Rachete de croazieră cu energie nucleară? Statele Unite le-au dezvoltat încă din anii '50.
În mesajul său către Consiliul Federației din 1 martie 2018, președintele rus Vladimir Putin a vorbit despre dezvoltarea armelor strategice capabile să neutralizeze apărarea împotriva rachetelor americane. Două tipuri de arme menționate anterior promit a fi nucleare: torpila intercontinentală dezvelită anterior și racheta de croazieră.
După cum a spus Putin: „Am început dezvoltarea de noi tipuri de arme strategice care nu folosesc deloc trasee de zbor balistice atunci când se deplasează către o țintă și, prin urmare, sistemele de apărare împotriva rachetelor sunt inutile și pur și simplu inutile în lupta împotriva lor. Unul dintre ele este crearea unei centrale nucleare super-puternice de dimensiuni mici, care se află în corpul unei rachete de croazieră, cum ar fi cea mai nouă rachetă X-101 lansată prin aer sau Tomahawk americană, dar în același timp oferă o gamă de zbor de zeci de ori mai mare, ceea ce este practic nelimitat. Această rachetă de croazieră cu zbor scăzut, care transportă o focoasă nucleară, cu o gamă practic nelimitată, un traseu de zbor imprevizibil și capacitatea de a ocoli liniile de interceptare este invulnerabilă pentru toate sistemele de apărare anti-rachetă și de apărare a rachetelor existente și viitoare."
Autoritățile militare și experții în dezarmare nu le veneau să creadă urechile. "Sunt încă uluit", a spus Edward Geist, un coleg de cercetare la Rand Corporation, care este specializat în Rusia, într-un interviu acordat la Radio Publică Națională (NPR). lucrul a trecut deja testele. Dar este încă uimitor."
Nu este prima dată când guvernul a demarat dezvoltarea armelor strategice (PNE). Cu câteva decenii în urmă, Statele Unite au încercat deja să creeze un motor nuclear - mai întâi pentru un prototip bombardier, apoi pentru o rachetă de croazieră hipersonică. SUA au luat în considerare chiar rachetele spațiale cu energie nucleară - dar vom vorbi despre această poveste nebună cu Project Orion data viitoare. Toate aceste programe au fost în cele din urmă abandonate, considerându-le practicabile.
Da, și încă o mică problemă: evacuarea radioactivă din duză.
Deci, când Putin a anunțat testele de succes, ne-am gândit la experimentele anterioare de propulsie nucleară. Este cu adevărat posibil să creăm un mic reactor nuclear suficient de puternic pentru a propulsa o rachetă de croazieră? Calculând puterea, ne-am rupt toate capetele și calculatoarele și am decis să ne consultăm cu experți în fizică nucleară.
Sincer vorbind, nu toată lumea este sigură că Rusia este cu adevărat avansată în crearea de rachete de croazieră cu sisteme nucleare. Cu toate acestea, există mai mult decât suficiente dovezi că încearcă de fapt. O sursă a Departamentului Apărării care dorește să rămână anonimă a declarat recent Fox News că Rusia a efectuat deja teste cu rachete în Arctica. Alte surse spun că motoarele sunt încă în curs de dezvoltare și că centrala nucleară a ajuns încă la bun sfârșit.
Video promotional:
Avionul atomic zburător este teoretic posibil, dar această idee este rea din mai multe motive. Pentru a vedea cât de real (și oribil!) Acesta este, haideți să parcurgem istoria acestei idei fezabile, dar total nebunești.
Vina pe Enrico Fermi pentru tot
Istoria reactoarelor nucleare zburătoare a început în 1942.
"Utilizarea energiei atomice pentru aeronave și rachete a fost discutată de Enrico Fermi și colaboratorii săi la Proiectul Manhattan de când primul reactor nuclear a fost construit în 1942", a scris fizicienii Robert Bussard) și R. D. Delauer (RD DeLauer) în cartea „Motoare nucleare pentru avioane și rachetă”. După ce s-au mutat la laboratorul din Los Alamos, Fermi și tovarășii săi au avut în vedere și alte utilizări ale energiei nucleare în afară de bombe - ceea ce a dus la nașterea navei de marfă unică de natură nucleară, NS Savannah.
