Branduolinių lėktuvų varikliai SSRS. Sovietų branduolinių lėktuvų projektai

Ameriką po Antrojo pasaulinio karo užplūdo „atominės manijos“ banga, kai įtakingi visų šalies techninių korporacijų protai nedaliai tikėjo neribotomis atomo galimybėmis. Buvo rimtai svarstomi branduolinių sraigtasparnių, automobilių, traukinių ir vandens transporto priemonių projektai. Optimizmas dėl pigios ir neribotos energijos buvo visiškai pagrįstas visišku pasitikėjimu atomu ir pasitikėjimu jo saugumu.

JAV, karinių pareigūnų svajonės ir realybė

Ir, žinoma, atsirado orlaivių su branduoliniais varikliais projektai. Perspektyva būti ore, matuojama tik fizinėmis įgulos galimybėmis, o nuotolis – šimtais tūkstančių kilometrų! Tai labai pakurstė mokslininkų ir dizainerių vaizduotę. O kariniai skyriai tiesiog miegojo ir matė, kaip įgaunamas pranašumas prieš visus ir viską, o JAV įtaka situacijai visame pasaulyje ir visuose žemės kampeliuose...

JAV strategiją ilgam ėmė lemti prasidėjusi akistata su Rytų bloku, t.y. TSRS. Šaltuoju karu vadinama konfrontacija tarp Rytų ir Vakarų nulėmė užduotį sukurti bombonešį, galintį pristatyti savo krovinį į bet kurį teritorijos tašką. Sovietų Sąjunga.

Norint įveikti tokius atstumus, lėktuvui reikėjo iš esmės naujos elektrinės. 1946 m. JAV oro pajėgos, vadovaujamos kovinio generolo Curtis Lemmey, pradėjo dirbti su atominės energijos panaudojimu skraidant lėktuvus. Įsigaliojo orlaivio kūrimo programa. Atominės elektrinės (AE) bandymams buvo svarstomi keli platformų variantai, pirmajame etape tai buvo amfibiniai orlaiviai. Be branduolinio kuro valdymo sistemų karinio panaudojimo, rimtai buvo svarstoma galimybė naujovę panaudoti civilinėje aviacijoje. Bet, laimei, taip neatsitiko.

1949 m. rugsėjį JAV žvalgybinis lėktuvas paėmė oro mėginius atmosferoje, aukštai virš SSRS. Gauti pavyzdžiai aiškiai parodė, kad SSRS vykdo aktyvus darbas dėl branduolinės energijos bandymų ir taikymo. Be to, 1950 metais prasidėjo Korėjos karas. Šaltasis karas virto „karštu“, privertęs paspartinti planus sukurti orlaivį.

1951 m. buvo pradėti statyti pirmieji du variantai. Buvo planuota, kad 1957 metais branduoliniai orlaiviai jau bus plačiai naudojami. Naujasis lėktuvas turėjo turėti du branduolinius variklius. Užduotis – nuolat patruliuoti prie SSRS sienų. „Konvejerio“ įmonė dirbo kurdama tokį orlaivį. Buvo sukurtas būsimas branduolinis lėktuvas, preliminariai pavadintas WS-125 (B-72). Tačiau grįžkime prie dar neegzistuojančios kontrolės sistemos sukūrimo ir kitų kliūčių, kurias reikėjo įveikti.

Norint ištirti radiacijos poveikį įgulai ir apsaugą nuo jos, buvo nuspręsta sukurti branduolinį reaktorių, kuris būtų patalpintas orlaivyje. Po to lėktuvas turėjo atlikti kelis skrydžius. Buvo nuspręsta, kad į įgulas bus tik vyresnio amžiaus pilotai arba pilotai, kurių sveikata neleidžia daugintis.

Skrydžių su branduoliniu reaktoriumi bandymų platforma ir būsima pačios branduolinės kontrolės sistemos nešėja buvo didžiausias to meto JAV bombonešis B-36 Conveyor. Šio milžino sparnų plotis buvo 70 m, o skrydžio nuotolis siekė 13 tūkstančių km.

B-36

Reaktorius buvo sumontuotas lėktuvo bombų skyriuje ir nebuvo prijungtas prie variklių. Lankelyje jie įrengė kabiną, apsaugotą 12 tonų švino, 5 įgulos nariams - 1 ir 2 pilotams, skrydžio mechanikui ir 2 branduolinio reaktoriaus mechanikams. Pagrindinis šių bandymų tikslas buvo apsaugoti įgulą nuo radiacijos. Pirmasis NB-36 skrydis (raidė „N“ nuo žodžio „Branduolinis“ – branduolinis) įvyko 1955 m. rugsėjo 17 d. Bandymai patvirtino saugaus skrydžio galimybę, esant sunkiam apsauginiam ekranui. Nuo 1955 iki 1957 metų buvo atlikta 40 sėkmingų skrydžių. Atėjo laikas sumontuoti ir išbandyti branduolinį variklį. Bandymui skirta tiesioginio srauto varomoji sistema svėrė 80 tonų.

Tokio variklio veikimo principas gana paprastas: reaktorius įkaitina orą ir tiekia jį į degimo kamerą, kur jis plečiasi, kaip ir įprastame turboreaktyviniame variklyje, ir jėga išstumiamas iš purkštuko, sukurdamas trauką. Tai buvo tiesioginio srauto SU versija. Veikimo principas buvo paprastas, bet techninis sprendimas sukėlė daug sunkumų. Pagrindinis sunkumas buvo oro tarša radioaktyviosiomis dalelėmis. Tada buvo sukurta antroji valdymo sistemos versija, o ne tiesioginio srauto. Tačiau tokį variklį buvo daug sunkiau pagaminti ir reikėjo naudoti daug švino, todėl konstrukcija buvo sunkesnė.

Taigi orlaivis su visiškai apsaugota nuo radiacijos, tradicine vadovaujančia įgula ir saugia branduolinės kontrolės sistema turėjo būti labai sunkus ir lėtai judantis. Buvo ieškoma būdų, kaip sukurti kitokią, lengvą apsaugos sistemą. Tačiau pažanga buvo lėta. 1956 m. „General Electric“ pagaliau sugebėjo sukurti veikiantį variklio prototipą, tačiau jis nebuvo pakankamai galingas, kad lėktuvas pakiltų nuo žemės.

Tolimesnė plėtra reikalavo papildomų ir rimtų investicijų, kurias oro pajėgos bandė rasti. Tačiau kliūtis atsirado iš visiškai netikėtos krypties. Iš prezidento Dwighto Eisenhowerio pusės. Visus projektus, susijusius su branduolinės kontrolės sistemos kūrimu ir pačiu branduoliniu orlaiviu WS-125, jis laikė pernelyg ambicingais. Dėl to NB-36 paskutinį skrydį atliko 1957 m. kovo 28 d. Atrodo, kad atominio lėktuvo sukūrimo projektas buvo palaidotas amžiams.

Šokiruojantys Rytai

1958 m. gruodžio 1 d. viename autoritetingame Amerikos aviacijos leidinyje pasirodė šokiruojantis straipsnis „Sovietų Sąjunga turi atominį bombonešį! Tiesą sakant, panašūs pokyčiai buvo vykdomi SSRS, taip pat JAV. Tuo metu kūrėme ir tolimojo nuotolio bombonešį Tu-95, kuris daugeliu reikšmingų parametrų pranoko net B-36. Tačiau nepaisant to, nors jis skrido greičiau nei B-36, jis vis tiek skriejo ikigarsiniu greičiu. Amerikos žvalgyba savo departamentams pateikė informaciją, kad buvo kuriamas naujas M-50, sukurtas Myasiščevo, pakeisti Tu-95, klaidingai manydami, kad tai naujasis sovietų branduolinis lėktuvas. Ši informacija pasiūlė grįžti prie Amerikos lėktuvų programos.

M-50

1960 metais prezidento rinkimai JAV laimėjo Johnas Kennedy, kuris, gavęs prieigą prie naujausių žvalgybos duomenų, nustebo realia SSRS padėtimi. Paaiškėjo, kad raketų pranašumo nebuvo, o taip pat, kad SSRS sukurtas orlaivis buvo fikcija. Ši informacija pagaliau palaidojo WS-125 programą ir branduolinio variklio kūrimą 1961 m. kovo mėn.

Tačiau pagrindinė paslaptis, kurią užsienyje sužinojo gerokai vėliau, buvo ta, kad dar turėjome branduolinio lėktuvo projektą ir prie jo buvo intensyviai dirbama. Tu-95 pagrindu buvo sumontuoti 2 reaktyviniai branduoliniai varikliai. Šis bombonešis skrido 1961–1966 metais ir atliko daugiau nei 40 skrydžių.

Atominio lėktuvo kūrimo darbai buvo pradėti 1955 m. Atominio lėktuvo korpuso projektavimas buvo patikėtas A. Tupolevo projektavimo biurui ir V. Miašiščiovo projektavimo biurui. Pačio variklio kūrimas buvo patikėtas N. Kuznecovo projektavimo biurui ir A. Liulkos projektavimo biurui. Visas techninis personalas buvo informuotas, kad vykdomi itin valstybinės svarbos darbai, nuo kurių tiesiogiai priklauso nacionalinis saugumas. Žmonės dirbo viršvalandžius, su entuziazmu, su pasididžiavimu, nuo įdomiausios užduoties.

Myasishchev projektavimo biuras pasiūlė branduolinio lėktuvo M-60 projektą. kur įgula buvo sandariai uždarytoje kapsulėje, kurioje nebuvo net vizualinio skrydžio galimybės, o tai netrukdė „aklojo“ skrydžio patirties turintiems įguloms. Ateityje buvo planuojama modifikuoti orlaivį, kad būtų galima jį valdyti nuo žemės. Tiesą sakant, tai buvo pirmojo nepilotuojamo orlaivio su branduoline valdymo sistema projektas. Tačiau kariškiai atsisakė šio projekto, laikydami jį pernelyg nesaugiu.

M-60

Myasishchev dizaino biuras kūrė kitą projektą – M-30. Tai buvo daug žadanti, bet per sunku įgyvendinti savo laikui.

M-30

Mūsų dizaineriai atrodė toliau nei jų kolegos užsienyje. Varikliai buvo skirti ne tik įprastiniam skrydžiui, bet ir skrydžiams į kosmosą. S. Korolevas, mūsų žinomas raketų mokslininkas, rimtai skaičiavo, kad bus sukurta ir įdiegta tokia valdymo sistema raketų technikoje. Kalbant apie amerikiečius, mūsų dizaineriams dizainas pasirodė nesunkus. Viskas susivedė į praktinį atlikimą. Taip pat reikėjo branduolinio reaktoriaus, minimalūs dydžiai ir masės. Šis reaktorius buvo sukurtas nuolat atsižvelgiant į jo svorį. Darbuotojams, kurie sugebėjo praktiškai sumažinti reaktoriaus svorį bent 5 gramais, buvo išmokėta piniginė premija. Dėl to jis pasirodė toks kompaktiškas, kad sukėlė paties Kurchatovo nepasitikėjimą. Pamatęs pamanė, kad jam buvo parodytas pasiūlytas išplanavimas. Reaktorius buvo išbandytas Semipalatinsko poligone. O mūsų žmonėms kilo klausimas: kaip apsisaugoti nuo stipriausios mirtinos radiacijos ir radioaktyvių elementų išmetimo į atmosferą? Jei sudužtų lėktuvas su reaktoriumi, įvyktų ekologinė nelaimė, panaši į tai, kas nutiko Černobylyje. Tai taip pat negalėjo būti atleista. Galų gale, Pagrindinis tikslas buvo pasiryžęs užtikrinti maksimalų ir visapusišką saugumą.

