. Goryunov, M.A. Zhila i drugi, vođa automobila bio je inženjer N.V. Lashkevich. Vođa eksperimenta, nuklearni naučnik N. Ponomarev-Stepnoy, i operater V. Mordashev učestvovali su u letnim testovima. Letovi su se odvijali i sa "hladnim" reaktorom i sa radnim. Studije radijacijske situacije u kokpitu i izvan nje izvršili su fizičari V. Madeev i S. Korolev. Testiranja Tu-95LAL pokazala su prilično visoku efikasnost korištenog sistema zaštite od zračenja, ali su u isto vrijeme otkrila njegovu glomaznost, preveliku težinu i potrebu za daljnjim poboljšanjem. A glavna opasnost od nuklearnog zrakoplova prepoznata je kao mogućnost njegovog udesa i kontaminacije velikih prostora nuklearnim komponentama.

Tu-95LAL. Demontaža reaktora.

Podaci dobijeni tokom testiranja Tu-95LAL omogućili su Konstruktorskom birou A.N. Tupoljeva da, zajedno sa srodnim organizacijama, razvije dvodecenijski program razvoja teških borbenih aviona sa nuklearnim elektranama i počne da ga implementira. . Pošto OKB-23 više nije postojao, tim Tupoljeva je planirao da radi i na podzvučnim i na nadzvučnim strateškim avionima. Važan korak na tom putu trebao je biti eksperimentalni avion „119“ (Tu-119) sa dva konvencionalna turboelisna motora NK-12M i dva nuklearna motora NK-14A razvijena na njihovoj osnovi. Potonji je radio u zatvorenom ciklusu i imao je priliku da koristi obični kerozin prilikom polijetanja i slijetanja. U suštini, to je bio isti Tu-95M, ali sa reaktorom tipa LAL i sistemom cjevovoda od reaktora do unutrašnjih motora. Planirano je da se ovaj avion podigne u vazduh 1974. Prema Tupoljevom planu, Tu-119 je trebao da igra ulogu prelaznog aviona na avion sa četiri NK-14A, čija je glavna namena bila protiv -odbrana podmornica (ASW). Radovi na ovoj mašini trebali su početi u drugoj polovini 1970-ih. Za osnovu su trebali uzeti putnički Tu-114, u čiji relativno "debeli" trup lako bi mogli stati i reaktor i kompleks protivpodmorničkog naoružanja.

Nuklearni protivpodmornički projekat
avion na bazi Tu-114

I LAL terenski štand se pokazao kao zgodno istraživačko postrojenje. Čak i nakon što je tema o avijaciji zatvorena, više puta je korištena za druge radove na utvrđivanju djelovanja zračenja na različite materijale, instrumente itd. Prema riječima stručnjaka iz Projektantskog biroa Tupoljev, „...istraživački materijali dobijeni na LAL-u i analognom štandu značajno su povećali znanje o naučnim, tehničkim, planerskim, projektantskim, operativnim, ekološkim i drugim problemima stvaranja nuklearnih kontrolnih sistema, a mi stoga osjećam veliko zadovoljstvo rezultatima ovog rada. Istovremeno, ništa manje zadovoljstvo nismo dobili ni kada su ovi radovi obustavljeni, jer... Znali smo iz vlastitog i svjetskog iskustva da zrakoplovstvo apsolutno bez nezgoda ne postoji. Nemoguće je 100% izbjeći pojedinačne incidente zbog složenosti naučnih, tehničkih i ljudskih problema.”

Obim je oduvijek bio karakterističan za sovjetske vojne programe, a ovoga puta su odlučili da naprave protivavionsko raketno vozilo ultra dugog dometa na bazi najvećeg aviona na svijetu u to vrijeme, An-22 Antey. 26. oktobra 1965. godine izdata je odgovarajuća Rezolucija Centralnog komiteta KPSS i Savjeta ministara SSSR-a. "Antey" je privukao pažnju vojske zbog velikih unutrašnjih zapremina trupa, idealnog za smeštaj velike količine municije protivpodmorničkog naoružanja, radnih mesta operatera, rekreacionih zona i, naravno, reaktora. Elektrana je trebala uključivati motore NK-14A - iste one kao u projektima Tupoljeva. Prilikom polijetanja i slijetanja morali su koristiti konvencionalno gorivo, razvijajući 13.000 e.h.p., a tokom leta njihov rad je osiguravao reaktor (8.900 e.h.p.). Utvrđeno je da je procijenjeno trajanje lutanja 50 sati, a domet leta 27.500 km. Iako je, naravno, "ako se nešto dogodilo", An-22PLO je trebao biti u zraku "koliko god je potrebno" - sedmicu ili dvije, dok materijal ne pokvari.

