Nükleer uçak, bir uçaktır veya daha basit bir ifadeyle, üzerine motor olarak bir nükleer reaktörün monte edildiği bir uçaktır. Yirminci yüzyılın ortalarında, barışçıl atomun inşaatla birlikte hızlı bir şekilde geliştiği dönemde, SSCB ve ABD'de nükleer uçak tasarımı üzerine çalışmalar başladı.
SSCB'de nükleer uçaklar için gereklilikler
Nükleer enerjiyle çalışan bir uçağın tasarımı, nükleer arabaların ve nükleer tankların tasarımındakine benzer şekilde aşağıdaki sorunları çözmek zorundaydı:
- Bir uçağı havaya kaldırabilecek hafif ve kompakt bir nükleer reaktörün varlığı
- Mürettebatın biyolojik koruması
- Uçak uçuş güvenliği
- Nükleer enerjiyle çalışan jet motorunun tasarımı
SSCB'de nükleer uçak tasarımına ilişkin çalışmalar çeşitli tasarım büroları - Tupolev, Myasishchev ve Antonov tarafından gerçekleştirildi. Bilim ileriye doğru büyük bir adım atmış olsa da, 2017 matematik Birleşik Devlet Sınavının profil düzeyi bile o zamanın geliştiricilerinin zihinleriyle karşılaştırmak için yeterli değil.
Sovyet nükleer uçağının en ünlü projesi Tupolev OKB-156 tarafından geliştirilen Tu-119'du. Tu-119 uçağı, Tu-95M temel alınarak tasarlandı ve nükleer reaktörlü motorları test etmek için uçan bir laboratuvar olması gerekiyordu. Sovyet Tu-119 nükleer uçağı üzerindeki çalışmalar 1955'te başladı. 1958'de, kargo bölmesinde nükleer reaktör bulunan bir Tu-95 LAL uçağının yanı sıra yer standı da hazırdı. Semipalatinsk test sahasında 1959'dan beri nükleer reaktörlü yer tabanlı bir stant kullanılıyor. Ve Tu-95 LAL, 1961'de 34 test uçuşu yaptı. Toplam ağırlığı 110 ton olan uçakların 39'u nükleer reaktörün kendisi tarafından işgal edildi. Bu tür testlerde göstergeler kontrol edildi biyolojik koruma mürettebatın yanı sıra bir nükleer reaktörün yeni koşullar altında çalışması.
Myasishchev'in tasarım bürosu, üzerinde nükleer motor bulunan süpersonik bir bombardıman uçağı olan M50 A nükleer uçağı için bir proje geliştirdi. Biyolojik koruma amacıyla M50 A uçağının pilotlarının, tek başına 60 ton ağırlığındaki kapalı kurşun kapsül içerisine yerleştirilmesi ve uçuşun sadece aletlerle gerçekleştirilmesi planlandı. Gelecekte otonom insansız kontrolün kurulması planlandı.
Nükleer enerjiyle çalışan bu uçağı kullanmak için ayrı hava alanlarına ihtiyaç vardı ve bunun sonucunda proje yarıda kaldı. Sonra Myasishchev Tasarım Bürosu yeni bir tane önerdi - daha fazlasını içeren M30 karmaşık tasarım Ve artan koruma mürettebat. Uçağın ağırlığının azaltılması, taşıma yükünün 25 ton artırılmasını mümkün kıldı. İlk uçuşun 1966 yılında yapılması gerekiyordu ancak o da gerçekleşmedi.
Geçen yüzyılın altmışlı yılların sonlarında ve yetmişli yılların başlarında, Antonov Tasarım Bürosu, ultra uzun menzilli, alçak irtifa denizaltı karşıtı savunma uçağı olan AN-22 FKÖ projesi üzerinde çalıştı. Bu uçağın özel bir özelliği, kalkış ve iniş sırasında geleneksel yakıtın kullanılmasıydı; nükleer reaktör, 27.500 kilometre menzilli, yalnızca iki güne kadar süren uçuşun kendisini sağlıyordu.
Kamuoyunda çok da uzun olmayan bir süre önce uçaklardan, daha doğrusu nükleer motorlu seyir füzelerinden bahsetmeye başlandı. Bunların var olduğu, geliştirildiği ve test edildiği gerçeği, bu yılın baharında Rusya Federasyonu Başkanı'nın ilgili açıklamasından sonra anlaşıldı.
Bu arada, bir uçağa nükleer enerji santrali yerleştirme fikri yeni değil - bu tür makineler, Büyük Vatanseverlik Savaşı'nın bitiminden on yıldan biraz daha uzun bir süre sonra SSCB'de geliştirildi ve hatta test edildi.
Geçen yüzyılın 1950'lerinde SSCB'de, ABD'nin aksine, atom enerjisiyle çalışan bir bombardıman uçağının yaratılması sadece arzu edilen bir şey değil, aynı zamanda hayati bir görev olarak görülüyordu. Bu tutum, ordunun ve askeri-sanayi kompleksinin üst düzey komutanları arasında iki durumun farkındalığının bir sonucu olarak oluştu.
Tu-95LAL
Birincisi, potansiyel bir düşmanın topraklarına atom bombası atma olasılığı açısından ABD'nin muazzam, ezici avantajı. Avrupa, Orta Doğu ve Ortadoğu'daki onlarca hava üssünden faaliyet gösteriyor Uzak Doğu ABD uçakları, yalnızca 5-10 bin km uçuş menziline sahip olsa bile, SSCB'nin herhangi bir noktasına ulaşıp geri dönebiliyordu. Sovyet bombardıman uçakları kendi topraklarındaki hava alanlarından hareket etmek zorunda kaldılar ve ABD'ye yapılan benzer bir baskın için 15-20 bin km yol kat etmek zorunda kaldılar. SSCB'de bu kadar menzile sahip hiçbir uçak yoktu.
İlk Sovyet stratejik bombardıman uçakları M-4 ve Tu-95, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nin en kuzeyini ve her iki kıyıdaki nispeten küçük alanları "kapsayabiliyordu". Ancak 1957'de bu makinelerin sayısı bile yalnızca 22'ydi. Ve o dönemde SSCB'yi vurabilecek Amerikan uçaklarının sayısı 1800'e ulaşmıştı! Üstelik bunlar B-52, B-36, B-47 atom silahlarını taşıyan birinci sınıf bombardıman uçaklarıydı ve birkaç yıl sonra onlara süpersonik B-58 de katıldı.
A. N. Tupolev ve I. F. Nezval
Bu durum ancak, aracın havada kalması için neredeyse sınırsız süre sağlayabilen, nükleer motorlu bir uçakla düzeltilebilirdi. 1957'nin sonunda Sovyet atom bombacısının yaratılmasının bir parçası olarak, A. N. Tupolev Tasarım Bürosu, diğer kuruluşlarla birlikte bu görkemli fikrin uygulanmasına dahil oldu. Özel bir uçan nükleer laboratuvarın (LAL) oluşturulmasıyla görevlendirildi.
Bu özel konu, Moskova yakınlarındaki küçük Tomilino köyündeki A. N. Tupolev Tasarım Bürosu'nun bir şubesi tarafından ele alınacaktı. Genel tasarımcının en eski ortaklarından biri olan geleceğin Kahramanı, 1957'de patronu olarak atandı. Sosyalist Emek Joseph Fomich Nezval.
Tomilinsky şubesi
Şubenin başına geçen Nezval, işe tasarım bürosunu güçlendirerek başladı. Yaklaşık kırk kişiden oluşan bir grup tasarımcı Tomilino'ya taşındı.
Nezval'in Tomilino şubesinin başına atanmasıyla, esasen işletmenin müdürü oldu ve pozisyonuna göre sadece tasarım bürosuyla değil, aynı zamanda üretim, tedarik, personel, günlük yaşam, inşaat ve diğer konularla da ilgilenmek zorunda kaldı. sorunlar. Kısacası daha önce hiç uğraşmak zorunda kalmadığı birçok sorunla karşı karşıya kaldı. Ancak Nezval bununla başa çıktı.
Atomik reaktör
LAL'in orta kısmı
Nezval, özel bir araştırma enstitüsüyle birlikte OKB'ye, mürettebat ve elektronik ekipman üzerindeki etkisini incelemek için uçağa düşük güçlü bir reaktör kurma görevi verildiğini hatırlattı. Bu aşamada OKB'nin görevi, hem nesnenin kendisinin hem de normal çalışması için gerekli tüm sistemlerin özel bir platform üzerine en kompakt yerleşimini geliştirmekti.
