Новости

03-10-2016

Атомное сердце самолета. История атомолетов. Часть 1

Даже в наши дни, несмотря на огромное по масштабам развитие в области авиации за последние полвека, идея создания самолета с атомным реактором выглядит очень впечатляюще. Чуть более десятилетия назад, точнее в 2003 году, военно-исследовательской лабораторией военно-воздушных сил Соединенных Штатов была профинансирована разработка атомного двигателя для известного беспилотного самолета-разведчика Global Hawk. Целью разработки было увеличение продолжительности полета беспилотника до нескольких месяцев.

Однако это решение явилось не такой уж инновацией. Ведь в реальности сочетание самолета и ядерного реактора легло в основу проектов гораздо более раннего времени. И первыми попытками подобного рода ученые не одной страны начали заниматься гораздо раньше, чем в начале XXI столетия. Конкретно – еще в 50-х годах века прошлого, в период холодной войны.

А сама идея появилась и того раньше, еще в начале Второй мировой войны. В 1941-м в номере американского журнала "Популярная механика" за январь была опубликована статья Р. Лангера, в которой в качестве топлива для транспортных средств рассматривался уран-235. С точки зрения конструкции описанный в статье будущий атомный самолет был огромным "летающим крылом". Тогда читатели журнала, да и многие специалисты в области авиации восприняли это как научно-фантастический рассказ.

Однако уже всего лишь через год один из отцов ядерной физики, Э. Ферми, со своими коллегами по знаменитому манхэттенскому ядерному проекту обсуждал практические проблемы применения атомной энергии в авиации.

Через два года эта тема поднималась уже в командовании ВВС США. Результатом явилось соглашение между USA AF и AEC – Комиссией по атомной энергии. Согласно этому соглашению весной 1946-го стартовала программа MEPA (ядерная энергия для авиационных силовых установок). Целью программы было именно изучение возможности создания летательного аппарата с ядерной силовой установкой.

Подобный самолет представлялся крайне перспективным. Прежде всего – своей возможностью находиться в воздухе без дозаправки несколько суток. Понятно, что дало бы пребывание на боевом дежурстве подобной машины в роли разведчика либо бомбардировщика. Одно лишь это сделало бы такую машину просто неким "суперстратегическим" ударным средством. А ведь радикально увеличилась бы, соответственно, и дальность полета такого аппарата в сравнении с теми машинами, что тогда имелись в распоряжении военных.

Однако же и проблем вырисовывалось немало. Нужно было не только создать и разместить на самолете принципиально новую силовую установку. Защиты от радиации требовали и экипаж, и обслуживающий персонал на земле, и сама конструкция самолета, и навигационные приборы, и средства связи, и вооружение. Да и окружающая среда была в опасности, ведь, упади такая машина, это стало бы далеко не рядовой авиакатастрофой.

Поэтому не было ничего удивительного в том, что против этой программы резко выступили многие американские физики-ядерщики, включая и Р. Оппенгеймера, который на тот момент возглавлял консультативный комитет АЕС. Однако, как это часто бывает, интересы военных победили. Но все же в требования к будущему самолету включили и пункт о том, что даже в случае самых неблагоприятных обстоятельств он не должен был существенно изменять естественный радиационный фон.

И в остальном от самолета требовалось тоже немало. Взлетный вес – не более 136078 кг, максимальная скорость – 829 км/ч, полезная нагрузка – 5443 кг.

Уже к концу 1948-го расходы ВВС на программу МЕРА составили около десяти миллионов долларов. В 1948 году АЕС запросила мнение о программе МЕРА у ученых Массачусетского технологического института. Была собрана научная конференция с участием исследовательской группы под названием Lexington Project и организаций, участвовавших в программе МЕРА.

Фото реактора в фюзеляже самолета

Самые большие пессимисты из числа ученых считали, что добиться приемлемого уровня защиты экипажа было в принципе невозможно. Наибольшие опасения вызывало воздействие радиации на организм летчиков, а поскольку предполагалось, что организм пожилого человека более стоек, было предложено формировать экипажи атомолетов из числа пожилых служащих ВВС.

Не менее радикальным стало предложение вообще убрать экипаж с борта атомной машины. Люди летели бы на другом самолете, обычном, который буксировался бы за атомным, и дистанционно управляли бы опасной ядерной машиной. Тем более что опыт в области телеуправляемых дронов к тому времени был накоплен уже немалый.

