Un avión con una central nuclear es un avión atómico. Aviones de propulsión nuclear

En el período de posguerra, el mundo de los vencedores estaba embriagado por las posibilidades nucleares que se habían abierto. Además, no estamos hablando sólo del potencial armamentista, sino también del uso completamente pacífico del átomo. En Estados Unidos, por ejemplo, además de los tanques nucleares, se empezó a hablar de crear incluso pequeñas cosas domésticas como aspiradoras impulsadas por una reacción nuclear en cadena.

En 1955, el jefe de Lewyt prometió fabricar una aspiradora nuclear en los próximos 10 años.

A principios de 1946, Estados Unidos, entonces todavía el único país con un arsenal nuclear, decidió crear un avión de propulsión nuclear. Pero debido a dificultades inesperadas, el trabajo avanzó extremadamente lento. Sólo nueve años después fue posible volar un avión con un reactor nuclear a bordo. De acuerdo a inteligencia soviética, era demasiado pronto para hablar de un planeador completo con motor nuclear: el objeto secreto estaba efectivamente equipado con una instalación nuclear, pero no estaba conectado a los motores y solo servía para pruebas.

Ígor Kurchátov

¿Por qué se asignaron las mismas tareas a varias oficinas de diseño? Así, el gobierno quería apoyar el carácter competitivo del trabajo de los ingenieros. La diferencia con Estados Unidos era considerable, por lo que era necesario alcanzar a los estadounidenses por cualquier medio.

Se advirtió a todos los trabajadores que se trataba de un proyecto de importancia nacional, del que depende la seguridad de la patria. Según los ingenieros, no se fomentaba el trabajo de horas extras, sino que se consideraba la norma. En teoría, el empleado podría irse a casa a las 18:00 horas, pero sus compañeros lo consideraban cómplice del enemigo del pueblo. No hubo necesidad de regresar al día siguiente.

Al principio, la iniciativa fue tomada por la Oficina de Diseño Myasishchev. Los ingenieros propusieron un proyecto para el bombardero supersónico M-60. De hecho, se habló de equipar la ya existente M-50 con un reactor nuclear. El problema del primer portaaviones estratégico supersónico de la URSS, el M-50, fue precisamente su catastrófico “apetito” por el combustible. Incluso con dos repostajes en el aire con 500 toneladas de queroseno, el bombardero difícilmente podría volar a Washington y regresar.

Parecía que todos los problemas deberían haberse resuelto con un motor nuclear, que garantizaba un alcance y una duración de vuelo casi ilimitados. Unos pocos gramos de uranio serían suficientes para decenas de horas de vuelo. Se creía que en casos de emergencia la tripulación podría patrullar el aire sin parar durante dos semanas.

Se planeó equipar el avión M-60 con una central nuclear de tipo abierto, diseñada en la oficina de Arkhip Lyulka. Estos motores eran notablemente más simples y más baratos, pero, como se vio más tarde, no tenían cabida en la aviación.

Motor combinado turborreactor-nuclear. 1 - arranque eléctrico; 2 - amortiguadores; 3 - conducto de aire de flujo directo; 4 - compresor; 5 - cámara de combustión; 6 - cuerpo reactor nuclear; 7 - conjunto de combustible

Por motivos de seguridad, la instalación nuclear debía estar situada lo más lejos posible de la tripulación. El fuselaje trasero era el que mejor encajaba. Allí estaba previsto colocar cuatro motores turborreactores nucleares. Lo siguiente fue la bahía de bombas y, finalmente, la cabina. Querían colocar a los pilotos en una sólida cápsula de plomo que pesaba 60 toneladas. Se planeó compensar la falta de visibilidad visual utilizando radares y pantallas de televisión, así como periscopios. Muchas funciones de la tripulación se asignaron a la automatización y, posteriormente, se propuso transferir completamente el dispositivo a un control no tripulado totalmente autónomo.

Cabina de tripulación. 1 - tablero; 2 - cápsulas eyectables; 3 - trampilla de emergencia; 4 - posición de la tapa de la escotilla al entrar y salir de la cabina y expulsar; 5 - plomo; 6 - hidruro de litio; 7 - unidad de escotilla

Debido al tipo "sucio" de los motores utilizados, el mantenimiento del bombardero estratégico supersónico M-60 tuvo que realizarse con una mínima intervención humana. Por lo tanto, las centrales eléctricas debían “conectarse” al avión justo antes del vuelo en modo automático. Reabastecimiento de combustible, entrega de pilotos, preparación de armas: todo esto también debía ser realizado por "robots". Por supuesto, para dar servicio a tales aviones, se requirió una reestructuración completa de la infraestructura del aeródromo existente, incluida la construcción de nuevas pistas de al menos medio metro de espesor.

Debido a todas estas dificultades, el proyecto de creación de la M-60 tuvo que cerrarse en fase de dibujo. En su lugar, se planeó construir otro avión nuclear: el M-30 con una instalación nuclear de tipo cerrado. El diseño del reactor era mucho más complejo, pero la cuestión de la protección radiológica no era tan apremiante. El avión debía estar equipado con seis motores turborreactores propulsados ​​por un reactor nuclear. Si fuera necesario, la central eléctrica también podría funcionar con queroseno. El peso de la protección de la tripulación y los motores era casi la mitad que el del M-60, gracias a lo cual el avión podía transportar una carga útil de 25 toneladas.

El primer vuelo del M-30 con una envergadura de unos 30 metros estaba previsto para 1966. Sin embargo, esta máquina no estaba destinada a abandonar los dibujos y convertirse al menos parcialmente en realidad. En 1960, en el enfrentamiento entre la aviación y los científicos de cohetes, hubo una señal de victoria para estos últimos. Jruschov estaba convencido de que los aviones hoy no son tan importantes como antes y que el papel clave en la lucha contra un enemigo externo ha pasado a los misiles. El resultado es la reducción de casi todos los programas prometedores de aviones nucleares y la reestructuración de las correspondientes oficinas de diseño. A este destino tampoco escapó la Oficina de Diseño Myasishchev, que perdió su condición de unidad independiente y se reorientó hacia la industria espacial y de cohetes. Pero los fabricantes de aviones todavía tenían una última esperanza.

"Carcasa" subsónica

La oficina de diseño de A. N. Tupolev tuvo más suerte. Aquí los ingenieros, en paralelo con los myasishchevitas, trabajaron en su propio proyecto de avión nuclear. Pero a diferencia del M-60 o M-30, se trataba de un modelo mucho más cercano a la realidad. En primer lugar, se trataba de crear un bombardero subsónico en una central nuclear, lo que era mucho más fácil en comparación con el desarrollo de un avión supersónico. En segundo lugar, no fue necesario reinventar la máquina en absoluto: el bombardero Tu-95 ya existente era adecuado para los fines previstos. De hecho, sólo fue necesario equiparlo con un reactor nuclear.

Andrei Tupolev

En marzo de 1956, el Consejo de Ministros de la URSS encargó a Tupolev que comenzara a diseñar un laboratorio nuclear volador basado en el Tu-95 de serie. En primer lugar, era necesario hacer algo con respecto a las dimensiones de los reactores nucleares existentes. Una cosa es equipar un enorme rompehielos con una instalación nuclear, para la cual prácticamente no había restricciones de peso ni tamaño. Otra muy distinta es colocar el reactor en el espacio bastante limitado del fuselaje.

Los científicos nucleares argumentaron que en cualquier caso debemos contar con una instalación del tamaño de una casa pequeña. Y, sin embargo, a los ingenieros de la Oficina de Diseño de Tupolev se les encomendó la tarea de reducir el tamaño del reactor a cualquier precio. Cada kilogramo extra de peso de la central eléctrica arrastra consigo, en forma de protección, otros tres kilogramos adicionales de carga en el avión. Por lo tanto, la lucha fue literalmente por cada gramo. No hubo restricciones: se asignó tanto dinero como fuera necesario. El diseñador que encontró una manera de reducir el peso de la instalación recibió una bonificación sustancial.

Al final, Andréi Tupolev mostró un reactor del tamaño de uno enorme, pero que sigue siendo un armario y que cumple plenamente con todos los requisitos de protección. Según la leyenda, el diseñador de aviones, no sin orgullo, declaró que "en los aviones no llevan casas", y el principal científico nuclear soviético, Igor Kurchatov, al principio estuvo seguro de que frente a él solo había una maqueta del reactor, y no un modelo funcional.

Reactor nuclear en las entrañas del Tu-95

Como resultado, la instalación fue aceptada y aprobada. Sin embargo, primero fue necesario realizar una serie de pruebas en tierra. Sobre la base de la parte media del fuselaje del bombardero, se construyó una plataforma con una instalación nuclear en uno de los aeródromos cerca de Semipalatinsk. Durante las pruebas, el reactor alcanzó el nivel de potencia especificado. Al final resultó que, lo más Un gran problema No se trataba tanto del reactor como de la bioseguridad y el funcionamiento de la electrónica: los organismos vivos recibían una dosis demasiado alta de radiación y los dispositivos podían comportarse de forma impredecible. Se decidió que a partir de ahora la atención principal no se centraría en el reactor, que en principio estaba listo para su uso en aviones, sino en una protección fiable contra la radiación.

Las primeras opciones de defensa fueron demasiado grandiosas. Los participantes en los eventos recuerdan un filtro de la altura de un edificio de 14 pisos, 12 de los cuales estaban bajo tierra y dos se elevaban a la superficie. El espesor de la capa protectora alcanzó el medio metro. Por supuesto, fue imposible encontrar una aplicación práctica para tales tecnologías en un avión.

¿Quizás valió la pena utilizar los desarrollos de los ingenieros de Myasishchev Design Bureau y esconder a la tripulación en una cápsula de plomo sin ventanas ni puertas? Esta opción no era adecuada por su tamaño y peso. Por lo tanto, se les ocurrió un tipo de protección completamente nuevo. Consistía en una capa de placas de plomo de 5 centímetros de espesor y una capa de 20 centímetros de polietileno y ceresina, un producto obtenido a partir de materias primas del petróleo y que recuerda vagamente al jabón para lavar ropa.

Sorprendentemente, la oficina de Tupolev logró sobrevivir al año difícil para los diseñadores de aviones: 1960. Sobre todo porque el avión basado en el Tu-95 ya era bastante un auto real, capaz de despegar de la energía nuclear en los próximos años. Todo lo que queda es realizar pruebas de aire.

En mayo de 1961, el bombardero Tu-95M nº 7800408, repleto de sensores, surcó el cielo con un reactor nuclear a bordo y cuatro motores turbohélice con una capacidad de 15.000 caballos de fuerza cada uno. La central nuclear no estaba conectada a los motores: el avión volaba con combustible para aviones y aún era necesario el reactor en funcionamiento para evaluar el comportamiento del equipo y el nivel de exposición a la radiación de los pilotos. En total, de mayo a agosto el bombardero realizó 34 vuelos de prueba.

Resultó que durante el vuelo de dos días los pilotos recibieron 5 rem de radiación. A modo de comparación, hoy en día se considera normal que los trabajadores de las centrales nucleares estén expuestos a radiaciones de hasta 2 rem, pero no durante dos días, sino durante un año. Se suponía que en la tripulación del avión nuclear estarían hombres mayores de 40 años que ya tienen hijos.

La radiación también fue absorbida por el cuerpo del bombardero, que después del vuelo tuvo que ser aislado para “limpiarse” durante varios días. En general, la protección radiológica se consideró eficaz, pero no plenamente desarrollada. Además, por mucho tiempo nadie sabía qué hacer con posibles accidentes de aviones nucleares y la posterior contaminación de grandes espacios con componentes nucleares. Posteriormente, se propuso equipar el reactor con un sistema de paracaídas capaz de emergencia separe la instalación nuclear del cuerpo del avión y aterrice suavemente.

Pero ya era demasiado tarde: de repente, nadie necesitaba bombarderos nucleares. Resultó mucho más cómodo y económico arrojar a los enemigos algo más mortífero con la ayuda de misiles balísticos intercontinentales o submarinos nucleares furtivos. Andrei Tupolev, sin embargo, no perdió la esperanza de construir un avión. Esperaba que en la década de 1970 comenzara el desarrollo del avión supersónico Tu-120 de propulsión nuclear, pero estas esperanzas no estaban destinadas a hacerse realidad. Siguiendo a los Estados Unidos a mediados de la década de 1960, la URSS detuvo todas las investigaciones relacionadas con los aviones nucleares. También se planeó utilizar el reactor nuclear en aviones destinados a la caza de submarinos. Incluso se llevaron a cabo varias pruebas del An-22 con una instalación nuclear a bordo, pero solo se podía soñar con el alcance anterior. A pesar de que la URSS estuvo cerca de crear un avión nuclear (de hecho, solo faltaba conectar la instalación nuclear a los motores), nunca alcanzaron el sueño.

