Ядрени самолети. Каране на реактор: Ядрен самолет

Широката общественост започна да говори за самолети, и по-точно за крилати ракети с ядрен двигател, не толкова отдавна. Фактът, че те съществуват, разработват се и се тестват, стана известен след съответното изявление на президента на Руската федерация през пролетта на тази година.

Междувременно самата идея за поставяне на атомна електроцентрала на самолет не е нова - машини от този вид са разработени и дори тествани в СССР, малко повече от десет години след края на Великата отечествена война.

През 50-те години на миналия век в СССР, за разлика от САЩ, създаването на бомбардировач, задвижван от атомна енергия, се смяташе не просто за желана, а за жизненоважна задача. Това отношение се формира сред висшето ръководство на армията и военно-промишления комплекс в резултат на осъзнаването на две обстоятелства.

Ту-95ЛАЛ

Първо, огромното, преобладаващо предимство на Съединените щати по отношение на самата възможност за атомно бомбардиране на територията на потенциален враг. Действайки от десетки въздушни бази в Европа, Близкия изток и Далеч на изток, американските самолети, дори с обхват на полета само 5-10 хиляди км, можеха да достигнат до всяка точка на СССР и да се върнат обратно. Съветските бомбардировачи бяха принудени да действат от летища на собствена територия и за подобно нападение над Съединените щати трябваше да изминат 15-20 хиляди км. В СССР изобщо не е имало самолети с такъв обсег.

Първите съветски стратегически бомбардировачи М-4 и Ту-95 можеха да „покрият“ само най-северната част на Съединените щати и сравнително малки райони на двете брегове. Но дори и тези машини през 1957 г. наброяват само 22. А броят на американските самолети, способни да ударят СССР, към този момент достига 1800! Освен това това бяха първокласни бомбардировачи, носещи атомни оръжия B-52, B-36, B-47, а няколко години по-късно към тях се присъединиха свръхзвукови B-58.

А. Н. Туполев и И. Ф. Незвал

Тази ситуация може да бъде коригирана само от самолет с ядрен двигател, способен да осигури почти неограничено време на превозното средство да остане във въздуха. Като част от създаването на съветския атомен бомбардировач в края на 1957 г. конструкторското бюро на А. Н. Туполев, заедно с други организации, участва в изпълнението на тази грандиозна идея. На него е поверено създаването на специална летяща ядрена лаборатория (LAL).

Тази конкретна тема трябваше да се занимава с клон на конструкторското бюро на А. Н. Туполев в малкото село Томилино близо до Москва. През 1957 г. един от най-старите сътрудници на генералния конструктор, бъдещият Герой на социалистическия труд, Йосиф Фомич Незвал, е назначен за негов шеф през 1957 г.

Томилински клон

След като стана ръководител на клона, Незвал започна с укрепване на дизайнерското бюро. Група дизайнери, състояща се от около четиридесет души, се премества в Томилино.

С назначаването на Незвал за ръководител на клон Томилино той по същество става директор на предприятието и според длъжността си трябва да се занимава не само с конструкторското бюро, но и с производството, доставките, персонала, бита, строителството и др. въпроси. Накратко, той беше изправен пред много проблеми, с които никога преди не се беше сблъсквал. Но Незвал се справи с това.

Атомен реактор

Средна част на LAL

Заедно със специален изследователски институт, припомни Незвал, на ОКБ беше поверено да инсталира на самолета реактор с ниска мощност, за да проучи ефекта му върху екипажа и електронното оборудване. На този етап задачата на OKB беше да разработи най-компактното разположение на специална платформа както на самия обект, така и на цялото необходимо оборудване за него. нормална операциясистеми

Тази сглобена платформа трябваше да бъде повдигната вътре в фюзелажа през специален люк с помощта на лебедки и закрепена там с ключалки. Платформата с реактора трябваше периодично да се проверява и затова беше необходимо тя да може свободно да се спуска на земята.

Подемна платформа с ядрен реактор

Производственото изпълнение на стенда и модификацията на самолета за монтаж на платформа с реактор също бяха поверени на филиал Томилино. За конструкцията използвахме наличната в завода средна част на фюзелажа на Ту-95, която след необходимите модификации и усилвания на конструкцията беше монтирана на специални подпори с подпори на височина, съответстваща на позицията за паркиране на самолета. Тази част от работата беше позната на дизайнерите и не представляваше никаква трудност.

Що се отнася до материалите, използвани за защита от радиоактивно излъчване, се оказаха много нови и непознати неща. По-специално за биологична защитаИзползвани са изцяло нови материали, с които дизайнерите не са се занимавали досега. Инженерите трябваше да работят с вещества като полиетилен и церезин с добавка на борен карбид. За обработката им беше необходимо да се разработи напълно нова технология.

Съставът на тези материали и рецептата за тяхното производство са разработени от ръководителя на лабораторията по неметали на клона А. С. Файнштейн съвместно със специалисти от съветската химическа промишленост. Тези материали бяха тествани в специален институт и беше установено, че са подходящи за използване както на стендови инсталации, така и за самолети. Те бяха доставени под формата на малки кубчета, които трябваше да бъдат свързани помежду си в големи блокове и след това да им се придаде желаната конфигурация.

Скачени части на фюзелажа на LAL

Когато щандът беше напълно завършен, дойдоха да го видят ръководителите на специалния институт. След като разгледаха подробно щанда, те бяха изумени от компактността, с която беше направена платформата с инсталацията на реактора и цялото оборудване.

През 1958 г. щандът е напълно завършен и транспортиран до едно от източните летища, където вече е определено място за постоянно пребиваване. Първото му изстрелване се състоя през 1959 г. Получените резултати се оказаха доста задоволителни и направиха възможно извършването на подобна работа по тази тема на самолет.

Летателни изпитания

До пролетта на 1961 г. „...самолетът стоеше на летище близо до Москва“, спомня си един от неговите създатели, ядреният учен Н. Н. Пономарев-Степной, „и А. Н. Туполев пристигна с министър П. В. Дементиев, за да го види. Туполев обясни системата за защита на хората от радиация: "...Необходимо е да няма и най-малката пролука, в противен случай неутроните ще излязат през нея." "И какво?" - не разбра министърът. И тогава Туполев обясни по прост начин: „В мразовит ден излизате на летището и вашата муха е разкопчана - всичко ще замръзне!“ Министърът се засмя - казват, сега всичко е ясно с неутроните ... "

LAL в полет

От май до август 1961 г. Ту-95ЛАЛ извършва 34 полета. Самолетът се управлява от пилоти-изпитатели М. М. Нюхтиков, Е. А. Горюнов, М. А. Жила и др., инженер Н. В. Лашкевич отговаря за самолета. В полетните изпитания участваха ръководителят на експеримента, ядреният учен Н. Пономарев-Степной и операторът В. Мордашев.

Тестовете на Ту-95ЛАЛ показаха високата ефективност на използваната ядрена инсталация и системата за радиационна защита, но в същото време разкриха нейната обемност, твърде голямото тегло и необходимостта от по-нататъшно подобрение. И основната опасност от ядрен самолет беше призната като възможността той да се разбие и да замърси големи пространства.

Освен това разходите за създаване на самолет с ядрен двигател бяха оценени на 1 милиард съветски рубли, така че поради високата цена финансирането на работата беше отказано.

Данните, получени по време на тестването на Ту-95ЛАЛ, позволиха на конструкторското бюро А. Н. Туполев, съвместно със сродни организации, да разработи широкомащабна програма за две десетилетия за разработване на тежки бойни самолети с атомни енергийни установки. Реализацията на този проект обаче беше възпрепятствана до края студена войнаи разпадането на Съветския съюз.

И така, как се развиха нещата със създаването на съветския ядрен самолет в действителност? Отговорът на този въпрос далеч не е лесен, дори в наши дни, когато изглежда, че всички минали тайни отдавна са раздадени. Всъщност всички известни публикации по тази тема бяха ограничени до простото признание на факта, че такава работа е извършена в СССР, и докладването на редица частни подробности. На авторите не са известни опити да се даде повече или по-малко пълна картина на събитията. Това е разбираемо: в Страната на Съветите тези работи винаги са били абсолютно секретни. Всички участници в тях подписаха декларация за неразгласа, като голяма част от тях ще мълчат до края на живота си. Мнозина вече не са между живите. Свръхсекретните доклади за свършената работа все още събират прах по рафтовете на първите отдели, но с напускането на изпълнителите те неизбежно ще бъдат забравени, а след това почти сигурно унищожени заедно с ненужния боклук. Има малко налична информация и от нея може да се формира само много предварителна представа за усилията, предприети в СССР за разработване на ядрен самолет.

Да започнем с факта, че през 50-те години на ХХ в. в СССР, за разлика от САЩ, създаването на атомен бомбардировач се възприема не просто като желана, дори много желана, а като жизнено необходима задача. Това отношение се формира сред висшето ръководство на армията и военно-промишления комплекс в резултат на осъзнаването на две обстоятелства. Първо, огромното, огромно предимство на Съединените щати по отношение на самата възможност за атомно бомбардиране на територията на потенциален враг. Действайки от десетки въздушни бази в Европа, Близкия и Далечния изток, американските самолети, дори с обхват на полета само 5-10 хиляди км, можеха да достигнат до всяка точка на СССР и да се върнат обратно. Съветските бомбардировачи бяха принудени да действат от летища на собствена територия, а за подобен налет на Съединените щати трябваше да изминат 15-20 хиляди км. В СССР изобщо не е имало самолети с такъв обсег. Първите съветски стратегически бомбардировачи М-4 и Ту-95 можеха да „покрият“ само най-северната част на Съединените щати и сравнително малки райони на двете брегове. Но дори и тези машини през 1957 г. наброяват само 22. А броят на американските самолети, способни да ударят СССР, към този момент достига 1800! Освен това това бяха първокласни бомбардировачи, носещи атомни оръжия B-52, B-36, B-47, а няколко години по-късно към тях се присъединиха свръхзвукови B-58.

Второ, задачата за създаване на реактивен бомбардировач с необходимия обхват на полета с конвенционален електроцентралапрез 50-те години на миналия век изглеждаше непреодолимо трудно. При това свръхзвукови, необходимостта от които беше продиктувана от бързото развитие на системите за противовъздушна отбрана. Полетите на първия свръхзвуков стратегически носител в СССР М-50 показаха, че при товар от 3-5 тона, дори и с две зареждания във въздуха, неговият обсег едва достига 15 000 км. Но никой не можеше да отговори как да зарежда със свръхзвукова скорост и още повече над вражеска територия. Необходимостта от зареждане значително намали вероятността за изпълнение на бойна мисия и освен това такъв полет изискваше огромно количество гориво - общо над 500 тона за самолета за зареждане и зареждане с гориво. Тоест само за един полет полк бомбардировачи може да изразходва повече от 10 хиляди тона керосин! Дори простото натрупване на такива резерви от гориво се превърна в огромен проблем, да не говорим за безопасното съхранение и защита от възможни въздушни удари.

В същото време страната разполагаше с мощна научна и производствена база за решаване на различни проблеми в използването на ядрената енергия. Произхожда от Лаборатория № 2 на Академията на науките на СССР, организирана под ръководството на И. В. Курчатов в разгара на Великата Отечествена война- през април 1943 г. Първоначално основната задача на ядрените учени беше да създадат уранова бомба, но след това започна активно търсене на други възможности за използване на нов вид енергия. През март 1947 г. - само година по-късно от САЩ - в СССР за първи път на държавно ниво (на заседание на Научно-техническия съвет на Първо главно управление към Министерския съвет) се поставя проблемът за използването на топлината на ядрените реакции в електроцентралите беше повишена. Съветът реши да започне систематично изследване в тази посока с цел развитие научни основигенериране на електричество чрез ядрен разпад, както и задвижване на кораби, подводници и самолети.