Până la descoperirea efectelor negative ale radiațiilor, centralele nucleare ale aeronavelor nucleare au fost considerate o idee promițătoare, deoarece nimic nu bate puterea unei reacții nucleare. În cele mai multe cazuri, energia nucleară a înlocuit pur și simplu sursa de căldură folosită anterior. Așa că, de exemplu, a fost în cazul centralelor electrice și a reactoarelor navelor, unde cărbunele sau alt combustibil a fost ars în prealabil - în acei ani, marina a avut încă zicala „o piatră fierbinte mișcă o navă”. În teorie, același principiu se aplică avioanelor, dar raportul dintre greutatea și forța necesară pentru zbor necesită ca reactorul să fie mai ușor și mai compact.
În 1946, ideea lui Fermi de un avion cu motor nuclear s-a dezvoltat într-un program de avioane cu putere nucleară cu drepturi depline (proiectul NEPA), finanțat de armată. Un studiu de fezabilitate comandat de Armata și Forțele Aeriene de la Fairchild a fost în valoare de 10 milioane de dolari - și a fost o achiziție extrem de profitabilă chiar și după ajustarea inflației.
Un grup de oameni de știință de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), invitat de Comisia pentru Energie Atomică (AEC, înaintașul ministerului relevant), a ajuns la concluzia că un motor de aeronave atomice poate fi construit, dar va dura „cel puțin 15 ani” și va costa și un miliard de dolari … Este adevărat, au adăugat oamenii de știință, dacă guvernul consideră că costurile sunt justificate, ar trebui să investească imediat pentru a începe dezvoltarea cât mai curând posibil.
În 1951, programul de zbor atomic al NEPA a fost contopit cu unul similar, sub auspiciile Comisiei de Energie Atomică, pentru a se concentra pe ceea ce oamenii de știință din MIT vedeau ca fiind cea mai realistă perspectivă: un turboet atomic pentru o aeronavă echipată.
Astfel, proiectul Fermi nu a fost decât un preludiu al cheltuielilor colosale ale bugetului militar, care a urmat peste trei decenii. În total, s-au cheltuit peste un miliard de dolari pentru diferite inițiative ale Forței Aeriene ale SUA și ale Comisiei pentru Energie Atomică. Dar nu a fost construit un singur plan atomic.
În motoarele cu jet convenționale, combustibilul este ars pentru a încălzi aerul comprimat fierbinte, care este apoi ejectat printr-o duză pentru a crea împingere. Pe măsură ce scapă, gazul cu combustie fierbinte se învârte în turbine care generează energie mecanică pentru a comprima aerul care intră, crescând impulsul.
Motorul turbofan gigant GE90, construit de General Electric (GE) pentru Boeing 777, are o putere maximă de 117 MW și o tracțiune de 127.900 lb (aproximativ 568 kN). Majoritatea motoarelor cu jet utilizate astăzi sunt mult mai puțin puternice. Dezvoltat de Pratt & Whitney, motorul JT3D pentru bombardierele B-52 (B-52) are o tracțiune de 17.000 de kilograme (76 kN), deci este necesar un număr de opt. În 1951, ultimul scârțâit a fost motorul J47-GE pentru bombardierul B-47, cu o capacitate de 7,2 MW și o putere de 5.200 de kilograme (23 kN). Și, în același timp, a mâncat mult combustibil.
Într-un motor cu jet cu energie nucleară, cilindrii de ardere folosiți pentru arderea combustibilului cu jet sunt înlocuiți de căldură dintr-un reactor nuclear - pot exista mai multe cuplate la fiecare motor cu turbină sau poate exista unul mare centralizat care alimentează mai multe turbine simultan. Reactoare mici pot fi utilizate pentru a crea motoare cu tracțiune mai mare și pentru a elimina nevoia de combustibil.