En el aeródromo cerca de Semipalatinsk estuvo durante mucho tiempo el Tu-95, reconvertido y sometido a decenas de pruebas, que podría convertirse en el primer avión de propulsión nuclear del mundo. Una vez retirado el reactor, el avión fue trasladado a la Escuela Técnica de Aviación Militar de Irkutsk y durante la perestroika fue desguazado.

Durante los últimos cien años, la aviación ha desempeñado un papel tan importante en la historia de la humanidad que uno u otro proyecto podría fácilmente revolucionar el desarrollo de la civilización. Quién sabe, tal vez si la historia hubiera tomado un camino ligeramente diferente y hoy los aviones de pasajeros de propulsión nuclear surcaran los cielos, las alfombras de la abuela se limpiaran con aspiradoras de propulsión nuclear, los teléfonos inteligentes sólo necesitaran cargarse una vez cada cinco años, y a Marte y de regreso cinco veces cada uno correría durante un día naves espaciales. Parecía que hace medio siglo se había resuelto una tarea sumamente difícil. Pero nadie aprovechó los resultados de la decisión.

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Bombardero estratégico de propulsión nuclear

“Proyecto de laboratorio atómico de vuelo basado en la M-50”

En el apogeo de la Guerra Fría entre la URSS y los EE.UU., hubo todo tipo de propuestas para el dominio militar sobre el país rival.

El alcance de vuelo de los aviones en la década de 1950 estaba limitado por muchos factores, pero para la URSS, durante la ausencia de sistemas de misiles intercontinentales, surgió una seria cuestión de cómo lanzar una bomba atómica al territorio enemigo.

Porque los bombarderos estadounidenses que utilizaban los aeródromos de los países de la OTAN podían lanzar una bomba atómica al territorio de la URSS volando no más de 10 mil km, y para la aviación de la URSS era necesario recorrer más de 20 mil km para ingresar al espacio aéreo estadounidense. En la URSS no existía un avión capaz de volar una distancia tan grande sin aterrizar.

Los bombarderos supersónicos existentes en la URSS, capaces de transportar una carga útil de 5 toneladas, en teoría necesitaban dos reabastecimientos de combustible en el aire para recorrer 15 mil kilómetros. Además, en 1957, la URSS sólo tenía dos docenas de bombarderos Tu-95 y M-4, cuya autonomía de vuelo sólo les permitía volar a través del Ártico y llegar a la frontera entre Canadá y Estados Unidos. Las fuerzas armadas estadounidenses en ese momento poseían alrededor de 2 mil bombarderos B-52 y B-47, así como también B-36 más antiguos.

En relación con este equilibrio de poder, un bombardero supersónico estratégico con motor nuclear o el proyecto M-60, capaz de volar distancias ilimitadas, se convirtió en un arma de represalia prometedora en la URSS.

En aquellos años, este proyecto no se consideraba absurdo.

“Laboratorio de vuelo construido sobre la base del Tu-95”

Diez años después de la creación de la bomba atómica, la URSS creó una poderosa base científica para el uso de la energía nuclear, que podía permitirse una capacidad de producción ilimitada y un gran apoyo financiero del presupuesto del país.

La élite científica en el campo nuclear se formó gracias al Laboratorio No. 2 de la Academia de Ciencias de la URSS, creado y dirigido por Igor Kurchatov. Muchos científicos famosos posteriores fueron sus alumnos y colegas.

En los consejos científicos y técnicos del Consejo de Ministros de la URSS, se discutió la cuestión del uso de la energía nuclear en instalaciones dependientes de energía instaladas en barcos, submarinos, lo cual no es sorprendente ahora, pero también en aviones.

Las plantas de energía para aviones comenzaron a ser desarrolladas por Anatoly Petrovich Aleksandrov, adjunto de I.V. Kurchatov en el Laboratorio No. 2 de la Academia de Ciencias de la URSS.

Inicialmente, se propuso un ciclo abierto y cerrado basado en motores ramjet y turbohélice para un motor de avión nuclear. Planta reactora con varios tipos enfriamiento del aire al líquido.

Opciones para proteger a la tripulación y el equipo de la aeronave contra efectos dañinos. La investigación tuvo tanto éxito que en junio de 1952 Aleksandrov informó a Kurchatov sobre la posibilidad de crear un motor de avión en un futuro próximo.

Tres años más tarde, en 1955, cuando la primera central nuclear comenzó a funcionar en la URSS y el proyecto terminado para el primer submarino nuclear de la URSS comenzó a construirse en los astilleros, inteligencia informa que en los Estados Unidos existe un proyecto para crear un Bombardero supersónico con motor nuclear.

Esta información llevó al Consejo de Ministros de la URSS a emitir una Resolución ordenando a varias oficinas de diseño de la industria de la aviación comenzar a diseñar un bombardero con motores nucleares.

El OKB, bajo la dirección de S.A. Lavochkin, desarrolló un motor con un principio de funcionamiento estatorreactor.

“Motor turborreactor con reactor nuclear de tipo abierto”

El diseño se utilizó en un ciclo abierto: el reactor nuclear ocupó el lugar de la cámara de combustión, es decir, el aire pasó a través de la zona activa. A la muerte de Lavochkin en 1960, el proyecto del motor no se desarrolló más.

Durante la implementación del proyecto de un bombardero supersónico con motor nuclear, el OKB bajo el liderazgo de Myasishchev inicialmente parecía simple, pero a mediados de 1956 surgieron tareas difíciles.

Al instalar una nueva central eléctrica, los diseñadores de aviones se enfrentaron a tareas difíciles que antes no habían sido resueltas.

La primera tarea es la radiación radiactiva durante el ciclo abierto de un motor nuclear. Se requiere protección radiológica para la tripulación y el equipo de la aeronave. La protección requiere escudos de plomo de paredes gruesas, lo que afecta las posiciones de la tripulación y las restricciones de peso.

El segundo desafío es la imposibilidad de utilizar aleaciones metálicas convencionales en la construcción de aviones debido a la radiación y el calor generados por el reactor. Se necesitan nuevas aleaciones que puedan soportar tales cargas y al mismo tiempo sean lo suficientemente ligeras.

La tercera tarea es la necesidad de construir bases aéreas especiales equipadas con sistemas de descontaminación y remotos para el mantenimiento de aeronaves, porque el ciclo abierto de un motor nuclear provoca una grave contaminación de sus superficies.

“Motor turborreactor con motor nuclear de anillo de tipo abierto”

Un reactor con motor parado es mortal para los humanos durante mucho tiempo.

Y la tarea más importante es garantizar la seguridad, especialmente en caso de accidente aéreo.

Todos estos problemas nos obligaron a abandonar la idea original y pasar a un nuevo diseño de avión, que se desarrolló como parte del proyecto del avión M-60. El diseño del avión M-60 era un plano medio con un ala trapezoidal y una cola horizontal en la parte superior de la aleta.

Toda la central eléctrica del avión estaba situada en la sección de cola, a la máxima distancia de la tripulación. El avión tenía cuatro motores turborreactores nucleares, que estaban colocados en pares, uno encima del otro.

La longitud total del avión era de 66 metros, mientras que su peso estimado era de 250 toneladas. La velocidad de crucero estimada es de más de 3.000 km/h y la altitud máxima es de hasta 20.000 metros.

La cabina de la tripulación fue diseñada como una cápsula multicapa hecha de aleaciones metálicas especiales, que estaba completamente aislada de la atmósfera exterior debido a la presencia de radiactividad. No es posible introducir aire en la cápsula desde el exterior, por lo que se supuso que se generaría una mezcla de oxígeno y nitrógeno al gasificar los gases líquidos de los tanques a bordo del avión.

La cápsula de la tripulación no tenía ventana, por lo que se suponía que se utilizarían pantallas de televisión y periscopios para la visualización visual.

“Proyecto/>estratégico/>bombardero/>nuclear M-30”

Se propuso equipar la cápsula de la tripulación con un sistema de control automático del avión, que sería capaz no sólo de despegar, aterrizar y maniobrar el avión, sino también de realizar misiones de combate.

Todo esto significó abandonar por completo a la gente y crear un bombardero estratégico guiado no tripulado, pero el liderazgo de la Fuerza Aérea de la URSS consideraba que una persona era más confiable para llevar a cabo una misión de combate.

Los motores turborreactores nucleares experimentales para el avión M-60 fueron diseñados para crear un empuje de despegue de hasta 23 mil kg. El OKB, bajo la dirección de A.M. Lyulka, preparó dos versiones de nuevos motores.

El primero, según el “esquema coaxial”, cuando el reactor en forma de anillo está ubicado detrás de la cámara de combustión y, en consecuencia, el eje del turbocompresor pasa a través de ella.

El segundo, según el esquema "yugo", cuando el reactor está ubicado fuera del eje y forma una cámara de flujo curva.

Myasishchev OKB probó ambos motores, pero cada uno tenía sus pros y sus contras. Los ingenieros resolvieron muchos problemas de diseño, pero el problema principal, la seguridad en el mantenimiento del avión en tierra, aún no sabían cómo resolverlo.

Las cuestiones de seguridad relacionadas con la operación en tierra y el mantenimiento de la aeronave, la protección de la tripulación y el personal, el terreno donde se almacena la aeronave, así como en caso de un accidente aéreo, se volvieron proféticas sobre la viabilidad de crear dicha aeronave.

V.M. Myasishchev trasladó las soluciones a estos problemas al campo práctico iniciando la creación de un laboratorio de vuelo, tomando como base el proyecto del avión M-50.

“Proyecto/>estratégico/>bombardero/>nuclear M-60”

La solución radical fue que el avión tenía que utilizar la superficie del agua para despegar y aterrizar. Esta solución resolvió parcialmente una serie de problemas más fácilmente, pero no todos.

Los diseñadores tuvieron que resolver los problemas más complejos y ellos mismos confiaban en el éxito de su negocio. En 1958, V.M. Myasishchev dirigió un informe al Presidium del Comité Central del PCUS, donde criticó la variedad de proyectos actuales de bombarderos convencionales y la necesidad de concentrar todo el trabajo en bombarderos con motores nucleares.

Antes de este informe, Myasishchev se inspiró en el proyecto de motor nuclear de ciclo cerrado creado en la Oficina de Diseño bajo la dirección de N.D. Kuznetsov. El ciclo cerrado del motor simplificó muchas cuestiones de seguridad y Myasishchev esperaba presentar un avión terminado dentro de 7 años.

Seis motores turborreactores nucleares estaban ubicados en la sección de cola y el reactor en sí estaba ubicado en el fuselaje. Se suponía que el refrigerante sería litio y sodio. La cápsula de la tripulación se vuelve ventilada y más ligera.

Además, la longitud total del avión se redujo a 46 metros y la envergadura fue de 27 metros. El peso total del avión también se redujo a 170 toneladas, el peso de los motores y el reactor fue de aproximadamente 30 toneladas, la cápsula de la tripulación y el equipo del avión fue de 38 toneladas y la carga útil fue de 25 toneladas.

Pero este avión no estaba destinado a ser construido.

“Proyecto Hidroavión Atómico”

La Oficina de Diseño Myasishchev participó urgentemente en la creación de un misil balístico de múltiples etapas, y en 1960 fue completamente liquidada al unirse a otra oficina de diseño.

Para el equipo de la Oficina de Diseño de A.N. Tupolev había una tarea más realista: desarrollar un bombardero estratégico, que se suponía que fuera subsónico.

En 1955, más información de la inteligencia de la URSS nos obligó a acelerar una vez más la creación del avión. Estados Unidos realizó vuelos de prueba del B-36 de propulsión nuclear.

Se convocó un consejo científico que decidió que el vuelo fuera propulsado por motores convencionales, pero con un reactor nuclear. A Tupolev se le pidió que hiciera el mismo experimento junto con Kurchatov.