Научен ръководител на работата беше бъдещият академик А. П. Александров. Бяха разгледани няколко варианта за ядрени авиационни електроцентрали: отворен и затворен цикъл на базата на ramjet, турбореактивни и турбовитлови двигатели. Разработени са различни типове реактори: с въздушно и с междинно течнометално охлаждане, с топлинни и бързи неутрони и др. Изследвани са приемливи за използване в авиацията охлаждащи течности и методи за защита на екипажа и бордовото оборудване от радиационно облъчване. През юни 1952 г. Александров докладва на Курчатов: „...Нашите знания в областта на ядрените реактори ни позволяват да поставим въпроса за създаването в следващите години на ядрени двигатели, използвани за тежки самолети...“.

Отне обаче още три години, докато идеята си проправи път. През това време първите М-4 и Ту-95 успяват да се издигнат в небето, в Московска област започва да работи първата атомна електроцентрала в света и започва строителството на първата съветска атомна подводница. Нашите агенти в САЩ започнаха да предават информация за извършваната там мащабна работа по създаването на атомен бомбардировач. Тези данни бяха възприети като потвърждение на обещанието за нов вид енергия за авиацията. И накрая, на 12 август 1955 г. е издадена резолюция № 1561-868 на Съвета на министрите на СССР, която нарежда на редица предприятия на авиационната индустрия да започнат работа по ядрени въпроси. По-специално, ОКБ-156 на А. Н. Туполев, ОКБ-23 на В. М. Мясищев и ОКБ-301 на С. А. Лавочкин трябваше да проектират и изграждат самолети с атомни електроцентрали, а ОКБ-276 на Н. Д. Кузнецов и ОКБ-165 А. М. Люлка - разработване на такива системи за контрол.

Най-простата техническа задача беше възложена на ОКБ-301, ръководен от С. А. Лавочкин - да разработи експериментална крилата ракета "375" с ядрен прямоточен двигател, проектиран от ОКБ-670 на М. М. Бондарюк. Мястото на конвенционалната горивна камера в този двигател беше заето от реактор, работещ в отворен цикъл - въздухът течеше директно през ядрото. Дизайнът на корпуса на ракетата се основава на разработките на междуконтиненталната крилата ракета 350 с конвенционален прямоточен двигател. Въпреки сравнителната си простота, темата „375“ не получи значително развитие и смъртта на С. А. Лавочкин през юни 1960 г. напълно сложи край на тези произведения.

На екипа на Мясищев, който тогава е зает със създаването на М-50, е наредено да завърши предварителен проект на свръхзвуков бомбардировач „със специални двигатели от главния конструктор А. М. Люлка“. В OKB темата получи индекс „60“, а Ю. Н. Труфанов беше назначен за водещ дизайнер по нея. Тъй като в най общ контурРешението на проблема се виждаше в простото оборудване на M-50 с ядрени двигатели, работещи в отворен цикъл (поради простота), смяташе се, че M-60 ще стане първият самолет с ядрено задвижване в света. СССР. Но към средата на 1956 г. става ясно, че поставената задача не може да бъде решена толкова просто. Оказа се, че самолетът с новата система за управление има редица специфични характеристики, с които авиоконструкторите не са се сблъсквали досега. Новостта на възникналите проблеми беше толкова голяма, че никой в ОКБ, както и в цялата могъща съветска авиационна индустрия, нямаше представа как да подходи към тяхното решаване.

Първият проблем беше защитата на хората от радиоактивно лъчение. Какво трябва да бъде? Колко трябва да тежи? Как да се осигури нормалното функциониране на екипаж, затворен в непроницаема дебелостенна капсула, вкл. видимост от работните места и аварийно излизане? Вторият проблем е рязкото влошаване на свойствата на конвенционалните конструкционни материали, причинено от мощни потоци радиация и топлина, излъчвани от реактора. Оттук и необходимостта от създаване на нови материали. Третата е необходимостта от разработване на напълно нова технология за експлоатация на ядрени самолети и изграждане на подходящи авиобази с множество подземни съоръжения. В края на краищата се оказа, че след като двигателят с отворен цикъл спре, нито един човек няма да може да се доближи до него още 2-3 месеца! Това означава, че има нужда от дистанционна наземна поддръжка на самолета и двигателя. И, разбира се, има проблеми с безопасността - в най-широк смисъл, особено при авария на такъв самолет.

Осъзнаването на тези и много други проблеми не остави камък необърнат от първоначалната идея за използване на корпуса на M-50. Дизайнерите се фокусираха върху намирането на ново оформление, в рамките на което споменатите проблеми изглеждаха разрешими. В същото време основният критерий за избор на местоположението на атомната електроцентрала на самолета се счита за максималното му разстояние от екипажа. В съответствие с това е разработен предварителен проект на M-60, в който четири ядрени турбореактивни двигателя са разположени в задната част на фюзелажа по двойки на „два етажа“, образувайки едно ядрено отделение. Самолетът имаше дизайн със средно крило с тънко конзолно трапецовидно крило и същата хоризонтална опашка, разположена в горната част на перката. Ракетните и бомбените оръжия бяха планирани да бъдат поставени на вътрешната прашка. Дължината на самолета трябваше да бъде около 66 m, излетното тегло трябваше да надвишава 250 тона, а крейсерската скорост на полета - 3000 km/h на височина 18 000-20 000 m.

Екипажът трябваше да бъде поставен в солидна капсула с мощна многослойна защита, изработена от специални материали. Радиоактивността на атмосферния въздух изключва възможността той да се използва за херметизация и дишане в кабината. За тези цели беше необходимо да се използва кислородно-азотна смес, получена в специални газификатори чрез изпаряване на течни газове на борда. Липсата на визуална видимост трябваше да бъде компенсирана от перископи, телевизионни и радарни екрани, както и инсталирането на напълно автоматична система за управление на самолета. Последният трябваше да осигури всички етапи на полета, включително излитане и кацане, достигане на целта и т.н. Това логично доведе до идеята за безпилотен стратегически бомбардировач. Въпреки това ВВС настояха за пилотирана версия като по-надеждна и гъвкава за използване.

Ядрените турбореактивни двигатели за M-60 трябваше да развият тяга при излитане от около 22 500 kgf. ОКБ А.М. Люлка ги разработи в две версии: "коаксиален" дизайн, при който пръстеновидният реактор е разположен зад конвенционалната горивна камера и валът на турбокомпресора преминава през него; и схеми „иго“ - с извит път на потока и реактор, излизащ извън шахтата. Мясищевците се опитаха да използват и двата типа двигатели, като намериха както предимства, така и недостатъци във всеки от тях. Но основното заключение, което се съдържаше в заключението към предварителния проект на М-60, звучеше така: „... наред с големите трудности при създаването на двигателя, оборудването и корпуса на самолета възникват напълно нови проблеми при осигуряване на наземна работа и защита на екипажа, населението и района в случай на аварийно кацане. Тези проблеми... още не са решени. В същото време способността за решаване на тези проблеми определя осъществимостта на създаването на пилотиран самолет с ядрен двигател. Наистина пророчески думи!

За да преведе решението на тези проблеми в практически самолет, В. М. Мясищев започва да разработва проект за летяща лаборатория на базата на М-50, на която един ядрен двигател ще бъде разположен в предната част на фюзелажа. И за да се увеличи радикално жизнеспособността на базите на ядрените самолети в случай на избухване на война, беше предложено напълно да се откаже от използването на бетонни писти и да се превърне ядреният бомбардировач в свръхзвукова (!) летяща лодка M-60M. Този проект е разработен паралелно с наземната версия и поддържа значителна приемственост с нея. Разбира се, въздухозаборниците на крилото и двигателя бяха максимално повдигнати над водата. Устройствата за излитане и кацане включват носова хидроски, вентрални прибиращи се подводни крила и въртящи се поплавъци за странична стабилност в краищата на крилото.

Конструкторите се сблъскаха с най-трудните проблеми, но работата напредна и изглеждаше, че всички трудности могат да бъдат преодолени за период от време, който е значително по-малък от увеличаването на обхвата на полета на конвенционалните самолети. През 1958 г. В. М. Мясищев, по указание на Президиума на ЦК на КПСС, изготвя доклад „Състоянието и възможните перспективи на стратегическата авиация“, в който недвусмислено заявява: „... Във връзка със значителната критика на М- Проекти 52K и M-56K [бомбардировачи на конвенционално гориво - автор] Министерството на отбраната, с оглед на недостатъчния обхват на действие на такива системи, ни се струва полезно да се концентрира цялата работа върху стратегическите бомбардировачи върху създаването на свръхзвуков бомбардировач система с ядрени двигатели, осигуряващи необходимите далечини на полета за разузнаване и за целенасочено бомбардиране с висящи самолети-снаряди и ракети по движещи се и неподвижни цели.

Мясищев имаше предвид преди всичко, нов проектстратегически бомбардировач-ракетен носител с атомна електроцентрала със затворен цикъл, проектирана от конструкторското бюро Н. Д. Кузнецов. Той очакваше да създаде тази кола за 7 години. През 1959 г. за него е избран аеродинамичен дизайн "canard" с делтовидни крила и значително стреловидно предно перо. Шест ядрени турбореактивни двигателя трябваше да бъдат разположени в задната част на самолета и комбинирани в един или два пакета. Реакторът беше разположен във фюзелажа. Като охлаждаща течност трябваше да се използва течен метал: литий или натрий. Двигателите могат да работят и с керосин. Затвореният работен цикъл на системата за управление направи възможно пилотската кабина да се вентилира с атмосферен въздух и значително да намали теглото на защитата. При излетно тегло от приблизително 170 тона, теглото на двигателите с топлообменници се приемаше за 30 тона, защитата на реактора и пилотската кабина беше 38 тона, а полезният товар беше 25 тона.Дължината на самолета беше около 46 m с размах на крилете приблизително 27 m.

Първият полет на М-30 е планиран за 1966 г., но ОКБ-23 на Мясищев дори не е имал време да започне подробен дизайн. С постановление на правителството на ОКБ-23 Мясищев участва в разработването на многостепенна балистична ракета, проектирана от В. Н. Челомей ОКБ-52, а през есента на 1960 г. тя е ликвидирана като самостоятелна организация, превърната в клон № 1 на това OKB и напълно преориентирано към ракетни и космически теми. По този начин основите на OKB-23 за ядрени самолети не бяха превърнати в реални проекти.

За разлика от екипа на В. М. Мясищев, който се опита да създаде свръхзвуков стратегически самолет, ОКБ-156 на А. Н. Туполев първоначално получи по-реалистична задача - да разработи дозвуков бомбардировач. На практика тази задача беше точно същата като тази, пред която са изправени американските дизайнери - да оборудват вече съществуващо превозно средство с реактор, в случая Ту-95. Въпреки това, преди екипът на Туполев дори да има време да разбере предстоящата работа, през декември 1955 г. по съветските разузнавателни канали започват да пристигат доклади за тестови полети на B-36 с реактор на борда в Съединените щати. Н. Н. Пономарев-Степной, сега академик, а в онези години все още млад служител на Курчатовския институт, си спомня: „...Един ден Меркин [един от най-близките колеги на Курчатов – авт.] получи обаждане от Курчатов и каза, че има информация за това, че в Америка е летял самолет с реактор. Сега отива на театър, но до края на представлението трябва да има информация за възможността за такъв проект. Меркин ни събра. Беше мозъчна атака. Стигнахме до извода, че такъв самолет съществува. Има реактор на борда, но лети с обикновено гориво. И във въздуха има изследване на самото разпръскване на радиационния поток, което ни тревожи толкова много. Без такова изследване е невъзможно да се монтира защита на ядрен самолет. Меркин отиде в театъра, където каза на Курчатов за нашите заключения. След това Курчатов предлага на Туполев да проведе подобни експерименти...”