Pasiunea comenzii strategice de aviație pentru motoarele nucleare din 1950 este în afara oricărei îndoieli: temperatura într-un reactor nuclear este mult mai mare decât atunci când arde combustibil cu jet, de aceea, pe baza lor, este posibil să se creeze aeronave super-puternice, capabile să efectueze zbor supersonic sau chiar hipersonic. Cu astfel de viteze, URSS pur și simplu nu a avut nici cea mai mică ocazie să le intercepteze.
Două grupuri au luat parte la programul pentru crearea aeronavei atomice: 1) General Electric și Convair, 2) Pratt și Whitney și Lockheed. General Electric și Pratt & Whitney au fost angajați în motoarele reale, în timp ce Convair și Lockheed dezvoltau scaune pentru motoarele viitoare. În plus, Laboratorul Național Oak Ridge și un grup din cadrul Consiliului consultativ aeronautic național (NACA, predecesorul NASA) au participat la dezvoltare. Acesta din urmă va crește ulterior laboratorul de propulsie de zbor Lewis, cunoscut acum ca Glenn Research Center.
Desigur, sarcina principală a fost de a demonstra că reactoarele nucleare de la bord sunt, în principiu, sigure. În acest scop, în 1951, Forța Aeriană a început zborurile pe o modificare special concepută a modelului B-36 Peacemaker, echipat cu un reactor de test dezvoltat în Oak Ridge. În următorii câțiva ani, aeronava, numită NB-36 „The Crusader” (NB-36H „The Crusader”), a făcut 47 de zboruri, convingând dezvoltatorii de siguranța zborurilor cu un reactor nuclear la bord.
La vremea respectivă, sovieticii erau ușor în spatele Statelor Unite în cursa cu motoare atomice. Deși tatăl bombei atomice sovietice, Igor Kurchatov, a sugerat studierea posibilităților de împingere atomică la sfârșitul anilor 40, un proiect cu drepturi depline a fost lansat abia în august 1955. Analogul sovietic al aeronavei atomice americane, Tu-95 cu un reactor de la bord, și-a făcut primul zbor în 1961. Drept urmare, Laboratorul Atomic Flying a făcut 34 de sortări, în mare parte cu un reactor amortizat.
Drumul drept
Odată cu succesul „reactorului zburător”, programul atomic a fost lansat la întreaga putere în 1952. Chiar dacă forțele aeriene pariau pe General Electric, Pratt & Whitney au primit, de asemenea, finanțarea „fiecărui pompier” în cazul în care prima încercare a eșuat. Ca urmare, companiile au luat căi fundamental diferite.
General Electric l-a ales pe cel mai direct. Este un sistem deschis în care căldura din reactor este eliberată direct în aerul care trece prin el. Tehnic, acest design este mai simplu, iar inginerii GE (împreună cu Forța Aeriană) au considerat că este cel mai rapid traseu către victorie. Cu toate acestea, într-un sistem deschis, aerul care a trecut prin motor este pur și simplu aruncat din celălalt capăt, umplut cu particule radioactive. (Ulterior, sovieticii vor urma aceeași cale).
Proiectul General Electric, care avea ca scop crearea unui jet nuclear hibrid, a primit rapid lumina verde, dar a fost suspendat de Forțele Aeriene în 1954. Acum, accentul principal a fost pus pe crearea unui bombardier pur atomic, numit WS-125A. În cele din urmă, General Electric și-a schimbat eforturile de la proiectul P-1 eșuat la o serie de modele demonstrative bazate pe sol create sub aripa Comisiei de Energie Atomică din Laboratorul Național Idaho.
Primele două experimente, denumite HTRE-1 și HTRE-2, au fost considerate de succes de către grup. Primul dintre prototipuri a fost lansat în ianuarie 1956. Acesta a folosit un motor convertit cu jet GE J47 cu un reactor de 20,2 MW. În realitate, puterea termică a reactorului nu depășea 15 MW. La putere maximă, aerul care ieșea din reactor a fost încălzit la 723 de grade Celsius. Inițial, s-a utilizat răcirea cu apă.
Cu toate acestea, debitul de aer al HTRE-1 a fost doar jumătate din cel al unui J47 convențional, non-nuclear. În plus, combustibilul cu jet mai era necesar să funcționeze turbine înainte de trecerea la energia nucleară.