Taigi 1961 m. Semipalatinsko bandymų poligone Tu-95 pradėjo skraidyti su reaktoriumi. Reaktorius buvo pritvirtintas orlaivio uodegoje. Siekiant apsaugoti įgulą nuo radiacijos, kabina buvo aptverta dviem plokštėmis. Pirmoji 5 cm storio plokštė pagaminta iš švino, o antroji – 20 cm storio – iš polietileno ir cerezino. Pilotai vis dar bijojo tokių skrydžių ir naudojosi savi metodai apsauga. Po skrydžio tiesiog išgėrėme stiklinę ar dvi degtinės. Tais pačiais metais Tu-95 buvo sumontuotos dvi N. Kuznecovo branduolinės kontrolės sistemos (NK-14A) su dviem jau esančiais N. Kuznecovo teatrais (NK-12). Ši modifikacija vadinosi Tu-119.

Pasirodė pirmieji skaičiavimai po bandymo. Paaiškėjo, kad per visavertį skrydį 2 dienas įgula būtų gavusi 5 rem spinduliuotės. Palyginimui: atominės elektrinės operatorių radiacinė apšvita yra 2 rem per metus! Sklandytuvas gavo tokią galingą spinduliuotę, kad po skrydžio kelioms savaitėms buvo patalpintas į sandariai uždarytą duobutę. 2-asis pilotas, branduolinis pilotas Goriunovas, prisimena:

„Visi gavome dozes, bet nekreipėme į tai dėmesio. Iš 2 ekipažų liko gyvi tik trys: šturmanas stažuotojas, šturmanas ir aš. Skrydžio mechanikas buvo pirmasis, kuris mirė praėjus metams po skrydžio.

Chruščiovo valdymo metais aviacija nustojo turėjusi savo buvusią paramą vyriausybei už raketinius ginklus. Taip pat aktyviai buvo kuriamos branduolinės raketos, prižiūrint S. Lavočkino projektavimo biurui. Tačiau jis neatėjo į praktinius bandymus: Semjonas Michailovičius mirė nuo širdies smūgio tiesiai bandymų vietoje. Darbai buvo sustabdyti, nes... raketos paleidimo ir skrydžio metu nebuvo įmanoma pasiekti priimtino aplinkos saugos lygio. Tačiau tai nebuvo mūsų branduolinių lėktuvų projekto pabaiga.

Branduolinio lėktuvo atgimimas

Nušalinus N. S. Chruščiovą ir atėjus į valdžią L. I. Brežnevui, aviacija vėl įgijo deramą vadovybės globą. Įskaitant lėktuvą. Tačiau čia buvo svarstoma jau ne bombonešis, o priešpovandeninis lėktuvas, skirtas sekti ir patruliuoti Amerikos branduoliniams povandeniniams laivams. Čia, kaip reaktoriaus ir valdymo sistemos įrengimo platforma, buvo laikomas krovinių kėlimo An-22. Ir ši schema pasirodė pažangi. Ir šiuo atveju mes lenkėme kitus! Pirma, An-22 buvo galima įrengti sunkesnę ir patikimesnę radiacinę apsaugą, antra, sujungti reaktorių ir NK-12 variklius nebeatrodė sunku, nes ta pati schema buvo ant Tu-95, trečia, amerikiečiai tiesiog neturėjo tokio lėktuvo kaip An-22. Šio povandeninio laivo medžiotojo įgula, esant reikalui, galėtų išbūti ore 2 savaites.

Projekto įgyvendinimą, deja ar laimei, pristabdė prasidėjęs reljefas ir aviacijos pramonės ministras P. Dementjevas. Atominio lėktuvo idėją jis svarstė be jokio entuziazmo. Jo frazė: „Taigi lėktuvai krenta, o tada zvimbės neutronai“. Branduolinė An-22 programa taip pat buvo uždaryta.

Atoplane programos uždarymas

Kūrėjai nepasidavė. Į ekranoplanų, sukurtų R. E. Aleksejevo dizaino biure, projektus buvo bandoma įdiegti branduolinės kontrolės sistemas. Būtent šis dizaineris sukūrė civilinius povandeninius sparnus. Garsiosios „raketos“. Ir atrodo, kad tai labai gera pradžia! Bet tai pasiekė tašką, kad kariniai pareigūnai negalėjo priimti vieno sprendimo: kas vadovaus kariuomenei, kuri naudojo tokią įrangą, oro pajėgoms, kariniam jūrų laivynui ar kam nors kitam? Tiesą sakant, dėl karinių pareigūnų tingios trumparegystės ekranoplanai buvo visiškai pamiršti, kaip karinė ar civilinė įranga. Puikus dizaineris Rostislavas Aleksejevas ir jo projektavimo biuras nebegavo paramos iš vadovybės. Dėl to projektavimo biuras buvo išvis išformuotas, R. Aleksejevas netrukus mirė...

Paskutinis, paskutinis projekto taškas buvo uždėtas 1969 m. dėl to paties depresijos ir karinių pareigūnų trumparegiškumo bei tingumo. Beveik baigtas darbas buvo nepareikalautas ir pamirštas. Bet tikslas buvo pasiektas. Mūsų lėktuvas „skrido“ daug toliau nei amerikietiškas.

M-60 strateginio branduolinio bombonešio projektas
Pradėkime nuo to, kad 1950 m. SSRS, skirtingai nei JAV, atominio bombonešio sukūrimas buvo suvokiamas ne tik kaip pageidautinas, netgi labai pageidautinas, bet kaip gyvybiškai būtinas uždavinys. Toks požiūris susiformavo tarp aukščiausios kariuomenės vadovybės ir karinio-pramoninio komplekso, suvokus dvi aplinkybes. Pirma, didžiulis, didžiulis JAV pranašumas dėl pačios galimybės atominiu bombardavimu bombarduoti potencialaus priešo teritoriją. Veikia iš dešimčių oro bazių Europoje, Artimuosiuose Rytuose ir Tolimieji Rytai, JAV lėktuvai, net ir skridę vos 5-10 tūkstančių km atstumu, galėtų pasiekti bet kurį SSRS tašką ir grįžti atgal. Sovietų bombonešiai buvo priversti veikti iš savo teritorijoje esančių aerodromų, o už panašų reidą JAV turėjo įveikti 15-20 tūkst. SSRS tokio nuotolio lėktuvų apskritai nebuvo. Pirmieji sovietų strateginiai bombonešiai M-4 ir Tu-95 galėjo „uždengti“ tik pačią JAV šiaurę ir palyginti nedidelius abiejų pakrančių plotus. Tačiau net ir šių mašinų 1957 m. buvo tik 22. O amerikiečių lėktuvų, galinčių smogti SSRS, skaičius tuo metu pasiekė 1800! Be to, tai buvo pirmos klasės bombonešiai atominiai ginklai B-52, B-36, B-47, o po poros metų prie jų prisijungė viršgarsinis B-58.

Antra, šeštajame dešimtmetyje užduotis sukurti reikiamo skrydžio nuotolio reaktyvinį bombonešį su įprastine elektrine. atrodė neįveikiamai sunku. Be to, viršgarsinis, kurio poreikį lėmė sparti oro gynybos sistemų plėtra. Pirmojo SSRS viršgarsinio strateginio vežėjo M-50 skrydžiai parodė, kad su 3–5 tonų kroviniu, net ir du kartus papildžius degalus ore, jo nuotolis vos siekia 15 000 km. Tačiau niekas negalėjo atsakyti, kaip papildyti degalus viršgarsiniu greičiu ir, juolab, virš priešo teritorijos. Degalų papildymo poreikis gerokai sumažino tikimybę įvykdyti kovinę misiją, be to, tokiam skrydžiui prireikė didžiulio degalų kiekio – iš viso daugiau nei 500 tonų degalų papildymui ir degalų papildymui orlaiviams. Tai yra, per vieną skrydį bombonešių pulkas galėtų sunaudoti daugiau nei 10 tūkstančių tonų žibalo! Net paprastas tokių kuro atsargų kaupimas išaugo į didžiulę problemą, jau nekalbant apie saugų laikymą ir apsaugą nuo galimų oro smūgių.

Tuo pat metu šalis turėjo galingą mokslinę ir gamybinę bazę įvairioms branduolinės energijos naudojimo problemoms spręsti. Jis kilo iš SSRS mokslų akademijos laboratorijos Nr. 2, organizuotos vadovaujant I. V. Kurchatovui pačiame Didžiojo aukštyje Tėvynės karas- 1943 m. balandį. Iš pradžių pagrindinis branduolinių mokslininkų uždavinys buvo sukurti urano bombą, tačiau vėliau imta aktyviai ieškoti kitų naujos rūšies energijos panaudojimo galimybių. 1947 m. kovo mėn. - tik metais vėliau nei JAV - SSRS pirmą kartą valstybiniu lygmeniu (Pirmojo pagrindinio direktorato prie Ministrų tarybos Mokslo ir technikos tarybos posėdyje) iškilo problema naudojant buvo padidinta branduolinių reakcijų šiluma elektrinėse. Taryba nusprendė pradėti sistemingus šios krypties tyrimus, siekdama tobulinti mokslinius pagrindus elektros energijos gamyba branduolio dalijimosi būdu, taip pat varyti laivus, povandeninius laivus ir orlaivius.

Mokslinis vadovas savo darbą pradėjo būsimasis akademikas A.P. Aleksandrovas. Buvo svarstomi keli branduolinės aviacijos jėgainių variantai: atviras ir uždaras ciklas, pagrįstas ramaktyviniais, turboreaktyviniais ir turbosraiginiais varikliais. Sukurta Įvairių tipų reaktoriai: su oru ir su tarpiniu skysto metalo aušinimu, terminiais ir greitaisiais neutronais ir kt. Buvo tiriami aviacijoje tinkami naudoti aušinimo skysčiai ir įgulos bei lėktuvo įrangos apsaugos nuo radiacijos metodai. 1952 metų birželį Aleksandrovas pranešė Kurchatovui: „...Mūsų žinios šioje srityje branduoliniai reaktoriai Leiskite mums iškelti klausimą, kaip artimiausiais metais sukurti branduolinius variklius, naudojamus sunkiems orlaiviams...

Tačiau prireikė dar trejų metų, kol idėja pasiskelbė. Per tą laiką pirmieji M-4 ir Tu-95 spėjo pakilti į dangų, Maskvos srityje pradėjo veikti pirmoji pasaulyje atominė elektrinė, pradėtas statyti pirmasis sovietinis atominis povandeninis laivas. Mūsų agentai JAV pradėjo perduoti informaciją apie ten vykdomus didelio masto darbus kuriant atominį bombonešį. Šie duomenys buvo suvokiami kaip naujos energijos rūšies aviacijai pažado patvirtinimas. Galiausiai 1955 m. rugpjūčio 12 d. buvo paskelbtas SSRS Ministrų Tarybos nutarimas Nr. 1561-868, įpareigojantis nemažai aviacijos pramonės įmonių pradėti darbą branduolinės energetikos klausimais. Visų pirma, OKB-156, sukurtas A. N. Tupolev, OKB-23, sukurtas V. M. Lavočkinas, ir OKB-301, turintis atomines elektrines, o OKB-276 - N. D. Kuznecovas ir OKB-165 A.M tokių kontrolės sistemų kūrimas.