На 28 март 1956 г. е издадено постановление на Съвета на министрите на СССР, според което КБ „Туполев“ започва проектирането на летяща ядрена лаборатория (ЛАЛ) на базата на серийния Ту-95. Преките участници в тези работи, В. М. Вул и Д. А. Антонов, говорят за това време: „...На първо място, в съответствие с обичайната си методология - първо разберете всичко ясно - А. Н. Туполев организира серия от лекции и семинари, на които Водещите ядрени учени на страната A.P. Александров, A.I. Leypunsky, N.N. Ponomarev-Stepnoy, V.I. Merkin и други ни разказаха за физическите основи на атомните процеси, конструкцията на реакторите, изискванията за защита, към материалите, системата за управление и др. Много скоро на тези семинари започнаха оживени дискусии: как да се комбинират ядрените технологии с изискванията и ограниченията на самолетите. Ето един пример за такива дискусии: ядрените учени първоначално ни описаха обема на реакторната инсталация като обема на малка къща. Но монтажниците на дизайнерското бюро успяха значително да „изстискат“ неговите размери, особено защитни конструкции, като са изпълнили всички посочени изисквания за ниво на защита на LAL. На един от семинарите А. Н. Туполев отбеляза, че „... къщите не се превозват в самолети“ и показа нашето оформление. Ядрените учени бяха изненадани - това беше първият път, когато се натъкнаха на толкова компактно решение. След внимателен анализ той беше съвместно приет за LAL на Ту-95.

По време на тези срещи бяха формулирани основните цели за създаване на ЗАЛ, вкл. изучаване на влиянието на радиацията върху компонентите и системите на самолета, тестване на ефективността на компактната радиационна защита, експериментални изследвания върху отразяването на гама и неутронно лъчение от въздуха на различни височини на полета, овладяване на работата на атомни електроцентрали. Компактната защита се превърна в едно от „ноу-хау“ на екипа на Туполев. За разлика от ОКБ-23, чиито проекти включват поставяне на екипажа в капсула със сферична защита с постоянна дебелина във всички посоки, конструкторите на ОКБ-156 решиха да използват защита с променлива дебелина. В същото време максималната степен на защита беше осигурена само от пряка радиация от реактора, тоест отзад на пилотите. В същото време страничното и предното екраниране на кабината трябва да бъдат сведени до минимум, поради необходимостта от абсорбиране на радиация, отразена от околния въздух. За да се оцени точно нивото на отразената радиация, основно беше проведен полетният експеримент.

Много отдели на конструкторското бюро бяха включени в работата по LAL, тъй като фюзелажът на самолета и значителна част от оборудването и възлите бяха преработени. Основната тежест пада върху монтажниците (S.M. Eger, G.I. Zaltsman, V.P. Sakharov и др.) И върху отдела за електроцентрали (K.V. Minkner, V.M. Vul, A.P. Baluev , B.S. Иванова, N.P. Leonova и др.). Самият А. Н. Туполев ръководи всичко. Той назначи Г. А. Озеров за свой водещ помощник по тази тема.

За предварително проучване и придобиване на опит с реактора беше планирано изграждането на наземна изпитвателен стенд, проектантска работаза което им е поверен Томилинский клон на OKB, ръководен от I.F. Nezval. Стойката е създадена на базата на средната част на фюзелажа на Ту-95, а реакторът е монтиран на специална платформа с повдигач, като при необходимост може да се спуска. Радиационната защита на щанда, а след това и в LAL, беше произведена от напълно нови за авиацията материали, производството на които изискваше нови технологии.

Наземен стенд за изпитване
реактор

Те са разработени в отдела за неметали на OKB под ръководството на A.S. Fainstein. Защитни материалии изработените от тях структурни елементи са създадени съвместно със специалисти от химическата промишленост, тествани са от ядрени учени и са намерени за подходящи за употреба. През 1958 г. е построена наземна стоянка и транспортирана до Половинка - това е името на експерименталната база на едно от летищата близо до Семипалатинск. През юни следващата годинаИзвършен е първият пуск на реактора на стенда. По време на тестовете беше възможно да се достигне определеното ниво на мощност, да се тестват устройствата за радиационен контрол и мониторинг, системата за защита и да се разработят препоръки за екипажа на LAL. По същото време беше подготвена и реакторната инсталация за LAL.

Серийният стратегически бомбардировач Ту-95М № 7800408 с четири турбовитлови двигателя НК-12М с мощност 15 000 к.с. е превърнат в летяща лаборатория, обозначена като Ту-95ЛАЛ. Всички оръжия са извадени от самолета. Екипажът и експериментаторите бяха в предната херметична кабина, в която също имаше сензор, който регистрира проникващата радиация. Зад кабината е монтиран защитен екран от 5-сантиметрова оловна плоча и комбинирани материали (полиетилен и церезин) с обща дебелина около 20 см. Вторият сензор е монтиран в бомбовия отсек, където трябваше да бъде бойното натоварване. разположени в бъдещето. Зад него, по-близо до опашката на самолета, беше реакторът. Третият сензор беше разположен в задната кабина на автомобила. Още два сензора бяха монтирани под конзолите на крилата в постоянни метални обтекатели. Всички сензори могат да се въртят около вертикална ос за ориентация в желаната посока.

Самият реактор беше заобиколен от мощни задържане, също състоящ се от олово и комбинирани материали, и нямаше връзка с двигателите на самолетите - служеше само като източник на радиация. В него се използва дестилирана вода като модератор на неутрони и същевременно като охладител. Нагрятата вода отдава топлина в междинен топлообменник, който е част от затворен кръг на първична циркулация на водата. През металните му стени топлината се предаваше на водата от втория кръг, в който се разсейваше във водно-въздушен радиатор. Последният беше издухан по време на полет от въздушна струя през голям въздухозаборник под фюзелажа. Реакторът излизаше малко извън контурите на фюзелажа на самолета и беше покрит с метални обтекатели отгоре, отдолу и отстрани. Тъй като цялостната защита на реактора се счита за доста ефективна, тя включва прозорци, които могат да се отварят по време на полет за провеждане на експерименти с отразена радиация. Прозорците направиха възможно създаването на радиационни лъчи в различни посоки. Тяхното отваряне и затваряне се контролира от конзолата на експериментаторите в пилотската кабина.

Изграждането на Ту-95ЛАЛ и оборудването с необходимото оборудване отне 1959-60 г. До пролетта на 1961 г. „... самолетът беше на летище близо до Москва“, продължава историята Н. Н. Пономарев-Степной, „и Туполев дойде с министър Дементиев да го гледат. Туполев обясни системата за радиационна защита: „...Необходимо е да няма и най-малката пролука, в противен случай неутроните ще излязат през нея.“ "И какво от това?" - не разбра министърът. И тогава Туполев обясни по прост начин: „В мразовит ден излизате на летището и вашата муха е разкопчана - всичко ще замръзне!“ Министърът се засмя - казват, сега всичко е ясно с неутроните..."

От май до август 1961 г. са извършени 34 полета на Ту-95LAL. Самолетът е управляван от пилотите-изпитатели М.М. Нюхтиков, Е.А. Горюнов, М.А. Жила и други, лидерът на колата беше инженер Н. В. Лашкевич. В полетните изпитания участваха ръководителят на експеримента, ядреният учен Н. Пономарев-Степной и операторът В. Мордашев. Полетите се извършваха както със „студен“ реактор, така и с работещ. Изследванията на радиационната обстановка в кабината и извън нея са извършени от физиците В. Мадеев и С. Королев. Тестовете на Tu-95LAL показаха доста висока ефективност на използваната система за радиационна защита, но в същото време разкриха нейната обемност, твърде голямо тегло и необходимостта от по-нататъшно подобрение. И основната опасност от ядрен самолет беше призната като възможността от неговата авария и замърсяване на големи пространства с ядрени компоненти.

По-нататъшната съдба на самолета Ту-95ЛАЛ е подобна на съдбата на много други самолети в Съветския съюз - той беше унищожен. След завършване на тестовете той стоя дълго време на едно от летищата близо до Семипалатинск и в началото на 70-те години. е прехвърлен на учебното летище на Иркутското военно авиационно техническо училище. Ръководителят на училището генерал-майор С. Г. Калицов, който преди това е служил дълги години в авиацията на далечни разстояния, имаше мечта да създаде музей на далечната авиация. Естествено, горивните елементи от активната зона на реактора вече са извадени. По време на периода на съкращаване на стратегическите оръжия на Горбачов, самолетът беше смятан за бойна единица, разглобен на части и изхвърлен на сметище, откъдето изчезна в метален скрап.

Ту-95ЛАЛ. Демонтаж на реактора.

Данните, получени по време на тестването на Ту-95LAL, позволиха на Бюрото за проектиране на А. Н. Туполев, заедно със сродни организации, да разработи широкомащабна програма за две десетилетия за разработване на тежки бойни самолети с ядрени енергийни установки и да започне да я изпълнява . Тъй като ОКБ-23 вече не съществуваше, екипът на Туполев планира да работи върху дозвукови и свръхзвукови стратегически самолети. Важна стъпка по този път трябваше да бъде експерименталният самолет „119“ (Ту-119) с два конвенционални турбовитлови двигателя NK-12M и два ядрени двигателя NK-14A, разработени на тяхна база. Последният работеше в затворен цикъл и имаше възможност да използва обикновен керосин по време на излитане и кацане. По същество това беше същият Ту-95М, но с реактор тип LAL и тръбопроводна система от реактора до вътрешните двигатели. Планирано е този самолет да бъде вдигнат във въздуха през 1974 г. Според плана на Туполев Ту-119 е предназначен да играе ролята на преходен самолет към самолет с четири NK-14A, чиято основна цел е да бъде противопоставен -подводна защита (ASD). Работата по тази машина трябваше да започне през втората половина на 70-те години. Те щяха да вземат за основа пътническия Ту-114, в сравнително „дебелия“ фюзелаж, на който лесно можеха да се поберат както реакторът, така и комплексът за противоподводни оръжия.

Програмата предполагаше, че през 1970 г. Ще започне разработката на серия от свръхзвукови тежки самолети с ядрена мощност под едно наименование „120“ (Ту-120). Предполагаше се, че всички те ще бъдат оборудвани с ядрени турбореактивни двигатели със затворен цикъл, разработени от конструкторското бюро Н. Д. Кузнецов. Първият от тази серия трябваше да бъде бомбардировач с далечен обсег, подобен по предназначение на Ту-22. Самолетът е изпълнен в съответствие с нормална аеродинамична конфигурация и е самолет с високо крило със стреловидни крила и опашни повърхности, велосипедно шаси и реактор с два двигателя в задната част на фюзелажа, на максимално разстояние от пилотската кабина. Вторият проект беше щурмови самолет с ниска надморска височина с ниско монтирано триъгълно крило. Третият беше проектът за далечен стратегически бомбардировач с шест турбореактивни двигателя (два от които ядрени), според общо оформлениеблизо до американския свръхзвуков бомбардировач B-58.