Bu monte edilmiş platformun, vinçler kullanılarak özel bir kapaktan gövdenin içine kaldırılması ve orada kilitlerle sabitlenmesi gerekiyordu. Reaktörlü platformun periyodik olarak kontrol edilmesi gerekiyordu ve bu nedenle serbestçe yere indirilebilmesi gerekiyordu.
Nükleer reaktörlü kaldırma platformu
Standın üretim uygulaması ve uçağın reaktörlü bir platformun kurulumu için modifikasyonu da Tomilino şubesine verildi. İnşaat için, tesiste mevcut olan Tu-95 gövdesinin orta kısmını kullandık; bu, yapıda gerekli değişiklikler ve güçlendirmeler yapıldıktan sonra, park pozisyonuna karşılık gelen yükseklikte desteklerle özel destekler üzerine monte edildi. uçak. İşin bu kısmı tasarımcılara tanıdık geliyordu ve herhangi bir zorluk teşkil etmiyordu.
Radyoaktif radyasyondan korunmak için kullanılan malzemelere gelince, birçok yeni ve bilinmeyen şeyin olduğu ortaya çıktı. Özellikle biyolojik koruma için tasarımcıların daha önce ilgilenmediği tamamen yeni malzemeler kullanıldı. Mühendisler bor karbür katkılı polietilen ve seresin gibi maddelerle çalışmak zorundaydı. Bunları işlemek için tamamen yeni bir teknoloji geliştirmek gerekiyordu.
Bu malzemelerin bileşimi ve üretim reçetesi, şubenin metal olmayan laboratuvarı başkanı A. S. Fainshtein tarafından Sovyet kimya endüstrisinden uzmanlarla birlikte geliştirildi. Bu malzemeler özel bir enstitüde test edilmiş ve hem tezgah üstü kurulumlarda hem de uçaklarda kullanıma uygun bulunmuştur. Büyük bloklar halinde birbirine bağlanması ve ardından istenen konfigürasyonun verilmesi gereken küçük küpler şeklinde tedarik edildiler.
LAL gövdesinin yerleşik parçaları
Stand tamamen bittiğinde özel enstitünün başkanları onu görmeye geldi. Standı detaylı olarak inceledikten sonra, reaktörün ve tüm ekipmanların kurulumunun yapıldığı platformun kompaktlığına hayran kaldılar.
1958 yılında stant tamamen tamamlandı ve daimi ikametgahı için zaten bir yer tahsis edilmiş olan doğu havaalanlarından birine taşındı. İlk lansmanı 1959'da gerçekleşti. Elde edilen sonuçlar oldukça tatmin edici çıktı ve bu konuyla ilgili benzer çalışmaların uçakta yapılmasına olanak sağladı.
Uçuş testleri
1961 baharında, yaratıcılarından biri olan nükleer bilim adamı N.N. Ponomarev-Stepnoy, "...uçak Moskova yakınlarındaki bir havaalanında duruyordu" ve A.N. Tupolev, Bakan P.V. Tupolev, insanı radyasyondan koruyan sistemi şöyle anlattı: “...En ufak bir boşluk olmaması lazım, yoksa nötronlar oradan kaçar.” "Ne olmuş yani?" Bakan anlamadı. Ve sonra Tupolev basit bir şekilde açıkladı: "Soğuk bir günde havaalanına çıkıyorsunuz ve sinekinizin fermuarı açılıyor - her şey donacak!" Bakan güldü - diyorlar ki, artık nötronlarla ilgili her şey açık ... "
LAL uçuşta
Mayıs'tan Ağustos 1961'e kadar Tu-95LAL'de 34 uçuş gerçekleştirildi. Uçak, test pilotları M. M. Nyukhtikov, E. A. Goryunov, M. A. Zhila ve diğerleri tarafından uçuruldu; uçağın sorumlusu mühendis N. V. Lashkevich'ti. Uçuş testlerine deneyin lideri nükleer bilim adamı N. Ponomarev-Stepnoy ve operatör V. Mordashev katıldı.
Tu-95LAL testleri, kullanılan nükleer tesisin ve radyasyondan korunma sisteminin yüksek verimliliğini gösterdi, ancak aynı zamanda büyüklüğünü, çok fazla ağırlığını ve daha fazla iyileştirme ihtiyacını da ortaya çıkardı. A ana tehlike nükleer uçağın çarpma ve geniş alanları kirletme olasılığı fark edildi.
Ayrıca nükleer enerjiyle çalışan bir uçak yaratmanın maliyetinin 1 milyar dolar olduğu tahmin ediliyor. Sovyet rublesi bu nedenle maliyetin yüksek olması nedeniyle işin finansmanı reddedildi.
Tu-95LAL'in testi sırasında elde edilen veriler, A. N. Tupolev Tasarım Bürosu'nun ilgili kuruluşlarla birlikte nükleer santrallere sahip ağır savaş uçaklarının geliştirilmesi için yirmi yıllık büyük ölçekli bir program geliştirmesine izin verdi. Ancak sonunda bu projenin hayata geçmesi engellendi. soğuk Savaş ve Sovyetler Birliği'nin çöküşü.
M-60 stratejik nükleer bombardıman uçağı projesi
1950'lerde olduğu gerçeğiyle başlayalım. SSCB'de, ABD'den farklı olarak, bir atom bombacısının yaratılması sadece arzu edilen, hatta çok arzu edilen bir şey olarak değil, aynı zamanda hayati derecede gerekli bir görev olarak algılanıyordu. Bu tutum, ordunun ve askeri-sanayi kompleksinin üst düzey komutanları arasında iki durumun farkındalığının bir sonucu olarak oluştu. Birincisi, potansiyel bir düşmanın topraklarına atom bombası atma olasılığı açısından ABD'nin devasa, ezici avantajı. Avrupa, Orta ve Uzak Doğu'daki onlarca hava üssünden faaliyet gösteren ABD uçakları, yalnızca 5-10 bin km uçuş menziline sahip olsa bile, SSCB'nin herhangi bir noktasına ulaşıp geri dönebiliyordu. Sovyet bombardıman uçakları kendi topraklarındaki hava alanlarından hareket etmek zorunda kaldılar ve Amerika Birleşik Devletleri'ne yapılan benzer bir baskın için 15-20 bin km yol kat etmek zorunda kaldılar. SSCB'de bu kadar menzile sahip hiçbir uçak yoktu. İlk Sovyet stratejik bombardıman uçakları M-4 ve Tu-95, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nin en kuzeyini ve her iki kıyıdaki nispeten küçük alanları "kapsayabiliyordu". Ancak 1957'de bu makinelerin sayısı bile yalnızca 22'ydi. Ve o dönemde SSCB'yi vurabilecek Amerikan uçaklarının sayısı 1.800'e ulaşmıştı! Üstelik bunlar B-52, B-36, B-47 atom silahlarını taşıyan birinci sınıf bombardıman uçaklarıydı ve birkaç yıl sonra onlara süpersonik B-58 de katıldı.
“119” projesinin bir parçası olarak Tu-95 temel alınarak inşa edilen Tupolev uçuş laboratuvarının, nükleer santral fikrinin en azından bir şekilde metalde gerçekleştirildiği neredeyse tek uçak olduğu ortaya çıktı.
İkincisi, 1950'lerde geleneksel bir enerji santrali ile gerekli uçuş menziline sahip bir jet bombardıman uçağı oluşturma görevi. aşılmaz derecede zor görünüyordu. Dahası, hava savunma sistemlerinin hızla gelişmesinin gerektirdiği süpersonik. SSCB'nin ilk süpersonik stratejik taşıyıcısı M-50'nin uçuşları, 3-5 tonluk bir yükle, havada iki yakıt ikmali olsa bile menzilinin ancak 15.000 km'ye ulaşabildiğini gösterdi. Ancak hiç kimse süpersonik hızda ve dahası düşman topraklarında nasıl yakıt ikmali yapılacağına cevap veremiyordu. Yakıt ikmali ihtiyacı, bir savaş görevini tamamlama olasılığını önemli ölçüde azalttı ve ayrıca böyle bir uçuş gerekliydi. büyük miktar yakıt - uçaklara yakıt ikmali ve yakıt ikmali için toplamda 500 tondan fazla. Yani, yalnızca bir uçuşta bir bombardıman alayı 10 bin tondan fazla gazyağı tüketebilir! Bu tür yakıt rezervlerinin basit bir şekilde birikmesi bile, güvenli depolama ve olası hava saldırılarına karşı korumanın yanı sıra büyük bir sorun haline geldi.