Paprasčiausia techninė užduotis buvo skirta OKB-301, kuriai vadovavo S.A.Lavočkinas – sukurti M.M.Bondaryuko OKB-670 sukurtą eksperimentinę sparnuotąją raketą „375“ su branduoliniu reaktyviniu varikliu. Įprastos degimo kameros vietą šiame variklyje užėmė atviru ciklu veikiantis reaktorius – oras tekėjo tiesiai per aktyviąją zoną. Raketos sklandmens konstrukcija buvo pagrįsta 350 tarpžemyninės sparnuotosios raketos su įprastu rameaktyviniu varikliu patobulinimais. Nepaisant palyginimo paprastumo, tema „375“ nebuvo reikšmingai plėtojama, o S. A. Lavočkino mirtis 1960 m. birželį visiškai nutraukė šiuos darbus.

Myasiščevo komandai, kuri tuo metu buvo užsiėmusi M-50 kūrimu, buvo įsakyta parengti preliminarų viršgarsinio bombonešio projektą „su specialiais varikliais, kurį sukūrė vyriausiasis dizaineris A. M. Lyulka“. OKB tema gavo indeksą „60“, o Yu.N. Trufanovas buvo paskirtas pagrindiniu dizaineriu. Kadangi apskritai problemos sprendimas buvo matomas tiesiog aprūpinant M-50 varikliais su branduoline jėga, veikiančiais atviru ciklu (dėl paprastumo), buvo manoma, kad M-60 taps pirmuoju branduoliniais lėktuvais SSRS. Tačiau 1956 m. viduryje tapo aišku, kad iškeltos užduoties taip paprastai išspręsti nepavyks. Paaiškėjo, kad orlaivis su nauja valdymo sistema turi nemažai specifinių savybių, su kuriomis orlaivių konstruktoriai dar nebuvo susidūrę. Iškilusių problemų naujumas buvo toks didelis, kad niekas OKB ir net visoje galingoje sovietų aviacijos pramonėje neturėjo supratimo, kaip jas išspręsti.

Pirmoji problema buvo žmonių apsauga nuo radioaktyviosios spinduliuotės. Koks jis turėtų būti? Kiek jis turėtų sverti? Kaip užtikrinti normalų įgulos funkcionavimą, uždarytą nepralaidioje storasienėje kapsulėje, įsk. matomumas iš darbo vietų ir avarinis pabėgimas? Antroji problema – staigus įprastų konstrukcinių medžiagų savybių pablogėjimas, kurį sukelia galingi iš reaktoriaus sklindantys radiacijos ir šilumos srautai. Todėl reikia kurti naujas medžiagas. Trečia – būtinybė visiškai tobulėti nauja technologija branduolinių orlaivių eksploatavimas ir atitinkamų oro bazių su daugybe požeminių konstrukcijų statyba. Juk paaiškėjo, kad sustojus atviro ciklo varikliui, dar 2-3 mėnesius prie jo prieiti nepavyks nei vienas! Tai reiškia, kad reikia nuotolinės antžeminės orlaivio ir variklio priežiūros. Ir, žinoma, saugumo problemos – pačiose plačiai suprantama, ypač tokio orlaivio avarijos atveju.

Šių ir daugelio kitų problemų supratimas nepaliko akmenų nuo pirminės idėjos naudoti lėktuvo M-50 korpusą. Projektuotojai daugiausia dėmesio skyrė naujo maketo paieškai, kurio rėmuose minėtos problemos atrodė sprendžiamos. Tuo pačiu metu pagrindiniu kriterijumi renkantis atominės elektrinės vietą orlaivyje buvo laikomas maksimalus atstumas nuo įgulos. Remiantis tuo, buvo sukurtas preliminarus M-60 projektas, kuriame keturi branduoliniai turboreaktyviniai varikliai buvo išdėstyti galiniame korpuse „dviejų aukštų“ poromis, sudarantys vieną branduolinį skyrių. Lėktuvas buvo vidutinio sparno konstrukcijos su plonu konsoliniu trapecijos formos sparnu ir ta pačia horizontalia uodega, esančia peleko viršuje. Ant vidinio diržo buvo planuojama dėti raketų ir bombų ginklus. Lėktuvo ilgis turėjo būti apie 66 m, kilimo svoris viršyti 250 tonų, o kreiserinis skrydžio greitis – 3000 km/h 18 000-20 000 m aukštyje.

Įgula turėjo būti patalpinta į tvirtą kapsulę su galinga daugiasluoksne apsauga nuo specialios medžiagos. Atmosferos oro radioaktyvumas atmetė galimybę jį naudoti salono slėgiui ir kvėpavimui. Šiems tikslams reikėjo naudoti deguonies ir azoto mišinį, gautą specialiuose dujofikatoriuose, garinant laive skystąsias dujas. Vaizdo matomumo trūkumą turėjo kompensuoti periskopai, televizoriai ir radarų ekranai bei visiškai automatine sistema orlaivio valdymas. Pastarasis turėjo užtikrinti visus skrydžio etapus, įskaitant kilimą ir tūpimą, tikslo pasiekimą ir kt. Tai logiškai paskatino idėją apie nepilotuojamą strateginį bombonešį. Tačiau oro pajėgos reikalavo pilotuojamo varianto, kuris yra patikimesnis ir lankstesnis.

Branduoliniai turboreaktyviniai varikliai, skirti M-60, turėjo sukurti apie 22 500 kgf kilimo trauką. OKB A.M. Lyulka sukūrė juos dviem versijomis: „koaksialiniu“ dizainu, kuriame žiedinis reaktorius buvo už įprastos degimo kameros, o per ją praėjo turbokompresoriaus velenas; ir „jungo“ schemos - su lenktu srauto keliu ir reaktoriumi, besitęsiančiu už veleno. Myasishchevitas bandė naudoti abiejų tipų variklius, kiekviename iš jų rasdami ir privalumų, ir trūkumų. Tačiau pagrindinė išvada, kuri buvo pateikta preliminaraus M-60 projekto išvadoje, skambėjo taip: „... kartu su dideliais sunkumais kuriant orlaivio variklį, įrangą ir lėktuvo korpusą, iškyla visiškai naujų problemų. užtikrinant antžeminį darbą ir saugant įgulą, gyventojus ir teritoriją avarinio nusileidimo atveju. Šios problemos... dar neišspręstos. Kartu būtent gebėjimas išspręsti šias problemas lemia galimybę sukurti pilotuojamą orlaivį su branduoliniu varikliu. Tikrai pranašiški žodžiai!

Siekdamas šių problemų sprendimą paversti praktine plokštuma, V. M. Myasishchev pradėjo kurti skraidančios laboratorijos projektą M-50 pagrindu branduolinis variklis būtų priekiniame fiuzeliaže. O norint radikaliai padidinti branduolinių lėktuvų bazių išgyvenamumą kilus karui, buvo pasiūlyta iš viso atsisakyti betoninių kilimo ir tūpimo takų naudojimo, o branduolinį bombonešį paversti viršgarsiniu (!) skraidančiu kateriu M-60M. Šis projektas buvo vystomas lygiagrečiai su žemės versija ir išlaikė reikšmingą tęstinumą su juo. Žinoma, sparno ir variklio oro paėmimo angos buvo maksimaliai iškeltos virš vandens. Kilimo ir tūpimo įtaisai apėmė nosinę hidroslidę, ventralinius ištraukiamus povandeninius sparnus ir besisukančias šoninio stabilumo plūdes sparno galuose.

Projektuotojai susidūrė su sunkiausiomis problemomis, tačiau darbas vyko į priekį ir atrodė, kad visus sunkumus pavyks įveikti per laiką, kuris buvo žymiai mažesnis nei padidinus įprastų orlaivių skrydžio diapazoną. 1958 metais V.M. Miašičevas TSKP CK prezidiumo nurodymu parengė pranešimą „Strateginės aviacijos būklė ir galimos perspektyvos“, kuriame nedviprasmiškai pasakė: „...Dėl reikšmingos kritikos M-. 52K ir M-56K projektai [įprasti kuro bombonešiai , - autorius] Gynybos ministerija, atsižvelgdama į nepakankamą tokių sistemų veikimo spektrą, manome, kad būtų naudinga visą darbą sutelkti ties strateginiais bombonešiais viršgarsinio bombonešio sukūrimui. bombonešių sistema su branduoliniais varikliais, užtikrinanti reikiamus skrydžio nuotolius žvalgybai ir tiksliniam bombardavimui su pakabintais orlaiviais ir raketomis.

Miasiščevas visų pirma turėjo omenyje naujas projektas strateginis bombonešių-raketų nešėjas su uždaro ciklo atomine elektrine, kurią suprojektavo N. D. Kuznecovo projektavimo biuras. Šį automobilį jis tikėjosi sukurti per 7 metus. 1959 m. jam buvo pasirinktas „kanardinis“ aerodinaminis dizainas su trikampiais sparnais ir ženkliai išlenkta priekine sienele. Šeši branduoliniai turboreaktyviniai varikliai turėjo būti išdėstyti lėktuvo gale ir sujungti į vieną ar du paketus. Reaktorius buvo fiuzeliaže. Kaip aušinimo skystis turėjo būti naudojamas skystas metalas: ličio arba natrio. Varikliai taip pat galėjo dirbti su žibalu. Uždaras valdymo sistemos veikimo ciklas leido kabiną vėdinti atmosferos oru ir žymiai sumažinti apsaugos svorį. Kai kilimo svoris buvo apie 170 tonų, variklių su šilumokaičiais svoris buvo 30 tonų, reaktoriaus ir kabinos apsauga buvo 38 tonos, o naudingoji apkrova - 25 tonos apie 46 m, o sparnų plotis apie 27 m.

Pirmasis M-30 skrydis buvo suplanuotas 1966 m., Tačiau Myasishchev OKB-23 net neturėjo laiko pradėti detalaus projektavimo. OKB-23 vyriausybės dekretu Myasishchev dalyvavo kuriant V. N. Chelomėjaus OKB-52 sukurtą daugiapakopę balistinę raketą, o 1960 m. rudenį ji buvo likviduota kaip nepriklausoma organizacija, kurios filialas Nr. šį OKB ir visiškai persiorientavo į raketų ir kosmoso temas. Taigi OKB-23 branduolinių orlaivių paruošimas nebuvo paverstas realiais projektais.