Versiunea îmbunătățită a fost numită HTRE-2. Multe noi componente au fost testate pentru aceasta în încercarea de a crește fluxul de aer. Conform unui raport NASA, testele HTRE-2 „au confirmat că rata de eliberare a fragmentelor de fisiune într-un motor atomic este în limite acceptabile”.
Perspectivele pentru HTRE-3, care se potrivesc într-un motor de aeronave convenționale ca mărime, erau bune. HTRE-3 a fost răcit cu 100% în aer și reactorul a avut un moderator neutron solid realizat din zirconiu hidrogenat pentru a îmbunătăți raportul putere / greutate. Reactorul era orizontal și alimenta două motoare cu turboset.
Cu toate acestea, în octombrie 1956, HTRE-3 a cunoscut o creștere a puterii dramatice care s-a topit parțial și a deteriorat toate tijele de combustibil. Accidentul s-a produs în timpul funcționării la putere mică pentru a verifica elementele de răcire. În momentul accidentului, doar o pereche de ventilatoare electrice asigurau răcire. Motivul a fost considerat funcționarea incorectă a senzorilor și nu erorile de proiectare. La fel, senzorii au dat o citire incorectă a puterii, în urma căreia tijele de control au fost scoase prea târziu. În orice caz, acest accident a înmuiat ardoarea Forțelor Aeriene - puțini oameni vor să se ocupe de topirea reactorului în timpul zborului.
Cu toate acestea, după unele modificări, testarea HTRE-3 a continuat. În 1959, motorul a fost folosit pentru prima dată cu un singur combustibil nuclear. Totuși, puterea pe care miza Forța Aeriană nu a fost niciodată obținută, așa cum rezultă dintr-un raport din 1965 al RAND către Ministerul Apărării. Temperatura maximă atinsă de HTRE-3 a fost cu doar 93 de grade mai mare decât cea a HTRE-1.
Între timp, Forța Aeriană și-a schimbat părerea despre atentat și și-a îndreptat eforturile către „platforma de zbor pentru lansarea de rachete”, poreclită CAMAL. Progresele tehnice obținute în timpul lucrărilor la HTRE-3 ar putea fi probabil utilizate pentru bombardatorul X-6 anulat ulterior (bazat pe B-36, de asemenea, anulat). Cu toate acestea, cifra de afaceri anti-aeronave a sovieticilor a devenit mai puternică, iar forța aeriană a decis din nou să treacă la crearea unui bombardier atomic.
Proiectarea planului atomic a creat o nouă competiție, care a fost câștigată de „Convair” cu NX 2, proiectat special pentru centralele nucleare. Pentru a obține performanțele cerute, Forța Aeriană a încurajat General Electric să folosească componente ceramice pentru a menține temperaturi mai ridicate ale motorului. Până în 1960, General Electric trecuse la următorul pas: XNJ140E-1.
Conform documentelor General Electric, motorul XNJ140E-1 a fost conceput pentru a menține o viteză de croazieră Mach 0.8 la o altitudine de peste nouă mii de kilometri, cu o durată de viață a motorului de o mie de ore. Puterea de operare a fost presupusă a fi de 50 MW, dar poate fi crescută la 112 MW în caz de urgență, deși acest lucru ar reduce semnificativ durata de viață a reactorului. Cu puterea maximă necesară pentru decolare, aruncarea ar fi fost de 50.900 de lire sterline - în comparație cu motoarele Boeing 777, aceasta este cu siguranță nimic, dar pentru anii '60 a fost un progres.
Cu toate acestea, General Electric nu a trebuit să se laude cu fructele dezvoltării de zece ani. În 1961, când totul era aproape gata pentru spectacol, președintele John F. Kennedy a închis programul atomic. Administrația ieșită Dwight Eisenhower a intenționat să înghețe programul, însă consilierii lui Kennedy au motivat că încă nu ar exista un sens practic din planul atomic. S-a decis că ar fi mai bine să alocăm aceste sarcini rachetelor intercontinentale și rachetelor balistice lansate de submarine. Mai existau bombardieri strategici, dar nu mai jucau un rol la fel de important în sistemul american de izolare ca în anii '50.