Aynı zamanda ülke, sorunların çözümü için güçlü bir bilimsel ve üretim temeline sahipti. çeşitli görevler nükleer enerji uygulamaları. Büyüklerin zirvesinde I.V. Kurchatov'un önderliğinde düzenlenen SSCB Bilimler Akademisi'nin 2 Nolu Laboratuvarı'ndan kaynaklandı. Vatanseverlik Savaşı- Nisan 1943'te. İlk başta nükleer bilim adamlarının asıl görevi bir uranyum bombası yaratmaktı, ancak daha sonra yeni bir enerji türü kullanmanın diğer olasılıkları için aktif bir araştırma başladı. Mart 1947'de - ABD'dekinden yalnızca bir yıl sonra - ilk kez SSCB'de Devlet düzeyinde(Bakanlar Kuruluna bağlı Birinci Ana Müdürlüğün Bilimsel ve Teknik Konseyi toplantısında) nükleer reaksiyon ısısının santrallerde kullanılması sorununu gündeme getirdi. Konsey, gemileri, denizaltıları ve uçakları itmenin yanı sıra nükleer fisyon yoluyla elektrik üretmenin bilimsel temelini geliştirmek amacıyla bu yönde sistematik araştırmalar başlatmaya karar verdi.
Geleceğin akademisyeni A.P. Aleksandrov, çalışmanın bilimsel danışmanı oldu. Nükleer havacılık enerji santralleri için çeşitli seçenekler göz önünde bulunduruldu: ramjet, turbojet ve turboprop motorlara dayalı açık ve kapalı çevrim. Çeşitli tipte reaktörler geliştirildi: havalı ve ara sıvı metal soğutmalı, termal ve hızlı nötronlu vb. Havacılıkta kullanım için kabul edilebilir soğutucular ve mürettebatı ve araç üstü ekipmanı radyasyona maruz kalmaktan korumaya yönelik yöntemler incelendi. Haziran 1952'de Aleksandrov, Kurchatov'a şunları bildirdi: "...Nükleer reaktörler alanındaki bilgimiz, önümüzdeki yıllarda ağır uçaklar için kullanılan nükleer enerjili motorlar yaratma sorununu gündeme getirmemize olanak tanıyor...".
Ancak bu fikrin hayata geçmesi üç yıl daha aldı. Bu süre zarfında ilk M-4 ve Tu-95 göklere çıkmayı başardı ve dünyada ilk olan Moskova bölgesinde faaliyet göstermeye başladı. nükleer enerji santrali, ilk Sovyet nükleer denizaltısının inşasına başlandı. ABD'deki ajanlarımız, orada bir atom bombası uçağı yaratılmasına yönelik yürütülen geniş çaplı çalışmalar hakkında bilgi aktarmaya başladı. Bu veriler havacılık için yeni bir enerji türünün vaadinin teyidi olarak algılandı. Son olarak, 12 Ağustos 1955'te, bir dizi havacılık endüstrisi kuruluşunun nükleer konularda çalışmaya başlamasını emreden SSCB Bakanlar Kurulu'nun 1561-868 sayılı Kararı yayınlandı. Özellikle, A.N. Tupolev'in OKB-156'sı, V.M. Myasishchev'in OKB-23'ü ve S.A. Lavochkin'in nükleer santralli uçaklar tasarlaması ve inşa etmesi gerekiyordu ve N.D. Kuznetsov ve OKB-165 A.M. Bu tür kontrol sistemlerinin geliştirilmesi.
En basit teknik görev, S.A. Lavochkin başkanlığındaki OKB-301'e, M.M. Bondaryuk'un OKB-670'i tarafından tasarlanan nükleer ramjet motorlu deneysel bir seyir füzesi "375" geliştirmek üzere atandı. Bu motordaki geleneksel yanma odasının yeri, açık çevrimde çalışan bir reaktör tarafından işgal edildi - hava doğrudan çekirdekten akıyordu. Füzenin gövdesinin tasarımı, geleneksel ramjet motorlu 350 kıtalararası seyir füzesindeki gelişmelere dayanıyordu. Karşılaştırmalı sadeliğine rağmen "375" teması önemli bir gelişme göstermedi ve S.A. Lavochkin'in Haziran 1960'ta ölümü bu çalışmalara tamamen son verdi.
“Boyunduruk” tasarımının nükleer turbojet motoru
“Koaksiyel” tasarımlı nükleer turbojet motoru
Myasishchev'in nükleer deniz uçağının olası düzenlerinden biri
Atom uçan laboratuvar projesi
M-50'ye dayalı
M-30 stratejik nükleer bombardıman uçağı projesi
O zamanlar M-50'yi yaratmakla meşgul olan Myasishchev'in ekibine, "baş tasarımcı A.M Lyulka tarafından özel motorlara sahip" süpersonik bir bombardıman uçağının ön tasarımını tamamlaması emredildi. OKB'de konu “60” endeksini aldı ve Yu.N. Trufanov bu konunun baş tasarımcısı olarak atandı. Çünkü çoğu zaman Genel taslak Sorunun çözümü, M-50'nin açık çevrimde çalışan (basitlik nedeniyle) nükleer güçle çalışan motorlarla basitçe donatılmasında görüldü; M-60'ın dünyadaki ilk nükleer güçle çalışan uçak olacağına inanılıyordu. SSCB. Ancak 1956'nın ortalarına gelindiğinde, ortaya konan görevin bu kadar basit bir şekilde çözülemeyeceği ortaya çıktı. Yeni bir kontrol sistemine sahip bir arabanın bir takım özelliklere sahip olduğu ortaya çıktı. spesifik özellikler Uçak tasarımcılarının daha önce hiç karşılaşmadığı bir şey. Ortaya çıkan sorunların yeniliği o kadar büyüktü ki, OKB'de ve aslında tüm güçlü Sovyet uçak endüstrisinde hiç kimsenin bu sorunlara nasıl yaklaşılacağına dair hiçbir fikri yoktu.
İlk sorun insanları radyoaktif radyasyondan korumaktı. Nasıl olmalı? Ağırlığı ne kadar olmalı? Geçilmez kalın duvarlı bir kapsül içine alınmış bir mürettebatın normal işleyişi nasıl sağlanır? işyerlerinden görünürlük ve acil kaçış? İkinci sorun, reaktörden yayılan güçlü radyasyon ve ısı akışlarının neden olduğu geleneksel yapısal malzemelerin özelliklerinde keskin bir bozulmadır. Bu nedenle yeni malzemeler yaratma ihtiyacı doğdu. Üçüncüsü - tamamen gelişme ihtiyacı yeni teknoloji nükleer uçakların işletilmesi ve çok sayıda yer altı yapısına sahip ilgili hava üslerinin inşası. Sonuçta, açık çevrimli motor durduktan sonra 2-3 ay daha tek bir kişinin ona yaklaşamayacağı ortaya çıktı! Bu da uçağın ve motorun uzaktan yer bakımına ihtiyaç olduğu anlamına geliyor. Ve elbette, en geniş anlamda, özellikle böyle bir uçağın kazası durumunda güvenlik sorunları var.
Bunların ve diğer pek çok sorunun farkındalığı, M-50 uçak gövdesinin kullanılmasına ilişkin orijinal fikirden vazgeçilmesine engel olmadı. Tasarımcılar, bahsedilen sorunların çözülebilir göründüğü bir çerçevede yeni bir düzen bulmaya odaklandılar. Aynı zamanda nükleer santralin uçaktaki yerini seçerken ana kriterin mürettebata olan maksimum mesafesi olduğu kabul edildi. Buna uygun olarak, M-60'ın ön tasarımı geliştirildi; burada dört nükleer turbojet motor, arka gövdeye "iki kat" çiftler halinde yerleştirilerek tek bir nükleer bölme oluşturuldu. Uçak, ince konsol trapez kanat ve kanatçığın tepesinde yer alan aynı yatay kuyruğa sahip orta kanat tasarımına sahipti. Füze ve bomba silahlarının iç askı üzerine yerleştirilmesi planlandı. Uçağın uzunluğunun yaklaşık 66 m olması, kalkış ağırlığının 250 tonu aşması ve 18.000-20.000 m yükseklikte seyir uçuş hızının 3000 km/saat olması gerekiyordu.
Mürettebatın, özel malzemelerden yapılmış güçlü, çok katmanlı korumaya sahip sağlam bir kapsül içine yerleştirilmesi gerekiyordu. Atmosfer havasının radyoaktivitesi, bunun kabin basınçlandırması ve nefes alma için kullanılma olasılığını dışladı. Bu amaçlar için, gemideki sıvı gazların buharlaştırılmasıyla özel gazlaştırıcılarda elde edilen oksijen-azot karışımının kullanılması gerekliydi. Görsel görünürlük eksikliğinin periskoplar, televizyon ve radar ekranlarının yanı sıra tam otomatik bir uçak kontrol sisteminin kurulmasıyla telafi edilmesi gerekiyordu. İkincisinin kalkış ve iniş, hedefe ulaşma vb. dahil uçuşun tüm aşamalarını sağlaması gerekiyordu. Bu mantıksal olarak insansız stratejik bombardıman uçağı fikrine yol açtı. Ancak Hava Kuvvetleri, kullanımın daha güvenilir ve esnek olması nedeniyle insanlı versiyonda ısrar etti.