Skirtingai nuo V. M. Myasishchevo komandos, kuri bandė sukurti viršgarsinį strateginį lėktuvą, A. N. Tupolev OKB-156 iš pradžių gavo realesnę užduotį - sukurti ikigarsinį bombonešį. Praktiškai ši užduotis buvo lygiai tokia pati, kaip ir amerikiečių dizaineriams – įrengti jau esamą transporto priemonę reaktoriumi, šiuo atveju Tu-95. Tačiau Tupolevo komandai net nespėjus suvokti laukiančio darbo, 1955 m. gruodį sovietų žvalgybos kanalais pradėjo plūsti pranešimai apie bandomuosius B-36 skrydžius su reaktoriumi JAV. N.N. Ponomarev-Stepnoy, dabar akademikas, o tais metais dar jaunas Kurčatovo instituto darbuotojas, prisimena: „...Vieną dieną Merkinas [vienas artimiausių Kurchatovo kolegų – autorius] sulaukė Kurčatovo skambučio ir pasakė, kad jis. informacija, kad Amerikoje skrido lėktuvas su reaktoriumi. Dabar jis eina į teatrą, tačiau iki spektaklio pabaigos turėtų turėti informacijos apie tokio projekto galimybę. Merkinė mus surinko. Tai buvo smegenų šturmas. Priėjome išvados, kad toks lėktuvas egzistuoja. Jame yra reaktorius, bet jis skraido naudojant įprastą kurą. O ore yra tyrinėjamas pats radiacijos srauto sklaida, kuri mums taip kelia nerimą. Be tokių tyrimų neįmanoma surinkti apsaugos ant branduolinio lėktuvo. Merkinas nuėjo į teatrą, kur papasakojo Kurchatovui apie mūsų išvadas. Po to Kurchatovas pasiūlė Tupolevui atlikti panašius eksperimentus...

1956 03 28 buvo išleistas SSRS Ministrų Tarybos nutarimas, pagal kurį Tupolevo projektavimo biuras pradėjo projektuoti skraidančią branduolinę laboratoriją (LAL) serijinio Tu-95 pagrindu. Tiesioginiai šių darbų dalyviai V.M. ir D.A.Antonovas kalba apie tą laiką: „...Visų pirma, pagal savo įprastą metodiką – pirmiausia viską suprask – A.N Žymiausi šalies branduoliniai mokslininkai A.P. Aleksandrovas, A.I.Leypunsky, N.N.Stepnoy, V.I.Merkin ir kiti papasakojo apie atominių procesų fizinius pagrindus, apsaugos reikalavimus, medžiagas, valdymo sistemą ir kt. Labai greitai šiuose seminaruose prasidėjo gyvos diskusijos: kaip branduolinę technologiją derinti su orlaivių reikalavimais ir apribojimais. Štai vienas tokių diskusijų pavyzdžių: atominės energetikos mokslininkai iš pradžių reaktoriaus įrengimo tūrį mums apibūdino kaip mažo namo tūrį. Tačiau projektavimo biuro surinkėjai sugebėjo ypač „išspausti“ jo matmenis apsaugines konstrukcijasįvykdžiusi visus nurodytus LAL apsaugos lygio reikalavimus. Viename iš seminarų A.N. Tupolevas pažymėjo, kad „...namai lėktuvais nevežami“ ir parodė mūsų išdėstymą. Branduoliniai mokslininkai nustebo – su tokiu dalyku jie susidūrė pirmą kartą. kompaktiškas sprendimas. Po kruopščios analizės jis buvo bendrai priimtas LAL Tu-95.

Šių susitikimų metu buvo suformuluoti pagrindiniai LAL kūrimo tikslai, t. tiriant spinduliuotės įtaką orlaivių komponentams ir sistemoms, tiriant kompaktinės radiacinės saugos efektyvumą, atliekami eksperimentiniai gama ir neutroninės spinduliuotės atspindžio iš oro įvairiuose skrydžių aukščiuose tyrimai, įsisavinant atominių elektrinių darbą. Kompaktiška apsauga tapo vienu iš Tupolevo komandos „know-how“. Skirtingai nuo OKB-23, kurio konstrukcijose buvo įgulos įdėjimas į kapsulę su pastovaus storio sferine apsauga visomis kryptimis, OKB-156 dizaineriai nusprendė naudoti kintamo storio apsaugą. Šiuo atveju maksimalus apsaugos laipsnis buvo suteiktas tik nuo tiesioginės spinduliuotės iš reaktoriaus, tai yra iš už pilotų. Tuo pačiu metu kabinos šoninis ir priekinis ekranavimas turi būti kuo mažesnis, nes reikia sugerti nuo aplinkinio oro atsispindinčią spinduliuotę. Norint tiksliai įvertinti atspindėtos spinduliuotės lygį, daugiausia buvo atliktas skrydžio eksperimentas.

Preliminariai studijuoti ir įgyti patirties su reaktoriumi buvo numatyta statyti antžeminį bandymų stendas, projektavimo darbai už kurį jiems buvo patikėtas OKB Tomilinskio skyrius, vadovaujamas I. F. Nezvalio. Stovas buvo sukurtas Tu-95 fiuzeliažo vidurinės dalies pagrindu, o reaktorius buvo sumontuotas ant specialios platformos su keltuvu, o esant reikalui jį buvo galima nuleisti. Radiacinė apsauga stende, o vėliau ir LAL, buvo gaminama naudojant visiškai naujas aviacijai medžiagas, kurių gamybai reikėjo naujų technologijų.

„Tu-95LAL“ statyba ir aprūpinimas reikiama įranga užtruko 1959–1960 m. „... lėktuvas buvo aerodrome netoli Maskvos“, – tęsia istoriją N. N. Ponomarev-Stepnoy atėjo su ministru Dementjevu pasižiūrėti. Radiacinės saugos sistemą Tupolevas paaiškino: „...Reikia, kad nebūtų nė menkiausio tarpelio, kitaip pro jį išbėgs neutronai. "Tai kas?" – nesuprato ministras. Ir tada Tupolevas paprastai paaiškino: „Šaltą dieną tu išeini į aerodromą, o tavo musė atsega - viskas užšals! Ministras juokėsi – sako, dabar su neutronais viskas aišku...“

Nuo 1961 m. gegužės iki rugpjūčio Tu-95LAL buvo atlikti 34 skrydžiai. Lėktuvu skrido pilotai bandytojai M.M. Nyukhtikovas, E.A. Goriunovas, M.A. Žila ir kiti, automobilio vadovas buvo inžinierius N.V.Laškevičius. Skrydžio bandymuose dalyvavo eksperimento vadovas, branduolinis mokslininkas N. Ponomarevas-Stepnojus ir operatorius V. Mordaševas. Skrydžiai vyko ir su „šaltu“ reaktoriumi, ir su veikiančiu. Radiacinės situacijos kabinoje ir išorėje tyrimus atliko fizikai V. Madejevas ir S. Korolevas.

„Tu-95LAL“ bandymai parodė gana aukštą naudojamos radiacinės saugos sistemos efektyvumą, tačiau kartu atskleidė jos stambumą, per didelį svorį ir būtinybę toliau tobulinti. O pagrindiniu branduolinio lėktuvo pavojumi buvo pripažinta jo avarijos galimybė ir didelių erdvių užteršimas branduoliniais komponentais.

Tolesnis lėktuvo Tu-95LAL likimas panašus į daugelio kitų Sovietų Sąjungos lėktuvų likimą – jis buvo sunaikintas. Baigęs bandymus, jis ilgai stovėjo viename iš aerodromų netoli Semipalatinsko, o aštuntojo dešimtmečio pradžioje. buvo perkeltas į Irkutsko karo aviacijos technikos mokyklos mokomąjį aerodromą. Mokyklos vadovas generolas majoras S.G.Kalitsovas, anksčiau daug metų tarnavęs tolimojo nuotolio aviacijoje, svajojo sukurti tolimosios aviacijos muziejų. Natūralu, kad kuro elementai iš reaktoriaus aktyviosios zonos jau buvo pašalinti. Gorbačiovo strateginio ginkluotės mažinimo laikotarpiu orlaivis buvo laikomas koviniu vienetu, išardytas į dalis ir išmetamas į sąvartyną, iš kurio dingo į metalo laužą.

Programoje buvo daroma prielaida, kad 1970 m. Bus pradėta kurti branduoliniais varikliais varomų viršgarsinių sunkiųjų orlaivių serija su vienu pavadinimu „120“ (Tu-120). Buvo manoma, kad visi jie bus aprūpinti uždaro ciklo branduoliniais turboreaktyviniais varikliais, kuriuos sukūrė N. D. Kuznecovo projektavimo biuras. Pirmasis šioje serijoje turėjo būti tolimojo nuotolio bombonešis, savo paskirtimi panašus į Tu-22. Lėktuvas buvo skraidinamas pagal įprastą aerodinaminę konfigūraciją ir buvo aukštasparnis orlaivis su išlenktais sparnų ir uodegos paviršiais, dviračio važiuokle ir reaktoriumi su dviem varikliais galiniame fiuzeliaže, maksimaliu atstumu nuo kabinos. Antrasis projektas buvo žemo aukščio atakos lėktuvas su žemai sumontuotu delta sparnu. Trečiasis buvo tolimojo strateginio bombonešio projektas su

Ir vis dėlto Tupolevo programai, kaip ir Myasishchevo projektams, nebuvo lemta paversti tikrais projektais. Net jei po kelerių metų SSRS vyriausybė jį taip pat uždarė. Priežastys iš esmės, buvo tokie patys kaip ir JAV. Svarbiausia, kad atominis bombonešis pasirodė pernelyg sudėtinga ir brangi ginklų sistema. Naujai pasirodžiusios tarpžemyninės balistinės raketos visiško priešo sunaikinimo problemą išsprendė daug pigiau, greičiau ir, galima sakyti, labiau garantuotai. O pinigų sovietinei šaliai neužteko – tuo metu buvo intensyviai dislokuojami ICBM ir branduolinių povandeninių laivų flotilė, kuriai buvo išleistos visos lėšos. Svarbų vaidmenį atliko ir neišspręstos problemos saugus veikimas branduolinis lėktuvas. Politinis jaudulys paliko ir sovietų vadovybę: tuo metu amerikiečiai jau buvo apriboję darbą šioje srityje, nebuvo kam pasivyti, o eiti į priekį buvo per brangu ir pavojinga.

Tačiau branduolinių klausimų uždarymas Tupolevo projektavimo biure visai nereiškė atominės elektrinės kaip tokios atsisakymo. SSRS karinė-politinė vadovybė atsisakė tik panaudoti branduolinį lėktuvą kaip priemonę masinio naikinimo ginklams pristatyti tiesiai į taikinį. Ši užduotis buvo skirta balistinėms raketoms, įskaitant. remiantis povandeniniais laivais. Povandeniniai laivai galėjo kelis mėnesius slapta budėti prie Amerikos krantų ir bet kurią akimirką smogti žaibo greičiu iš arti. Natūralu, kad amerikiečiai ėmėsi priemonių, skirtų kovai su sovietiniais raketiniais povandeniniais laivais, ir geriausia priemonė Tokia kova pasirodė specialiai sukurti atakos povandeniniai laivai. Reaguodamos į tai, sovietų strategai nusprendė surengti šių slaptų ir mobilių laivų medžioklę ir net vietovėse, esančiose už tūkstančių mylių nuo jų gimtųjų krantų. Buvo pripažinta, kad su šia užduotimi efektyviausiai susidoroja pakankamai didelis priešpovandeninis lėktuvas su neribotu skrydžio nuotoliu, kurį galėjo užtikrinti tik branduolinis reaktorius -22 Nr.01-07 ir rugsėjo pradžioje pakilo į Semipalatinską. Iš Antonovo projektavimo biuro programoje dalyvavo pilotai V. Samovarovas ir S. Gorbikas, vyriausiasis inžinierius inžinierius V. Vorotnikovas, antžeminės įgulos vadovas A. Eskinas ir aš, specialaus įrenginio projektuotojas. Kartu su mumis buvo CIAM atstovas B.N. Kariškiai ir branduoliniai mokslininkai iš Obninsko iš viso buvo apie 100 žmonių. Grupei vadovavo pulkininkas Gerasimovas. Bandymų programa vadinosi „Gandras“, o ant reaktoriaus šono nupiešėme nedidelį šio paukščio siluetą. Specialių išorinių ženklų lėktuve nebuvo. Visi 23 skrydžiai pagal Gandro programą praėjo sklandžiai, buvo tik viena avarija. Vieną dieną An-22 pakilo trijų valandų skrydžiui, bet iškart nusileido. Reaktorius neįsijungė. Priežastis pasirodė esanti nekokybiška kištukinė jungtis, kurioje nuolat trūkdavo kontaktas. Supratome, į SR įkišome degtuką – viskas pavyko. Taigi jie skrido su degtuku iki programos pabaigos.