La Oficina de Diseño Tupolev comenzó a desarrollar un laboratorio nuclear volador basado en el avión de producción existente Tu-95. Para los ingenieros de Tupolev se organizó una serie de conferencias a cargo de los mejores físicos nucleares sobre procesos atómicos, reactores, protección, materiales, control de reacciones, etc.

En estas conferencias surgieron debates conjuntos sobre el uso de tecnologías nucleares, además de las limitaciones de los requisitos de construcción de aviones. Como resultado, un equipo de científicos y diseñadores desarrolló un reactor nuclear compacto que podría caber en el fuselaje de un avión Tu-95.

El objetivo principal de la creación de un laboratorio nuclear volador basado en el Tu-95 es estudiar el efecto de la radiación en la vida útil del avión; evaluación de sistemas de protección radiológica; Estudio de la reflexión de la radiación de masas de aire a diferentes altitudes.

Muchas oficinas de diseño trabajaron en la creación del LAL basado en el Tu-95, que modificó el equipamiento básico del avión.

"Puesto de tierra para pruebas de reactores nucleares"

Para evaluar y probar el funcionamiento del reactor, se construyó un modelo terrestre a partir de parte del fuselaje del Tu-95.

Para la protección radiológica en LAL se utilizaron nuevas aleaciones metálicas que no se utilizaban hasta ahora en la producción de aviones. Todas las aleaciones fueron desarrolladas en la Oficina de Diseño de No Metales junto con el Instituto de Investigación de la Industria Química.

La plataforma terrestre estuvo lista en 1958 en el polígono de pruebas de Semipalatinsk y en junio se puso en marcha el reactor en forma de modelo. El primer lanzamiento fue exitoso: el reactor aceleró hasta alcanzar la potencia operativa, se desarrollaron el sistema de control y la protección radiológica y se desarrollaron instrucciones para la tripulación del LAL.

El laboratorio de vuelo recibió la designación Tu-95LAL; anteriormente, el bombardero estratégico Tu-95M fue reconvertido y se le quitaron las armas. La tripulación estaba protegida en una cabina sellada, que estaba cerrada con una placa de plomo de cinco centímetros y una placa de veinte centímetros hecha de materiales protectores polietileno y ceresina.

El avión estaba equipado con sensores para registrar el nivel de radiación en el compartimiento de bombas, en la cabina de la tripulación, un sensor en las alas y un sensor en la cola del avión.

El reactor nuclear estaba aislado en una carcasa especial hecha de plomo y materiales combinados. Al mismo tiempo, no estaba conectado a los motores, sino que se utilizaba únicamente como fuente de radiación.

“Colocación del reactor en el Tu-95LAL”

Como refrigerante se utilizó agua destilada, que se calentaba y transfería su calor al intercambiador de calor de otro circuito de agua. A continuación, el segundo circuito se enfrió a través de un radiador agua-aire, impulsado por flujos de aire a través de la entrada de aire existente en el fuselaje del avión.

El reactor resultó ser un poco más grande que el fuselaje del avión, por lo que hubo que ampliarlo ligeramente alrededor del fuselaje. Como resultado, la protección del reactor fue efectiva, permitiendo reducir la protección en la cápsula de la tripulación y otros equipos.

En el período 1959-1960, el avión con reactor nuclear Tu-95LAL estaba listo y tenía su base en un aeródromo en la región de Moscú. El ministro Dementev vino personalmente a verlo. Durante el otoño de 1961, el avión realizó 34 misiones exitosas. Los pilotos de pruebas M.M. Nyukhtikov, M.A. Zhila, E.A. Goryunov y los desarrolladores científicos volaron el avión, tanto con el reactor en funcionamiento como con el reactor parado.

Durante las pruebas del Tu-95LAL se obtuvieron características satisfactorias para proteger a la tripulación de la radiación, pero la protección voluminosa requirió una reducción adicional en las características de peso.

El principal problema en el funcionamiento del Tu-95LAL fueron las consecuencias de la destrucción del reactor por un posible accidente aéreo.

“Desmantelamiento del reactor del avión Tu-95LAL”

El grado de contaminación de vastos espacios con componentes radiactivos predeterminó el destino futuro del Tu-95LAL. Durante casi diez años estuvo en el aeródromo cerca del polígono de pruebas de Semipalatinsk y en 1970, después de que se retirara el reactor, fue trasladado a la Escuela de Aviación Militar de Irkutsk como objeto de exposición en el museo.

Durante la “perestroika de Gorbachov” y la reducción de armas militares ofensivas, el avión fue reconocido como avión de combate y fue cortado en chatarra.

Parecería que el proyecto de un bombardero estratégico con motores nucleares fue abandonado, pero los resultados obtenidos permitieron a la Oficina de Diseño Tupolev continuar paralelamente en los años 1970 el desarrollo de otro proyecto experimental del avión Tu-119 con motores capaces de funcionar con queroseno y energía de un reactor nuclear.

Estos aviones tuvieron que ser abandonados por completo cuando los misiles balísticos pudieron cruzar continentes y transportar suficientes ojivas nucleares para destruir por completo a un enemigo potencial. Además, el problema de la seguridad en el funcionamiento de aviones con reactor nuclear todavía no se ha resuelto, como ocurre en otras partes de Estados Unidos.

Como resultado, el gobierno de la URSS consideró que los enormes fondos asignados para la creación del avión eran menos rentables que los misiles intercontinentales creados, y los proyectos de aviones con reactores nucleares fueron cerrados.

Sin embargo, gracias al proyecto del avión Tu-95LAL se obtuvieron resultados de investigación únicos que proporcionaron conocimientos para otros proyectos que utilizan un reactor nuclear.

18+, 2015, sitio web, “Equipo del Séptimo Océano”. Coordinador del equipo:

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Desde 1951, en Estados Unidos, como parte de un programa para evaluar la posibilidad de construir un bombardero con alcance y duración de vuelo ilimitados, se inició una etapa práctica para probar un reactor nuclear para la central nuclear de un bombardero estratégico. Y ya el 17 de septiembre de 1955, el avión experimental NB-36H con un reactor nuclear a bordo realizó su primer vuelo. Este programa se cerró después de una serie de pruebas de vuelo en 1957.

Esta información llegó a conocimiento de los dirigentes de la URSS y en 1955, en el marco del notorio "alcanzar y adelantar a Estados Unidos", de acuerdo con la resolución del Consejo de Ministros, se inició el trabajo en un motor de avión, un reactor nuclear de avión. , y desde 1956 en el propio avión con central nuclear. El objetivo de este trabajo, al igual que en Estados Unidos, es evaluar la posibilidad de crear un avión que lleve armas nucleares con un alcance ilimitado y una larga duración de vuelo.

NB-36H: avión estadounidense para probar un reactor nuclear de aviación

Debe poder despegar de su aeródromo durante un período de amenaza y permanecer en servicio en el aire en la zona de espera. Así, si empiezas guerra nuclear aseguró su invulnerabilidad desde el primer ataque del enemigo. Después del estallido de una guerra nuclear, se suponía que el avión lanzaría un ataque nuclear de represalia en territorio enemigo. Un bombardero de propulsión nuclear era el más adecuado para esta función.

Para probar la posibilidad de colocar y operar en un avión el elemento principal de una planta de energía nuclear: un reactor nuclear (principalmente desde el punto de vista del impacto en la tripulación y el equipo), se tomó la decisión de convertir el avión más grande en En aquella época en la URSS, el bombardero estratégico Tu-95 se convirtió en laboratorio volador: el Tu-95LAL.

El trabajo sobre la creación de un reactor nuclear de aviación se llevó a cabo en el Instituto I.V. Kurchatov bajo la dirección de A.P. Aleksandrov. Para su colocación en el laboratorio volador se eligió un reactor experimental de agua-agua creado anteriormente en el Instituto Kurchatov (el agua actúa como moderador de neutrones y como refrigerante) con un sistema de refrigeración de 2 circuitos (primer circuito: núcleo del reactor - calor intermedio intercambiador de calor, segundo circuito: intercambiador de calor intermedio – intercambiador de calor externo). Para acortar la fase de vuelo de las pruebas y adquirir experiencia con el reactor, en 1958 se creó en uno de los aeródromos cerca de Semipalatinsk (RSS de Kazajstán) un banco de pruebas en tierra, una copia de un compartimiento de avión con un reactor nuclear. El reactor nuclear se instaló sobre una plataforma especial con ascensor y, si fuera necesario, se podía bajar. De junio de 1959 a 1961 En este stand se probó un reactor nuclear de aviación. Durante sus pruebas fue posible alcanzar un determinado nivel de potencia, probar los dispositivos de control del reactor y de monitoreo de radiación, verificar el sistema de protección y desarrollar recomendaciones para la tripulación del laboratorio volador.

El bombardero estratégico en serie Tu-95M con cuatro motores turbohélice NK-12M con una potencia de 15.000 CV se convirtió en el laboratorio de vuelo Tu-95LAL. Todas las armas fueron retiradas del avión. La tripulación se encontraba en la cabina presurizada delantera, en la que también se encontraba un sensor de radiación. Detrás de la cabina se instaló una pantalla protectora hecha de una placa de plomo de 5 cm y materiales combinados (polietileno y ceresina) con un espesor total de unos 20 cm. En el compartimiento de bombas se instaló un segundo sensor de radiación. Más cerca de la cola del avión había un reactor nuclear. El tercer sensor de radiación estaba ubicado en la parte trasera del avión, en la cabina del artillero trasero. Se montaron dos sensores más debajo de las consolas de las alas en carenados metálicos no extraíbles. Todos los sensores de monitoreo de radiación podían girar alrededor de un eje vertical para orientarse en la dirección deseada.

El propio reactor estaba rodeado por un potente escudo protector biológico, compuesto de plomo y materiales combinados, y no tenía conexión con los motores de los aviones. El agua del circuito primario, calentada en el núcleo del reactor, cedió calor en el intercambiador de calor intermedio al agua del circuito secundario, que a su vez se enfrió en el intercambiador de calor externo. El intercambiador de calor externo era un radiador convencional, que se enfriaba durante el vuelo mediante un flujo de aire a través de una gran entrada de aire debajo del fuselaje. El reactor se extendía ligeramente más allá de los contornos del fuselaje del avión y estaba cubierto con carenados metálicos en la parte superior, inferior y en los laterales. Dado que la protección biológica de un reactor nuclear se consideraba bastante eficaz, incluía ventanas que podían abrirse de forma remota durante el vuelo para realizar experimentos con la radiación reflejada. Las ventanas permitieron crear haces de radiación en diferentes direcciones.

El Tu-95LAL fue operado de la siguiente manera. Reactor nuclear con sistema. protección biológica se instaló sobre una plataforma que, al igual que el sistema de suspensión de bombas, se elevó a la bahía de bombas del avión y allí se acoplaron los sistemas del avión al reactor. El lanzamiento del reactor nuclear, debido a las condiciones que garantizaban la eliminación de calor del núcleo (en presencia de suficiente flujo de aire a través del intercambiador de calor externo), se llevó a cabo en vuelo. El reactor también se apagó en el aire antes del aterrizaje del avión (se necesita un cierto tiempo para enfriar un reactor ya apagado).

De mayo a agosto de 1961 se realizaron 34 vuelos con un reactor nuclear "frío" y en funcionamiento. Los resultados obtenidos proporcionaron una gran cantidad de material estadístico sobre la ubicación y el funcionamiento de un reactor nuclear en un avión (principalmente sobre radiación y sistemas de protección biológica) y confirmaron la posibilidad fundamental de crear una central nuclear para un bombardero estratégico. También se identificó el principal problema que puede surgir durante la operación de este tipo de aeronaves: el peligro de contaminación radiactiva de una vasta superficie en caso de accidente aéreo.

Sobre la base de pruebas en tierra y de vuelo en el laboratorio de vuelo Tu-95LAL, en 1965 se comenzó a trabajar en un prototipo del futuro bombardero estratégico: un avión experimental con una planta de energía nuclear Tu-119, y en 1966 en el An-22PLO anti- aviones submarinos.

A finales de los años 60 y principios de los 70 del siglo XX, con la aparición de nuevos medios de transporte de armas nucleares (principalmente submarinos nucleares equipados con misiles balísticos de alcance intercontinental y capaces de lanzar ataques de represalia desde las regiones costeras de su país), surgió la necesidad Ya no se necesitaba un bombardero estratégico con alcance ilimitado y larga duración de vuelo. El trabajo en el Tu-119 nunca avanzó más allá de la mesa de dibujo, pero el programa para crear el avión antisubmarino An-22PLO continuó.