Ядрен проект за борба с подводници
самолет на базата на Ту-114

И все пак програмата Туполев, подобно на проектите на Мясищев, не беше предназначена да бъде преведена в реални проекти. Дори няколко години по-късно правителството на СССР го затвори. Причините като цяло бяха същите като в Съединените щати. Основното е, че атомният бомбардировач се оказа непосилно сложна и скъпа оръжейна система. Новопоявилите се междуконтинентални балистични ракети решиха проблема с пълното унищожаване на врага много по-евтино, по-бързо и, така да се каже, по-гарантирано. Да, и аз имам пари съветска странатова не беше достатъчно - по това време имаше интензивно разполагане на междуконтинентални балистични ракети и атомен подводен флот, за което бяха изразходвани всички средства. Нерешените проблеми на безопасната експлоатация на ядрените самолети също изиграха роля. Политическото вълнение също напусна съветското ръководство: по това време американците вече бяха ограничили работата в тази област и нямаше с кого да се изравнят, а продължаването беше твърде скъпо и опасно.

И наземната стойка на LAL се оказа удобно изследователско съоръжение. Дори след като темата за авиацията беше затворена, тя многократно беше използвана за друга работа за определяне на ефекта от радиацията върху различни материали, инструменти и др. Според специалистите от конструкторското бюро „Туполев“ „...изследователските материали, получени в LAL и аналоговия стенд, значително повишиха знанията по научни, технически, оформление, дизайн, експлоатационни, екологични и други проблеми на създаването на системи за управление на ядрената енергия и ние следователно изпитват голямо удовлетворение от резултатите от тази работа. В същото време получихме не по-малко удовлетворение, когато тези работи бяха спрени, защото... Знаехме от собствен и световен опит, че абсолютно безаварийна авиация не съществува. Невъзможно е да се избегнат 100% отделни инциденти поради сложността на научните, техническите и човешките проблеми.

Затварянето на ядрените въпроси в конструкторското бюро на Туполев обаче изобщо не означаваше изоставянето на атомната електроцентрала като такава. Военно-политическото ръководство на СССР отказа само да използва ядрен самолет като средство за доставка на оръжие масово унищожениедиректно към целта. Тази задача беше възложена на балистични ракети, вкл. на базата на подводници. Подводниците могат тайно да наблюдават край бреговете на Америка в продължение на месеци и във всеки един момент да ударят със светкавична скорост от близко разстояние. Естествено, американците започнаха да предприемат мерки, насочени към борба със съветските ракетни подводници, като най-доброто средство за такава борба се оказаха специално създадените атакуващи подводници. В отговор съветските стратези решават да организират лов за тези потайни и подвижни кораби и дори в райони на хиляди километри от родните им брегове. Беше признато, че достатъчно голям противолодъчен самолет с неограничен обхват на полета, който може да осигури само ядрен реактор, може най-ефективно да се справи с тази задача.

Обхватът винаги е бил характерен за съветските военни програми и този път те решиха да създадат противовъздушно превозно средство със свръхдалечни разстояния, базирано на най-големия самолет в света по това време, Ан-22 Антей. На 26 октомври 1965 г. е издадено съответното постановление на ЦК на КПСС и Министерския съвет на СССР. "Антей" привлече вниманието на военните поради големите вътрешни обеми на фюзелажа, идеален за настаняване на голямо натоварване с боеприпаси на противоподводни оръжия, работни места на оператора, зони за отдих и, разбира се, реактора. Електроцентралата трябваше да включва двигатели NK-14A - същите като в проектите на Туполев. По време на излитане и кацане те трябваше да използват конвенционално гориво, развивайки 13 000 e.h.p., а по време на полет работата им се осигуряваше от реактор (8 900 e.h.p.). Очакваната продължителност на престоя е определена на 50 часа, а обхватът на полета е 27 500 км. Въпреки че, разбира се, „ако нещо се случи“, Ан-22ПЛО трябваше да бъде във въздуха „колкото е необходимо“ - седмица или две, докато материалът се провали.

След това нека се обърнем към мемоарите на Б. Н. Щелкунов, водещият дизайнер на името на ASTC. Антонов и пряк участник в описаните събития, които той сподели с един от авторите на тези редове малко преди смъртта си. „Веднага се заехме с разработването на такъв самолет. Зад пилотската кабина имаше отделение за оператори на противоподводни оръжия, жилищни помещения, след това спасителна лодка в случай на кацане на вода, след това биозащита и самият реактор. Противоподводни оръжия бяха поставени в обтекатели на шасито, развити напред и назад. Скоро обаче се оказва, че проектът не е тежък, той е толкова тежък, че четири NK-14A не могат да го вдигнат във въздуха. Как да спестим тегло? Решихме да защитим реактора, като същевременно повишим ефективността му. По инициатива на заместник-главнокомандващия на ВВС по въоръженията А. Н. Пономарев започна вторият етап от експериментите след Ту-95ЛАЛ за подобряване на защитата, която този път решиха да направят под формата на многослойна капсула, направена от различни материали, обграждащи реактора от всички страни.

За да се тества такава защита, беше необходим пълномащабен полетен експеримент, който беше проведен на Ан-22 № 01-06 през 1970 г. Във фюзелажа е монтиран точков източник на радиация с мощност 3 kW, защитен по нов начин. Екипажът на Ю. В. Курлин извърши 10 полета с него от нашата база в Гостомел, по време на които бяха направени всички необходими измервания. Тъй като индуцираното лъчение "живее" в дуралумин за много кратко време, след приключване на експеримента самолетът остава практически чист. Сега беше възможно да се инсталира истински реактор на Антей.

Този „котел” е разработен под ръководството на самия академик А. П. Александров. Той имаше собствени системи за управление, захранване и т.н. Реакцията се управляваше чрез преместване на въглеродни пръти извън ядрото, както и чрез изпомпване на вода във външния контур. При спешни случаи пръчките не просто бяха бързо преместени в ядрото - те бяха изстреляни там. Платформата за „котела“ е разработена в нашето дизайнерско бюро. Беше трудна работа, защото не можеше да кажеш на никого какво всъщност се създава. И изграждането му като цяло приличаше на шега: нямаше наши работници и П. В. Балабуев, който тогава отговаряше за цялата работа по Ан-22, нареди да бъдат взети работници отвън. Възразих: как е възможно, има такава секретност! А той: „Не им казвай нищо, но им обещай заплата“. Поканих седем монтажни механика от 410-ия авиационен ремонтен завод. Работеха след работния си ден от 18 до 24 часа, седем дни в седмицата. Те не задаваха никакви въпроси и след като спечелиха 370 рубли, бяха доволни. Но тогава възникна нов проблем! Нашият отдел за контрол на качеството отказа да приеме работата с твърдението, че те не са участвали в това и въобще не знаят какво представлява. Трябваше сам да подпиша всички приемни сертификати.

Най-после през август 1972 г. пристига реактор от Москва. Един ден седях на работа и изведнъж получих обаждане: „Спешно на летището, товарът пристигна за вас.“ Притичвам, командирът на пристигащия Ан-12 казва: „Вземете си бързо кашоните и тръгваме. Иначе сега ПВО ще разбере, че сме кацнали тук, ще настане суматоха.” Отговорих: „Чакай, поне ще намеря кола. Но какво ще кажете за вас без разрешение за противовъздушна отбрана?“ Пилот: „Да, опитахме се да се свържем с тях, никой не отговаря там.“ Трябваше бързо да премахна „играчката“, след което прекарах дълго време в търсене на колата.

Като цяло монтирахме реактора на платформата, претърколихме го в Ан-22 № 01-07 и отлетяхме за Семипалатинск в началото на септември. От конструкторското бюро на Антонов в програмата участваха пилотите В. Самоваров и С. Горбик, водещият машиностроител В. Воротников, ръководителят на наземния екипаж А. Ескин и аз, водещият конструктор на специалната инсталация. С нас беше представителят на CIAM Б. Н. Омелин. На полигона се присъединиха военни и ядрени учени от Обнинск, общо около 100 души, групата ръководена от полковник Герасимов. Тестовата програма се казваше „Щъркел“ и ние нарисувахме малък силует на тази птица отстрани на реактора. На самолета не е имало специални външни маркировки. Всичките 23 полета по програма "Щъркел" са преминали безпроблемно, има само един авариен случай. Един ден Ан-22 излетя за тричасов полет, но веднага кацна. Реакторът не се включи. Причината се оказа некачествен щепсел, в който контактът беше постоянно нарушен. Разбрахме го, вмъкнахме мач в SR - всичко работи. Така летяха с мач до края на програмата.

На раздяла, както обикновено в такива случаи, направихме малка гощавка. Това беше празник на мъжете, които са си свършили работата. Пихме и си говорихме с военни и физици. Радвахме се, че се прибираме при семействата си. Но физиците ставаха все по-мрачни: повечето от тях бяха изоставени от жените си: 15-20 години работа в областта на ядрените изследвания се отразиха негативно на здравето им. Но те имаха други утешения: след нашите полети петима от тях станаха доктори на науките, а около петнадесет станаха кандидати.

Така, Нов епизодполетните експерименти с реактор на борда са завършени успешно, получени са необходимите данни за проектиране на достатъчно ефективна и безопасна система за управление на авиационно ядрено оръжие. съветски съюзвсе пак изпревари Съединените щати, доближавайки се до създаването на истински ядрен самолет. Тази кола беше коренно различна от концепциите от 50-те години. с реактори с отворен цикъл, чиято експлоатация би била свързана с огромни трудности и би причинила огромна вреда на околната среда. Благодарение на новата защита и затворения цикъл, радиационното замърсяване на конструкцията на самолета и въздуха беше сведено до минимум, а в екологично отношение такава машина дори имаше някои предимства пред самолетите с химическо гориво. Във всеки случай, ако всичко работи правилно, тогава изгорелият поток на ядрен двигател не съдържа нищо друго освен чист нагрят въздух.

Но това е, ако... В случай на полетно произшествие проблемите с безопасността на околната среда в проекта Ан-22ПЛО не бяха достатъчно разрешени. Изстрелването на въглеродни пръти в ядрото наистина спря верижната реакция, но отново, освен ако реакторът не беше повреден. Какво се случва, ако това се случи в резултат на удар в земята и прътите не заемат желаната позиция? Изглежда, че именно опасността от подобно развитие на събитията не позволи този проект да бъде реализиран в метал.

Въпреки това съветските дизайнери и учени продължиха да търсят решение на проблема. Освен това, в допълнение към функцията за борба с подводници, е намерена нова употреба на ядрения самолет. Възникна като логическо развитиетенденции за увеличаване на неуязвимостта на пусковите установки на междуконтинентални балистични ракети в резултат на придаването им на мобилност. В началото на 1980г. Съединените щати разработиха стратегическата система MX, в която ракетите постоянно се движат между множество убежища, лишавайки врага дори от теоретичната възможност да ги унищожи с целенасочен удар. В СССР междуконтиненталните ракети са монтирани на автомобилни шасита и железопътни платформи. Следващата логична стъпка би била да ги постави на самолет, който да патрулира над нейна територия или над океана. Благодарение на своята мобилност той би бил неуязвим за вражески ракетни атаки. Основното качество на такъв самолет беше да прекара възможно най-дълго време в полет, което означава, че системата за ядрено управление му пасна идеално.