Calea indirectă
În timp ce General Electric dezvolta avionul care nu a fost niciodată destinat să zboare, inginerii de la Pratt & Whitney de la Oak Ridge căutau o rută alternativă către o instalație de aeronave nucleare (și cu o finanțare mult mai mică). Lucrările au fost realizate atât în Oak Ridge, cât și la Laboratorul Atomic din Connecticut din Middletown (CANEL). În timp ce General Electric construia motoare cu ciclu direct, au mers într-un sens giratoriu. În loc să lase aerul să treacă direct prin reactor, abordarea lor a implicat un reactor cu răcire de înaltă presiune, a cărui energie termică a fost trecută printr-un lichid de răcire și evacuată în aer.
Ciclul indirect a părut atractiv, deoarece a eliminat emisia de particule radioactive potențial periculoase. Cu toate acestea, pe parcurs au existat dificultăți tehnice semnificative, și anume: cum să crești nivelul de eficiență și raportul dintre putere și greutate pentru a atinge cel puțin unele caracteristici de zbor.
Reactorul PWAR-1 a fost operat pe săruri topite. Sărurile de fluorură de sodiu, tetrafluorură de zirconiu și tetrafluorură de uraniu au fost amestecate și trecute prin camera de reacție, acționând atât ca combustibil, cât și ca agent refrigerant; sodiu a fost utilizat ca agent frigorific secundar. Laboratorul Connecticut a experimentat și sisteme care folosesc alți agenți frigorifici, inclusiv apă supercritică (unde aburul este păstrat la o temperatură extrem de ridicată, ceea ce îi permite să rămână lichid), sodiu și litiu.
Reactorul de apă supercritic PWAC-109 a fost construit cu sprijinul Institutului Memorial Battelle și a început testarea în 1954. Așa cum au menționat inginerii Laboratorului Național Argonne, acesta nu a fost un motor cu turboet cu putere completă, ci a supraalimentat. Proiectarea PWAC-109 a folosit un reactor nuclear de 410 megavati răcit cu apă la presiuni de până la cinci mii psi și menținerea lichidului apos la temperaturi cuprinse în aproximativ 815 grade. Sub suprapresiune, fluidul a trecut printr-o turbină care alimenta compresoarele de aer pentru suflante conduse și apoi a încălzit aerul în timp ce trece prin bobinele condensatorului. Aceasta a redus temperatura apei înainte de a reveni la reactor la numai 230 de grade. Aerul comprimat încălzit ieșit prin duză.
Aceste temperaturi sunt doar o mică parte din cele obținute într-un motor civil tipic astăzi. Camera de ardere a unui motor turboet convențional poate atinge temperaturi de două mii de grade. Cu toate acestea, proiectarea PWAC-109 a compensat acest dezavantaj cu o sursă mai mare de alimentare a turbinei la compresor.
Tot în 1954, ARE a fost lansat la Oak Ridge, primul reactor de sare topit. Acest succes a determinat Pratt & Whitney să dezvolte PWAR-1, care a fost asamblat la Oak Ridge și testat la putere zero la începutul anului 1957.
Cu toate acestea, cu un motor P&W J58 cu un reactor răcit cu litiu, tracțiunea a fost realizată cu mult mai puțin decât a fost nevoie de forța aeriană. Conform unui raport din ianuarie 1960 al Laboratorului Oak Ridge, forța maximă creată cu PWAR-1 ar fi fost de 11 500 de kilograme și la altitudini mici. La 6.000 de metri, aruncarea ar fi scăzut la 7.500 de lire sterline în total.
Forțele aeriene au ales ruta General Electric, în timp ce Pratt & Whitney a fost reasignată altor misiuni, inclusiv dezvoltarea centralelor nucleare auxiliare SNAP-50 pentru utilizare în spațiu. Nu a existat nicio dovadă dacă acest proiect a fost finalizat. Toate celelalte încercări de construire a unui reactor nuclear pentru aeronave au fost zădărnicite de un atac cerebral al președintelui Kennedy la scurt timp după preluarea funcției.