Características de rendimiento estimadas del An-22PLO con una central nuclear:

— alcance de vuelo — 27500 km
— duración del vuelo — 50 horas

En el An-22 "Antey" destinado a pruebas en el marco del programa "Aist" en la región de Semipalatinsk, se llevaron a cabo una serie de experimentos de vuelo sobre el funcionamiento de un nuevo tipo de reactor nuclear de aviación, la base del futuro. central nuclear. Durante 1972 se realizaron un total de 23 vuelos. Se completó con éxito una nueva serie de experimentos de vuelo con un reactor nuclear en funcionamiento a bordo y se obtuvieron los datos necesarios para diseñar una central nuclear de aviación suficientemente eficiente y segura. Sin embargo, la Unión Soviética superó a los Estados Unidos y estuvo a punto de crear un verdadero avión nuclear. Este coche era radicalmente diferente de los conceptos de los años 50. con reactores de ciclo abierto, cuyo funcionamiento plantearía enormes dificultades y causaría enormes daños al medio ambiente. Gracias a la nueva protección y al ciclo cerrado, se minimizó la contaminación radiactiva de la estructura del avión y del aire y, desde el punto de vista medioambiental, un aparato de este tipo tenía incluso ciertas ventajas sobre los aviones que funcionan con combustible químico. En cualquier caso, si todo funciona correctamente, el flujo de escape de un motor nuclear no contiene más que aire limpio y caliente. En caso de accidente de vuelo, problemas la seguridad ambiental en el proyecto An-22PLO no se resolvieron suficientemente. Las barras de protección de emergencia del reactor detuvieron la reacción en cadena, pero nuevamente, si el reactor no resultó dañado. ¿Qué pasa si esto sucede como consecuencia de golpear el suelo y las varillas no toman la posición deseada? Parece que fue precisamente el peligro de tal desarrollo de los acontecimientos lo que no permitió que este proyecto se realizara en metal.

Sin embargo, los diseñadores y científicos soviéticos continuaron buscando una solución al problema. Además, además de la función antisubmarina, avión nuclear encontró un nuevo uso. Surgió como desarrollo lógico tendencias hacia el aumento de la invulnerabilidad de los portadores de armas nucleares estratégicas. Para aumentar la invulnerabilidad de los misiles balísticos intercontinentales en la URSS, se instalaron en medios moviles– chasis de automóviles y plataformas ferroviarias. El siguiente paso lógico sería colocarlos en un avión que patrullaría sobre su territorio o sobre el océano. Debido a su movilidad, este complejo de aviación estratégico sería invulnerable a las armas enemigas y, si se lo llevara al aire durante un período de amenaza, garantizaría la inevitabilidad de un ataque de represalia en caso de que estallara una guerra nuclear. La principal cualidad de un avión de este tipo era pasar el mayor tiempo posible en vuelo, lo que significa que la central nuclear se adaptaba perfectamente a él.

Finalmente se encontró una solución que garantiza la seguridad nuclear incluso en caso de accidente aéreo. El reactor, junto con el primer circuito de intercambio de calor, fue diseñado como una unidad autónoma, equipada con un sistema de paracaídas y capaz de separarse de la aeronave en un momento crítico y realizar un aterrizaje suave. Por lo tanto, incluso si el avión se estrellara, el peligro de contaminación radiológica de la zona sería insignificante.

Pero la implementación de este proyecto fue impedida por el fin de la Guerra Fría y el colapso de la Unión Soviética. Un motivo que se repite con bastante frecuencia en historia nacional: tan pronto como todo esté listo para solucionar el problema, el problema en sí desaparece.

Esperemos que algún día la humanidad vuelva a necesitar un avión con alcance y duración de vuelo ilimitados. Y que no sea militar sino civil. Y entonces los futuros diseñadores podrán confiar en los resultados del trabajo de nuestros contemporáneos.

Literatura:

1. V.S. Tupolev desconocido - M.: Yauza, Eksmo, 2009.
2. N.V.Yakubovich. Antonov desconocido - M.: Yauza, Eksmo, 2009.
3. Sitio web "Masterok. LJ. RF". Artículo “Aeronaves nucleares”.
4. Sitio web "Estamos monitoreando la información". Artículo "

Entonces, ¿cómo fue en realidad la creación del avión nuclear soviético? Responder a esta pregunta no es nada fácil, incluso hoy en día, cuando parece que todos los secretos del pasado han quedado desvelados hace tiempo. De hecho, todas las publicaciones conocidas sobre este tema se limitaron al simple reconocimiento de que dicho trabajo se llevó a cabo en la URSS y a la divulgación de una serie de detalles privados. Los autores no conocen ningún intento de ofrecer una imagen más o menos completa de los acontecimientos. Esto es comprensible: en el país de los soviets estas obras siempre han sido absolutamente secretas. Todos sus participantes firmaron un acuerdo de confidencialidad y la gran mayoría guardará silencio por el resto de sus vidas. Muchos ya no están vivos. Los informes ultrasecretos sobre el trabajo realizado todavía están acumulando polvo en los estantes de los primeros departamentos, pero con la partida de los artistas inevitablemente serán olvidados y luego, casi con certeza, destruidos junto con la basura innecesaria. Hay poca información disponible, y de ella sólo se puede formar una idea muy preliminar de los esfuerzos realizados en la URSS para desarrollar un avión nuclear.

Comencemos con el hecho de que en la década de 1950. En la URSS, a diferencia de Estados Unidos, la creación de un bombardero atómico se percibía no sólo como deseable, incluso muy deseable, sino como una tarea de vital importancia. Esta actitud se formó entre los altos mandos del ejército y del complejo militar-industrial como resultado de la conciencia de dos circunstancias. En primer lugar, la enorme y abrumadora ventaja de Estados Unidos en términos de la posibilidad misma de bombardear con bombas atómicas el territorio de un enemigo potencial. Operando desde docenas de bases aéreas en Europa, Medio Oriente y Lejano Oriente, Los aviones estadounidenses, incluso con un alcance de vuelo de solo 5 a 10 mil km, podrían llegar a cualquier punto de la URSS y regresar. Los bombarderos soviéticos se vieron obligados a operar desde aeródromos en su propio territorio, y para una incursión similar en los Estados Unidos tuvieron que recorrer entre 15 y 20 mil km. En la URSS no existía ningún avión con tal alcance. Los primeros bombarderos estratégicos soviéticos M-4 y Tu-95 sólo podían "cubrir" el extremo norte de los Estados Unidos y áreas relativamente pequeñas de ambas costas. Pero incluso estas máquinas en 1957 eran sólo 22. ¡Y el número de aviones estadounidenses capaces de atacar la URSS había llegado a 1.800 en ese momento! Además, se trataba de bombarderos de primera clase que portaban armas atómicas B-52, B-36, B-47, y un par de años más tarde se les unió el supersónico B-58.

En segundo lugar, la tarea de crear en los años cincuenta un bombardero a reacción con la autonomía de vuelo necesaria y una central eléctrica convencional. parecía insuperablemente difícil. Además, supersónico, cuya necesidad fue dictada por el rápido desarrollo de los sistemas de defensa aérea. Los vuelos del primer portaaviones estratégico supersónico de la URSS, el M-50, demostraron que con una carga de 3 a 5 toneladas, incluso con dos repostajes en el aire, su alcance apenas puede alcanzar los 15.000 km. Pero nadie supo responder cómo repostar a velocidad supersónica y, además, sobre territorio enemigo. La necesidad de repostar redujo significativamente la probabilidad de completar una misión de combate y, además, dicho vuelo requirió una gran cantidad de combustible: en total, más de 500 toneladas para el repostaje y el avión. Es decir, ¡en un solo vuelo un regimiento de bombarderos podría consumir más de 10 mil toneladas de queroseno! Incluso la simple acumulación de tales reservas de combustible se convirtió en un enorme problema, sin mencionar el almacenamiento seguro y la protección contra posibles ataques aéreos.

Al mismo tiempo, el país contaba con una poderosa base científica y productiva para resolver varias tareas Aplicaciones de la energía nuclear. Se originó en el Laboratorio No. 2 de la Academia de Ciencias de la URSS, organizado bajo el liderazgo de I.V Kurchatov en el apogeo del Gran. guerra patriótica- en abril de 1943. Al principio, la principal tarea de los científicos nucleares era crear una bomba de uranio, pero luego comenzó una búsqueda activa de otras posibilidades para utilizar un nuevo tipo de energía. En marzo de 1947, sólo un año más tarde que en los EE.UU., por primera vez en la URSS nivel estatal(en una reunión del Consejo Científico y Técnico de la Primera Dirección Principal del Consejo de Ministros) planteó el problema del uso del calor de las reacciones nucleares en las centrales eléctricas. El Consejo decidió iniciar una investigación sistemática en esta dirección con el objetivo de desarrollar la base científica para generar electricidad mediante fisión nuclear, así como para propulsar barcos, submarinos y aviones.

El futuro académico A.P. Aleksandrov se convirtió en el supervisor científico del trabajo. Se consideraron varias opciones para las centrales nucleares de aviación: de ciclo abierto y cerrado basadas en motores estatorreactor, turborreactor y turbohélice. Desarrollado Varios tipos Reactores: con aire y con refrigeración intermedia por metal líquido, térmico y neutrones rápidos etc. Se estudiaron los refrigerantes aceptables para su uso en la aviación y los métodos para proteger a la tripulación y el equipo a bordo de la exposición a la radiación. En junio de 1952, Aleksandrov informó a Kurchatov: "...Nuestros conocimientos en el campo de los reactores nucleares nos permiten plantear la cuestión de la creación en los próximos años de motores de propulsión nuclear utilizados en aviones pesados...".

Sin embargo, tuvieron que pasar otros tres años para que la idea se hiciera realidad. Durante este tiempo, los primeros M-4 y Tu-95 lograron surcar los cielos, la primera central nuclear del mundo comenzó a funcionar en la región de Moscú y comenzó la construcción del primer submarino nuclear soviético. Nuestros agentes en Estados Unidos comenzaron a transmitir información sobre el trabajo a gran escala que se estaba realizando allí para crear un bombardero atómico. Estos datos fueron percibidos como una confirmación de la promesa de un nuevo tipo de energía para la aviación. Finalmente, el 12 de agosto de 1955, se emitió la Resolución No. 1561-868 del Consejo de Ministros de la URSS, ordenando a varias empresas de la industria de la aviación comenzar a trabajar en cuestiones nucleares. En particular, el OKB-156 de A.N. Tupolev, el OKB-23 de V.M. Myasishchev y el OKB-301 de S.A. Lavochkin debían diseñar y construir aviones con centrales nucleares, y el OKB-276 de N.D. Kuznetsov y el OKB-165 A.M. desarrollo de tales sistemas de control.

La tarea técnica más simple fue asignada al OKB-301, encabezado por S.A. Lavochkin: desarrollar un misil de crucero experimental "375" con un motor estatorreactor nuclear diseñado por el OKB-670 de M.M. El lugar de una cámara de combustión convencional en este motor lo ocupaba un reactor que funcionaba en ciclo abierto: el aire fluía directamente a través del núcleo. El diseño de la estructura del misil se basó en los desarrollos del misil de crucero intercontinental 350 con un motor estatorreactor convencional. A pesar de su relativa simplicidad, el tema "375" no recibió ningún desarrollo significativo, y la muerte de S.A. Lavochkin en junio de 1960 puso fin por completo a estas obras.

El equipo de Myasishchev, que entonces estaba ocupado creando el M-50, recibió la orden de completar un diseño preliminar de un bombardero supersónico "con motores especiales del diseñador jefe A.M. En el OKB, el tema recibió el índice "60", y Yu.N Trufanov fue nombrado diseñador principal. Ya que en la mayoría bosquejo general La solución al problema se vio en simplemente equipar al M-50 con motores de propulsión nuclear, operando en ciclo abierto (por razones de simplicidad), se creía que el M-60 se convertiría en el primer avión de propulsión nuclear del siglo. URSS. Sin embargo, a mediados de 1956 quedó claro que la tarea planteada no podía resolverse de forma tan sencilla. Resultó que un automóvil con un nuevo sistema de control tiene una serie de características específicas, que los diseñadores de aviones nunca antes habían encontrado. La novedad de los problemas que surgieron fue tan grande que nadie en el OKB, y de hecho en toda la poderosa industria aeronáutica soviética, tenía idea de cómo abordar su solución.