Най-накрая беше намерено решение, което гарантира ядрена безопасност дори в случай на полетна авария. Реакторът, заедно с първичния топлообменен кръг, е проектиран като автономна единица, оборудвана с парашутна система и способна да се отдели от самолета в критичен момент и да извърши меко кацане. Така дори и самолетът да се разбие, опасността от радиационно замърсяване на района би била незначителна.

...Осъществяването на този проект беше възпрепятствано от края на Студената война и разпадането на Съветския съюз. Мотив, повтарян доста често в историята на руската авиация: веднага щом всичко беше готово за решаване на проблема, самата задача изчезна. Но ние, които оцеляхме след аварията в Чернобил, не сме много разстроени от това. И възниква само въпросът: как да се отнесем към колосалните интелектуални и материални разходи, които СССР и САЩ направиха, опитвайки се десетилетия да създадат ядрен самолет? В крайна сметка всичко е напразно!.. Не съвсем. Американците имат израз: „Ние гледаме отвъд хоризонта“. Това казват те, когато вършат работа, знаейки, че самите те никога няма да използват нейните резултати, че тези резултати могат да бъдат полезни само в далечното бъдеще. Може би някой ден човечеството отново ще си постави задачата да построи самолет, задвижван от ядрена енергия. Може би дори няма да е боен самолет, а товарен или, да речем, научен самолет. И тогава бъдещите дизайнери ще могат да разчитат на резултатите от работата на нашите съвременници. Кой току що погледна през хоризонта...

Проект за стратегически ядрен бомбардировач М-60

Летящата лаборатория на Туполев, построена на базата на Ту-95 като част от проекта „119″, се оказа практически единственият самолет, на който идеята за атомна електроцентрала поне по някакъв начин беше реализирана в метал.

Второ, задачата за създаване на реактивен бомбардировач с необходимия обхват на полета с конвенционална силова установка през 50-те години. изглеждаше непреодолимо трудно. При това свръхзвукови, необходимостта от които беше продиктувана от бързото развитие на системите за противовъздушна отбрана. Полетите на първия свръхзвуков стратегически носител в СССР М-50 показаха, че при товар от 3-5 тона, дори и с две зареждания във въздуха, неговият обсег едва достига 15 000 км. Но никой не можеше да отговори как да зарежда със свръхзвукова скорост и още повече над вражеска територия. Необходимостта от зареждане значително намали вероятността за изпълнение на бойна мисия и освен това такъв полет изискваше огромно количество гориво - общо над 500 тона за самолета за зареждане и зареждане с гориво. Тоест само за един полет полк бомбардировачи може да изразходва повече от 10 хиляди тона керосин! Дори простото натрупване на такива резерви от гориво се превърна в огромен проблем, да не говорим за безопасното съхранение и защита от възможни въздушни удари.

В същото време страната разполагаше с мощна научна и производствена база за решаване на различни проблеми в използването на ядрената енергия. Той произхожда от Лаборатория № 2 на Академията на науките на СССР, организирана под ръководството на И. В. Курчатов в самия разгар на Великата отечествена война - през април 1943 г. Първоначално основната задача на ядрените учени беше създаването на уранова бомба , но след това започна активно търсене на други възможности за използване на нов вид енергия. През март 1947 г. - само година по-късно от САЩ - в СССР за първи път на държавно ниво (на заседание на Научно-техническия съвет на Първо главно управление към Министерския съвет) се поставя проблемът за използването на топлината на ядрените реакции в електроцентралите беше повишена. Съветът реши да започне системни изследвания в тази посока с цел разработване на научната основа за генериране на електроенергия чрез ядрен разпад, както и задвижване на кораби, подводници и самолети.

Ядрен турбореактивен двигател с дизайн "иго".

Ядрен турбореактивен двигател с "коаксиален" дизайн

Едно от възможните оформления на атомния хидроплан на Мясищев

Проект за атомна летяща лаборатория
на базата на М-50

Проект за стратегически ядрен бомбардировач М-30

На екипа на Мясищев, който тогава е зает със създаването на М-50, е наредено да завърши предварителен проект на свръхзвуков бомбардировач „със специални двигатели от главния конструктор А. М. Люлка“. В OKB темата получи индекс „60“, а Ю. Н. Труфанов беше назначен за водещ дизайнер по нея. Тъй като най-общо решението на проблема се виждаше в простото оборудване на М-50 с ядрени двигатели, работещи в отворен цикъл (поради простота), се смяташе, че М-60 ще стане първият самолети с ядрен двигател в СССР. Но към средата на 1956 г. става ясно, че поставената задача не може да бъде решена толкова просто. Оказа се, че самолетът с новата система за управление има редица специфични характеристики, с които авиоконструкторите не са се сблъсквали досега. Новостта на възникналите проблеми беше толкова голяма, че никой в ОКБ, както и в цялата могъща съветска авиационна индустрия, нямаше представа как да подходи към тяхното решаване.

Стенд за изпитване на наземен реактор

Поставяне на реактора и радиационните сензори на Ту-95ЛАЛ

Конструкторите се сблъскаха с най-трудните проблеми, но работата напредна и изглеждаше, че всички трудности могат да бъдат преодолени за период от време, който е значително по-малък от увеличаването на обхвата на полета на конвенционалните самолети. През 1958 г. В. М. Мясищев, по указание на Президиума на ЦК на КПСС, изготвя доклад „Състоянието и възможните перспективи на стратегическата авиация“, в който недвусмислено заявява: „... Във връзка със значителната критика на М- Проекти 52K и M-56K [конвенционални горивни бомбардировачи , - автор] Министерството на отбраната, с оглед на недостатъчния обхват на действие на такива системи, смятаме, че би било полезно да се съсредоточи цялата работа по стратегически бомбардировачи върху създаването на свръхзвуков бомбардировъчна система с ядрени двигатели, осигуряваща необходимите полети за разузнаване и за насочени бомбардировки от висящи самолети и ракети. движещи се и неподвижни цели.

Мясищев имаше предвид преди всичко нов проект на стратегически ракетоносец с атомна електроцентрала със затворен цикъл, който беше проектиран от конструкторското бюро Н. Д. Кузнецов. Той очакваше да създаде тази кола за 7 години. През 1959 г. за него е избран аеродинамичен дизайн "canard" с делтовидни крила и значително стреловидно предно перо. Шест ядрени турбореактивни двигателя трябваше да бъдат разположени в задната част на самолета и комбинирани в един или два пакета. Реакторът беше разположен във фюзелажа. Като охлаждаща течност трябваше да се използва течен метал: литий или натрий. Двигателите могат да работят и с керосин. Затвореният работен цикъл на системата за управление направи възможно пилотската кабина да се вентилира с атмосферен въздух и значително да намали теглото на защитата. При излетно тегло от приблизително 170 тона, теглото на двигателите с топлообменници се приемаше за 30 тона, защитата на реактора и пилотската кабина беше 38 тона, а полезният товар беше 25 тона.Дължината на самолета беше около 46 m с размах на крилете приблизително 27 m.

Ту-95ЛАЛ. На преден план има контейнер със сензор за радиация

За разлика от екипа на В. М. Мясищев, който се опита да създаде свръхзвуков стратегически самолет, ОКБ-156 на А. Н. Туполев първоначално получи по-реалистична задача - да разработи дозвуков бомбардировач. На практика тази задача беше точно същата като тази, пред която са изправени американските дизайнери - да оборудват вече съществуващо превозно средство с реактор, в случая Ту-95. Въпреки това, преди екипът на Туполев дори да има време да разбере предстоящата работа, през декември 1955 г. по съветските разузнавателни канали започват да пристигат доклади за тестови полети на B-36 с реактор на борда в Съединените щати. Н. Н. Пономарев-Степной, сега академик, а в онези години все още млад служител на Курчатовския институт, си спомня: „...Един ден Меркин [един от най-близките колеги на Курчатов – авт.] получи обаждане от Курчатов и каза, че има информация, че самолет с реактор е летял в Америка. Сега отива на театър, но до края на представлението трябва да има информация за възможността за такъв проект. Меркин ни събра. Беше мозъчна атака. Стигнахме до извода, че такъв самолет съществува. Има реактор на борда, но лети с обикновено гориво. И във въздуха има изследване на самото разпръскване на радиационния поток, което ни тревожи толкова много. Без такова изследване е невъзможно да се монтира защита на ядрен самолет. Меркин отиде в театъра, където каза на Курчатов за нашите заключения. След това Курчатов предлага на Туполев да проведе подобни експерименти...”

На 28 март 1956 г. е издадено постановление на Съвета на министрите на СССР, според което КБ „Туполев“ започва проектирането на летяща ядрена лаборатория (ЛАЛ) на базата на серийния Ту-95. Преките участници в тези работи, В. М. Вул и Д. А. Антонов, говорят за това време: „...На първо място, в съответствие с обичайната си методология - първо разбере всичко ясно - А. Н. Туполев организира серия от лекции и семинари, на които водещите ядрени учени на страната A.P. Александров, A.I. Leypunsky, N.N. Ponomarev-Stepnoy, V.I. Merkin и други ни разказаха за физическите основи на атомните процеси, конструкцията на реакторите, изискванията за защита, материалите, системата за управление и др. Много скоро на тези семинари започнаха оживени дискусии: как да се комбинират ядрените технологии с изискванията и ограниченията на самолетите. Ето един пример за такива дискусии: ядрените учени първоначално ни описаха обема на реакторната инсталация като обема на малка къща. Но дизайнерите на дизайнерското бюро успяха значително да „намалят“ размерите му, особено защитните конструкции, като същевременно изпълниха всички посочени изисквания за нивото на защита на LAL. На един от семинарите А. Н. Туполев отбеляза, че „... къщите не се превозват в самолети“ и показа нашето оформление. Ядрените учени бяха изненадани - това беше първият път, когато се натъкнаха на толкова компактно решение. След внимателен анализ той беше съвместно приет за LAL на Ту-95.

Ту-95ЛАЛ. Обтекатели и въздухозаборник на реактора

За предварително проучване и придобиване на опит с реактора беше планирано да се изгради наземен тестов стенд, чиято проектна работа беше поверена на клона Томилинский на Конструкторското бюро, ръководено от И. Ф. Незвал. Стойката е създадена на базата на средната част на фюзелажа на Ту-95, а реакторът е монтиран на специална платформа с повдигач, като при необходимост може да се спуска. Радиационната защита на щанда, а след това и в LAL, беше произведена от напълно нови за авиацията материали, производството на които изискваше нови технологии.

Ту-95ЛАЛ. Демонтаж на реактора.

Самият реактор беше заобиколен от мощна защитна обвивка, също състояща се от олово и комбинирани материали, и нямаше връзка с двигателите на самолета - той служеше само като източник на радиация. В него се използва дестилирана вода като модератор на неутрони и същевременно като охладител. Нагрятата вода отдава топлина в междинен топлообменник, който е част от затворен кръг на първична циркулация на водата. През металните му стени топлината се предаваше на водата от втория кръг, в който се разсейваше във водно-въздушен радиатор. Последният беше издухан по време на полет от въздушна струя през голям въздухозаборник под фюзелажа. Реакторът излизаше малко извън контурите на фюзелажа на самолета и беше покрит с метални обтекатели отгоре, отдолу и отстрани. Тъй като цялостната защита на реактора се счита за доста ефективна, тя включва прозорци, които могат да се отварят по време на полет за провеждане на експерименти с отразена радиация. Прозорците направиха възможно създаването на радиационни лъчи в различни посоки. Тяхното отваряне и затваряне се контролира от конзолата на експериментаторите в пилотската кабина.