Atsisveikindami, kaip įprasta tokiais atvejais, surengėme nedidelę puotą. Tai buvo savo darbą atlikusių vyrų šventė. Gėrėme ir kalbėjomės su kariškiais ir fizikais. Džiaugėmės, kad grįžome namo pas savo šeimas. Tačiau fizikai vis labiau niūrėjo: daugumą jų paliko žmonos: 15-20 metų darbas branduolinių tyrimų srityje turėjo neigiamos įtakos jų sveikatai. Tačiau jie turėjo kitų paguodų: po mūsų skrydžių penki iš jų tapo mokslų daktarais, o apie penkiolika – kandidatais.

Taigi sėkmingai užbaigta nauja skrydžio eksperimentų serija su reaktoriumi, gauti reikiami duomenys pakankamai efektyviai ir saugiai aviacijos branduolinės kontrolės sistemai sukurti. Sovietų Sąjunga vis dėlto aplenkė JAV ir priartėjo prie tikro branduolinio lėktuvo sukūrimo. Šis automobilis kardinaliai skyrėsi nuo šeštojo dešimtmečio koncepcijų. su atviro ciklo reaktoriais, kurių veikimas būtų susijęs su didžiuliais sunkumais ir padarytų milžinišką žalą aplinką. Dėl naujos apsaugos ir uždaro ciklo lėktuvo konstrukcijos ir oro radiacinė tarša buvo sumažinta iki minimumo, o aplinkosauginiu požiūriu tokia mašina netgi turėjo tam tikrų pranašumų prieš cheminiais degalais varomus lėktuvus. Bet kokiu atveju, jei viskas veikia tinkamai, branduolinio variklio išmetamųjų dujų sraute yra tik švarus įkaitintas oras.

4. Kombinuotas turboreaktyvinis branduolinis variklis:

1 - elektrinis starteris; 2 - amortizatoriai; 3 - tiesioginio srauto oro kanalas; 4 - kompresorius;

5 - degimo kamera; 6 - branduolinio reaktoriaus korpusas; 7 - kuro rinkinys.

Bet tai jeigu... Skrydžio avarijos atveju aplinkos saugos problemos An-22PLO projekte nebuvo pakankamai išspręstos. Anglies strypų šaudymas į šerdį sustabdė grandininę reakciją, bet vėlgi, nebent reaktorius buvo pažeistas. Kas atsitiks, jei taip atsitiks atsitrenkus į žemę ir strypai neužims norimos padėties? Panašu, kad būtent tokios įvykių raidos pavojus neleido šio projekto realizuoti metale.

Tačiau sovietų dizaineriai ir mokslininkai toliau ieškojo problemos sprendimo. Be to, be apsaugos nuo povandeninių laivų funkcijos, buvo rastas naujas branduolinio lėktuvo panaudojimas. Tai atsirado kaip logiška tendencija didinti ICBM paleidimo įrenginių nepažeidžiamumą, suteikiant jiems mobilumą. Devintojo dešimtmečio pradžioje. JAV sukūrė strateginę sistemą MX, kurioje raketos nuolat judėjo tarp daugybės prieglaudų, atimdamos iš priešo net teorinę galimybę jas sunaikinti taikliu smūgiu. SSRS tarpžemyninės raketos buvo sumontuotos ant automobilių važiuoklių ir geležinkelio platformų. Kitas logiškas žingsnis būtų įdėti juos į lėktuvą, kuris patruliuotų virš jos teritorijos arba virš vandenyno. Dėl savo mobilumo jis būtų nepažeidžiamas priešo raketų atakoms. Pagrindinė tokio orlaivio kokybė buvo kuo ilgiau praleisti skrydžio metu, o tai reiškia, kad branduolinės kontrolės sistema jam puikiai tiko.

...Įgyvendinti šį projektą sutrukdė iki galo“ Šaltasis karas“ ir Sovietų Sąjungos žlugimas. Gana dažnai Rusijos aviacijos istorijoje pasikartojęs motyvas: kai tik viskas buvo paruošta problemai išspręsti, pati užduotis dingo. Bet mes, išgyvenę Černobylio katastrofą, dėl to labai nesijaudiname. Ir tik kyla klausimas: kaip susieti su milžiniškomis intelektualinėmis ir materialinėmis išlaidomis, kurias patyrė SSRS ir JAV dešimtmečius bandydamos sukurti branduolinį lėktuvą? Juk viskas veltui!.. Tikrai ne. Amerikiečiai turi posakį: „Mes žiūrime už horizonto“. Taip jie sako dirbdami, žinodami, kad patys niekada nenaudos jo rezultatų, kad šie rezultatai gali būti naudingi tik tolimoje ateityje. Galbūt kada nors žmonija vėl išsikels užduotį sukurti lėktuvą, varomą branduoline energija. Galbūt tai bus net ne kovinis lėktuvas, o krovininis ar, tarkime, mokslinis lėktuvas. Ir tada būsimi dizaineriai galės pasikliauti mūsų amžininkų darbo rezultatais. Kas tik pažvelgė į horizontą...

M-60 strateginio branduolinio bombonešio projektas

Pradėkime nuo to, kad 1950 m. SSRS, skirtingai nei JAV, atominio bombonešio sukūrimas buvo suvokiamas ne tik kaip pageidautinas, netgi labai pageidautinas, bet kaip gyvybiškai būtinas uždavinys. Toks požiūris susiformavo tarp aukščiausios kariuomenės vadovybės ir karinio-pramoninio komplekso, suvokus dvi aplinkybes. Pirma, didžiulis, didžiulis JAV pranašumas dėl pačios galimybės atominiu bombardavimu bombarduoti potencialaus priešo teritoriją. Skrydžiai iš dešimčių oro bazių Europoje, Artimuosiuose ir Tolimuosiuose Rytuose, JAV lėktuvai, net ir skridę vos 5-10 tūkstančių km atstumu, galėjo pasiekti bet kurį SSRS tašką ir grįžti atgal. Sovietų bombonešiai buvo priversti veikti iš savo teritorijoje esančių aerodromų, o už panašų reidą JAV turėjo įveikti 15-20 tūkst. SSRS tokio nuotolio lėktuvų apskritai nebuvo. Pirmieji sovietų strateginiai bombonešiai M-4 ir Tu-95 galėjo „uždengti“ tik pačią JAV šiaurę ir palyginti nedidelius abiejų pakrančių plotus. Tačiau net ir šių mašinų 1957 m. buvo tik 22. O amerikiečių lėktuvų, galinčių smogti SSRS, skaičius tuo metu pasiekė 1800! Be to, tai buvo pirmos klasės bombonešiai, gabenę atominius ginklus B-52, B-36, B-47, o po poros metų prie jų prisijungė viršgarsinis B-58.

Tupolevo skraidanti laboratorija, pastatyta Tu-95 pagrindu įgyvendinant projektą „119“, pasirodė esąs beveik vienintelis orlaivis, kuriame atominės elektrinės idėja bent kažkaip buvo įgyvendinta metalu.

Tuo pat metu šalis turėjo galingą mokslinę ir gamybinę bazę įvairioms branduolinės energijos naudojimo problemoms spręsti. Ji kilo iš SSRS mokslų akademijos laboratorijos Nr. 2, organizuotos I. V. Kurchatovui pačiame Didžiojo Tėvynės karo įkarštyje – 1943 m. balandį. Iš pradžių pagrindinis branduolinių mokslininkų uždavinys buvo sukurti urano bombą. , tačiau tada prasidėjo aktyvios kitos naujos rūšies energijos panaudojimo galimybių paieškos. 1947 m. kovo mėn. - tik metais vėliau nei JAV - SSRS pirmą kartą valstybiniu lygmeniu (Pirmojo pagrindinio direktorato prie Ministrų tarybos Mokslo ir technikos tarybos posėdyje) iškilo problema naudojant buvo padidinta branduolinių reakcijų šiluma elektrinėse. Taryba nusprendė pradėti sistemingus šios krypties tyrimus, siekdama sukurti mokslinį pagrindą elektros gamybai branduolio dalijimosi būdu, taip pat varyti laivus, povandeninius laivus ir orlaivius.

Darbo mokslinis vadovas buvo būsimasis akademikas A. P. Aleksandrovas. Buvo svarstomi keli branduolinės aviacijos jėgainių variantai: atviras ir uždaras ciklas, pagrįstas ramaktyviniais, turboreaktyviniais ir turbosraiginiais varikliais. Buvo kuriami įvairių tipų reaktoriai: su oru ir su tarpiniu skysto metalo aušinimu, su terminiais ir greitaisiais neutronais ir kt. Buvo tiriami aviacijoje tinkami naudoti aušinimo skysčiai ir įgulos bei lėktuvo įrangos apsaugos nuo radiacijos metodai. 1952 m. birželį Aleksandrovas pranešė Kurchatovui: „...Mūsų žinios branduolinių reaktorių srityje leidžia kelti klausimą, ar artimiausiais metais sukurti branduolinius variklius, naudojamus sunkiuosiuose orlaiviuose...“.

Branduolinis turboreaktyvinis „jungo“ konstrukcijos variklis

Branduolinis turboreaktyvinis „koaksialinės“ konstrukcijos variklis

Vienas iš galimų Myasiščevo branduolinio vandens lėktuvo maketų

Atominės skraidančios laboratorijos projektas
remiantis M-50

M-30 strateginio branduolinio bombonešio projektas

Pirmoji problema buvo žmonių apsauga nuo radioaktyviosios spinduliuotės. Koks jis turėtų būti? Kiek jis turėtų sverti? Kaip užtikrinti normalų įgulos funkcionavimą, uždarytą nepralaidioje storasienėje kapsulėje, įsk. matomumas iš darbo vietų ir avarinis pabėgimas? Antroji problema – staigus įprastų konstrukcinių medžiagų savybių pablogėjimas, kurį sukelia galingi iš reaktoriaus sklindantys radiacijos ir šilumos srautai. Todėl reikia kurti naujas medžiagas. Trečia – būtinybė sukurti visiškai naują branduolinių orlaivių eksploatavimo ir atitinkamų oro bazių su daugybe požeminių konstrukcijų kūrimo technologiją. Juk paaiškėjo, kad sustojus atviro ciklo varikliui, dar 2-3 mėnesius prie jo prieiti nepavyks nei vienas! Tai reiškia, kad reikia nuotolinės antžeminės orlaivio ir variklio priežiūros. Ir, žinoma, yra saugumo problemų – plačiąja prasme, ypač įvykus tokio lėktuvo avarijai.