El primer problema fue proteger a las personas de la radiación radiactiva. ¿Cómo debería ser? ¿Cuánto debería pesar? Cómo garantizar el funcionamiento normal de una tripulación encerrada en una cápsula impenetrable de paredes gruesas, incl. ¿Visibilidad desde los lugares de trabajo y salida de emergencia? El segundo problema es el fuerte deterioro de las propiedades de los materiales estructurales convencionales, provocado por los potentes flujos de radiación y calor que emanan del reactor. De ahí la necesidad de crear nuevos materiales. En tercer lugar, la necesidad de desarrollarse por completo. nueva tecnología operación de aviones nucleares y construcción de bases aéreas correspondientes con numerosas estructuras subterráneas. Después de todo, resultó que después de que el motor de ciclo abierto se detenga, ¡ni una sola persona podrá acercarse a él durante otros 2 o 3 meses! Esto significa que existe la necesidad de realizar un mantenimiento remoto en tierra de la aeronave y del motor. Y, por supuesto, también existen problemas de seguridad, en el sentido más amplio, especialmente en caso de accidente de un avión de este tipo.

El conocimiento de estos y muchos otros problemas no dejó piedra sin remover en la idea original de utilizar la estructura del avión M-50. Los diseñadores se centraron en encontrar un nuevo diseño en el que los problemas mencionados pareciera que tenían solución. Al mismo tiempo, el criterio principal para elegir la ubicación de la central nuclear en el avión fue su distancia máxima a la tripulación. De acuerdo con esto, se desarrolló un diseño preliminar del M-60, en el que cuatro motores turborreactores de propulsión nuclear estaban ubicados en la parte trasera del fuselaje en pares en "dos pisos", formando un solo compartimento nuclear. El avión tenía un diseño de ala media con un ala trapezoidal en voladizo delgado y la misma cola horizontal ubicada en la parte superior de la aleta. Se planeó colocar armas de misiles y bombas en la eslinga interna. La longitud del avión debía ser de unos 66 m, el peso de despegue debía superar las 250 toneladas y la velocidad de vuelo de crucero era de 3.000 km/h a una altitud de 18.000 a 20.000 m. La tripulación debía estar alojada en una cápsula sólida con una poderosa protección multicapa hecha de materiales especiales. La radiactividad del aire atmosférico excluía la posibilidad de utilizarlo para presurizar la cabina y respirar. Para estos fines, fue necesario utilizar una mezcla de oxígeno y nitrógeno obtenida en gasificadores especiales evaporando gases líquidos a bordo. La falta de visibilidad visual tuvo que compensarse con periscopios, pantallas de televisión y radar, así como con la instalación de un sistema de control de aeronaves totalmente automático. Se suponía que este último proporcionaría todas las etapas del vuelo, incluido el despegue y el aterrizaje, la consecución del objetivo, etc. Esto lógicamente llevó a la idea de un bombardero estratégico no tripulado. Sin embargo, la Fuerza Aérea insistió en una versión tripulada por considerarla más confiable y flexible en su uso. Se suponía que los motores turborreactores nucleares del M-60 desarrollarían un empuje de despegue de unos 22.500 kgf. OKB A.M. Lyulka los desarrolló en dos versiones: un diseño "coaxial", en el que el reactor anular estaba ubicado detrás de la cámara de combustión convencional y el eje del turbocompresor pasaba a través de ella; y esquemas de "yugo", con una trayectoria de flujo curva y el reactor que se extiende más allá del eje. Los myasishchevitas intentaron utilizar ambos tipos de motores, encontrando ventajas y desventajas en cada uno de ellos. Pero la conclusión principal, que estaba contenida en la Conclusión del anteproyecto del M-60, sonaba así: “... junto con las grandes dificultades para crear el motor, el equipamiento y la estructura del avión, surgen problemas completamente nuevos para garantizar la operación en tierra y proteger a la tripulación, la población y la zona en caso de un aterrizaje de emergencia. Estos problemas... aún no se han resuelto. Al mismo tiempo, es la capacidad de resolver estos problemas lo que determina la viabilidad de crear un avión tripulado con motor nuclear”. ¡Palabras verdaderamente proféticas! Para trasladar la solución a estos problemas a un plano práctico, V.M. Myasishchev comenzó a desarrollar un proyecto para un laboratorio volador basado en el M-50, en el que se ubicaría un motor nuclear en la parte delantera del fuselaje. Y para aumentar radicalmente la capacidad de supervivencia de las bases de aviones nucleares en caso de que estallara una guerra, se propuso abandonar por completo el uso de pistas de hormigón y convertir el bombardero nuclear en un hidroavión supersónico (!) M-60M. Este proyecto se desarrolló en paralelo a la versión terrestre y mantuvo una importante continuidad con la misma. Por supuesto, las tomas de aire de las alas y del motor se elevaron lo más posible por encima del agua. Los dispositivos de despegue y aterrizaje incluían un hidroesquí de morro, hidroalas ventrales retráctiles y flotadores de estabilidad laterales giratorios en los extremos del ala. Los diseñadores se enfrentaron a los problemas más difíciles, pero el trabajo avanzó y parecía que todas las dificultades podían superarse en un período de tiempo mucho menor que el de aumentar el alcance de vuelo de los aviones convencionales. En 1958, V.M. Myasishchev, siguiendo instrucciones del Presidium del Comité Central del PCUS, preparó un informe "El estado y las posibles perspectivas de la aviación estratégica", en el que afirmaba inequívocamente: "...En relación con las importantes críticas al M- Proyectos 52K y M-56K [bombarderos con combustible convencional - autor] El Ministerio de Defensa, en vista del alcance insuficiente de tales sistemas, nos parece útil concentrar todo el trabajo sobre los bombarderos estratégicos en la creación de un bombardero supersónico. sistema con motores nucleares, que proporciona el alcance de vuelo necesario para el reconocimiento y el bombardeo selectivo mediante proyectiles de aviones suspendidos y misiles contra objetivos en movimiento y estacionarios". Myasishchev tenía en mente, en primer lugar, un nuevo proyecto de un bombardero estratégico con misiles y una central nuclear de ciclo cerrado, que fue diseñado por la Oficina de Diseño N.D. Kuznetsov. Esperaba crear este coche en 7 años. En 1959, se eligió un diseño aerodinámico "canard" con alas en forma de delta y un empenaje delantero significativamente inclinado. Se suponía que seis motores turborreactores nucleares se ubicarían en la parte trasera del avión y se combinarían en uno o dos paquetes. El reactor estaba ubicado en el fuselaje. Se suponía que se utilizaría metal líquido como refrigerante: litio o sodio. Los motores también podrían funcionar con queroseno. El ciclo de funcionamiento cerrado del sistema de control permitió ventilar la cabina con aire atmosférico y reducir significativamente el peso de la protección. Con un peso de despegue de aproximadamente 170 toneladas, se supuso que el peso de los motores con intercambiadores de calor era de 30 toneladas, la protección del reactor y la cabina era de 38 toneladas y la carga útil era de 25 toneladas. unos 46 m con una envergadura de aproximadamente 27 m. El primer vuelo del M-30 estaba previsto para 1966, pero el OKB-23 de Myasishchev ni siquiera tuvo tiempo de comenzar con el diseño detallado. Por decreto del gobierno OKB-23, Myasishchev participó en el desarrollo de un misil balístico de múltiples etapas diseñado por V.N Chelomey OKB-52, y en el otoño de 1960 fue liquidado como una organización independiente, convertida en la sucursal No. 1 de este OKB y completamente reorientado hacia temas de cohetes y espacio. Por lo tanto, el trabajo preliminar del OKB-23 para aviones nucleares no se tradujo en diseños reales.

A diferencia del equipo de V.M. Myasishchev, que intentó crear un avión estratégico supersónico, al OKB-156 de A.N Tupolev se le asignó inicialmente una tarea más realista: desarrollar un bombardero subsónico. En la práctica, esta tarea era exactamente la misma a la que se enfrentaban los diseñadores estadounidenses: equipar una máquina existente con un reactor, en en este caso Tu-95. Sin embargo, antes de que el equipo de Tupolev tuviera tiempo de comprender el trabajo que tenía por delante, en diciembre de 1955, comenzaron a llegar informes a través de los canales de inteligencia soviéticos sobre vuelos de prueba del B-36 con un reactor a bordo en los Estados Unidos. N.N. Ponomarev-Stepnoy, ahora académico y en aquellos años todavía un joven empleado del Instituto Kurchatov, recuerda: “...Un día Merkin [uno de los colegas más cercanos de Kurchatov - autor] recibió una llamada de Kurchatov y le dijo que había información sobre que un avión con un reactor voló en Estados Unidos. Ahora irá al teatro, pero al final de la función debería tener información sobre la posibilidad de tal proyecto. Merkin nos reunió. Fue una sesión de lluvia de ideas. Llegamos a la conclusión de que existe un avión de este tipo. Tiene un reactor a bordo, pero vuela con combustible normal. Y en el aire se está estudiando la propia dispersión del flujo de radiación que tanto nos preocupa. Sin dicha investigación, es imposible montar protección en un avión nuclear. Merkin fue al teatro y le contó a Kurchatov nuestras conclusiones. Después de esto, Kurchatov sugirió que Tupolev realizara experimentos similares…”

El 28 de marzo de 1956 se emitió una Resolución del Consejo de Ministros de la URSS, según la cual la Oficina de Diseño Tupolev comenzó a diseñar un laboratorio nuclear volador (LAL) basado en el Tu-95 de serie. Los participantes directos en estos trabajos, V.M. Vul y D.A Antonov, hablan de esa época: “... En primer lugar, de acuerdo con su metodología habitual - primero comprenda todo con claridad - A.N. Los principales científicos nucleares del país A.P. Aleksandrov, A.I. Leypunsky, N.N. Ponomarev-Stepnoy, V.I. Merkin y otros nos hablaron sobre los fundamentos físicos de los procesos atómicos, el diseño de los reactores, los requisitos de protección, los materiales, el sistema de control, etc. Muy pronto comenzaron en estos seminarios animados debates: cómo combinar la tecnología nuclear con los requisitos y limitaciones de los aviones. He aquí un ejemplo de este tipo de debates: los científicos nucleares nos describieron inicialmente el volumen de una instalación de reactor como el volumen de una casa pequeña. Pero los diseñadores de la oficina de diseño lograron "reducir" en gran medida sus dimensiones, especialmente las estructuras de protección, cumpliendo al mismo tiempo con todos los requisitos establecidos para el nivel de protección de LAL. En uno de los seminarios, A.N Tupolev señaló que "... las casas no se transportan en aviones" y mostró nuestro diseño. Los científicos nucleares se sorprendieron: era la primera vez que encontraban una solución tan compacta. Después de un cuidadoso análisis, fue adoptado conjuntamente por LAL en el Tu-95”.

Durante estas reuniones se formularon los principales objetivos de la creación de LAL, incl. estudiar el efecto de la radiación en los componentes y sistemas de las aeronaves, probar la eficacia de la protección radiológica compacta, estudio experimental reflejo de la radiación gamma y de neutrones del aire a diferentes altitudes de vuelo, dominando el funcionamiento de las centrales nucleares. La protección compacta se convirtió en uno de los "saber hacer" del equipo de Tupolev. A diferencia del OKB-23, cuyo diseño incluía colocar a la tripulación en una cápsula con protección esférica de espesor constante en todas las direcciones, los diseñadores del OKB-156 decidieron utilizar protección de espesor variable. Al mismo tiempo, el grado máximo de protección se proporcionó únicamente contra la radiación directa del reactor, es decir, detrás de los pilotos. Al mismo tiempo, el blindaje lateral y frontal de la cabina debe reducirse al mínimo, debido a la necesidad de absorber la radiación reflejada del aire circundante. Para evaluar con precisión el nivel de radiación reflejada, se llevó a cabo principalmente un experimento de vuelo.

En el trabajo del LAL participaron muchos departamentos de la oficina de diseño, ya que se rediseñó el fuselaje del avión y una parte importante de los equipos y conjuntos. La carga principal recayó en los ensambladores (S.M. Eger, G.I. Zaltsman, V.P. Sakharov, etc.) y en el departamento de centrales eléctricas (K.V. Minkner, V.M. Vul, A.P. Baluev, B.S. Ivanova, N.P. Leonova, etc.). El propio A.N. Tupolev dirigió todo. Nombró a G.A. Ozerov como su principal asistente en este tema.