Проект на ядрен противолодъчен самолет на базата на Ту-114

Изграждането на Ту-95ЛАЛ и оборудването му с необходимото оборудване отне 1959-60 г. До пролетта на 1961 г. „... самолетът беше на летище близо до Москва“, продължава историята Н. Н. Пономарев-Степной, „и Туполев дойде с министър Дементиев да го разгледа. Туполев обясни системата за радиационна защита: „...Необходимо е да няма и най-малката пролука, в противен случай неутроните ще излязат през нея.“ "И какво от това?" - не разбра министърът. И тогава Туполев обясни по прост начин: „В мразовит ден излизате на летището и вашата муха е разкопчана - всичко ще замръзне!“ Министърът се засмя - казват, сега всичко е ясно с неутроните..."

Тестовете на Tu-95LAL показаха доста висока ефективност на използваната система за радиационна защита, но в същото време разкриха нейната обемност, твърде голямо тегло и необходимостта от по-нататъшно подобрение. И основната опасност от ядрен самолет беше призната като възможността от неговата авария и замърсяване на големи пространства с ядрени компоненти.

Програмата предполагаше, че през 1970 г. Ще започне разработката на серия от свръхзвукови тежки самолети с ядрена мощност под едно наименование „120“ (Ту-120). Предполагаше се, че всички те ще бъдат оборудвани с ядрени турбореактивни двигатели със затворен цикъл, разработени от конструкторското бюро Н. Д. Кузнецов. Първият от тази серия трябваше да бъде бомбардировач с далечен обсег, подобен по предназначение на Ту-22. Самолетът е изпълнен в съответствие с нормална аеродинамична конфигурация и е самолет с високо крило със стреловидни крила и опашни повърхности, велосипедно шаси и реактор с два двигателя в задната част на фюзелажа, на максимално разстояние от пилотската кабина. Вторият проект беше щурмови самолет с ниска надморска височина с ниско монтирано триъгълно крило. Третият беше проектът за стратегически бомбардировач с далечен обсег

И все пак програмата Туполев, подобно на проектите на Мясищев, не беше предназначена да бъде преведена в реални проекти. Дори няколко години по-късно правителството на СССР го затвори. Причините като цяло бяха същите като в Съединените щати. Основното е, че атомният бомбардировач се оказа непосилно сложна и скъпа оръжейна система. Новопоявилите се междуконтинентални балистични ракети решиха проблема с пълното унищожаване на врага много по-евтино, по-бързо и, така да се каже, по-гарантирано. А съветската страна нямаше достатъчно пари - по това време имаше интензивно разполагане на междуконтинентални балистични ракети и атомен подводен флот, за което бяха изразходвани всички средства. Нерешените проблеми на безопасната експлоатация на ядрените самолети също изиграха роля. Политическото вълнение също напусна съветското ръководство: по това време американците вече бяха ограничили работата в тази област и нямаше с кого да се изравнят, а продължаването беше твърде скъпо и опасно.

Затварянето на ядрените въпроси в конструкторското бюро на Туполев обаче изобщо не означаваше изоставянето на атомната електроцентрала като такава. Военно-политическото ръководство на СССР отказа само да използва ядрен самолет като средство за доставяне на оръжия за масово унищожение директно до целта. Тази задача беше възложена на балистични ракети, вкл. на базата на подводници. Подводниците могат тайно да наблюдават край бреговете на Америка в продължение на месеци и във всеки един момент да ударят със светкавична скорост от близко разстояние. Естествено, американците започнаха да предприемат мерки, насочени към борба със съветските ракетни подводници, като най-доброто средство за такава борба се оказаха специално създадените атакуващи подводници. В отговор съветските стратези решават да организират лов за тези потайни и подвижни кораби и дори в райони на хиляди километри от родните им брегове. Беше признато, че достатъчно голям противолодъчен самолет с неограничен обхват на полета, който може да осигури само ядрен реактор, може най-ефективно да се справи с тази задача.

И така, нова серия от летателни експерименти с реактор на борда беше завършена успешно, бяха получени необходимите данни за проектиране на достатъчно ефективна и безопасна система за управление на авиационно ядрено оръжие. Въпреки това Съветският съюз изпревари Съединените щати, доближавайки се до създаването на истински ядрен самолет. Тази кола беше коренно различна от концепциите от 50-те години. с реактори с отворен цикъл, чиято експлоатация би била свързана с огромни трудности и би причинила огромна вреда на околната среда. Благодарение на новата защита и затворения цикъл, радиационното замърсяване на конструкцията на самолета и въздуха беше сведено до минимум, а в екологично отношение такава машина дори имаше някои предимства пред самолетите с химическо гориво. Във всеки случай, ако всичко работи правилно, тогава изгорелият поток на ядрен двигател не съдържа нищо друго освен чист нагрят въздух.

4. Комбиниран турбореактивно-ядрен двигател:

1 - електрически стартер; 2 - амортисьори; 3 - въздуховод с директен поток; 4 - компресор;

5 - горивна камера; 6 - тяло ядрен реактор; 7 - горивен възел.

Въпреки това съветските дизайнери и учени продължиха да търсят решение на проблема. Освен това, в допълнение към функцията за борба с подводници, е намерена нова употреба на ядрения самолет. Възникна като логично развитие на тенденцията за увеличаване на неуязвимостта на пусковите установки на междуконтинентални балистични ракети в резултат на придаването им на мобилност. В началото на 1980г. Съединените щати разработиха стратегическата система MX, в която ракетите постоянно се движат между множество убежища, лишавайки врага дори от теоретичната възможност да ги унищожи с целенасочен удар. В СССР междуконтиненталните ракети са монтирани на автомобилни шасита и железопътни платформи. Следващата логична стъпка би била да ги постави на самолет, който да патрулира над нейна територия или над океана. Благодарение на своята мобилност той би бил неуязвим за вражески ракетни атаки. Основното качество на такъв самолет беше да прекара възможно най-дълго време в полет, което означава, че системата за ядрено управление му пасна идеално.

Енергийният проблем, проблемът за компактния източник на енергия с висока мощност и ефективното преобразуване на тази енергия в тяга, стои пред създателите на летателната технология от самото й начало - и все още не е напълно решен. Днес, с редки изключения, се използват термохимични двигатели, използващи изкопаеми въглеводородни горива. На първо място, има по-малко суетене с него в експлоатация и това надделява над всички възможни недостатъци, че те просто се опитват да не ги помнят...

Но недостатъците не изчезват от това! Поради това многократно са правени опити за преминаване към други енергийни източници. И на първо място, вниманието на авиоконструкторите и ракетните учени беше привлечено от атомната енергия - все пак енергийното съдържание на 1 g U235 е еквивалентно на 2 тона керосин (заедно с 5 тона кислород)!

Двигателите на ядрени самолети и ракети обаче останаха на щандовете. Три самолета с ядрени реактори на борда излетяха, но с една единствена цел - да тестват компактен реактор и да проверят неговата защита...

Защо? Да се върнем 60 години назад...

АМЕРИКАНСКО ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВО

Още през 1942 г. един от лидерите на американската програма за атомна бомба, Енрико Ферми, обсъди с други участници в този проект възможността за създаване на авиационни двигатели, използващи ядрено гориво. Четири години по-късно, през 1946 г., служители от лабораторията по приложна физика към университета Джон Хопкинс посвещават специално изследване на този проблем. През май същата година командването на ВВС на САЩ одобри пилотния проект „Ядрена енергия за авиационни двигатели„(NEPA - ядрена енергия за задвижване на самолети), насочена към разработване на ядрени двигатели за стратегически бомбардировачи с голям обсег.

Работата по внедряването му започна в Националната лаборатория Оук Ридж с участието на частната компания Fairchild Engine & Airframe Co. През 1946-48г. Около 10 милиона долара бяха изразходвани за проекта NEPA.

В края на 40-те години на миналия век лидерите на военновъздушните сили стигнаха до заключението, че разработването на ядрени авиационни двигатели е най-добре да се направи в сътрудничество с Комисията за атомна енергия. В резултат на това проектът NEPA беше отменен и през 1951 г. беше заменен от съвместна програма на ВВС и Комисията - Самолетно ядрено задвижване (ANP). В същото време беше договорено разделение на труда от самото начало: Комисията по атомна енергия отговаряше за разработването на компактен реактор, подходящ за инсталиране на тежки бомбардировачи, а военновъздушните сили отговаряха за проектирането на самолетни турбореактивни двигатели които получават енергия от него. Ръководителите на програмата решиха да разработят две версии на такива двигатели и възложиха тези договори на General Electric и Prutt & Whitney. И в двата случая се предполагаше, че реактивната тяга ще бъде създадена от прегрята сгъстен въздух, отнемане на топлина от ядрен реактор. Разликата между двете версии на двигателя беше, че в проекта на General Electric въздухът трябваше да охлажда реактора чрез директно обдухване, а в проекта Prutt & Whitney чрез топлообменник.

Практическото изпълнение на програмата ANP стигна доста далеч. До средата на 50-те години на миналия век тя произвежда прототип на малък ядрен реактор с въздушно охлаждане. За командването на ВВС беше важно да се увери, че този реактор може да бъде стартиран и затворен по време на полет, без да създава заплаха за пилотите. За своите летателни тестове беше разпределен гигантски бомбардировач B-36H с 10 двигателя, чийто полезен товар беше близо четиридесет тона. След преустройството на самолета реакторът е поставен в бомбовия отсек, а пилотската кабина е защитена с щит от олово и гума.

От юли 1955 г. до март 1957 г. тази машина извършва 47 полета, по време на които реакторът периодично се включва и изключва в режим на празен ход, с други думи, без натоварване. По време на тези полети не са възникнали извънредни ситуации.

Получените резултати позволиха на General Electric да направят следващата стъпка. Неговите инженери построиха три версии на новия ядрен реактор HTRE и в същото време разработиха експериментален авиационен турбореактивен двигател X-39, за да го съчетаят. Новият двигател премина успешно наземни стендови изпитания заедно с реактора. Експерименталните пускове на най-модерната версия на реактора HTRE-3 показаха, че на негова основа е възможно да се проектира реактор, чиято мощност вече ще бъде достатъчна за задвижване на тежки самолети.

Първият известен американски проект за самолет с ядрен двигател е 75-тонният X-6 от Convair, който се разглежда като развитие на стратегическия бомбардировач B-58 (1954) от същия разработчик. Подобно на прототипа, X-6 е замислен като превозно средство без опашка и делтави крила. 4 X-39 ATJ бяха разположени в опашната част (въздухозаборници над крилото), освен това още 2 „обикновени“ турбореактивни двигателя трябваше да работят по време на излитане и кацане. По това време обаче американците разбраха, че отворената схема не е подходяща и същото сътрудничество поръча електроцентрала с въздушно отопление в топлообменник и самолет за него. Новата кола се казва NX-2. Разработчиците го видяха като „патица“. Ядреният реактор трябваше да бъде разположен в централната част, двигателите в задната част, а въздухозаборниците под крилото. Самолетът е трябвало да използва от 2 до 6 спомагателни турбореактивни двигателя.