Įgula turėjo būti patalpinta į tvirtą kapsulę su galinga daugiasluoksne apsauga, pagaminta iš specialių medžiagų. Atmosferos oro radioaktyvumas atmetė galimybę jį naudoti salono slėgiui ir kvėpavimui. Šiems tikslams reikėjo naudoti deguonies ir azoto mišinį, gautą specialiuose dujofikatoriuose, garinant laive skystąsias dujas. Vizualinio matomumo trūkumą turėjo kompensuoti periskopai, televizoriai ir radarų ekranai, taip pat įrengta visiškai automatinė orlaivių valdymo sistema. Pastarasis turėjo užtikrinti visus skrydžio etapus, įskaitant kilimą ir tūpimą, tikslo pasiekimą ir kt. Tai logiškai paskatino idėją apie nepilotuojamą strateginį bombonešį. Tačiau oro pajėgos reikalavo pilotuojamo varianto, kuris yra patikimesnis ir lankstesnis.

Antžeminio reaktoriaus bandymų stendas

Siekdamas šių problemų sprendimą paversti praktine plokštuma, V.M.Miasiščevas pradėjo kurti skraidančios laboratorijos projektą M-50 pagrindu, ant kurio priekinėje fiuzeliažo dalyje būtų įrengtas vienas branduolinis variklis. O norint radikaliai padidinti branduolinių lėktuvų bazių išgyvenamumą kilus karui, buvo pasiūlyta iš viso atsisakyti betoninių kilimo ir tūpimo takų naudojimo, o branduolinį bombonešį paversti viršgarsiniu (!) skraidančiu kateriu M-60M. Šis projektas buvo vystomas lygiagrečiai su žemės versija ir išlaikė reikšmingą tęstinumą su juo. Žinoma, sparno ir variklio oro paėmimo angos buvo maksimaliai iškeltos virš vandens. Kilimo ir tūpimo įtaisai apėmė nosinę hidroslidę, ventralinius ištraukiamus povandeninius sparnus ir besisukančias šoninio stabilumo plūdes sparno galuose.

Reaktoriaus ir radiacijos jutiklių uždėjimas ant Tu-95LAL

Miaščiovas pirmiausia turėjo omenyje naują strateginio raketų nešiklio bombonešio su uždaro ciklo atomine elektrine projektą, kurį suprojektavo N. D. Kuznecovo projektavimo biuras. Šį automobilį jis tikėjosi sukurti per 7 metus. 1959 m. jam buvo pasirinktas „kanardinis“ aerodinaminis dizainas su trikampiais sparnais ir ženkliai išlenkta priekine sienele. Šeši branduoliniai turboreaktyviniai varikliai turėjo būti išdėstyti lėktuvo gale ir sujungti į vieną ar du paketus. Reaktorius buvo fiuzeliaže. Kaip aušinimo skystis turėjo būti naudojamas skystas metalas: ličio arba natrio. Varikliai taip pat galėjo dirbti su žibalu. Uždaras valdymo sistemos veikimo ciklas leido kabiną vėdinti atmosferos oru ir žymiai sumažinti apsaugos svorį. Kai kilimo svoris buvo apie 170 tonų, variklių su šilumokaičiais svoris buvo 30 tonų, reaktoriaus ir kabinos apsauga buvo 38 tonos, o naudingoji apkrova - 25 tonos apie 46 m, o sparnų plotis apie 27 m.

Tu-95LAL. Pirmame plane yra konteineris su radiacijos jutikliu

1956 03 28 buvo išleistas SSRS Ministrų Tarybos nutarimas, pagal kurį Tupolevo projektavimo biuras pradėjo projektuoti skraidančią branduolinę laboratoriją (LAL) serijinio Tu-95 pagrindu. Tiesioginiai šių darbų dalyviai V.M. ir D.A.Antonovas kalba apie tą laiką: „...Visų pirma, pagal savo įprastą metodiką – pirmiausia viską suprask – A.N Žymiausi šalies branduoliniai mokslininkai A.P. Aleksandrovas, A.I.Leypunsky, N.N.Stepnoy, V.I.Merkin ir kiti papasakojo apie atominių procesų fizinius pagrindus, apsaugos reikalavimus, medžiagas, valdymo sistemą ir kt. Labai greitai šiuose seminaruose prasidėjo gyvos diskusijos: kaip branduolinę technologiją derinti su orlaivių reikalavimais ir apribojimais. Štai vienas tokių diskusijų pavyzdžių: atominės energetikos mokslininkai iš pradžių reaktoriaus įrengimo tūrį mums apibūdino kaip mažo namo tūrį. Tačiau projektavimo biuro projektuotojai sugebėjo gerokai „sumažinti“ jo matmenis, ypač apsaugines konstrukcijas, įvykdydami visus LAL apsaugos lygio reikalavimus. Viename iš seminarų A.N. Tupolevas pažymėjo, kad „...namai lėktuvais nevežami“ ir parodė mūsų išdėstymą. Branduoliniai mokslininkai nustebo – su tokiu kompaktišku sprendimu jie susidūrė pirmą kartą. Po kruopščios analizės jis buvo bendrai priimtas LAL Tu-95.

Tu-95LAL. Apvalkalai ir reaktoriaus oro įsiurbimas

Preliminariai studijuoti ir įgyti patirties su reaktoriumi buvo numatyta pastatyti antžeminį bandymų stendą, kurio projektavimo darbai buvo patikėti Projektavimo biuro Tomilinskio skyriui, kuriam vadovauja I. F. Nezval. Stovas buvo sukurtas Tu-95 fiuzeliažo vidurinės dalies pagrindu, o reaktorius buvo sumontuotas ant specialios platformos su keltuvu, o esant reikalui jį buvo galima nuleisti. Radiacinė apsauga stende, o vėliau ir LAL, buvo gaminama naudojant visiškai naujas aviacijai medžiagas, kurių gamybai reikėjo naujų technologijų.

Tu-95LAL. Reaktoriaus išmontavimas.

Serijinis strateginis bombonešis Tu-95M Nr. 7800408 su keturiais NK-12M turbopropeleriniais varikliais, kurių galia 15 000 AG, buvo paverstas skraidančia laboratorija, pavadinta Tu-95LAL. Iš lėktuvo buvo išimti visi ginklai. Įgula ir eksperimentuotojai buvo priekinėje hermetiškoje kabinoje, kurioje taip pat buvo jutiklis, fiksuojantis prasiskverbiančią spinduliuotę. Už kabinos buvo įrengtas apsauginis ekranas iš 5 cm švino plokštės ir kombinuotos medžiagos(polietilenas ir cerezinas), kurių bendras storis apie 20 cm. Bombos skyriuje, kur ateityje turėjo būti įrengtas kovinis krovinys, buvo sumontuotas antrasis jutiklis. Už jo, arčiau lėktuvo uodegos, buvo reaktorius. Trečiasis jutiklis buvo automobilio galinėje kabinoje. Dar du jutikliai buvo sumontuoti po sparnų konsolėmis nuolatiniuose metaliniuose gaubtuose. Visi jutikliai buvo pasukami aplink vertikalią ašį, kad būtų galima orientuotis norima kryptimi.

Pats reaktorius buvo apsuptas galingų sulaikymo, taip pat sudarytas iš švino ir kombinuotų medžiagų ir neturėjo jokio ryšio su orlaivių varikliais – tarnavo tik kaip radiacijos šaltinis. Distiliuotas vanduo jame buvo naudojamas kaip neutronų moderatorius ir kartu kaip aušinimo skystis. Įkaitęs vanduo išskirdavo šilumą tarpiniame šilumokaityje, kuris buvo uždaros pirminės vandens cirkuliacijos grandinės dalis. Per jo metalines sieneles šiluma buvo perduota antrinės grandinės vandeniui, kuriame ji buvo išsklaidyta vandens-oro radiatoriuje. Pastarasis skrendant buvo išpūstas oro srove per didelę oro įleidimo angą po fiuzeliažu. Reaktorius šiek tiek išsiplėtė už orlaivio fiuzeliažo kontūrus ir buvo padengtas metaliniais gaubtais iš viršaus, apačios ir šonų. Kadangi visapusė reaktoriaus apsauga buvo laikoma gana veiksminga, ji apėmė langus, kuriuos buvo galima atidaryti skrydžio metu, kad būtų galima atlikti atspindėtos spinduliuotės eksperimentus. Langai leido sukurti spinduliavimo spindulius įvairiomis kryptimis. Jų atidarymas ir uždarymas buvo valdomas iš eksperimentuotojų pulto kabinoje.

Branduolinio priešpovandeninio lėktuvo projektas, pagrįstas Tu-114

Ir vis dėlto Tupolevo programai, kaip ir Myasishchevo projektams, nebuvo lemta paversti tikrais projektais. Net jei po kelerių metų SSRS vyriausybė jį taip pat uždarė. Priežastys iš esmės buvo tokios pačios kaip ir Jungtinėse Valstijose. Svarbiausia, kad atominis bombonešis pasirodė pernelyg sudėtinga ir brangi ginklų sistema. Naujai pasirodžiusios tarpžemyninės balistinės raketos visiško priešo sunaikinimo problemą išsprendė daug pigiau, greičiau ir, galima sakyti, labiau garantuotai. O pinigų sovietinei šaliai neužteko – tuo metu buvo intensyviai dislokuojami ICBM ir branduolinių povandeninių laivų flotilė, kuriai buvo išleistos visos lėšos. Tam įtakos turėjo ir neišspręstos saugaus branduolinių orlaivių eksploatavimo problemos. Politinis jaudulys paliko ir sovietų vadovybę: tuo metu amerikiečiai jau buvo apriboję darbą šioje srityje, nebuvo kam pasivyti, o eiti į priekį buvo per brangu ir pavojinga.

Apskritai reaktorių sumontavome ant platformos, įriedėjome į An-22 Nr.01-07 ir rugsėjo pradžioje išskridome į Semipalatinską. Iš Antonovo projektavimo biuro programoje dalyvavo pilotai V. Samovarovas ir S. Gorbikas, vyriausiasis inžinierius inžinierius V. Vorotnikovas, antžeminės įgulos vadovas A. Eskinas ir aš, specialaus įrenginio projektuotojas. Kartu su mumis buvo CIAM atstovas B.N. Kariškiai ir branduoliniai mokslininkai iš Obninsko iš viso buvo apie 100 žmonių. Grupei vadovavo pulkininkas Gerasimovas. Bandymų programa vadinosi „Gandras“, o ant reaktoriaus šono nupiešėme nedidelį šio paukščio siluetą. Specialių išorinių ženklų lėktuve nebuvo. Visi 23 skrydžiai pagal Gandro programą praėjo sklandžiai, buvo tik viena avarija. Vieną dieną An-22 pakilo trijų valandų skrydžiui, bet iškart nusileido. Reaktorius neįsijungė. Priežastis pasirodė esanti nekokybiška kištukinė jungtis, kurioje nuolat trūkdavo kontaktas. Supratome, į SR įkišome degtuką – viskas pavyko. Taigi jie skrido su degtuku iki programos pabaigos.