Zemin reaktörü test tezgahı
M-60 için nükleer turbojet motorlarının yaklaşık 22.500 kgf'lik bir kalkış itme kuvveti geliştirmesi gerekiyordu. OKB A.M. Lyulka bunları iki versiyonda geliştirdi: halka şeklindeki reaktörün geleneksel yanma odasının arkasına yerleştirildiği ve turboşarj şaftının içinden geçtiği "koaksiyel" bir tasarım; ve "boyunduruk" şemaları - kavisli bir akış yolu ve reaktörün şaftın ötesine uzanması ile. Myasishchevitler her iki motor tipini de kullanmaya çalıştılar ve her birinde hem avantaj hem de dezavantajlar buldular. Ancak M-60'ın ön taslağının Sonuç bölümünde yer alan ana sonuç şu şekildeydi: “... uçağın motorunu, ekipmanını ve gövdesini yaratmanın büyük zorluklarının yanı sıra, tamamen yeni sorunlar ortaya çıkıyor Acil iniş durumunda yer operasyonunun sağlanması ve mürettebatın, halkın ve bölgenin korunması. Bu sorunlar... henüz çözülmedi. Aynı zamanda nükleer motorlu insanlı bir hava aracı yaratmanın fizibilitesini belirleyen şey bu sorunları çözme yeteneğidir.” Gerçekten kehanet dolu sözler!
Bu sorunların çözümünü pratik bir düzleme dönüştürmek için V.M. Myasishchev, M-50'ye dayanan bir uçuş laboratuvarı projesi geliştirmeye başladı. nükleer motorön gövdede yer alacaktır. Ve savaşın patlak vermesi durumunda nükleer uçak üslerinin hayatta kalma kabiliyetini radikal bir şekilde artırmak için, beton pistlerin kullanımından tamamen vazgeçilmesi ve nükleer bombardıman uçağının süpersonik (!) bir M-60M uçan tekneye dönüştürülmesi önerildi. Bu proje kara versiyonuna paralel olarak geliştirildi ve önemli bir süreklilik sağlandı. Elbette kanat ve motor hava girişleri mümkün olduğunca suyun üzerine çıkarıldı. Kalkış ve iniş cihazları arasında burun hidroskisi, ventral geri çekilebilir hidrofiller ve kanadın uçlarında döner yanal denge şamandıraları vardı.
Reaktör ve radyasyon sensörlerinin Tu-95LAL'e yerleştirilmesi
Tasarımcılar en zor sorunlarla karşılaştı, ancak çalışma ilerledi ve tüm zorlukların, geleneksel uçakların uçuş menzilini artırmaktan önemli ölçüde daha kısa bir sürede aşılabileceği görüldü. 1958'de V.M. Myasishchev, CPSU Merkez Komitesi Başkanlığı'nın talimatı üzerine, “Stratejik Havacılığın Durumu ve Olası Beklentileri” adlı bir rapor hazırladı ve burada açıkça şunu belirtti: “...M- 52K ve M-56K projeleri [geleneksel yakıt bombardıman uçakları, - yazar] Savunma Bakanlığı, bu tür sistemlerin yetersiz etki alanı göz önüne alındığında, stratejik bombardıman uçakları üzerindeki tüm çalışmaların süpersonik bir uçak yaratılmasına yoğunlaştırılmasının yararlı olacağını düşünüyoruz. Keşif ve asılı uçaklar ve hareketli ve sabit hedeflerle hedefli bombalama için gerekli uçuş mesafelerini sağlayan, nükleer motorlu bombardıman sistemi.
Myasishchev'in aklında, her şeyden önce, N.D. Kuznetsov Tasarım Bürosu tarafından tasarlanan, kapalı çevrim nükleer enerji santraline sahip yeni bir stratejik füze taşıyan bombardıman uçağı projesi vardı. Bu arabayı 7 yıl içinde yaratmayı bekliyordu. 1959'da bunun için delta kanatlı ve önemli ölçüde eğimli ön kuyruğu olan "kanard" aerodinamik tasarım seçildi. Altı nükleer turbojet motorunun uçağın arkasına yerleştirilmesi ve bir veya iki paket halinde birleştirilmesi gerekiyordu. Reaktör gövdede bulunuyordu. Soğutucu olarak sıvı metalin kullanılması gerekiyordu: lityum veya sodyum. Motorlar gazyağıyla da çalışabiliyordu. Kontrol sisteminin kapalı döngüsü kokpitin havalandırılmasını mümkün kıldı atmosferik hava ve korumanın ağırlığını önemli ölçüde azaltır. Kalkış ağırlığı yaklaşık 170 ton olan, ısı eşanjörlü motorların ağırlığının 30 ton, reaktör ve kokpit korumasının 38 ton, faydalı yükünün ise 25 ton olduğu varsayıldı. yaklaşık 46 m ve kanat açıklığı yaklaşık 27 m'dir.
M-30'un ilk uçuşu 1966 için planlanmıştı, ancak Myasishchev'in OKB-23'ünün ayrıntılı tasarıma başlayacak zamanı bile yoktu. OKB-23 hükümetinin kararnamesi ile Myasishchev, V.N. Chelomey OKB-52 tarafından tasarlanan çok aşamalı bir balistik füzenin geliştirilmesinde yer aldı ve 1960 sonbaharında bağımsız bir kuruluş olarak tasfiye edildi ve 1 numaralı şube yapıldı. bu OKB ve tamamen roket ve uzay konularına yeniden yönlendirildi. Bu nedenle OKB-23'ün nükleer uçaklara yönelik altyapısı gerçek tasarımlara aktarılmadı.
Tu-95LAL. Ön planda radyasyon sensörlü bir kap var
Süpersonik bir stratejik uçak yaratmaya çalışan V.M. Myasishchev ekibinin aksine, A.N. Tupolev'e başlangıçta daha gerçekçi bir görev verildi: ses altı bir bombardıman uçağı geliştirmek. Uygulamada bu görev, Amerikalı tasarımcıların karşı karşıya olduğu görevle tamamen aynıydı - halihazırda mevcut bir aracı, bu durumda Tu-95'i bir reaktörle donatmak. Bununla birlikte, Tupolevliler Aralık 1955'te kanallar aracılığıyla önümüzdeki çalışmayı kavramaya bile zaman bulamadan Sovyet istihbaratı ABD'de B-36'nın reaktörlü test uçuşlarına ilişkin raporlar vardı. Artık bir akademisyen ve o yıllarda Kurchatov Enstitüsü'nün genç bir çalışanı olan N.N. Ponomarev-Stepnoy şöyle hatırlıyor: “...Bir gün Merkin (Kurchatov'un en yakın meslektaşlarından biri - yazar) Kurchatov'dan bir telefon aldı ve kendisinin olduğunu söyledi. Amerika'da reaktörlü bir uçağın uçtuğu bilgisi. Şu anda tiyatroya gidiyor ama gösterinin sonunda böyle bir projenin mümkün olduğu konusunda bilgi sahibi olması gerekiyor. Merkin bizi topladı. Bir beyin fırtınası oturumuydu. Böyle bir uçağın var olduğu kanaatine vardık. Gemide bir reaktör var ama normal yakıtla uçuyor. Ve havada bizi çok endişelendiren radyasyon akışının dağılımına ilişkin bir çalışma var. Böyle bir araştırma olmadan nükleer bir uçağa koruma monte etmek imkansızdır. Merkin tiyatroya gitti ve burada Kurchatov'a sonuçlarımızı anlattı. Bundan sonra Kurchatov, Tupolev'e benzer deneyler yapmasını önerdi...”