Calea Doomsday
Și chiar dacă proiectul aeronavei atomice a fost anulat, a fost deschis un capitol nou, nu mai puțin bizar, în utilizarea propulsiei atomice - Project Pluto.
În 1957, în timp ce General Electric și Pratt & Whitney încă își făceau bombardamentele nucleare să decoleze, Laboratorul de radiații Lawrence (precursor al laboratorului național Lawrence Livermore) a lansat un proiect ramjet (ramjet) separat. … Proiectul a fost denumit "Pluto" și a avut ca scop final crearea unui motor hipersonic pentru o rachetă de croazieră cu motor nuclear (SLAM).
SLAM trebuia să utilizeze o versiune timpurie a radarului de contur pentru navigație și să aibă până la opt focoase nucleare cu precizie la nivel de bombardier. Atunci când zboară cu viteze de la Mach 3.5 la Mach 5 și atacă la altitudine mică (pentru a evita radarele sovietice de apărare), racheta în sine ar crea o undă de șoc capabilă să dăuneze clădirilor pe pământ, chiar și fără a ține cont de evacuarea radioactivă a motoarelor. SLAM trebuia să fie lansat folosind un vehicul de lansare, după care racheta ar putea zbura câteva luni la o altitudine mare, ca o sabie a lui Damocles, gata în orice moment să cadă pe Blocul de Est.
Motoarele ramjet nu au un compresor, ci pur și simplu „străpung” aerul cu propria lor viteză și toată energia gazelor încălzite este deplasată prin duze. Pentru a lansa, însă, motoarele ramjet necesită un vehicul de lansare.
Într-un motor cu rame atomice, toată căldura provine de la reactorul nuclear în sine: chiar și palele turbinei nu interferează cu eliberarea particulelor nucleare. Proiectarea este înfricoșător de simplă și de fapt trebuie să se teamă, pentru că rampele sunt cele mai eficiente la altitudini mici, unde aerul este cel mai comprimat și necesită cea mai mică compresie suplimentară, ceea ce duce la emisii extinse de particule radioactive solide care ajung ulterior la sol. Cu alte cuvinte, nu puteți lansa o astfel de rachetă pe teritoriul aliat.
În timp ce Kennedy închidea programul atomic, dezvoltatorii Livermore încheiau construcția unei instalații de testare la Jackass Flats de pe site-ul de testare nucleară din Nevada (cunoscut și sub numele de Site 25). Anterior, Jackass Flats a efectuat tot felul de teste pe rachete nucleare și balistice, precum și sisteme de arme cu uraniu epuizat. Acum, această zonă urma să devină un laborator pentru alți profesori dificili: proiectul de nave spațiale cu energie nucleară Orion.
În colaborare cu Vought, compania de aviație care a fost pionier în dezvoltarea rachetelor de croazieră, cercetătorii de la Livermore au determinat cerințele pentru motorul explozibil: 162 de centimetri lungime, 144 de centimetri în diametru, puțin sub 60 de kilograme de uraniu și 600 MW de putere la temperatura medie a reactorului este de 1.277 grade Celsius.
La o densitate de putere de 10 MW pe picior cubic, reactorul, numit cod Tory, ar fi cu adevărat un monstru cu ecranare extrem de scăzută și ar emite cantități masive de radiații gamma. Pentru a rezista la căldură, Coors, o diviziune a gigantului de bere colorado cu același nume, a dezvoltat un cofraj special pentru tije de combustibil.
Pe 14 mai 1961, a fost lansat primul prototip al „exploziei” atomice, Tory-IIA. În cazul în care ceva nu merge bine, oamenii de știință și inginerii au urmărit lansarea de la kilometri distanță cu un buncăr nuclear la îndemână cu o aprovizionare de apă și alimente de două săptămâni.