През 1953 г., когато президентът Дуайт Айзенхауер идва в Белия дом, новият министър на отбраната на САЩ Чарлз Уилсън нарежда спиране на работата. През 1954 г. програмата ANP е възобновена, но както Пентагонът, така и Комисията за ядрена енергия не й обръщат особено внимание, в резултат на което цялостното управление на програмата е неефективно. През март 1961 г., само два месеца след встъпването в длъжност на новия президент на САЩ Джон Ф. Кенеди, програмата ANP е затворена и оттогава никога не е възобновена. Общо за него са похарчени над 1 милиард долара.

Но не мислете, че опитите за създаване на атмосферни самолети с ядрен двигател в Съединените щати са били ограничени до програмите NEPA-ANP, защото имаше и програма за създаване на линейно реактивен ядрен ракетен двигател PLUTO за свръхзвукова круизна ракета SLAM! И този двигател достигна стендови тестове, докато използването на ракета („патица“ с триъгълно крило, долна перка и въздухозаборник) се виждаше, както следва: вертикално изстрелване на 4 ускорителя с твърдо гориво и ускорение до скоростта на изстрелване на ramjet, крейсерски полет (и на ниска надморска височина), нулиране на бойни глави. Освен това се предполагаше, че SLAM ще може, преминавайки над вражески цели на ниска надморска височина и свръхзвукова скорост, да ги унищожи със звуков бум!

СЪВЕТСКИЯТ ОТГОВОР

Отне известно време на съветското ръководство да разбере, че, първо, междуконтинентален самолет, използващ „конвенционално“ гориво, може да не работи и, второ, ядрената енергия също може да реши този проблем. Забавянето в реализирането на последното беше улеснено от невероятната дори за нашите стандарти секретност, която ни обгръщаше до средата на 50-те години. вътрешни ядрени разработки. Въпреки това на 12 август 1955 г. Централният комитет на КПСС и Министерският съвет на СССР приемат Резолюция № 1561-868 за създаването на PAS, перспективен ядрен самолет. Самият дизайн на самолета е поверен на конструкторското бюро A.N. Туполев и В.М. Мясищев и „специални“ двигатели за тях - на екипи, ръководени от Н.Д. Кузнецов и А.М. Люлка.

Има различни мнения за дизайнерските таланти и личните качества на Андрей Николаевич Туполев, но едно е безспорно - той беше изключителен организатор на самолетостроенето. Познавайки като никой „подводните течения“ на мрачния „океан“ на Министерството на авиационната промишленост, той успя да осигури на своето конструкторско бюро стабилна позиция, въпреки всички сътресения, които продължиха дори в условия, за които той дори не можеше да мечтае в кошмар. Туполев прекрасно разбираше, че ядрените самолети утре няма да летят, но настроението „на върха“ може да се промени много по-бързо и утре ще трябва да се борят за програмата, която днес е приоритетна, за да я запазят до вдругиден , когато отново ще се наложи спешно... Затова основното внимание на Андрей Николаевич насочи към научно-техническата база, вярвайки, че след като се научи да работи с ядрена технология, винаги може да се направи самолет...

В резултат на това на 28 март 1956 г. е издадено постановление на правителството за създаване на летяща лаборатория на базата на стратегическия бомбардировач Ту-95 за „изследване на влиянието на радиацията от авиационен ядрен реактор върху оборудването на самолета, т.к. както и изучаване на въпроси, свързани с радиационната защита на екипажа и особеностите на експлоатация на самолет с ядрена енергия.” реактор на борда.” Две години по-късно са построени наземна стоянка и инсталация за самолета, транспортирани до полигона в Семипалатинск, а през първата половина на 1959 г. агрегатите започват работа.

От май до август 1961 г. самолетът Ту-95ЛАЛ извършва 34 полета. Според слуховете, циркулиращи в отбранителната индустрия, един от основните проблеми е прекомерното облъчване на пилотите през околния въздух, което ясно потвърждава: разрешената защита от сянка в космоса в атмосферата не е подходяща, което веднага я прави шест пъти по-тежка. .

Следващият етап трябваше да бъде Ту-119 - същият Ту-95, но два средно големи турбовитлови NK-12 бяха заменени с ядрени NK-14A, в които вместо горивни камери бяха монтирани топлообменници, загрява се от ядрен реактор, разположен в товарното отделение. От другите проекти на ядрени самолети Туполев нещо определено може да се каже само за Ту-120, ядрената версия на свръхзвуковия бомбардировач Ту-22. Предполагаше се, че 85-тонният самолет с дължина 30,7 м и размах на крилата 24,4 м (площ на крилото 170 м2) ще ускори до 1350-1450 км/ч на височина 8 км. Машината беше класически дизайн с високо крило, двигателите и реакторът бяха разположени в опашната част...

Въпреки това, скоро след завършването на полетите на LAL, програмата беше съкратена. Владимир Михайлович Мясищев е изключителен съветски авиоконструктор. Създаденият от него самолет става знаков за родната (и световната) авиация. Неговият организационен талант е безспорен - той създава своето дизайнерско бюро три пъти от нулата в не най-благоприятните външни условия. Но както показа практиката, това се оказа недостатъчно...

Изстрадал много при получаването на необходимата далечина на действие на първия съветски междуконтинентален бомбардировач М-4 и постепенно затънал в проблемите на свръхзвуковия М-50, Мясищев грабна възможностите на ядрената енергетика, както се казва, с две ръце. Освен това проблемът с гарантираното постигане на целите на територията на потенциален враг все още не беше решен. Така че Владимир Михайлович смело пое не дългосрочна програма, а конкретен самолет - М-60.

В това Мясищев намери пълната подкрепа на ядрените учени и учените по двигатели, най-малкото на Архип Михайлович Люлка, който доброволно се включи в разработването на ядрени двигатели с отворен дизайн. По-късно на базата на конструкторското бюро Люлка за тази цел е създаден специален СКБ-500. Използвайки основната идея за поставяне на сърцевината във въздуховода на двигателя, разработчиците предложиха три варианта на оформление - коаксиален, „кобилица“ и комбиниран.

В първата активната зона, както се казва, „един към един“ замени горивната камера на конвенционален турбореактивен двигател. Схемата дава максимална енергийна мощност, осигурява минимално средно сечение (в случая площта на напречното сечение) на самолета, но създава чудовищни проблеми при експлоатацията. Втората донякъде опрости операцията, но увеличи съпротивлението с един и половина пъти. И накрая, най-обещаващата на този етап се смяташе за комбинирана схема, при която ядрен реактор се поставя в камерата за допълнително изгаряне на турбореактивен двигател, в резултат на което целият агрегат може да работи както като конвенционален турбореактивен двигател, така и като турбореактивен двигател двигател с ядрено допълнително изгаряне и като ramjet ядрен двигател при високи скорости. Пилотът и навигаторът бяха поставени един до друг в защитена капсула. Уникална характеристика на самолета беше, че системата за поддържане на живота на екипажа не можеше - както обикновено се прави - да използва околния въздух, а кабината беше снабдена с запаси от течен кислород и азот.

Дизайнерите обаче веднага се сблъскаха с проблеми, които (а не околната среда!) в крайна сметка оставиха самолета „заземен“. Факт е, че не е достатъчно да има източник на енергия с чудовищна мощност на борда - той също трябва да бъде преобразуван в тяга. Тоест, за загряване на работния флуид, в този случай - атмосферен въздух. Така че, ако в горивната камера на термохимичен двигател нагряването се извършва в целия му обем, тогава в активната зона на реактора (или в топлообменника) - само по повърхността, издухана от въздуха. В резултат на това съотношението на тягата на двигателя към площта на средната му част намалява, което се отразява негативно на захранването на самолета като цяло. Имайки неограничен обсег на действие, ядреният самолет не беше толкова височинен и високоскоростен, колкото би искал (и с основание!) военният клиент в края на 50-те години на миналия век...

Не трябваше обаче да забравяме и околната среда – най-предварителните проучвания на технологията за наземно обслужване на самолети с отворени двигатели са повече от впечатляващи и днес. Нивото на радиация след кацане не би позволило приближаване на самолета, докато двигателите (или техните сърцевини) не бъдат извадени и съхранявани в защитен склад от дистанционно управлявани манипулатори. Всъщност само по този начин (дистанционно управлявани машини) наземното обслужване изобщо беше възможно. Екипажът трябваше да се приближи и напусне самолета през подземен тунел. Съответно, дизайнът на самолет, предназначен за такава поддръжка, трябва да бъде възможно най-опростен, а аеродинамиката - как ще стане... Не е изненадващо, че беше обърнато значително внимание на вариантите на PAS с морско базиране - с обърнати двигатели изключени, те могат да бъдат спуснати във водата, поне временно изолирайки самолета от радиация...

Именно във версията на хидроплана M-60P се появиха първите разработки на електроцентрала със затворен контур - реактор в защитено отделение загрява въздуха в 4 или 6 турбореактивни двигателя.

Идейният проект на М-60 е обсъден на съвещание в Конструкторското бюро на Мясищев на 13 април 1957 г. и... не получава подкрепа. Както горните причини, така и несигурността на перспективите за създаване на двигатели с отворена верига изиграха роля. И затворените мясищевци бяха изцяло ангажирани с проекта М-30. Предварителният проект предвиждаше създаването на височинен самолет от 3200 км/ч на височина 17 км (и се оказа, че при намаляване тягата на ядрения двигател не се увеличава, както на химическия двигател, а намалява...). За да излети и да скочи на 24 км, докато преодолява противовъздушната отбрана, към двигателите се подава керосин. При излетна маса от 165 тона и полезен товар от 5,7 тона обхватът на М-30 се приемаше за 25 000 км. На борда трябваше да има не повече от 16 тона керосин... Дължината на самолета беше 40 - 46 м, размахът на крилата беше 24 - 26,9 м. Дизайнът беше бързо определен - "патица" с голяма делта крило, 6 комбинирани турбореактивни ядрени двигатели НК -5 разработки на Н.Д. Кузнецова. Екипажът - същите 2 души - вече не бяха разположени един до друг, а един след друг (за да се намали средната част на самолета). Работата по M-30 продължава до 1961 г., до прехвърлянето на Myasishchevsky OKB-23 на V.N. Chelomey и пренасочването му към космически теми...

НАПРАВЕНИ ИЗВОДИ

Така че защо след като са похарчили не 1, както пише Washington ProFile, а 7 милиарда долара, американците са спрели работата по ядрен самолет? Защо смелите - но реални - проекти на Мясищев останаха на хартия, защо дори изключително "приземният" Ту-119 не полетя? Но в същите тези години имаше и британски проект за свръхзвуков самолет Avro-730... Дали ядрените самолети бяха изпреварили времето си или бяха погубени от някакви фатални вродени дефекти?

Нито едното, нито другото. Ядрените самолети просто се оказаха ненужни в линията на развитие, която пое световната авиация!

Двигателите с отворена верига са, разбира се, технически екстремизъм. Дори стените на активната зона да са абсолютно износоустойчиви (което е невъзможно), самият въздух се активира при преминаване през реактора! Но трудностите при експлоатацията и изхвърлянето на „светещата“ конструкция на самолета след многократно дългосрочно облъчване бяха посочени само в предварителния проект. Друго нещо е затворена верига.

Но самолетът има свои собствени характеристики. В „чистия“ си вид, само с въздуха, загрят от топлината от реактора (или с парна турбина, задвижваща витлата!), атомният самолет не е много добър за маневриране, пробиви и скокове - всичко, което е типично за бомбардировачите . Съдбата на такова устройство е дълъг полет с постоянна скорост и височина. Базиран някъде на едно специално летище, той е в състояние многократно да достигне всяка точка на планетата и да кръжи над нея толкова дълго, колкото желае...