Taigi sėkmingai užbaigta nauja skrydžio eksperimentų serija su reaktoriumi, gauti reikiami duomenys pakankamai efektyviai ir saugiai aviacijos branduolinės kontrolės sistemai sukurti. Sovietų Sąjunga vis dėlto aplenkė JAV ir priartėjo prie tikro branduolinio lėktuvo sukūrimo. Šis automobilis kardinaliai skyrėsi nuo šeštojo dešimtmečio koncepcijų. su atviro ciklo reaktoriais, kurių veikimas būtų susijęs su didžiuliais sunkumais ir padarytų didžiulę žalą aplinkai. Dėl naujos apsaugos ir uždaro ciklo lėktuvo konstrukcijos ir oro radiacinė tarša buvo sumažinta iki minimumo, o aplinkosauginiu požiūriu tokia mašina netgi turėjo tam tikrų pranašumų prieš cheminiais degalais varomus lėktuvus. Bet kokiu atveju, jei viskas veikia tinkamai, branduolinio variklio išmetamųjų dujų sraute yra tik švarus įkaitintas oras.

4. Kombinuotas turboreaktyvinis branduolinis variklis:

1 - elektrinis starteris; 2 - amortizatoriai; 3 - tiesioginio srauto oro kanalas; 4 - kompresorius;

5 - degimo kamera; 6 - branduolinio reaktoriaus korpusas; 7 - kuro rinkinys.

...Įgyvendinti šį projektą sutrukdė Šaltojo karo pabaiga ir Sovietų Sąjungos žlugimas. Gana dažnai Rusijos aviacijos istorijoje pasikartojęs motyvas: kai tik viskas buvo paruošta problemai išspręsti, pati užduotis dingo. Bet mes, išgyvenę Černobylio katastrofą, dėl to labai nesijaudiname. Ir tik kyla klausimas: kaip susieti su milžiniškomis intelektualinėmis ir materialinėmis išlaidomis, kurias patyrė SSRS ir JAV dešimtmečius bandydamos sukurti branduolinį lėktuvą? Juk viskas veltui!.. Tikrai ne. Amerikiečiai turi posakį: „Mes žiūrime už horizonto“. Taip jie sako dirbdami, žinodami, kad patys niekada nenaudos jo rezultatų, kad šie rezultatai gali būti naudingi tik tolimoje ateityje. Galbūt kada nors žmonija vėl išsikels užduotį sukurti lėktuvą, varomą branduoline energija. Galbūt tai bus net ne kovinis lėktuvas, o krovininis ar, tarkime, mokslinis lėktuvas. Ir tada būsimi dizaineriai galės pasikliauti mūsų amžininkų darbo rezultatais. Kas tik pažvelgė į horizontą...

Branduolinis orlaivis yra orlaivis arba, paprasčiau tariant, orlaivis, kuriame kaip variklis sumontuotas branduolinis reaktorius. Dvidešimtojo amžiaus viduryje, spartaus taikaus atomo vystymosi eroje, kartu su statybomis, SSRS ir JAV buvo pradėti kurti branduoliniai orlaiviai.

Reikalavimai branduoliniams orlaiviams SSRS

Branduolinių lėktuvų projektas turėjo būti išspręstas sekančios užduotys, panašiai kaip branduolinių automobilių ir branduolinių tankų projektavimo uždaviniai:

Lengvas ir kompaktiškas branduolinis reaktorius, galintis pakelti lėktuvą į orą
Įgulos biologinė apsauga
Lėktuvų skrydžių sauga
Branduolinio reaktyvinio variklio projektavimas

Branduolinių orlaivių projektavimo darbus SSRS atliko keli projektavimo biurai - Tupolev, Myasishchev ir Antonov. Net 2017 metų Vieningojo valstybinio matematikos egzamino profilio lygio nepakanka palyginti su to meto kūrėjų protu, nors mokslas padarė didžiulį žingsnį į priekį.

Garsiausias sovietinio branduolinio lėktuvo projektas buvo Tu-119, kurį sukūrė Tupolev OKB-156. Lėktuvas Tu-119 buvo sukurtas Tu-95M pagrindu ir turėjo tapti skraidančia variklių su branduoliniu reaktoriumi bandymų laboratorija. Darbas su sovietiniu branduoliniu lėktuvu Tu-119 prasidėjo dar 1955 m. 1958 metais buvo paruoštas antžeminis stendas, taip pat lėktuvas Tu-95 LAL su branduoliniu reaktoriumi krovinių skyriuje. Nuo 1959 metų Semipalatinsko poligone naudojamas antžeminis stendas su branduoliniu reaktoriumi. O Tu-95 LAL atliko 34 bandomuosius skrydžius 1961 m. Bendras lėktuvo svoris – 110 tonų, 39 iš jų užėmė pats branduolinis reaktorius. Tokių testų metu buvo tikrinami rodikliai biologinė apsaugaįgula, taip pat branduolinio reaktoriaus veikimas naujomis sąlygomis.

Myasishchev projektavimo biuras sukūrė M50 A branduolinio lėktuvo projektą – viršgarsinį bombonešį su branduoliniu varikliu. Biologinės apsaugos tikslais lėktuvo M50 A pilotus planuota patalpinti į uždarą švino kapsulę, kuri vien svėrė 60 tonų, o skrydis turėjo būti vykdomas tik instrumentais. Ateityje buvo numatyta įrengti autonominį nepilotuojamą valdymą.

Norint panaudoti šį branduolinį orlaivį, būtų reikėję atskirų aerodromų, todėl projektas buvo sustabdytas. Tada Myasishchev dizaino biuras pasiūlė naują - M30 su daugiau sudėtingas dizainas ir padidinta įgulos apsauga. Sumažėjęs orlaivio svoris leido padidinti naudingąją apkrovą 25 tonomis. Pirmasis skrydis turėjo įvykti 1966 m., tačiau jis taip pat nebuvo įvykdytas.

Praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir septintojo dešimtmečio pradžioje Antonovo projektavimo biuras dirbo prie AN-22 PLO projekto - ypač didelio nuotolio mažo aukščio priešvandeninės gynybos lėktuvo. Ypatinga šio orlaivio savybė buvo įprasto kuro naudojimas kilimo ir tūpimo metu, branduolinis reaktorius užtikrino tik patį skrydį, trunkantį iki dviejų dienų, 27 500 kilometrų nuotoliu.

Pokariu nugalėtojų pasaulis svaigino atsivėrusiomis branduolinėmis galimybėmis. Be to mes kalbame apie ne tik apie ginklų potencialą, bet ir apie visiškai taikų atomo panaudojimą. Pavyzdžiui, JAV, be branduolinių tankų, pradėta kalbėti apie net tokių buitinių smulkmenų kūrimą kaip dulkių siurbliai, varomi branduolinės grandininės reakcijos būdu.

1955 m. Lewyt vadovas pažadėjo per ateinančius 10 metų išleisti branduolinį dulkių siurblį.

1946 m. pradžioje JAV, tuomet dar vienintelė šalis, turėjusi branduolinį arsenalą, nusprendė sukurti branduolinį orlaivį. Tačiau dėl netikėtų sunkumų darbas vyko itin lėtai. Tik po devynerių metų buvo įmanoma skristi lėktuvu su branduoliniu reaktoriumi. Sovietų žvalgybos duomenimis, apie visavertį sklandytuvą su branduoliniu varikliu kalbėti dar anksti: slaptame objekte išties buvo įrengtas branduolinis įrenginys, tačiau jis nebuvo prijungtas prie variklių ir tarnavo tik bandymams.

Nepaisant to, nebuvo kur dėtis – kadangi amerikiečiai buvo atėję taip toli, vadinasi, SSRS turėtų vykdyti darbus ta pačia kryptimi. Tų pačių 1955 m. rugpjūčio 12 d. buvo paskelbtas SSRS Ministrų Tarybos nutarimas Nr. 1561-868, įpareigojantis aviacijos įmones pradėti projektuoti sovietinį branduolinį lėktuvą.

Skraidanti „antis“ M-60/M-30

Nelengva užduotis buvo paskirta keliems projektavimo biurams vienu metu. Visų pirma, A. N. Tupolevo ir V. M. Myasishchevo biuras turėjo sukurti orlaivius, galinčius veikti atominėse elektrinėse. Ir N. D. Kuznecovo ir A. M. Liulkos biurui buvo pavesta statyti tas pačias elektrines. Šiuos, kaip ir visus kitus SSRS branduolinius projektus, prižiūrėjo sovietų „tėvas“. atominė bomba Igoris Kurchatovas.

Kodėl tos pačios užduotys buvo skirtos keliems projektavimo biurams. Taigi valdžia norėjo paremti konkurencinį inžinierių darbo pobūdį? Atotrūkis nuo JAV buvo nemažas, todėl amerikiečius reikėjo pasivyti bet kokiomis priemonėmis.

Visi darbininkai buvo įspėti, kad tai valstybinės svarbos projektas, nuo kurio priklauso tėvynės saugumas. Anot inžinierių, viršvalandžių darbas nebuvo skatinamas – tai buvo laikoma norma. Teoriškai darbuotojas namo galėjo eiti 18 val., tačiau kolegos į jį žiūrėjo kaip į liaudies priešo bendrininką. Kitą dieną grįžti nereikėjo.

Iš pradžių iniciatyvos ėmėsi Myasishchev dizaino biuras. Ten inžinieriai pasiūlė viršgarsinio bombonešio M-60 projektą. Tiesą sakant, buvo kalbama apie jau esamo M-50 aprūpinimą branduoliniu reaktoriumi. Pirmojo viršgarsinio strateginio vežėjo SSRS M-50 problema buvo būtent jo katastrofiškas kuro „apetitas“. Net du kartus ore pripildžius 500 tonų žibalo, bombonešis sunkiai galėjo nuskristi į Vašingtoną ir grįžti atgal.

Atrodė, kad visus klausimus turėtų išspręsti branduolinis variklis, kuris garantavo beveik neribotą skrydžio atstumą ir trukmę. Kelių gramų urano pakaktų dešimčiai valandų skrydžio. Buvo manoma, kad avariniais atvejais ekipažas gali be sustojimo patruliuoti ore dvi savaites.

Lėktuvą M-60 planuota aprūpinti atviro tipo atomine elektrine, suprojektuota Arkhipo Lyulkos biure. Tokie varikliai buvo pastebimai paprastesni ir pigesni, tačiau, kaip vėliau paaiškėjo, aviacijoje jiems nebuvo vietos.

Kombinuotas turboreaktyvinis-branduolinis variklis. 1 - elektrinis starteris; 2 - amortizatoriai; 3 - tiesioginio srauto oro kanalas; 4 - kompresorius; 5 - degimo kamera; 6 - branduolinio reaktoriaus korpusas; 7 - kuro rinkinys

Taigi saugumo sumetimais branduolinis įrenginys turėjo būti kuo toliau nuo įgulos. Geriausiai tiko galinis fiuzeliažas. Ten buvo numatyta pastatyti keturis branduolinius turboreaktyvinius variklius. Kitas buvo bombų skyrius ir galiausiai kabina. Jie norėjo patalpinti pilotus į kietą švino kapsulę, sveriančią 60 tonų. Vaizdo matomumo trūkumą planuota kompensuoti radarų ir televizijos ekranais bei periskopais. Daugelis įgulos funkcijų buvo priskirtos automatizavimui, o vėliau buvo pasiūlyta įrenginį visiškai perkelti į visiškai autonominį nepilotuojamą valdymą.