Para el estudio preliminar y la adquisición de experiencia con el reactor, se planeó construir un banco de pruebas en tierra, cuyo trabajo de diseño fue confiado a la sucursal Tomilinsky de la Oficina de Diseño, encabezada por I.F. La base se creó sobre la base de la parte media del fuselaje del Tu-95 y el reactor se instaló en una plataforma especial con un elevador que, si fuera necesario, se podía bajar. La protección radiológica en el stand y luego en LAL se fabricó con materiales completamente nuevos para la aviación, cuya producción requirió nuevas tecnologías.

banco de pruebas en tierra reactor

Fueron desarrollados en el departamento de no metales del OKB bajo la dirección de A.S. Los materiales protectores y los elementos estructurales fabricados con ellos se crearon junto con especialistas de la industria química, fueron probados por científicos nucleares y se consideraron adecuados para su uso. En 1958, se construyó una base terrestre y se transportó a Polovinka, así se llamaba la base experimental en uno de los aeródromos cerca de Semipalatinsk. En junio del año siguiente tuvo lugar la primera puesta en marcha del reactor en el stand. Durante sus pruebas fue posible alcanzar el nivel de potencia especificado, probar los dispositivos de control y monitoreo de radiación, el sistema de protección y desarrollar recomendaciones para la tripulación del LAL. Al mismo tiempo también se preparó la instalación del reactor para LAL.

El bombardero estratégico en serie Tu-95M No. 7800408 con cuatro motores turbohélice NK-12M con una potencia de 15.000 hp se convirtió en un laboratorio de vuelo, denominado Tu-95LAL. Todas las armas fueron retiradas del avión. La tripulación y los experimentadores se encontraban en la cabina hermética delantera, en la que también se encontraba un sensor que registraba la radiación penetrante. Detrás de la cabina se instaló una pantalla protectora hecha de una placa de plomo de 5 cm y materiales combinados (polietileno y ceresina) con un espesor total de unos 20 cm. Un segundo sensor se instaló en el compartimiento de bombas, donde se ubicaría la carga de combate. ubicado en el futuro. Detrás, más cerca de la cola del avión, estaba el reactor. El tercer sensor estaba ubicado en la cabina trasera del vehículo. Se montaron dos sensores más debajo de las consolas de las alas en carenados metálicos permanentes. Todos los sensores podían girar alrededor de un eje vertical para orientarse en la dirección deseada. El reactor en sí estaba rodeado por una poderosa capa protectora, también compuesta de plomo y materiales combinados, y no tenía conexión con los motores de los aviones: solo servía como fuente de radiación. En él se utilizó agua destilada como moderador de neutrones y, al mismo tiempo, como refrigerante. El agua calentada desprendía calor en un intercambiador de calor intermedio, que formaba parte de un circuito primario cerrado de circulación de agua. A través de sus paredes metálicas el calor se transfería al agua del circuito secundario, en el que se disipaba en un radiador agua-aire. Este último era impulsado en vuelo por una corriente de aire a través de una gran entrada de aire situada bajo el fuselaje. El reactor se extendía ligeramente más allá de los contornos del fuselaje del avión y estaba cubierto con carenados metálicos en la parte superior, inferior y en los laterales. Dado que la protección integral del reactor se consideraba bastante eficaz, incluía ventanas que podían abrirse en vuelo para realizar experimentos con la radiación reflejada. Las ventanas permitieron crear haces de radiación en diferentes direcciones. Su apertura y cierre se controlaban desde la consola de los experimentadores en la cabina. La construcción del Tu-95LAL y su equipamiento con el equipo necesario tomó entre 1959 y 1960. En la primavera de 1961, “... el avión estaba parado en un aeródromo cerca de Moscú”, continúa la historia N.N. Tupolev vino con el ministro Dementiev a verlo. Tupolev explicó el sistema de protección radiológica: "...Es necesario que no quede el más mínimo espacio, de lo contrario los neutrones escaparán a través de él". "¿Así que lo que?" - el ministro no entendió. Y luego Tupolev explicó de manera sencilla: "En un día helado, sales al aeródromo y te abren la bragueta: ¡todo se congelará!". El ministro se rió: dicen que ahora todo está claro con los neutrones...”

De mayo a agosto de 1961 se realizaron 34 vuelos en el Tu-95LAL. El avión fue pilotado por los pilotos de pruebas M.M. Nyukhtikov, E.A. Goryunov, M.A. Zhila y otros, el líder del coche era el ingeniero N.V. Lashkevich. En las pruebas de vuelo participaron el líder del experimento, el científico nuclear N. Ponomarev-Stepnoy y el operador V. Mordashev. Los vuelos se realizaron tanto con un reactor "frío" como con uno en funcionamiento. Los físicos V. Madeev y S. Korolev llevaron a cabo estudios de la situación de la radiación en la cabina y en el exterior. Las pruebas del Tu-95LAL mostraron una eficiencia bastante alta del sistema de protección radiológica utilizado, pero al mismo tiempo revelaron su volumen, demasiado peso y la necesidad de seguir mejorando. A peligro principal aviones nucleares, se reconoció la posibilidad de su accidente y contaminación de grandes espacios con componentes nucleares.

El futuro del avión Tu-95LAL es similar al de muchos otros aviones en la Unión Soviética: fue destruido. Después de completar las pruebas, permaneció durante mucho tiempo en uno de los aeródromos cerca de Semipalatinsk, ya principios de los años 1970. Fue trasladado al aeródromo de entrenamiento de la Escuela Técnica de Aviación Militar de Irkutsk. El director de la escuela, el general de división S.G. Kalitsov, que anteriormente había servido durante muchos años en la aviación de largo alcance, soñaba con crear un museo de aviación de largo alcance. Naturalmente, los elementos combustibles del núcleo del reactor ya han sido retirados. Durante el período de reducción de armas estratégicas de Gorbachov, el avión era considerado una unidad de combate, desmantelado en partes y arrojado a un vertedero, desde donde desaparecía como chatarra.

Tu-95LAL. Desmantelamiento de reactores.

Los datos obtenidos durante las pruebas del Tu-95LAL permitieron a la Oficina de Diseño de A.N. Tupolev, junto con organizaciones relacionadas, desarrollar un programa a gran escala de dos décadas para el desarrollo de aviones de combate pesados ​​con plantas de energía nuclear y comenzar a implementarlo. . Como el OKB-23 ya no existía, el equipo de Tupolev planeó trabajar en aviones estratégicos tanto subsónicos como supersónicos. Un paso importante en este camino sería el avión experimental “119” (Tu-119), desarrollado sobre su base, con dos motores turbohélice convencionales NK-12M y dos motores nucleares NK-14A. Este último funcionó en ciclo cerrado y tuvo la oportunidad de utilizar queroseno común durante el despegue y el aterrizaje. En esencia, era el mismo Tu-95M, pero con un reactor tipo LAL y un sistema de tuberías desde el reactor hasta los motores internos. Se planeó llevar este avión al aire en 1974. Según el plan de Tupolev, el Tu-119 debía desempeñar el papel de avión de transición al avión con cuatro NK-14A, cuyo objetivo principal era ser anti -defensa submarina (ASD). Estaba previsto que los trabajos en esta máquina comenzaran en la segunda mitad de los años 1970. Iban a tomar como base el Tu-114 de pasajeros, en cuyo fuselaje relativamente "grueso" cabían fácilmente tanto el reactor como el complejo de armas antisubmarinas.

El programa asumió que en la década de 1970. El desarrollo de una serie de aviones pesados ​​supersónicos de propulsión nuclear comenzará bajo la denominación única "120" (Tu-120). Se suponía que todos ellos estarían equipados con motores turborreactores nucleares de ciclo cerrado desarrollados por la Oficina de Diseño N.D. Kuznetsov. El primero de esta serie iba a ser un bombardero de largo alcance, similar en su propósito al Tu-22. El avión se realizó según una configuración aerodinámica normal y era un avión de ala alta con alas en flecha y superficies de cola, chasis de bicicleta y un reactor con dos motores en la parte trasera del fuselaje, a la máxima distancia de la cabina. El segundo proyecto era un avión de ataque a baja altitud con un ala delta de montaje bajo. El tercero fue el proyecto de un bombardero estratégico de largo alcance con seis motores turborreactores (dos de ellos nucleares), que en su diseño general se acercaba al bombardero supersónico estadounidense B-58.

Proyecto antisubmarino nuclear avión basado en el Tu-114

Y, sin embargo, el programa Tupolev, al igual que los proyectos de Myasishchev, no estaba destinado a traducirse en diseños reales. Aunque unos años más tarde el gobierno de la URSS también lo cerró. Las razones fueron, en general, las mismas que en Estados Unidos. Lo principal es que el bombardero atómico resultó ser un sistema de armas prohibitivamente complejo y costoso. Los nuevos misiles balísticos intercontinentales resolvieron el problema de la destrucción total del enemigo de forma mucho más barata, más rápida y, por así decirlo, más garantizada. Y el país soviético no tenía suficiente dinero: en ese momento se llevó a cabo un despliegue intensivo de misiles balísticos intercontinentales y una flota de submarinos nucleares, para lo cual se gastaron todos los fondos. También influyeron los problemas no resueltos del funcionamiento seguro de los aviones nucleares. El entusiasmo político también abandonó a los líderes soviéticos: en ese momento los estadounidenses ya habían reducido el trabajo en esta área, no había nadie a quien alcanzar y seguir adelante era demasiado costoso y peligroso.

Y el puesto de trabajo de LAL resultó ser un conveniente centro de investigación. Incluso después de que se cerró el tema de la aviación, se utilizó repetidamente para otros trabajos para determinar el efecto de la radiación en diversos materiales, instrumentos, etc. Según los especialistas de la Oficina de Diseño de Tupolev, "... los materiales de investigación obtenidos en LAL y en el stand analógico han aumentado significativamente el conocimiento sobre los problemas científicos, técnicos, de diseño, de diseño, operativos, ambientales y otros de la creación de sistemas de control nuclear, y nosotros Por ello siento gran satisfacción con los resultados de este trabajo. Al mismo tiempo, no tuvimos menos satisfacción cuando se detuvieron estas obras, porque... Sabíamos por nuestra propia experiencia y la del mundo que no existe una aviación absolutamente libre de accidentes. Es imposible evitar al 100% los incidentes individuales debido a la complejidad de los problemas científicos, técnicos y humanos”.

Sin embargo, el cierre de las cuestiones nucleares en la Oficina de Diseño de Tupolev no significó en absoluto el abandono de la central nuclear como tal. El liderazgo político-militar de la URSS se negó únicamente a utilizar un avión nuclear como medio para lanzar armas de destrucción masiva directamente al objetivo. Esta tarea fue asignada a los misiles balísticos, incl. basado en submarinos. Los submarinos podrían vigilar en secreto las costas de Estados Unidos durante meses y en cualquier momento atacar a la velocidad del rayo desde corta distancia. Naturalmente, los estadounidenses comenzaron a tomar medidas destinadas a combatir los submarinos de misiles soviéticos, y el mejor remedio Los submarinos de ataque especialmente creados resultaron ser una pelea de este tipo. En respuesta, los estrategas soviéticos decidieron organizar una búsqueda de estos barcos móviles y secretos, incluso en áreas a miles de kilómetros de sus costas nativas. Se reconoció que un avión antisubmarino suficientemente grande y con un alcance de vuelo ilimitado, que sólo un reactor nuclear podría proporcionar, podría hacer frente de manera más eficaz a esta tarea.

El alcance siempre ha sido característico de los programas militares soviéticos, y esta vez decidieron crear un vehículo antiaéreo de ultra largo alcance basado en el avión más grande del mundo en ese momento, el An-22 Antey. El 26 de octubre de 1965 se emitió la correspondiente Resolución del Comité Central del PCUS y del Consejo de Ministros de la URSS. "Antey" atrajo la atención de los militares debido a los grandes volúmenes internos del fuselaje, ideal para albergar una gran carga de municiones de armas antisubmarinas, los lugares de trabajo de los operadores, las áreas de recreación y, por supuesto, el reactor. Se suponía que la central eléctrica incluiría motores NK-14A, los mismos que en los proyectos de Tupolev. Durante el despegue y el aterrizaje debían utilizar combustible convencional, con una potencia de 13.000 e.h.p., y durante el vuelo su funcionamiento estaba garantizado por un reactor (8.900 e.h.p.). La duración estimada de merodeo se determinó en 50 horas y el alcance de vuelo en 27.500 km. Aunque, por supuesto, "si sucediera algo", se suponía que el An-22PLO estaría en el aire "el tiempo que fuera necesario", una o dos semanas, hasta que fallara el material.