И... защо ни трябва такъв самолет, за какво може да служи, какви военни или мирни задачи може да решава??? Това не е бомбардировач, не е разузнавателен самолет (невъзможно е да го скриете!), Не е транспортен самолет (къде и как да го натоварите и разтоварите?), Едва ли пътнически лайнер (дори в ерата на технологичния оптимизъм американците не успяха да качат пътници на ядрения круизен кораб Savannah).

Какво остава, въздушен команден пункт, летяща ракетна база с голям обсег, самолет за борба с подводници? Освен това имайте предвид, че трябва да се изградят много такива машини, в противен случай цената им ще бъде непосилна, а надеждността им ниска...

Именно като самолет на ООП е направен екстремният опит у нас за създаване на ядрен самолет. През 1965 г. при различни нивабяха приети редица резолюции за разработването на системи за противоподводна отбрана и по-специално с резолюцията на Централния комитет на КПСС и Министерския съвет на СССР от 26 октомври KB O.K. На Антонов е поверено създаването на самолет за противоподводна отбрана със свръхдалечен обсег и малка надморска височина с атомна силова установка Ан-22ПЛО.

Тъй като Ан-22 имаше същите двигатели като Ту-95 (с различни витла), силовата установка беше същата като на Ту-119: ядрен реактор и комбиниран турбовитлов двигател NK-14A, и четирите. Излитането и кацането трябваше да се извършват на керосин (мощност на двигателя 4 x 13000 к.с.), крейсерски полет - на ядрена енергия (4 x 8900 к.с.). Прогнозната продължителност на полета е 50 часа, обхватът на полета е 27 500 км.

Фюзелажът с диаметър 6 метра (базовият самолет има размери на товарната кабина от 33,4 x 4,4 x 4,4 m) трябваше да побере не само ядрен реактор в кръгова биозащита, но и оборудване за търсене и наблюдение, система за противоподводни оръжия и значителен екипаж, необходим за поддържането на всичко това.

Като част от програмата An-22PLO през 1970 г. са извършени 10 полета на Антей с неутронен източник, а през 1972 г. - 23 полета с малък ядрен реактор на борда. Както в случая с Ту-95ЛАЛ, те бяха тествани преди всичко за радиационна защита. Причините за прекратяването на работата все още не са оповестени. Може да се предположи, че съмненията са причинени от бойната устойчивост на самолета в условията на господство над морето от авиация (предимно палубна) на потенциален противник...

В средата на 80-те години американски инженери разкриват идеята за ядрен самолет - база... за войски със специално предназначение. Използването на чудовище, превозващо ескортни изтребители, щурмови самолети и тежки товарни самолети C-5B Galaxy като десантни кораби, беше разгледано на примера на потушаването на антиамериканско въстание в Турция... Много реалистичен сценарий, нали ?

Въпреки това има, има една „екологична ниша“ за крилати самолети. Това е мястото, където авиацията среща космонавтиката. Но това е отделен разговор.

2. M-60 с двигатели "иго": тегло при излитане - 225 тона, полезен товар - 25 тона, височина на полета - 13-25 km, скорост - до 2M, дължина - 58,8 m, размах на крилата - 30,6 m

3. М-60 с комбиниран двигател, характеристиките на полета са същите, дължина - 51,6 м, размах на крилата - 26,5 м; Цифрите показват: 1 - турбореактивен двигател; 2 - ядрен реактор; 3 - пилотска кабина

Александър КУРГАНОВ.

В средата на 50-те - началото на 60-те години на миналия век СССР започна да разработва самолет с атомна силова установка. Летящата ядрена лаборатория, базирана на самолета Ту-95М, след като премина тестове на наземна стойка, проведе серия от експериментални полети през 1962-1963 г., но програмата скоро беше съкратена (виж „Наука и живот” № 6, 2008 г.) . Резултатите от тези тестове днес са почти забравени. А създателите на атомния самолет, които могат да събират и обобщават уникален опит, уви, са все по-малко живи. Спомня си участник в проекта, научен секретар на Научноизследователския институт по авиационна техника Александър Василиевич Курганов, бивш водещ инженер по летателни изпитания в Института за летателни изследвания и ръководител на екип за тестване на бордовото оборудване в летяща ядрена лаборатория.

Наука и живот // Илюстрации

Летяща ядрена лаборатория, създадена на базата на самолет Ту-95М и оборудвана с ядрен реактор - симулатор на истинска атомна електроцентрала.

Разпределение на неутронния поток, излъчван от ядрения реактор ВВР-2, инсталиран на Ту-95М. Тестовият полет се проведе при отворен предпазен клапан на реактора.

Схема на водоохлаждаемия енергиен реактор ВВЕР-2, на който са извършени първите тестове на авиационно оборудване за радиационна устойчивост.

А. В. Курганов получи този часовник и бележка от ръцете на генералния конструктор А. Н. Туполев за участието си в създаването на самолет с ядрен двигател.

През 50-те години на миналия век Съветският съюз направи успешни стъпки в развитието на ядрената енергетика. Първата местна атомна електроцентрала вече беше в експлоатация и се разработваха проекти за атомни ледоразбивачи и подводници. Ръководителят на съветския атомен проект Игор Василиевич Курчатов реши, че е дошло времето да се повдигне въпросът за създаването на ядрен самолет.

Предимствата на ядрените двигатели бяха очевидни: практически неограничен обхват и продължителност на полета с минимален разход на гориво - само няколко грама уран за десетки часове полет. Такъв самолет отвори най-привлекателните перспективи за военната авиация. Първите проучвания на проекта обаче показаха, че не е възможно напълно да се защити самолетът от изпускане на радиоактивно лъчение извън структурата на реактора. Тогава беше решено да се създаде така наречената сенчеста защита на пилотската кабина и цялото бордово оборудване извън пилотската кабина, подложено на гама-неутронно облъчване, да бъде щателно проверено. Първата стъпка беше да разберем как ще се държат незащитените устройства, когато реакторът работи.

Ефектът на радиоактивното излъчване върху бордовото оборудване е изследван от служители на Института за летателни изследвания (LII) и Института по атомна енергия (IAE). Така се развива общност от инженери и дизайнери, специалисти по авиационно оборудване и ядрени физици. За изследванията в ИАЕ ни предоставиха реактор ВВЕР-2, в който водата охлажда апарата и същевременно служи като модератор на неутрони до енергиите, необходими за поддържане на контролирана верижна реакция.

Групата се ръководи от В. Н. Сучков. От Летателно-изследователския институт, А. В. Курганов, Ю. П. Гаврилов, Р. М. Костригина, М. К. Бушуев,
Б. М. Сорокин, В. П. Конарев, В. К. Селезнев, Л. В. Романенко, Н. И. Макаров, В. П. Федоренко, И. Т. Смирнов, Г. П. Брусникин, Н. Н. Солдатов, И. Г. Хведченя, А. С. Михайлов, В. М. Груздов, В. С. Лисицин и др. От Института по атомна енергия експерименталната работа се ръководи от Г. Н. Степанов, Н. А. Ухин, А. А. Шапкин.

Още в самото начало на експериментите специалистите се сблъскаха с редица трудности. Първо, изследваните устройства и оборудване се нагряват доста силно поради поглъщането на радиационна енергия. Второ, визуалният контрол и всякакъв контакт с изследваните проби бяха напълно изключени. Трето, за чистотата на експериментите беше много важно да се провеждат изследвания в условия, възможно най-близки до условията на полет, а на надморска височина самолетното оборудване без налягане работи в разредена атмосфера. За да се създаде разреждане на въздуха, са конструирани малки камери под налягане, от които специален компресор изпомпва въздуха. Изследваните устройства са инсталирани в барокамери и поставени в канала на ядрен реактор близо до активната му зона.

Впоследствие към експериментите бяха свързани: първата атомна електроцентрала във Физико-енергийния институт на името на. A. I. Leypunsky (IPPE), инсталации за облъчване във филиала на Физико-химичния институт на името на. Л. Я. Карпова (FHI) в Обнинск. В резултат на тези работи за първи път в страната беше определена реалната радиационна устойчивост на бордовото оборудване на самолета и най-чувствителните продукти, елементи и материали, идентифицирана е „йерархия“ на радиационна устойчивост по видове оборудване , и други важни проблеми бяха разрешени.

Следващият етап от работата по програмата за създаване на ядрен самолет беше разработването и изграждането на стенд за наземно изпитване на летяща ядрена лаборатория (LAL). Стендът беше необходим за провеждане на дозиметрични изследвания в реалната конфигурация на самолета Ту-95М, както и за оценка на работата на продуктите в реални условия. На щанда те разгледаха бордовото радиооборудване и електрически блокове, оцениха количеството на радиоактивността, причинена от излагане на неутрони, както и намаляването й с времето. Тези данни бяха много важни от гледна точка на експлоатацията и следполетното обслужване на самолета.

Спомням си един епизод, свързан с работата на реактора, който разтревожи цялата група. Един ден, по време на контролна проверка, операторът забеляза обилна бяла пяна на водната повърхност на резервоара, подобна на пяна прах за пране. Ядрените учени се притесняват: ако е органична пяна, не е толкова лошо - има някъде уплътнение "gasit", а ако е неорганично, е много по-лошо - корозия на алуминия, от който са корпусите на горивните елементи (горивните елементи) направени е възможно, и те съдържат ядрено гориво - уран. Всички разбраха, че разрушаването на корпусите на горивните пръти може да доведе до катастрофални последици.

За да се разбере ситуацията, на първо място беше необходимо да се определи химическият състав на пяната. Взехме проби и отидохме в Семипалатинск, до най-близката лаборатория. Но химиците все още не са разбрали дали е органичен или не.

Един от водещите специалисти на ИАЕ спешно отлетя на мястото и посъветва първото нещо да се изплакне резервоарът на реактора с алкохол. Но тази процедура не помогна - устройството продължи да произвежда пяна. Тогава те решиха още веднъж да разгледат внимателно цялата конструкция на реактора отвътре. За да не се „хване“ повишена доза радиация, беше възможно да се работи вътре в резервоара за не повече от пет минути. Проверката беше извършена от млади механици от Конструкторското бюро на името на. А. Н. Туполев. Накрая един от тях извика „Намерих го!“ излезе от резервоара, държейки в ръцете си парче микропореста гума. Може само да се гадае как този чужд предмет е попаднал там.

През май 1962 г. започва фазата на летателни изпитания, в които участва нашата бригада. Дозиметричните и други изследвания в условията на полет показват, че по време на работа на реактора обхватът на радиокомуникацията се намалява под въздействието на неутронен поток и кислородът, разположен в специални контейнери извън защитената кабина, който екипажът диша по време на полет на голяма височина , се активира (озонови молекули - O 3). В същото време елементите на електрическото оборудване работеха доста стабилно.

Мащабната и много интересна работа по създаването на ядрен самолет, за съжаление, не беше завършена. Програмата беше затворена, но участието в нея остана в паметта ми до края на живота ми. По-късно трябваше да участвам в различни полети и космически експерименти, полетни тестове на първия свръхзвуков пътнически самолет Ту-144 и изстрелването на космическия кораб за многократна употреба Буран. Получих различни награди, но най-скъпият сред тях беше часовникът, който ми беше даден от генералния конструктор академик Андрей Николаевич Туполев за участието му в проекта за създаване на ядрен самолет. Часовникът все още работи отлично и се превърна в семейна реликва.