Oamenii de știință de la Livermore au utilizat aerul comprimat depozitat în conductele de godeu pentru a simula aerul pe care motorul îl va lua în timpul zborului cu viteză maximă. Preîncălzit la 506 grade Celsius, aerul a fost introdus într-un reactor direct la 316 psi pentru a simula condițiile de admisie a aerului în timp ce zbura la Mach 4+. Deoarece chiar și detalii elementare precum ecranarea nu au fost furnizate în reactor, motorul a fost instalat pe o mașină de cale ferată controlată de la distanță, a cărei demontare trebuia să fie efectuată de la distanță într-o încăpere specială.
După ce au testat cu succes Tory-IIA, cercetătorii de la Livermore au primit un contract din partea Forței Aeriene pentru a testa modelul terminat. Cu toate acestea, versiunea inițială, IIB, a fost respinsă înainte de testare, iar munca a fost accelerată la un nou prototip, al cărui design ar fi mai potrivit cu dorințele clientului. În mai 1964, Tory-IIC a fost lansat și a rămas aerian timp de 292 de secunde - atât timp cât 1,2 milioane de lire sterline de aer erau suficiente.
Deși testele au avut succes, Departamentul Apărării a anulat programul în iunie 1964, când proiectul SLAM a fost considerat „prea provocator” - dacă ar avea succes, i-ar fi determinat pe sovietici să facă ceva similar.
Mod sovietic
Ca și Statele Unite, Uniunea Sovietică a lucrat la mașina atomică prin mai multe birouri concurente de proiectare. Sovieticii, ca și statele, au încercat două căi - dar niciunul dintre ei nu a reușit.
Prima încercare a fost făcută de Biroul de proiectare al Mieșeșev în 1955. Proiectul, care a primit denumirea M-60, s-a bazat pe bombardierul supersonic M-50 (conform clasificării NATO Bounder). Trebuia să folosească motoare turboet ramjet, dar proiectarea a avut o serie de deficiențe fundamentale, iar puterea suficientă pentru zborul supersonic nu a fost niciodată obținută. Proiectul a fost închis în 1959.
Singura dată când M-60 a decolat a fost pe paginile revistei Aviation Week, care în 1958 a publicat desenele aeronavei într-un articol despre testele de zbor ale unui bombardier atomic supersonic din URSS. Dar a fost o aruncare, o „linte” inteligentă.
După ce ideea lui Myasishchev s-a oprit, Biroul de Proiectare Tupolev a propus o opțiune mai modestă: o modificare a Tu-85 cu o autonomie de zbor crescută. Acesta a primit numele Tu-119 și, de fapt, a fost un hibrid, având două motoare NK-12 turbopropulate alimentate cu kerosen și două motoare cu atomizare atomică NK-14A. Din punct de vedere structural, motoarele NK-14A au fost similare cu designul Pratt & Whitney cu schimbătoare de căldură. Reactorul centralizat avea scopul de a genera energie pentru a roti palele elicei / compresorului și pentru a încălzi aerul evacuat de la turboprop.
Cu toate acestea, ca și în cazul Statelor Unite, proiectul Tu-119 a fost închis, pe măsură ce eficiența aeronavelor convenționale a crescut, rachetele balistice intercontinentale au redus la nimic cererea de bombardiere de lungă durată, iar restricțiile bugetare (chiar și în condițiile sistemului sovietic) nu au permis jucăriile atât de scumpe și inutile. … Sovieticii nici măcar nu au început să construiască rachete de croazieră cu energie nucleară.
Lumea post-nucleară?
Desigur, ideea zborului atomic nu s-a oprit aici. NASA a continuat să finanțeze dezvoltarea rachetelor termice cu energie nucleară de-a lungul anilor 1960 și chiar anii '70. Discuțiile despre fezabilitatea unor astfel de tehnologii continuă și astăzi, dar deja în legătură cu zborurile interplanetare. Cu toate acestea, majoritatea sunt de acord că riscul utilizării instalațiilor nucleare pentru zboruri în atmosfera terestră este prea mare chiar și pentru a fi considerat pur teoretic. Cel puțin așa s-a întâmplat până când conducerea Federației Ruse a decis că Statele Unite încearcă să încalce paritatea nucleară.