Įgulos kajutė. 1 - prietaisų skydelis; 2 - išstumiamos kapsulės; 3 - avarinis liukas; 4 - liuko dangčio padėtis įeinant ir išlipant iš kabinos bei išlipant; 5 - švinas; 6 - ličio hidridas; 7 - liuko pavara

Dėl naudojamų „nešvarių“ variklių tipo viršgarsinio strateginio bombonešio M-60 techninė priežiūra turėjo būti atliekama su minimaliu žmogaus įsikišimu. Taigi elektrines teko „prijungti“ prie orlaivio prieš pat skrydį automatiniu režimu. Degalų papildymas, pilotų pristatymas, ginklų paruošimas - visa tai taip pat turėjo padaryti „robotai“. Žinoma, norint aptarnauti tokius orlaivius, reikėjo visiškai pertvarkyti esamą aerodromo infrastruktūrą, įskaitant naujų, mažiausiai pusės metro storio kilimo ir tūpimo takų statybą.

Dėl visų šių sunkumų M-60 kūrimo projektas turėjo būti uždarytas braižybos etape. Vietoje to buvo planuojama pastatyti kitą branduolinį lėktuvą – M-30 su branduoline įranga uždaro tipo. Reaktoriaus konstrukcija buvo daug sudėtingesnė, tačiau radiacinės saugos klausimas nebuvo toks aktualus. Lėktuve turėjo būti šeši turboreaktyviniai varikliai, varomi vienu branduoliniu reaktoriumi. Prireikus elektrinė galėtų veikti ir žibalu. Įgulos apsaugos ir variklių svoris buvo beveik perpus mažesnis nei M-60, todėl orlaivis galėjo gabenti 25 tonas.

Pirmasis M-30 skrydis, kurio sparnų plotis buvo apie 30 metrų, buvo suplanuotas 1966 m. Tačiau šiai mašinai nebuvo lemta palikti brėžinius ir bent iš dalies tapti realybe. Iki 1960 m. aviacijos ir raketų mokslininkų akistatoje buvo pastarųjų pergalės ženklas. Chruščiovas buvo įsitikinęs, kad lėktuvai šiandien nėra tokie svarbūs kaip anksčiau, bet pagrindinis jų vaidmuo yra kovojant su išorinis priešas perėjo prie raketų. Rezultatas – beveik visų perspektyvių branduolinių orlaivių programų apribojimas ir atitinkamų projektavimo biurų restruktūrizavimas. Tokio likimo neišvengė ir Myasishchev dizaino biuras, kuris prarado savarankiško padalinio statusą ir buvo perorientuotas į raketų ir kosmoso pramonę. Tačiau lėktuvų gamintojai vis dar turėjo paskutinę viltį.

Ikigarsinis „skerdena“

Labiau pasisekė A. N. Tupolevo projektavimo biurui. Čia inžinieriai, lygiagrečiai su Myasishchevites, dirbo prie savo branduolinio lėktuvo projekto. Tačiau skirtingai nei M-60 ar M-30, tai buvo daug artimesnis realybei modelis. Pirma, tai buvo apie ikigarsinio bombonešio sukūrimą atominėje elektrinėje, o tai buvo daug lengviau, palyginti su viršgarsinio orlaivio kūrimu. Antra, mašinos visiškai nereikėjo išradinėti iš naujo – jau esamas bombonešis Tu-95 tiko pagal paskirtį. Tiesą sakant, reikėjo tik įrengti branduolinį reaktorių.

1956 m. kovą SSRS Ministrų Taryba nurodė Tupolevui pradėti kurti skraidančią branduolinę laboratoriją, paremtą serijiniu Tu-95. Visų pirma, reikėjo kažką daryti su esamų branduolinių reaktorių matmenimis. Vienas dalykas didžiuliame ledlaužyje įrengti branduolinį įrenginį, kuriam praktiškai nebuvo jokių svorio ir dydžio apribojimų. Visai kas kita yra pastatyti reaktorių į gana ribota erdvė fiuzeliažas.

Branduoliniai mokslininkai tvirtino, kad bet kuriuo atveju turime pasikliauti gamykla, kurios tūris yra 2,5 mažas namas. Ir vis dėlto Tupolevo projektavimo biuro inžinieriai gavo užduotį bet kokia kaina sumažinti reaktoriaus dydį. Kiekvienas papildomas jėgainės svorio kilogramas, kaip apsauga, į orlaivį traukia dar tris papildomus kilogramus. Todėl kova buvo tiesiogine prasme už kiekvieną gramą. Jokių apribojimų nebuvo – pinigų buvo skirta tiek, kiek reikėjo. Dizaineriui, radusiam būdą sumažinti instaliacijos svorį, buvo sumokėta nemaža premija.

Pabaigoje Andrejus Tupolevas parodė didžiulio dydžio reaktorių, bet vis tiek spintelę ir visiškai atitinkančią visus apsaugos reikalavimus. Pasak legendos, orlaivių konstruktorius ne be pasididžiavimo pareiškė, kad „namų lėktuvuose jie negabena“, o vyriausiasis sovietų branduolinis mokslininkas Igoris Kurchatovas iš pradžių buvo įsitikinęs, kad priešais jį tik maketas. reaktorius, o ne veikiantis modelis.

Dėl to instaliacija buvo priimta ir patvirtinta. Tačiau pirmiausia reikėjo atlikti keletą žemės bandymų. Remiantis bombonešio fiuzeliažo vidurine dalimi, viename iš aerodromų netoli Semipalatinsko buvo pastatytas stendas su branduoline instaliacija. Bandymo metu reaktorius pasiekė nurodytą galios lygį. Kaip paaiškėjo, labiausiai didelė problema rūpėjo ne tiek reaktorius, kiek biologinis saugumas ir elektronikos veikimas – gyvi organizmai gaudavo per didelę radiacijos dozę, o įrenginiai galėjo elgtis nenuspėjamai. Nusprendėme, kad nuo šiol pagrindinis dėmesys turi būti skiriamas ne reaktoriui, kuris iš esmės buvo paruoštas naudoti orlaiviuose, o patikimai apsaugai nuo radiacijos.

Pirmieji gynybos variantai buvo pernelyg grandioziniai. Renginių dalyviai prisimena 14 aukštų pastato aukščio filtrą, kurio 12 „aukštų“ buvo po žeme, o du iškilo virš paviršiaus. Apsauginio sluoksnio storis siekė pusę metro. Žinoma, surask praktinis naudojimas tokios technologijos lėktuve buvo neįmanomos.

Galbūt buvo verta pasinaudoti Myasishchev Design Bureau inžinierių darbais ir įgulą paslėpti švino kapsulėje be langų ar durų Šis variantas netiko dėl savo dydžio ir svorio. Todėl jie sugalvojo visiškai naują apsaugos rūšį. Jį sudarė 5 centimetrų storio švino plokščių danga ir 20 centimetrų polietileno ir cerezino sluoksnis – produktas, gautas iš naftos žaliavų ir miglotai primenantis skalbinių muilą.

Keista, bet Tupolevo biurui pavyko išgyventi sunkius orlaivių konstruktorių metus 1960 m. Ne mažiau svarbu dėl to, kad branduoliniu varikliu varomas lėktuvas, pagrįstas Tu-95, jau buvo labai tikra mašina, kuri ateinančiais metais gali pakilti į orą naudojant branduolinę energiją. Belieka atlikti oro bandymus.

1961 metų gegužę bombonešis Tu-95M Nr.7800408, supakuotas su jutikliais, pakilo į dangų su branduoliniu reaktoriumi laive ir keturiais turbopropeleriniais varikliais, kurių kiekvieno galia po 15 000 arklio galių. Atominė elektrinė nebuvo prijungta prie variklių – lėktuvas skrido reaktyviniu kuru, o veikiančio reaktoriaus vis dar reikėjo, kad būtų galima įvertinti įrangos elgseną ir pilotų radiacijos lygį. Iš viso nuo gegužės iki rugpjūčio bombonešis atliko 34 bandomuosius skrydžius.

Paaiškėjo, kad per dvi dienas trukusį skrydį pilotai gavo 5 rem radiacijos. Palyginimui, šiandien laikoma normalu, kad atominės elektrinės darbuotojus apšvitina iki 2 rem, bet ne dvi dienas, o metus. Buvo manoma, kad branduolinio lėktuvo įguloje bus vyresni nei 40 metų vyrai, kurie jau turi vaikų.

Spinduliuotė buvo sugerta ir bombonešio korpuse, kurį po skrydžio keletą dienų teko izoliuoti „valymui“. Apskritai radiacinė apsauga buvo laikoma veiksminga, bet ne iki galo išvystyta. Be to, ilgą laiką niekas nežinojo, ką daryti su galimomis branduolinių orlaivių avarijomis ir vėlesniu didelių erdvių užteršimu branduoliniais komponentais. Vėliau buvo pasiūlyta reaktoriuje įrengti parašiuto sistemą, galinčią avariniu atveju atskirti branduolinį įrenginį nuo orlaivio korpuso ir švelniai jį nuleisti.

Bet buvo per vėlu – staiga niekam nebereikėjo branduolinių bombonešių. Pasirodė, kad daug patogiau ir pigiau apmėtyti priešus kažkuo mirtingesniu tarpžemyninių balistinių raketų ar slaptų branduolinių povandeninių laivų pagalba. Tačiau Andrejus Tupolevas neprarado vilties sukurti lėktuvą. Jis tikėjosi, kad aštuntajame dešimtmetyje bus pradėti kurti viršgarsiniai branduoliniai lėktuvai Tu-120, tačiau šioms viltims nebuvo lemta išsipildyti. Po JAV septintojo dešimtmečio viduryje SSRS sustabdė visus su branduoliniais lėktuvais susijusius tyrimus. Branduolinį reaktorių taip pat buvo planuojama naudoti orlaiviuose, skirtuose medžioti povandeninius laivus. Jie netgi atliko kelis An-22 bandymus su branduoliniu įrenginiu, tačiau apie ankstesnį apimtį galima tik pasvajoti. Nepaisant to, kad SSRS priartėjo prie branduolinio lėktuvo sukūrimo (tiesą sakant, beliko tik prijungti branduolinį įrenginį prie variklių), jie taip ir nepasiekė svajonės.

Netoli Semipalatinsko esančiame aerodrome ilgą laiką stovėjo perdarytas ir dešimtis bandymų patyręs Tu-95, galėjęs tapti pirmuoju pasaulyje branduoliniu orlaiviu. Pašalinus reaktorių, lėktuvas buvo perduotas Irkutsko karo aviacijos technikos mokyklai, o perestroikos metu buvo atiduotas į metalo laužą.

Pastaruosius šimtą metų aviacija žmonijos istorijoje vaidino tokį didelį vaidmenį, kad vienas ar kitas projektas gali nesunkiai pakeisti civilizacijos raidą. Kas žino, galbūt, jei istorija būtų pasukusi kiek kitu keliu, o šiandien dangaus platybes plukdytų keleiviai branduoliniai lėktuvai, močiutės kilimai būtų valomi branduoliniais dulkių siurbliais, išmaniuosius telefonus tektų įkrauti tik kartą per penkerius metus, o kelionės į Marsą ir atgal būtų vykdomos penkis kartus per dieną erdvėlaivių. Atrodė, kad prieš pusę amžiaus buvo išspręsta pati sunkiausia užduotis. Tačiau sprendimo rezultatais niekas nepasinaudojo.