Dalje, okrenimo se memoarima B.N. Shchelkunova, vodećeg dizajnera ASTC-a. O.K. Antonov i direktni učesnik u opisanim događajima, koje je podijelio s jednim od autora ovih redova neposredno prije svoje smrti. „Odmah smo krenuli u razvoj takvog aviona. Iza kokpita nalazio se odeljak za operatere protivpodmorničkog naoružanja, stambeni prostori, zatim čamac za spašavanje u slučaju spuštanja na vodu, zatim biozaštita i sam reaktor. Protupodmorničko oružje postavljeno je u oklope šasije razvijene naprijed i nazad. Ubrzo se, međutim, pokazalo da projekat nije bio utegnut; bio je toliko težak da ga četiri NK-14A nisu mogla podići u vazduh. Kako sačuvati težinu? Odlučili smo da zaštitimo reaktor, a da istovremeno povećamo njegovu efikasnost. Na inicijativu zamjenika glavnokomandujućeg ratnog zrakoplovstva A.N. Ponomarjeva, počela je druga faza eksperimenata nakon Tu-95LAL za poboljšanje zaštite, koju su ovog puta odlučili napraviti u obliku višeslojne kapsule napravljene. raznih materijala koji okružuju reaktor sa svih strana.

Za testiranje takve zaštite bio je neophodan potpuni letni eksperiment koji je izveden na An-22 br. 01-06 1970. godine. Unutar trupa ugrađen je tačkasti izvor zračenja snage 3 kW, zaštićen na novi način. Posada Yu.V Kurlina izvela je sa njim 10 letova iz naše baze u Gostomelu, tokom kojih su obavljena sva potrebna merenja. Kako indukovana radijacija "živi" u duraluminiju vrlo kratko vrijeme, nakon završetka eksperimenta avion je ostao praktično čist. Sada je bilo moguće postaviti pravi reaktor na Antey.

Ovaj "kotao" razvijen je pod vodstvom samog akademika A.P. Aleksandrova. Imao je svoje upravljačke sisteme, napajanje itd. Reakcija je kontrolisana pomeranjem ugljeničnih šipki iz jezgra, kao i pumpanjem vode u spoljnu petlju. U slučaju nužde, šipke nisu samo brzo ubačene u jezgro - tamo su ispaljene. Platforma za “kotao” razvijena je u našem dizajnerskom birou. Bio je to težak posao, jer nikome nisi mogao reći šta se zapravo stvara. A njegova konstrukcija je uglavnom bila slična šali: nije bilo naših radnika, a P.V Balabuev, koji je tada bio zadužen za sve radove na An-22, naredio je da se radnici odvedu izvana. Ja sam prigovorio: kako je moguće, takva je tajnost! A on: “Nemoj im ništa reći, nego im obećaj platu.” Pozvao sam sedam mehaničara za montažu iz Remontnog kombinata civilnog vazduhoplovstva broj 410. Radili su nakon radnog dana od 18 do 24 sata, sedam dana u sedmici. Nisu postavljali nikakva pitanja i, zaradivši 370 rubalja, bili su zadovoljni. Ali onda se pojavio novi problem! Naše odeljenje za kontrolu kvaliteta odbilo je da prihvati posao, tvrdeći da nije učestvovalo u ovoj stvari, a generalno ne znaju šta je to. Morao sam sam potpisati sve potvrde o prihvatanju.

Konačno, u avgustu 1972. godine, reaktor je stigao iz Moskve. Jednog dana sam sjedio na poslu, i odjednom me zovu: „Hitno na aerodrom, stigao je teret za vas“. Dotrčim, komandant pristiglog An-12 kaže: „Brzo uzmite kutije i krećemo. U suprotnom, sada će protivvazdušna odbrana shvatiti da smo sleteli ovde, nastaće gužva.” Odgovorio sam: „Samo čekaj, bar ću naći auto. Ali šta je sa vama bez dozvole protivvazdušne odbrane?” Pilot: Da, pokušali smo da ih kontaktiramo, niko se tamo ne javlja. Morao sam brzo ukloniti "igračku", a onda sam dugo tražio auto.

Konačno, pronađeno je rješenje koje garantuje nuklearnu sigurnost čak i u slučaju letačke nesreće. Reaktor je, zajedno sa primarnim krugom za izmjenu toplote, projektovan kao autonomna jedinica, opremljena padobranskim sistemom i sposobna da se u kritičnom trenutku odvoji od aviona i izvrši meko sletanje. Dakle, čak i kada bi se avion srušio, opasnost od kontaminacije područja radijacijom bila bi zanemarljiva.