28 Mart 1956'da, Tupolev Tasarım Bürosu'nun Tu-95 serisine dayalı uçan bir nükleer laboratuvar (LAL) tasarlamaya başladığı SSCB Bakanlar Kurulu Kararı yayınlandı. Bu çalışmaların doğrudan katılımcıları V.M. Vul ve D.A. Antonov o dönem hakkında şunları söylüyor: “...Her şeyden önce, her zamanki metodolojisine uygun olarak - önce her şeyi net bir şekilde anlayın - A.N. ülkenin önde gelen nükleer bilim adamları A.P. Aleksandrov, A.I. Leypunsky, N.N. Ponomarev-Stepnoy, V.I. Merkin ve diğerleri bize atomik süreçlerin fiziksel temellerini, reaktörlerin tasarımını, koruma gerekliliklerini, malzemeleri, kontrol sistemini vb. anlattı. Çok geçmeden bu seminerlerde canlı tartışmalar başladı: nükleer teknolojinin uçak gereksinimleri ve sınırlamalarıyla nasıl birleştirileceği. İşte bu tartışmalardan bir örnek: Nükleer bilim insanları başlangıçta bize bir reaktör kurulumunun hacmini küçük bir evin hacmi olarak tanımladılar. Ancak tasarım bürosunun tasarımcıları, LAL koruma seviyesi için belirtilen tüm gereklilikleri yerine getirirken boyutlarını, özellikle de koruyucu yapıları büyük ölçüde "küçültmeyi" başardılar. Seminerlerden birinde A.N. Tupolev "...evlerin uçaklarda taşınmadığını" belirtti ve düzenimizi gösterdi. Nükleer bilimciler şaşırdılar; bu kadar kompakt bir çözümle ilk kez karşılaşıyorlardı. Dikkatli bir analizin ardından Tu-95'teki LAL için ortaklaşa kabul edildi."
Tu-95LAL. Kaplamalar ve reaktör hava girişi
Bu toplantılar sırasında LAL'i yaratmanın ana hedefleri formüle edildi. Radyasyonun uçak bileşenleri ve sistemleri üzerindeki etkisinin incelenmesi, kompakt radyasyondan korunmanın etkinliğinin test edilmesi, gama ve nötron radyasyonunun çeşitli uçuş irtifalarında havadan yansıması üzerine deneysel araştırma, nükleer santrallerin işleyişinde uzmanlaşma. Kompakt koruma, Tupolev ekibinin “know-how”larından biri haline geldi. Tasarımları mürettebatın her yönde sabit kalınlıkta küresel korumaya sahip bir kapsül içine yerleştirilmesini içeren OKB-23'ün aksine, OKB-156 tasarımcıları değişken kalınlıkta koruma kullanmaya karar verdiler. Bu durumda maksimum koruma derecesi yalnızca reaktörden, yani pilotların arkasından gelen doğrudan radyasyondan sağlandı. Aynı zamanda, çevredeki havadan yansıyan radyasyonun emilmesi ihtiyacından dolayı kabinin yan ve ön korumaları minimumda tutulmalıdır. Yansıyan radyasyonun seviyesini doğru bir şekilde değerlendirmek için esas olarak uçuş deneyi gerçekleştirildi.
Reaktörle ilgili ön çalışma ve deneyim kazanmak için, tasarım işi I.F. Nezval başkanlığındaki Tasarım Bürosu'nun Tomilinsky şubesine emanet edilen yer tabanlı bir test tezgahı inşa edilmesi planlandı. Stand, Tu-95 gövdesinin orta kısmı esas alınarak oluşturuldu ve reaktör, asansörlü özel bir platform üzerine yerleştirildi ve gerekirse indirilebildi. Standda ve ardından LAL'de radyasyondan korunma, havacılık için tamamen yeni olan ve üretimi yeni teknolojiler gerektiren malzemeler kullanılarak üretildi.
Tu-95LAL. Reaktörün sökülmesi.
15.000 hp gücünde dört NK-12M turboprop motorlu seri stratejik bombardıman uçağı Tu-95M No. 7800408, Tu-95LAL olarak adlandırılan bir uçan laboratuvara dönüştürüldü. Uçaktaki tüm silahlar çıkarıldı. Mürettebat ve deneyciler, nüfuz eden radyasyonu kaydeden bir sensörün de bulunduğu ön hermetik kabindeydi. Kabinin arkasına, savaş yükünün yerleştirileceği bomba bölmesine 5 cm'lik kurşun levha ve toplam kalınlığı yaklaşık 20 cm olan kombine malzemelerden (polietilen ve serin) yapılmış koruyucu bir ekran yerleştirildi. gelecekte yer almaktadır. Arkasında, uçağın kuyruğuna daha yakın bir yerde reaktör vardı. Üçüncü sensör aracın arka kabininde bulunuyordu. Kalıcı metal kaportalarda kanat konsollarının altına iki sensör daha monte edildi. Tüm sensörler, istenen yönde yönlendirme için dikey bir eksen etrafında döndürülebilirdi.
Reaktörün kendisi de kurşun ve birleşik malzemelerden oluşan güçlü bir koruyucu kabukla çevriliydi ve uçak motorlarıyla hiçbir bağlantısı yoktu - yalnızca bir radyasyon kaynağı olarak hizmet ediyordu. İçinde nötron moderatörü ve aynı zamanda soğutucu olarak damıtılmış su kullanıldı. Isıtılan su, kapalı bir birincil su sirkülasyon devresinin parçası olan bir ara ısı eşanjöründe ısı verdi. Metal duvarları sayesinde ısı, su-hava radyatöründe dağıtıldığı ikincil devrenin suyuna aktarıldı. İkincisi, uçuş sırasında gövdenin altındaki büyük bir hava girişinden geçen bir hava akımıyla üflendi. Reaktör, uçak gövdesinin dış hatlarının biraz ötesine uzanıyordu ve üst, alt ve yanları metal kaplamalarla kaplanmıştı. Reaktörün çok yönlü korumasının oldukça etkili olduğu düşünüldüğünden, yansıyan radyasyon üzerinde deneyler yapmak için uçuş sırasında açılabilen pencereler içeriyordu. Pencereler farklı yönlerde radyasyon ışınları oluşturmayı mümkün kıldı. Açılış ve kapanışları, deneycilerin kokpitteki konsolundan kontrol ediliyordu.
Tu-114'e dayanan nükleer denizaltı karşıtı uçak projesi
Tu-95LAL'in inşası ve gerekli ekipmanlarla donatılması 1959-60'ı aldı. 1961 baharında, "... uçak Moskova yakınlarındaki bir havaalanındaydı," diye devam ediyor N.N Ponomarev-Stepnoy ve Tupolev. bakmak için Bakan Dementiev ile birlikte geldi. Tupolev radyasyondan korunma sistemini şöyle açıkladı: “...En ufak bir boşluğun olmaması gerekiyor, aksi takdirde nötronlar oradan kaçacaktır.” "Ne olmuş?" - Bakan anlamadı. Ve sonra Tupolev basit bir şekilde açıkladı: "Soğuk bir günde, havaalanına çıkarsınız ve sinekinizin fermuarı açılır - her şey donacak!" Bakan güldü, diyorlar ki, artık nötronlarla ilgili her şey netleşti...”
Mayıs'tan Ağustos 1961'e kadar Tu-95LAL'de 34 uçuş gerçekleştirildi. Uçak, test pilotları M.M. tarafından uçuruldu. Nyukhtikov, E.A. Goryunov, M.A. Zhila ve diğerleri, arabanın lideri mühendis N.V. Lashkevich'ti. Uçuş testlerine deneyin lideri nükleer bilim adamı N. Ponomarev-Stepnoy ve operatör V. Mordashev katıldı. Uçuşlar hem “soğuk” bir reaktörle hem de çalışan bir reaktörle gerçekleştirildi. Kokpitteki ve dışarıdaki radyasyon durumuna ilişkin çalışmalar fizikçiler V. Madeev ve S. Korolev tarafından gerçekleştirildi.
Tu-95LAL testleri, kullanılan radyasyondan korunma sisteminin oldukça yüksek verimliliğini gösterdi, ancak aynı zamanda büyüklüğünü, çok fazla ağırlığını ve daha fazla iyileştirme ihtiyacını da ortaya çıkardı. Ve bir nükleer uçağın asıl tehlikesi, kaza yapma ve geniş alanların nükleer bileşenlerle kirlenmesi olasılığı olarak kabul edildi.
Tu-95LAL uçağının diğer kaderi, Sovyetler Birliği'ndeki diğer birçok uçağın kaderine benzer - yok edildi. Testleri tamamladıktan sonra uzun zamandır Semipalatinsk yakınlarındaki havaalanlarından birinde ve 1970'lerin başında duruyordu. Irkutsk Askeri Havacılık Teknik Okulu'nun eğitim havaalanına transfer edildi. Daha önce uzun menzilli havacılıkta uzun yıllar görev yapan okul müdürü Tümgeneral S.G. Kalitsov'un uzun menzilli bir havacılık müzesi oluşturma hayali vardı. Doğal olarak reaktör çekirdeğindeki yakıt elemanları zaten çıkarılmıştır. Gorbaçov'un stratejik silah azaltma döneminde, uçak bir savaş birimi olarak kabul edildi, parçalara ayrıldı ve bir çöp sahasına atıldı ve oradan hurda metal olarak kayboldu.