Încă nu este clar dacă rachetele nucleare menționate de Putin au trecut teste. O sursă apropiată complexului militar-industrial rus a declarat pentru ziarul Vedomosti că în timpul testelor, instalația nucleară a fost reprezentată de un model. Cu toate acestea, Rusia nu pare să lucreze îndeaproape la reactoarele nucleare în miniatură.
Tehnologia mini reactor a făcut pași mari în ultimul deceniu. Armata americană a avut în vedere utilizarea mini-reactoarelor modulare pentru a alimenta arme și baze de mare energie în străinătate. Alte țări, inclusiv Rusia, continuă cercetarea reactoarelor răcite cu metale topite. Există zvonuri că torpila atomică Status-6, menționată de Putin, are un lichid de răcire cu plumb-bismut.
Putin a spus că testele „instalației nucleare inovatoare” Status-6 au fost finalizate în decembrie 2017, însumând „ciclul multianual”. În plus, Rusia dezvoltă noi lichide de răcire cu plumb pentru nevoile flotei. Submarinele proiectelor „Lira” (clasificarea NATO „Alfa”) aveau un lichid de răcire metalic. Acestea sunt dificil de utilizat, dar oferă un raport mare putere-greutate. Primul reactor de testare de acest tip (KM-1 din Sosnovy Bor) a fost dezafectat în urmă cu un an și înlocuit cu un nou tip de reactor.
Raportul putere-greutate al unui reactor plumb-bismut poate fi ideal pentru un submarin mic, dar departe de a fi ideal pentru un motor rachetă. Cu toate acestea, forța necesară pentru a menține o rachetă de croazieră în zbor nu a fost apropiată de cea necesară pentru o rachetă hipersonică sau chiar pentru un bombardier subsonic.
Motorul cu turbofan Williams F107, care alimentează racheta de croazieră Tomahawk, produce 3,1 kilonewtons (700 lb). Pentru ca Tomahawk să atingă o viteză de croazieră de 890 km / h, sunt necesari aproximativ 766 kW de energie. Potrivit lui Jeff Terry, profesor de fizică la Illinois Institute of Technology și specialist în energie, acest lucru se încadrează bine în gama potențială de energie a generației actuale de reactoare nucleare compacte. "Un megawatt este cu siguranță realizabil", a spus Terry, referindu-se la miezul unui reactor izotop cu un flux mare de 85 de megavati la Laboratorul Național Oakbridge, „dimensiunea unui butoi de bere”.
În cazul în care dezvoltatorii ruși ai motorului pentru racheta nucleară nucleară încă neanumită au avut grijă de protecția împotriva radiațiilor numai în scopul exploatării complete a echipamentului, ar putea bine să includă un mic reactor nuclear în proiectarea sa. Racheta poate fi lansată folosind un accelerator și așteptați creșterea vitezei pentru a transfera reactorul în modul critic, așa cum este planificat în cazul SLAM.
Din punct de vedere al descurajării, o rachetă nucleară de croazieră este o armă destabilizatoare. Este departe de certitudinea că lansarea sa va fi detectată de sistemele de avertizare timpurie din SUA, iar calea de zbor este lungă și imprevizibilă. În plus, acesta poate fi lansat cu câteva zile sau chiar cu câteva săptămâni înainte de atacul intenționat, evitând în mod deliberat zonele în care ar putea fi găsit. În cele din urmă, racheta poate veni din direcția în care SUA se așteaptă cel mai puțin la un atac nuclear. Dar, dacă proiectarea acestei rachete se dovedește a fi „dreaptă”, așa cum este destinată SLAM, va lăsa în urmă un penaj nuclear, indiferent dacă își îndeplinește sau nu sarcina. Cu alte cuvinte, după cum au descoperit planificatorii militari americani în anii 1960, o rachetă nucleară de croazieră este o armă provocatoare și, prin urmare, mai potrivită pentru o primă grevă decât pentru descurajarea nucleară.
Sean Gallagher este editorul tehnologiei informației și securității naționale a Ars Tech. Fost militar, administrator de sistem și integrator de rețea. Are douăzeci de ani de experiență jurnalistică. Trăiește și lucrează în Baltimore, Maryland.