Был сделан вывод, что создание ядерного самолета вполне возможно, хотя и потребует преодоления больших технических проблем. Срок работ был оценен приблизительно в полтора десятка лет, а общий бюджет ˜– в миллиард долларов. Нельзя не сказать о том, что для решения многих проблем с радиоактивностью в ходе реализации проекта американцы были попутно вынуждены создать немало специальной подсобной аэродромной техники.

AFSWC Beetle. Такой "жук" и работал с реактором с легкой защитой, фонившим в боковых секторах так, что подходить к такому самолету людям, пусть даже и в скафандрах, было опасно. Поэтому-то и понадобились машины с тяжелой защитой от проникающей радиации. Кроме AFSWC Beetle от "Дженерал электрик", были построены еще две альтернативные конструкции: Masher на шасси танкового БРЭМа и Bat на базе ракетного тягача.

Стоит упомянуть о том, что американцы рассматривали в качестве возможного атомолета также и один из самых больших гидропланов того времени, британский Princess. Предлагалось соединить шесть его двигателей с доработанным реактором прямого цикла.

Даже для последующих испытаний требовался самолет гораздо больших размеров. Это проблемой как раз не было – к тому времени ВВС располагали первым в истории межконтинентальным бомбардировщиком "Конвэр" B-36 с официальным именем "Миротворец" и прозвищем "Большая дубинка". На фото можно легко увидеть разницу между ним и самым большим из серийных американских бомбардировщиков более раннего поколения В-50.

Специальной модификацией "Миротворца" и стал первый в истории атомолет. Стандартный В-36Н взлетал с весом 186 тонн и мог нести бомбовую нагрузку в 39000 кг. В мае 1953-го для переоборудования в атомолет ВВС выбрали именно такую машину с бортовым номером 15712, которая и так ждала ремонта после повреждений, полученных в сентябре 1952 года от тайфуна, обрушившегося на авиабазу "Карсвелл".

Рисунок : атомолет в полете сопровождает бомбардировщик B-50

В задней части бомбоотсека "летающей лаборатории" разместили испытываемый реактор мощностью 1 МВт диаметром 1,2 метра и весом 16 тонн, работавший на быстрых нейтронах. В качестве ядерного топлива использовалась двуокись урана. Реактор включался в полете и охлаждался атмосферным воздухом, поступавшим за счет скоростного напора через специально сделанные в борту самолета воздухозаборники. Нагретый воздух через выхлопные патрубки выбрасывался наружу.

Защитная капсула с кабиной экипажа весила 12 тонн и была расположена в носу фюзеляжа. Ее стенки изготовили из свинца и резины, стекло кабины было свинцовым, толщиной 25–30 см. Позади кабины экипажа был расположен защитный экран из стали и свинца толщиной 10 см и диаметром 2 м. В полете за работой реактора из кабины наблюдали по внутренней телесети. После полета реактор снимался и хранился в подземном боксе испытательного полигона фирмы "Конвэр", штат Техас.

Измененный самолет назвали NB-36H. Впервые он поднялся в воздух 17 сентября 1955 года. По вполне понятным соображениям секретности и безопасности все его полеты выполнялись над малонаселенными районами штатов Техас и Нью-Мексико. В полетах довольно броско раскрашенную машину всегда сопровождал десантно-транспортный самолет с группой вооруженных морских пехотинцев. В случае аварии NB-36H они были готовы немедленно десантироваться и организовать охрану места аварии.

За весь период испытаний самолет выполнил 47 полетов. В последний раз он взлетел в конце марта 1957 года. К счастью, испытательная программа закончилась без аварий, и в конечном счете NB-36Н вывели из эксплуатации в конце 1957-го.

Фото. Экипаж размещался в 12-тонной защищенной свинцом и водным раствором изотопа бора капсуле

Чем и как продолжилось развитие атомного воздушного проекта в США, а также каков был грандиозный ответ, последовавший на разработки американцев со стороны советской атомной науки и авиастроения, представляет большой интерес, и мы расскажем об этом в следующей публикации. Однако, так или иначе, именно экспериментальный NB-36H стал первым в истории "атомным самолетом".

В эпоху расцвета самоуправляемых автомобилей многие привычные аспекты дорожного движения могут стать пережитками прошлого — например, светофорный...
Группа ученых из Массачусетского технологического университета (MIT) разработала компьютерную модель, которая поможет избежать возникновения...
Само слово "грузовик" звучит мощно. Сразу представляются огромные колеса, кабины невероятных размеров… Впрочем, самых крупных из них просто так на...