Program bunu 1970'lerde varsayıyordu. Bir dizi nükleer güçle çalışan süpersonik ağır uçağın geliştirilmesine tek isim “120” (Tu-120) altında başlanacak. Hepsinin N.D. Kuznetsov Tasarım Bürosu tarafından geliştirilen kapalı çevrim nükleer turbojet motorlarla donatılacağı varsayıldı. Bu serideki ilki, amacı Tu-22'ye benzeyen uzun menzilli bir bombardıman uçağı olmaktı. Uçak normal aerodinamik konfigürasyona göre gerçekleştirildi ve kavisli kanatları ve kuyruk yüzeyleri, bisiklet şasisi ve arka gövdede kokpitten maksimum mesafede iki motorlu bir reaktör bulunan yüksek kanatlı bir uçaktı. İkinci proje, alçak monteli delta kanadı olan alçak irtifa saldırı uçağıydı. Üçüncüsü ise uzun menzilli stratejik bombardıman uçağı projesiydi.
Yine de Myasishchev'in projeleri gibi Tupolev programı da gerçek tasarımlara dönüştürülmeye mahkum değildi. Birkaç yıl sonra da olsa SSCB hükümeti burayı da kapattı. Sebepler genel olarak Amerika Birleşik Devletleri'ndekiyle aynıydı. Önemli olan, atom bombacısının son derece karmaşık ve pahalı bir silah sistemi olduğu ortaya çıktı. Yeni ortaya çıkan kıtalararası balistik füzeler, düşmanın tamamen yok edilmesi sorununu çok daha ucuz, daha hızlı ve tabiri caizse daha garantili bir şekilde çözdü. Ve Sovyet ülkesinin yeterli parası yoktu - o zamanlar tüm fonların harcandığı ICBM'lerin ve nükleer denizaltı filosunun yoğun bir şekilde konuşlandırılması vardı. Nükleer uçakların güvenli bir şekilde çalıştırılmasıyla ilgili çözülmemiş sorunlar da rol oynadı. Siyasi heyecan Sovyet liderliğini de terk etti: O zamana kadar Amerikalılar bu alandaki çalışmaları zaten kısıtlamıştı ve yetişecek kimse yoktu ve ilerlemek çok pahalı ve tehlikeliydi.
Ancak Tupolev Tasarım Bürosunda nükleer konuların kapatılması, nükleer santralin bu şekilde terk edilmesi anlamına gelmiyordu. SSCB'nin askeri-politik liderliği, kitle imha silahlarını doğrudan hedefe ulaştırmak için yalnızca nükleer uçağı kullanmayı reddetti. Bu görev balistik füzelere verildi. denizaltılara dayanmaktadır. Denizaltılar Amerika kıyılarını aylarca gizlice gözetleyebilir ve her an yakın mesafeden yıldırım hızıyla saldırabilirler. Doğal olarak Amerikalılar, Sovyet füze denizaltılarıyla mücadeleye yönelik önlemler almaya başladı ve en iyi çareÖzel olarak yaratılmış saldırı denizaltıları tam bir mücadeleye dönüştü. Buna cevaben Sovyet stratejistleri bu gizli ve hareketli gemiler için ve hatta kendi kıyılarından binlerce kilometre uzaktaki bölgelerde bir av düzenlemeye karar verdiler. Yalnızca bir nükleer reaktörün sağlayabileceği, sınırsız uçuş menziline sahip, yeterince büyük bir denizaltı karşıtı uçağın bu görevle en etkili şekilde başa çıkabileceği kabul edildi.
Genel olarak reaktörü platforma kurduk, An-22 No. 01-07'ye yuvarladık ve Eylül ayı başlarında Semipalatinsk'e uçtuk. Programa Antonov Tasarım Bürosundan pilotlar V. Samovarov ve S. Gorbik, baş motor mühendisi V. Vorotnikov, yer ekibi başkanı A. Eskin ve özel kurulumun baş tasarımcısı ben katıldık. CIAM temsilcisi B.N. Omelin bizimle birlikteydi. Obninsk'ten askeri ve nükleer bilim adamları test alanına katıldı; grubun liderliğini Albay Gerasimov yaptı. Test programının adı "Leylek" idi ve reaktörün yan tarafına bu kuşun küçük bir siluetini çizdik. Uçakta özel bir dış işaret yoktu. Stork programı kapsamındaki 23 uçuşun tamamı sorunsuz geçti, yalnızca bir acil durum yaşandı. Bir gün An-22 üç saatlik bir uçuş için havalandı ama hemen indi. Reaktör açılmadı. Bunun nedeni, temasın sürekli kesildiği düşük kaliteli bir fiş konnektörü olduğu ortaya çıktı. Bunu çözdük, SR'ye bir eşleşme ekledik - her şey işe yaradı. Böylece programın sonuna kadar maçla uçtular.
Vedalaşırken, bu gibi durumlarda olağan olduğu gibi, küçük bir ziyafet verdik. Bu, işini yapan adamların kutlandığı bir kutlamaydı. Ordu ve fizikçilerle içtik ve konuştuk. Ailelerimizin yanına döndüğümüz için mutluyduk. Ancak fizikçiler giderek karamsarlaştı: Çoğu eşleri tarafından terk edildi: Nükleer araştırma alanında 15-20 yıllık çalışmanın sağlıkları üzerinde olumsuz etkisi oldu. Ama başka tesellileri de vardı: Uçuşlarımızdan sonra beşi bilim doktoru oldu ve yaklaşık on beşi de aday oldu.”
Böylece, gemide reaktör bulunan yeni bir dizi uçuş deneyi başarıyla tamamlandı; yeterince verimli ve güvenli bir havacılık nükleer kontrol sisteminin tasarımı için gerekli veriler elde edildi. Sovyetler Birliği yine de ABD'yi geride bırakarak gerçek bir nükleer uçak yaratmaya yaklaştı. Bu araba 1950'lerin konseptlerinden kökten farklıydı. Çalıştırılması çok büyük zorluklarla ilişkilendirilecek ve çok büyük zararlara neden olacak açık çevrim reaktörleri ile çevre. Yeni koruma ve kapalı döngü sayesinde uçak yapısının ve havanın radyasyon kirliliği en aza indirildi ve çevresel açıdan böyle bir makinenin kimyasal yakıtlı uçaklara göre belirli avantajları bile vardı. Her durumda, eğer her şey düzgün çalışıyorsa, nükleer motorun egzoz akışı temiz, ısıtılmış havadan başka bir şey içermez.
4. Kombine turbojet-nükleer motor:
1 - elektrikli marş motoru; 2 - damperler; 3 - doğrudan akışlı hava kanalı; 4 - kompresör;
5 - yanma odası; 6 - nükleer reaktör gövdesi; 7 - yakıt tertibatı.
Ama durum şu ki... Uçuş kazası durumunda An-22PLO projesindeki çevre güvenliği sorunları yeterince çözülmedi. Çekirdeğe karbon çubukları fırlatmak zincirleme reaksiyonu durdurdu, ancak yine de reaktör hasar görmediği sürece. Yere çarpma sonucu bu gerçekleşirse ve çubuklar istenilen pozisyonu almazsa ne olur? Görünüşe göre bu projenin metalde gerçekleştirilmesine izin vermeyen tam da böyle bir gelişme tehlikesiydi.
Ancak Sovyet tasarımcıları ve bilim adamları soruna çözüm aramaya devam ettiler. Üstelik denizaltı karşıtı işlevin yanı sıra nükleer uçaklar için yeni bir kullanım alanı da bulundu. Olarak ortaya çıktı mantıksal gelişim ICBM fırlatıcılarına hareket kabiliyeti kazandırmanın bir sonucu olarak hasar görmezliğini artırma eğilimleri. 1980'lerin başında. Amerika Birleşik Devletleri, füzelerin sürekli olarak çok sayıda sığınak arasında hareket ettiği ve düşmanı hedefli bir saldırı ile onları yok etme teorik olasılığından bile mahrum bıraktığı MX stratejik sistemini geliştirdi. SSCB'de otomobil şasilerine ve demiryolu platformlarına kıtalararası füzeler yerleştirildi. Bir sonraki mantıklı adım, onları kendi topraklarında veya okyanusta devriye gezecek bir uçağa yerleştirmek olacaktır. Hareket kabiliyeti nedeniyle düşman füze saldırılarına karşı dayanıklı olacaktır. Böyle bir uçağın temel kalitesi, uçuşta mümkün olduğu kadar uzun süre harcamaktı, bu da nükleer kontrol sisteminin ona mükemmel şekilde uyduğu anlamına geliyordu.