A continuación, pasemos a las memorias de B.N. Shchelkunov, el principal diseñador del ASTC que lleva su nombre. O.K. Antonov y participante directo en los hechos descritos, que compartió con uno de los autores de estas líneas poco antes de su muerte. “Inmediatamente nos pusimos a desarrollar un avión de este tipo. Detrás de la cabina había un compartimento para los operadores de armas antisubmarinas, una vivienda, luego un bote de rescate en caso de aterrizaje en el agua, luego la bioprotección y el propio reactor. Las armas antisubmarinas se colocaron en chasis carenados desarrollados hacia adelante y hacia atrás. Sin embargo, pronto resultó que el proyecto no tenía peso; era tan pesado que cuatro NK-14A no podían levantarlo en el aire. ¿Cómo ahorrar peso? Decidimos proteger el reactor y al mismo tiempo aumentar su eficiencia. Por iniciativa del Comandante en Jefe Adjunto de Armamento de la Fuerza Aérea A.N Ponomarev, la segunda etapa de experimentos después del Tu-95LAL comenzó para mejorar la protección, que esta vez decidieron realizar en forma de una cápsula multicapa. de diversos materiales que rodean el reactor por todos lados.

Para probar dicha protección, fue necesario un experimento de vuelo a gran escala, que se llevó a cabo en el An-22 No. 01-06 en 1970. En el interior del fuselaje se instaló una fuente puntual de radiación de 3 kW, protegida de forma nueva. La tripulación del Yu.V. Kurlin realizó con él 10 vuelos desde nuestra base en Gostomel, durante los cuales se realizaron todas las mediciones necesarias. Dado que la radiación inducida "vive" en duraluminio durante un tiempo muy corto, una vez finalizado el experimento, el avión quedó prácticamente limpio. Ahora fue posible instalar un reactor real en Antey.

Esta "caldera" fue desarrollada bajo la dirección del propio académico A.P. Aleksandrov. Tenía sus propios sistemas de control, suministro de energía, etc. La reacción se controlaba sacando varillas de carbono del núcleo, así como bombeando agua en el circuito externo. EN situación de emergencia las varillas no sólo se trasladaron rápidamente a la zona activa, sino que también se dispararon allí. La plataforma para la "caldera" fue desarrollada en nuestra oficina de diseño. Fue un trabajo difícil porque no se podía contar a nadie lo que realmente se estaba creando. Y su construcción en general parecía una broma: no había trabajadores propios, y P.V. Balabuev, que entonces estaba a cargo de todos los trabajos en la An-22, ordenó que trajeran trabajadores del exterior. Yo objeté: ¡cómo es posible, existe tal secreto! Y él: “No les digas nada, pero promételes un salario”. Invité a siete mecánicos de montaje de la planta de reparación nº 410. aviación Civil. Trabajaban después de su jornada laboral de 18 a 24 horas, los siete días de la semana. No hicieron ninguna pregunta y, habiendo ganado 370 rublos, quedaron satisfechos. Pero luego surgió nuevo problema! Nuestro Departamento de Control de Calidad se negó a aceptar el trabajo, alegando que no tomaron parte en este asunto y en general desconocen de qué se trata. Tuve que firmar todos los certificados de aceptación yo mismo.

Finalmente, en agosto de 1972 llegó un reactor procedente de Moscú. Un día estaba sentado en el trabajo y de repente recibí una llamada: "Urgentemente al aeródromo, ha llegado un cargamento para usted". Vengo corriendo, el comandante del An-12 que llega dice: “Recojan sus cajas rápidamente y nos vamos. De lo contrario, ahora la defensa aérea entenderá que hemos aterrizado aquí y habrá conmoción”. Le respondí: “Espera, al menos encontraré un auto. ¿Pero qué pasa contigo sin permiso de defensa aérea? Piloto: “Sí, intentamos contactarlos, allí nadie responde”. Tuve que quitar rápidamente el “juguete”, luego pasé mucho tiempo buscando el auto.

En general, instalamos el reactor en la plataforma, lo trasladamos al An-22 No. 01-07 y volamos a Semipalatinsk a principios de septiembre. En el programa participaron los pilotos V. Samovarov y S. Gorbik, el ingeniero jefe de motores V. Vorotnikov, el jefe del equipo de tierra A. Eskin y yo, el diseñador jefe de la instalación especial. El representante del CIAM, B.N. Omelin, estuvo con nosotros. Al polígono de pruebas acudieron militares y científicos nucleares de Óbninsk, en total unas 100 personas. El grupo estaba dirigido por el coronel Gerasimov. El programa de pruebas se llamó "Cigüeña" y pintamos una pequeña silueta de este pájaro en el lateral del reactor. No había marcas externas especiales en el avión. Los 23 vuelos del programa Stork transcurrieron sin problemas y solo hubo una emergencia. Un día, un An-22 despegó para un vuelo de tres horas, pero aterrizó inmediatamente. El reactor no encendió. La razón resultó ser un conector de mala calidad, en el que el contacto se rompía constantemente. Lo resolvimos, insertamos una cerilla en el SR y todo funcionó. Así volaron con una cerilla hasta el final del programa.

Al despedirnos, como es costumbre en estos casos, celebramos un pequeño banquete. Fue una celebración de los hombres que habían hecho su trabajo. Bebimos y hablamos con militares y físicos. Nos alegramos de regresar a casa con nuestras familias. Pero los físicos se volvieron cada vez más sombríos: la mayoría de ellos fueron abandonados por sus esposas: 15-20 años de trabajo en el campo investigación nuclear afectado negativamente su salud. Pero tuvieron otros consuelos: después de nuestros vuelos, cinco de ellos se convirtieron en doctores en ciencias y unos quince se convirtieron en candidatos”.

Así, se completó con éxito una nueva serie de experimentos de vuelo con un reactor a bordo; se obtuvieron los datos necesarios para diseñar un sistema de control nuclear de aviación suficientemente eficiente y seguro. Sin embargo, la Unión Soviética superó a los Estados Unidos y estuvo a punto de crear un verdadero avión nuclear. Este coche era radicalmente diferente de los conceptos de los años 50. con reactores de ciclo abierto, cuyo funcionamiento plantearía enormes dificultades y causaría enormes daños al medio ambiente. Gracias a la nueva protección y al ciclo cerrado, se minimizó la contaminación radiactiva de la estructura del avión y del aire y, desde el punto de vista medioambiental, un aparato de este tipo tenía incluso ciertas ventajas sobre los aviones que funcionan con combustible químico. En cualquier caso, si todo funciona correctamente, el flujo de escape de un motor nuclear no contiene más que aire limpio y caliente.

Pero esto es así si... En caso de un accidente de vuelo, los problemas de seguridad medioambiental en el proyecto An-22PLO no se resolvieron suficientemente. Disparar barras de carbono al núcleo detuvo la reacción en cadena, pero nuevamente, a menos que el reactor estuviera dañado. ¿Qué pasa si esto sucede como consecuencia de golpear el suelo y las varillas no toman la posición deseada? Parece que fue precisamente el peligro de tal desarrollo de los acontecimientos lo que no permitió que este proyecto se realizara en metal.

Sin embargo, los diseñadores y científicos soviéticos continuaron buscando una solución al problema. Además de la función antisubmarina, se ha encontrado un nuevo uso para el avión nuclear. Surgió como un desarrollo lógico de la tendencia a aumentar la invulnerabilidad de los lanzadores de misiles balísticos intercontinentales como resultado de darles movilidad. A principios de los años 1980. Estados Unidos desarrolló el sistema estratégico MX, en el que los misiles se movían constantemente entre numerosos refugios, privando al enemigo incluso de la posibilidad teórica de destruirlos con un ataque dirigido. En la URSS, los misiles intercontinentales se instalaron en chasis de automóviles y plataformas ferroviarias. El siguiente paso lógico sería colocarlos en un avión que patrullaría sobre su territorio o sobre el océano. Debido a su movilidad, sería invulnerable a los ataques con misiles enemigos. La principal cualidad de un avión de este tipo era pasar el mayor tiempo posible en vuelo, lo que significa que el sistema de control nuclear se adaptaba perfectamente a él.

Finalmente se encontró una solución que garantiza la seguridad nuclear incluso en caso de accidente aéreo. El reactor, junto con el circuito primario de intercambio de calor, fue diseñado como una unidad autónoma, equipada con un sistema de paracaídas y capaz de separarse de la aeronave en un momento crítico y realizar un aterrizaje suave. Por lo tanto, incluso si el avión se estrellara, el peligro de contaminación radiológica de la zona sería insignificante.

...La implementación de este proyecto fue impedida por el fin de la Guerra Fría y el colapso de la Unión Soviética. Un motivo que se repite con bastante frecuencia en la historia de la aviación rusa: tan pronto como todo estuvo listo para resolver el problema, la tarea en sí desapareció. Pero nosotros, que sobrevivimos al desastre de Chernobyl, esto no nos preocupa mucho. Y sólo surge la pregunta: ¿cómo relacionarse con los colosales costos intelectuales y materiales en los que incurrieron la URSS y los EE. UU. al intentar durante décadas crear un avión nuclear? Después de todo, ¡todo es en vano!... En realidad, no. Los estadounidenses tienen una expresión: "Miramos más allá del horizonte". Esto es lo que dicen cuando trabajan, sabiendo que ellos mismos nunca utilizarán sus resultados, que estos resultados sólo podrán ser útiles en un futuro lejano. Quizás algún día la humanidad vuelva a proponerse la tarea de construir un avión propulsado por energía nuclear. Puede que incluso no sea un avión de combate, sino un avión de carga o, digamos, científico. Y entonces los futuros diseñadores podrán confiar en los resultados del trabajo de nuestros contemporáneos. Quien acaba de mirar hacia el horizonte...

M-60 con motores coaxiales

Hidroavión M-60M

Opción de diseño de hidroavión M-60M

Perfil de vuelo M-30

Base costera de hidroaviones nucleares

Diagrama del bombardero de gran altitud M-30.

La llegada de la bomba atómica generó entre los propietarios de esta arma milagrosa la tentación de ganar la guerra con sólo unos pocos ataques precisos a los centros industriales del enemigo. Lo único que los detuvo fue que estos centros estaban ubicados, por regla general, en una retaguardia profunda y bien protegida. Todas las fuerzas de la posguerra se centraron precisamente en medios fiables para entregar "carga especial". La elección resultó ser pequeña: misiles balísticos y de crucero y aviación estratégica de ultra largo alcance. A finales de los años 40, el mundo entero se inclinó hacia los bombarderos: se asignaron fondos tan gigantescos para el desarrollo de la aviación de largo alcance que la siguiente década se volvió "dorada" para el desarrollo de la aviación. Detrás un tiempo corto Muchos de los proyectos y aviones más fantásticos han aparecido en el mundo. Incluso Gran Bretaña, exangüe por la guerra, hizo alarde de sus magníficos bombarderos estratégicos Valient y Vulcan. Pero los proyectos más increíbles fueron los bombarderos supersónicos estratégicos con centrales nucleares. Incluso después de medio siglo, siguen fascinando por su coraje y su locura.

rastro atómico

En 1952 despegó en Estados Unidos el legendario B-52, un año más tarde el primer bombardero táctico supersónico del mundo, el A-5 Vigilante, y tres años después, el supersónico estratégico XB-58 Hustler. La URSS no se quedó atrás: simultáneamente con el B-52, el bombardero intercontinental estratégico Tu-95 despegó, y el 9 de julio de 1961, el mundo entero quedó impactado por el bombardero supersónico gigante M-50 mostrado en la exposición. desfile aéreo en Tushino, que, al pasar por encima de las gradas, se deslizó y desapareció en el cielo. Pocas personas se dieron cuenta de que este era el último vuelo del superbombardero.