...Soğuk Savaş'ın bitmesi ve Sovyetler Birliği'nin dağılması bu projenin hayata geçmesini engelledi. Tarihte oldukça sık tekrarlanan bir motif yerli havacılık: Sorunu çözmek için her şey hazır olur olmaz sorunun kendisi ortadan kalkar. Ama biz hayatta kalanlar Çernobil felaketi, bu konuda pek üzgün değiller. Ve sadece şu soru ortaya çıkıyor: SSCB ve ABD'nin onlarca yıldır nükleer bir uçak yaratmaya çalışırken maruz kaldığı muazzam entelektüel ve maddi maliyetlerle nasıl bağlantı kurulacak? Sonuçta hepsi boşuna!.. Pek değil. Amerikalıların bir sözü var: “Ufkun ötesine bakıyoruz.” Sonuçlarını kendilerinin asla kullanmayacaklarını, bu sonuçların ancak uzak gelecekte yararlı olabileceğini bilerek iş yaptıklarında söyledikleri budur. Belki bir gün insanlık yeniden nükleer enerjiyle çalışan bir uçak inşa etme görevini üstlenecektir. Belki bir savaş uçağı bile değil, bir kargo uçağı veya diyelim ki bilimsel bir uçak olacaktır. Ve böylece gelecekteki tasarımcılar çağdaşlarımızın çalışmalarının sonuçlarına güvenebilecekler. Kim az önce ufka baktı...
Belki garip gelebilir nükleer güç Yeryüzünde, hidrosferde ve hatta uzayda sıkı bir şekilde kök salmış olmasına rağmen havada kök salmadı. Bu, görünürdeki güvenlik hususlarının (her ne kadar sadece onlar olmasa da), havacılıkta nükleer enerji santrallerinin (NPS) kullanıma sunulmasından kaynaklanan bariz teknik ve operasyonel faydalardan daha ağır bastığı durumdur.
((doğrudan))
Bu arada, mükemmellikleri göz önüne alındığında, bu tür uçaklarla ilgili olayların ciddi sonuçlara yol açma olasılığı, nükleer enerji santralleri (NPP) kullanan uzay sistemleriyle karşılaştırıldığında pek daha yüksek sayılamaz. Ve objektiflik adına şunu hatırlamakta fayda var: 1978'de BES-5 Buk nükleer santraliyle donatılmış, ABD-A tipi Sovyet yapay Dünya uydusu Kosmos-954'ün düşmesiyle meydana gelen kaza. parçalarının Kanada topraklarına yayılması, bir unsuru ABD-A cihazları (17F16-K) olan deniz alanı keşif ve hedef belirleme (MCRC) “Efsane” sisteminin kısaltılmasına yol açmadı.
Öte yandan, bir gaz türbini motorunda havaya verilen bir nükleer reaktörde ısı üreterek itki oluşturmak üzere tasarlanan havacılık nükleer santralinin çalışma koşulları, termoelektrik jeneratör olan uydu nükleer santrallerinden tamamen farklıdır. . Bugün, havacılık nükleer kontrol sistemlerinin iki temel diyagramı önerilmiştir - açık ve kapalı. Açık tip şema, bir kompresör tarafından sıkıştırılan havanın doğrudan reaktör kanallarında ısıtılmasını ve ardından jet nozülünden akışıyla ısıtılmasını içerir ve kapalı tip, soğutucunun dolaştığı kapalı bir devrede bir ısı eşanjörü kullanılarak havanın ısıtılmasını içerir. Kapalı devre tek veya çift devreli olabilir ve operasyonel güvenliğin sağlanması açısından ikinci seçenek en çok tercih edilen gibi görünmektedir, çünkü birincil devreli reaktör ünitesi koruyucu darbeye dayanıklı bir kabuk içine yerleştirilebilir, sızdırmazlığı, uçak kazaları durumunda felaketle sonuçlanabilecek sonuçları önler.
Kapalı tip havacılık nükleer kontrol sistemleri, basınçlı su reaktörlerini ve hızlı nötron reaktörlerini kullanabilir. "Hızlı" bir reaktörle çift devre şeması uygulandığında, nükleer santralin ilk devresinde soğutucu olarak hem sıvı alkali metaller (sodyum, lityum) hem de inert gaz (helyum) kullanılacak ve alkali metaller (sıvı) kullanılacaktır. sodyum, ötektik erimiş sodyum ve potasyum).
Havada bir reaktör var
Nükleer enerjinin havacılıkta kullanılması fikri, 1942 yılında Manhattan Projesi'nin liderlerinden Enrico Fermi tarafından ortaya atıldı. ABD Hava Kuvvetleri'nin komutanlığıyla ilgilendi ve 1946'da Amerikalılar, sınırsız uçuş menziline sahip bir bombardıman ve keşif uçağı yaratma olanaklarını belirlemek için tasarlanan NEPA (Uçakların Tahrikinde Nükleer Enerji) projesini uygulamaya başladı.
"Kremlin, Donanma havacılığına sınırsız uçuş menziline sahip bir denizaltı karşıtı uçak verme fikrini beğendi."
Her şeyden önce mürettebatın ve yer personelinin radyasyondan korunmasına ilişkin araştırma yapmak ve olası kazaların olasılıksal ve durumsal değerlendirmesini yapmak gerekiyordu. Çalışmayı hızlandırmak için, NEPA projesi 1951 yılında ABD Hava Kuvvetleri tarafından ANP (Aircraft Nuclear Propulsion - “Aviation Nuclear Propulsion”) hedef programına genişletildi. Bu çerçevede General Electric açık bir plan geliştirdi ve Pratt-Whitney kapalı bir nükleer güç kaynağı sistemi geliştirdi.
Convair'in altı pistonlu ve dört turbojet motorlu seri ağır stratejik bombardıman uçağı B-36H Peacemaker, gelecekteki havacılık nükleer reaktörünü (yalnızca fiziksel fırlatma modunda) ve biyolojik korumayı test etmeyi amaçlıyordu. Bu bir nükleer uçak değildi, sadece reaktörün test edileceği uçan bir laboratuvardı, ancak NB-36H - Nükleer Bombacı adını aldı. Kokpit, çelik ve kurşundan yapılmış ek bir kalkanla birlikte kurşun ve kauçuktan yapılmış bir kapsüle dönüştürüldü. Nötron radyasyonuna karşı koruma sağlamak için gövdeye özel su dolu paneller yerleştirildi.
1954 yılında Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı tarafından oluşturulan prototip uçak reaktörü ARE (Uçak Reaktör Deneyi), erimiş tuz yakıtı - sodyum florür ve zirkonyum ve uranyum tetraflorürleri kullanan 2,5 MW kapasiteli dünyanın ilk homojen nükleer reaktörü oldu.
Bu tip reaktörün avantajı, çekirdeğin tahrip edilmesiyle bir kazanın temel olarak imkansızlığında yatmaktadır ve kapalı tip bir havacılık nükleer kontrol sisteminin uygulanması durumunda yakıt-tuz karışımının kendisi birincil olarak hareket edecektir. devre soğutucusu. Soğutucu olarak erimiş tuz kullanıldığında, erimiş tuzun örneğin sıvı sodyumla karşılaştırıldığında daha yüksek ısı kapasitesi, küçük boyutlu sirkülasyon pompalarının kullanılmasını ve bir bütün olarak reaktör tesisi tasarımının metal tüketiminin azaltılmasından faydalanılmasını mümkün kılar. ve düşük ısı iletkenliğinin, nükleer uçak motorunun ilk devredeki ani sıcaklık değişimlerine karşı direncini sağlaması gerekiyordu.
ARE reaktörünü temel alan Amerikalılar deneysel bir havacılık nükleer enerji sistemi HTRE (Isı Transfer Reaktörü Deneyi) geliştirdi. Daha fazla uzatmadan General Dynamics, B-36 ve B-47 Stratojet stratejik bombardıman uçakları için seri J47 turbojet motorunu temel alan X-39 havacılık nükleer motorunu tasarladı - yanma odası yerine içine bir reaktör çekirdeği yerleştirildi.
Convair, X-39'u, muhtemelen ilk uçuşunu 1956'da yapan B-58 Hustler süpersonik stratejik bombardıman uçağını temel alan X-6 uçağıyla donatmayı amaçladı. Ayrıca aynı şirketin deneysel ses altı bombardıman uçağı YB-60'ın nükleer güçle çalışan versiyonu da düşünüldü. Ancak Amerikalılar, X-39 reaktör çekirdeğinin hava kanallarının duvarlarının aşınmasının, uçakların arkalarında radyoaktif bir iz bırakarak çevreyi kirletmesine yol açacağını düşünerek havacılık nükleer enerji sisteminin açık tasarımını terk etti. .