El hecho es que el radio de vuelo del ejemplar construido no superó los 4000 km. Y si esto fue suficiente para los Estados Unidos, que rodearon a la URSS con bases militares, para llegar al territorio estadounidense desde los aeródromos soviéticos se requería un alcance de al menos 16 mil km. Los cálculos mostraron que incluso con dos reabastecimientos de combustible, la autonomía del M-50 con una "carga especial" que pesaba 5 toneladas no superó los 14 mil km. Además, para un vuelo de este tipo se necesitaba una gran cantidad de combustible (500 toneladas) para el bombardero y los petroleros. Para alcanzar objetivos distantes en territorio estadounidense y elegir libremente una ruta de vuelo para evitar las áreas de defensa aérea, se necesitaba un alcance de 25 mil kilómetros. Sólo los aviones con centrales nucleares podrían proporcionarlo durante vuelos supersónicos.

Sólo ahora un proyecto así parece descabellado. A principios de la década de 1950, no parecía más extravagante que colocar reactores en submarinos: ambos ofrecían un rango de acción casi ilimitado. Una resolución bastante común del Consejo de Ministros de la URSS en 1955 ordenó a la Oficina de Diseño Tupolev crear un laboratorio nuclear volador sobre la base del bombardero Tu-95, y a la Oficina de Diseño Myasishchev llevar a cabo el proyecto de un bombardero supersónico ". con motores especiales del diseñador jefe Arkhip Lyulka”.

Motores especiales

Un motor turborreactor con reactor nuclear (TRDA) tiene un diseño muy similar a un motor turborreactor convencional (TRE). Sólo si en un motor turborreactor el empuje se crea mediante gases calientes que se expanden durante la combustión del queroseno, entonces en un motor turborreactor el aire se calienta al pasar a través del reactor.

El núcleo de un reactor nuclear de aviación que utiliza neutrones térmicos estaba compuesto por elementos combustibles cerámicos, que tenían canales hexagonales longitudinales para el paso del aire caliente. Se suponía que el empuje de diseño del motor en desarrollo era de 22,5 toneladas. Se consideraron dos opciones para el diseño del motor turborreactor: un "balancín", en el que el eje del compresor estaba ubicado fuera del reactor, y uno "coaxial", donde. el eje discurría a lo largo del eje del reactor. En la primera versión, el eje funcionaba de forma suave; en la segunda, se requerían materiales especiales de alta resistencia. Pero la versión coaxial proporcionaba motores de menor tamaño. Por ello, se estudiaron simultáneamente opciones con ambos sistemas de propulsión.

El primer avión de propulsión nuclear en la URSS fue el bombardero M-60, desarrollado sobre la base del M-50 existente. Sujeto a la creación de un motor con un reactor cerámico compacto, el avión en desarrollo debería tener un alcance de vuelo de al menos 25 mil kilómetros con una velocidad de crucero de 3000-3200 km/h y una altitud de vuelo de aproximadamente 18-20 km. El peso de despegue del superbombardero debía superar las 250 toneladas.

Chernóbil Volando

Al observar los bocetos y modelos de todos los aviones nucleares de Myasishchev, se nota inmediatamente la ausencia de una cabina de vuelo tradicional: no puede proteger a los pilotos de la radiación. Por lo tanto, la tripulación de un avión nuclear tenía que estar ubicada en una cápsula multicapa sellada (principalmente de plomo), cuya masa, junto con el sistema de soporte vital, ascendía al 25% de la masa del avión: ¡más de 60 toneladas! La radiactividad del aire exterior (después de todo, pasó a través del reactor) excluía la posibilidad de utilizarlo para respirar, por lo que para ello se utilizó una mezcla de oxígeno y nitrógeno en una proporción de 1:1, obtenida en gasificadores especiales mediante la evaporación de gases líquidos. presurizar la cabina. Al igual que los sistemas antirradiación utilizados en los tanques, el exceso de presión se mantenía en la cabina, impidiendo la entrada de aire atmosférico al interior.

La falta de visibilidad visual tuvo que compensarse con un periscopio óptico, televisión y pantallas de radar.

La instalación de eyección constaba de un asiento y un contenedor protector que protegía a la tripulación no sólo del flujo de aire supersónico, sino también de la potente radiación del motor. La pared del fondo tenía una capa de plomo de 5 cm.

Está claro que era casi imposible elevarse en el aire, y mucho menos aterrizar, un vehículo de 250 toneladas, aferrándose al ocular del periscopio, por lo que el bombardero estaba equipado con un sistema de navegación aérea totalmente automático, que permitía despegue y ascenso autónomos. , aproximación y apuntamiento al objetivo, retorno y aterrizaje. (¡Todo esto en los años 50, 30 años antes del vuelo autónomo de Buran!)

Después de que quedó claro que el avión podría resolver casi todos los problemas por sí solo, surgió la idea lógica de fabricar una versión no tripulada, más ligera en esas mismas 60 toneladas. La ausencia de una cabina voluminosa también redujo el diámetro del avión. por 3 my la longitud por 4 m, lo que permitió crear un planeador aerodinámicamente más avanzado del tipo "ala voladora". Sin embargo, el proyecto no encontró apoyo en la Fuerza Aérea: se creía que el avión no tripulado no era capaz de proporcionar la maniobra necesaria en la situación específica que se había presentado, lo que hacía que el vehículo no tripulado fuera más susceptible a sufrir daños.

Bombardero de playa

El complejo de mantenimiento en tierra para aviones nucleares no era una estructura menos compleja que los propios aviones. Debido a la fuerte radiación de fondo, casi todo el trabajo fue automatizado: reabastecimiento de combustible, suspensión de armas, entrega de tripulaciones. Los motores nucleares se almacenaron en una instalación de almacenamiento especial y se montaron en el avión inmediatamente antes de la salida. Además, la irradiación de materiales en vuelo mediante una corriente de neutrones provocó la activación de la estructura del avión. La radiación residual era tan fuerte que durante 23 meses después de retirar los motores fue imposible acercarse libremente al vehículo sin medidas especiales. Para estacionar dichos aviones, se asignaron áreas especiales en el complejo del aeródromo, y el diseño de las máquinas preveía la instalación rápida de los bloques principales mediante manipuladores. La gigantesca masa de los bombarderos atómicos requería pistas de aterrizaje especiales con un espesor de revestimiento de aproximadamente 0,5 m. Estaba claro que un complejo de este tipo era extremadamente vulnerable en caso de que estallara una guerra.

Por eso, bajo la denominación M-60M, se estaba desarrollando paralelamente un hidroavión supersónico con motor nuclear. Cada zona de base de este tipo de aviones, diseñada para dar servicio a entre 10 y 15 hidroaviones, ocupaba un tramo de costa de 50 a 100 km, lo que garantizaba un grado suficiente de dispersión. Las bases podrían ubicarse no sólo en el sur del país. En la URSS, en 1959 se estudió cuidadosamente la experiencia de Suecia en el mantenimiento de zonas de agua sin congelación durante todo el año. Utilizando equipos sencillos para suministrar aire a través de tuberías, los suecos pudieron hacer circular capas cálidas de agua desde el fondo de los embalses. Se suponía que las bases estaban construidas en poderosas formaciones rocosas costeras.

El hidroavión nuclear tenía un diseño bastante inusual. Las tomas de aire estaban a 1,4 m de la superficie del agua, lo que impedía la entrada de agua en olas de hasta fuerza 4. Las toberas de chorro de los motores inferiores, situadas a una altura de 0,4 m, estaban, en caso necesario, medio bloqueadas mediante trampillas especiales. Sin embargo, se puso en duda la viabilidad de los flaps: se suponía que el hidroavión debía estar en el agua sólo con los motores encendidos. Una vez retirados los reactores, el avión se basó en un muelle autopropulsado especial.

Para despegar desde la superficie del agua, se utilizó una combinación única de hidroalas retráctiles, hidroskis de proa y subalares. Este diseño redujo el área de la sección transversal del avión en un 15% y redujo su peso. El hidroavión M-60M, al igual que su pariente terrestre M-60, pudo permanecer con una carga de combate de 18 toneladas a una altitud de 15 km durante más de un día, lo que permitió resolver las tareas principales. Sin embargo, la sospecha de contaminación por radiación grave de los sitios de la base llevó al cierre del proyecto en marzo de 1957.

Tras los submarinos

El cierre del proyecto M-60 no significó en absoluto el cese de los trabajos en temas atómicos. Sólo se puso fin a las centrales nucleares con un esquema "abierto", cuando el aire atmosférico pasaba directamente a través del reactor, sujeto a una fuerte contaminación por radiación. Cabe señalar que el proyecto M-60 comenzó a desarrollarse cuando ni siquiera existía experiencia en la creación de submarinos nucleares. El primer submarino nuclear K-3 "Leninsky Komsomol" fue botado en 1957, exactamente el año en que cesaron los trabajos en el M-60. El reactor K-3 funcionó según un esquema "cerrado". El refrigerante se calentó en el reactor, que luego convirtió el agua en vapor. Debido al hecho de que el refrigerante estaba constantemente en un circuito cerrado y aislado, la contaminación por radiación ambiente no sucedió. El éxito de este plan en la marina intensificó el trabajo en este ámbito en la aviación. Por decreto gubernamental de 1959, a la Oficina de Diseño Myasishchev se le encomendó el desarrollo de un nuevo avión de gran altitud, el M-30, con una central nuclear "cerrada". El avión estaba destinado a atacar con bombas y misiles guiados contra objetivos pequeños especialmente importantes en Estados Unidos y formaciones de ataque de portaaviones en el océano.

El desarrollo del motor del nuevo avión se confió a la Oficina de Diseño Kuznetsov. Al diseñar, los diseñadores se enfrentaron a una paradoja desagradable: una caída en el empuje de un motor nuclear al disminuir la altitud. (En el caso de los aviones convencionales, todo era exactamente lo contrario: el empuje disminuía con la altitud). Comenzó la búsqueda del diseño aerodinámico óptimo. Al final, nos decidimos por un diseño canard con un ala de barrido variable y una disposición de motor apilado. Se suponía que un solo reactor a través de potentes tuberías cerradas entregaría refrigerante líquido (litio y sodio) a 6 motores de respiración de aire NK-5. Se previó el uso adicional de combustible de hidrocarburos durante el despegue, alcanzar la velocidad de crucero y realizar maniobras en la zona objetivo. A mediados de 1960, el anteproyecto de la M30 estaba listo. Debido a la radiación radiactiva mucho menor del nuevo sistema de propulsión, se facilitó significativamente la protección de la tripulación y la cabina recibió un acristalamiento de vidrio de plomo y plexiglás con un espesor total de 11 cm. Como complemento se proporcionaron dos misiles guiados K-22. el armamento principal. Según los planes, el M-30 debía despegar a más tardar en 1966.

Guerra de botones

Sin embargo, en 1960 tuvo lugar una reunión histórica sobre las perspectivas de desarrollo de sistemas de armas estratégicas. Como resultado, Jruschov tomó decisiones por las que todavía se le llama el sepulturero de la aviación. Para ser honesto, Nikita Sergeevich no tiene nada que ver con eso. En la reunión, los científicos de cohetes, encabezados por Korolev, hablaron de manera mucho más convincente que los fabricantes de aviones desunidos. Cuando se les preguntó cuánto tiempo se tarda en preparar la salida de un bombardero estratégico con armas nucleares a bordo, los pilotos respondieron: un día. A los hombres del cohete les llevó unos minutos: "Sólo tenemos que hacer girar los giroscopios". Además, no requerían muchos kilómetros de costosas pistas de aterrizaje. La capacidad de los bombarderos para superar los sistemas de defensa aérea también suscitó serias dudas, aunque aún no han aprendido a interceptar eficazmente misiles balísticos. Los militares y Jruschov estaban completamente abrumados por la perspectiva de una “guerra de botones” en el futuro, descrita de manera colorida por los científicos de cohetes. El resultado de la reunión fue que se pidió a los fabricantes de aviones que asumieran algunos de los pedidos sobre cuestiones de misiles. Todos los proyectos de aviones fueron suspendidos. La M-30 fue el último proyecto de aviación de Myasishchev. En octubre, la Oficina de Diseño de Myasishchev finalmente se dedicó al tema de los cohetes y el espacio, y el propio Myasishchev fue destituido del puesto de director.

Si los diseñadores de aviones hubieran sido más convincentes en 1960, quién sabe qué tipo de aviones volarían hoy en los cielos. Y así, sólo podemos admirar sueños salvajes en la portada de Popular Mechanics y admira las locas ideas de los años 60.