Başarı umudu, Pratt-Whitney'den General Dynamics'in de katıldığı, radyasyona karşı daha güvenli kapalı tip bir nükleer enerji santrali tarafından vaat edildi. Convair bu motorlar için deneysel uçak NX-2'nin yapımına başladı. Bu tip nükleer güç sistemlerine sahip nükleer bombardıman uçaklarının hem turbojet hem de turboprop versiyonları inceleniyordu.
Bununla birlikte, 1959'da SSCB topraklarındaki hedefleri kıta Amerika Birleşik Devletleri'nden vurabilen Atlas kıtalararası balistik füzelerinin benimsenmesi, özellikle nükleer uçakların seri modellerinin 1970'ten önce pek ortaya çıkmayacağı için ANP programını etkisiz hale getirdi. Sonuç olarak, Mart 1961'de Amerika Birleşik Devletleri'nde bu alandaki tüm çalışmalar Başkan John Kennedy'nin kişisel kararıyla durduruldu ve gerçek bir nükleer uçak asla inşa edilmedi.
NB-36H uçuş laboratuvarının bomba bölmesinde bulunan ASTR uçak reaktörünün (Uçak Kalkanı Test Reaktörü - uçak koruma sistemini test etmek için bir reaktör) uçuş prototipi, motorlara bağlı olmayan 1 MW'lık hızlı bir nötron reaktörüydü, uranyum dioksitle çalışıyor ve özel hava girişlerinden alınan hava akışıyla soğutuluyor. Eylül 1955'ten Mart 1957'ye kadar NB-36H, New Mexico ve Texas'ın ıssız bölgeleri üzerinde 47 ASTR uçuşu yaptı ve ardından araba bir daha asla uçmadı.
ABD Hava Kuvvetlerinin aynı zamanda seyir füzeleri için nükleer motor sorunuyla veya 60'lardan önce söyledikleri gibi mermi uçaklarıyla da uğraştığı unutulmamalıdır. Pluto Projesi kapsamında Livermore Laboratuvarı, SLAM süpersonik seyir füzesine kurulması planlanan Tory nükleer ramjet motorunun iki örneğini oluşturdu. Havanın reaktör çekirdeğinden geçirilerek "atomik olarak ısıtılması" ilkesi burada açık tip nükleer gaz türbinli motorlarla aynıydı, tek bir farkla: ramjet motorda kompresör ve türbin yoktur. 1961-1964'te sahada başarıyla test edilen "Tori", gerçekte çalışan ilk ve tek havacılık (daha doğrusu füze-havacılık) nükleer güç sistemleridir. Ancak bu proje aynı zamanda balistik füzelerin yaratılmasındaki başarıların arka planına karşı ümit verici olmadığı için kapatıldı.
Yakalayın ve geçin!
Elbette SSCB'de Amerikalılardan bağımsız olarak nükleer enerjinin havacılıkta kullanılması fikri de gelişti. Aslında Batı'da, Sovyetler Birliği'nde böyle bir çalışmanın yürütüldüğünden şüpheleniyorlardı, ancak bu konudaki gerçeğin ilk yayınlanmasıyla başları belaya girdi. 1 Aralık 1958'de Aviation Week dergisi şunu bildirdi: SSCB nükleer motorlu stratejik bir bombardıman uçağı yaratıyor, bu Amerika'da büyük bir heyecan yarattı ve hatta çoktan kaybolmaya başlayan ANP programına olan ilginin korunmasına yardımcı oldu. Bununla birlikte, makaleye eşlik eden çizimlerde, başyazı sanatçısı, V. M. Myasishchev'in deneysel tasarım bürosunun o dönemde aslında geliştirilmekte olan ve geleneksel turbojet motorlara sahip olan M-50 uçağını oldukça doğru bir şekilde tasvir etmiştir. Bu arada, bu yayının ardından SSCB'nin KGB'sinde bir “sökme” yapılıp yapılmadığı bilinmiyor: M-50 üzerindeki çalışmalar son derece gizlilik içinde gerçekleştirildi, bombardıman uçağı ilk uçuşunu belirtilenden daha sonra yaptı. içinde Batı basını Ekim 1959'da ve araba ancak Temmuz 1961'de Tushino'daki bir hava geçit töreninde halka tanıtıldı.
Sovyet basınına gelince, “Gençlik İçin Teknoloji” dergisi ilk kez 1955 yılının 8. sayısında en genel hatlarıyla konuştu: “Atom enerjisi sanayide, enerjide, tarımda ve tıpta giderek daha fazla kullanılıyor. Ancak havacılıkta kullanılacağı zaman çok uzak değil. Dev makineler havaalanlarından kolaylıkla havalanabiliyor. Nükleer enerjiyle çalışan uçaklar, aylarca yere değmeden neredeyse istenilen süre boyunca uçabilecek ve süpersonik hızda dünya çapında düzinelerce kesintisiz uçuş gerçekleştirebilecek.” Makinenin askeri amacını ima eden dergi (sivil uçakların "istendiği kadar uzun süre" gökyüzünde kalmasına gerek yok), yine de açık tip nükleer güç sistemine sahip bir kargo-yolcu uçağının varsayımsal bir diyagramını sundu. .
Ancak Myasishchev'in ekibi (ki tek kişi o değildi) aslında nükleer santralli uçaklar üzerinde çalıştı. Sovyet fizikçileri 40'lı yılların sonlarından beri bunların yaratılma olasılığını araştırıyor olsalar da, Sovyetler Birliği'nde bu yöndeki pratik çalışmalar Amerika Birleşik Devletleri'nden çok daha sonra başladı ve SSCB Bakanlar Kurulu'nun 1561 sayılı Kararı ile başladı. -868, 12 Ağustos 1955. Buna göre, V. M. Myasishchev'in OKB-23'ü ve A. N. Tupolev'in OKB-156'sının yanı sıra A. M. Lyulka'nın OKB-165'i ve N. D. Kuznetsov'un OKB-276'sı nükleer stratejik bombardıman uçakları geliştirmekle görevlendirildi.
Havacılık nükleer reaktörünün inşaatı akademisyenler I.V. Kurchatov ve A.P. Aleksandrov'un önderliğinde gerçekleştirildi. Amaç Amerikalılarınkiyle aynıydı: Ülke topraklarından havalandıktan sonra gezegenin herhangi bir yerinde (öncelikle ABD'de) hedefleri vurabilecek bir araç elde etmek.
Sovyet nükleer havacılık programının özelliği, Amerika Birleşik Devletleri'nde bu konunun tamamen unutulduğu zamanlarda bile devam etmesiydi.
Nükleer kontrol sistemi oluşturulurken açık ve kapalı devre şemaları dikkatle analiz edildi. Böylece, “B” kodunu alan açık tip şema kapsamında, Lyulka Tasarım Bürosu iki tip nükleer turbojet motor geliştirdi - turboşarj şaftı dairesel bir reaktörden geçen eksenel ve "külbütör kolları" ile - eksenel reaktörün dışında kavisli bir akış kısmında bulunan şaft. Buna karşılık, Kuznetsov Tasarım Bürosu, “A” kapalı şemasına göre motorlar üzerinde çalıştı.
Myasishchev Tasarım Bürosu, görünüşe göre en zor görevi çözmeye başladı: nükleer enerjiyle çalışan ultra yüksek hızlı ağır bombardıman uçakları tasarlamak. Bugün bile, 50'li yılların sonlarında üretilen geleceğin arabalarının diyagramlarına baktığınızda, 21. yüzyılın teknik estetiğinin özelliklerini kesinlikle görebilirsiniz! Bunlar, “B” şemasındaki Lyulkov motorları için “60”, “60M” (nükleer deniz uçağı), “62” ve ayrıca Kuznetsov motorları için “30” uçak projeleridir. "30" bombardıman uçağından beklenen özellikler etkileyici: maksimum hız - 3600 km/saat, seyir hızı - 3000 km/saat.
Bununla birlikte, OKB-23'ün bağımsız bir kapasitede tasfiyesi ve V. N. Chelomey'in OKB-52 roketine ve uzayına dahil edilmesi nedeniyle Myasishchevsky nükleer uçağının ayrıntılı tasarımına hiçbir zaman gelinmedi.
Programa katılımın ilk aşamasında Tupolev ekibi, amacı Amerikan NB-36H'ye benzer şekilde, gemide reaktör bulunan bir uçan laboratuvar oluşturmak zorunda kaldı. Tu-95LAL olarak adlandırılan bu uçak, seri turboprop ağır stratejik bombardıman uçağı Tu-95M temel alınarak inşa edildi. Bizim reaktörümüz, Amerika'daki gibi, taşıyıcı uçağın motorlarıyla bağlantılı değildi. Sovyet uçak reaktörü ile Amerikan reaktörü arasındaki temel fark, bunun su-su olması ve çok daha düşük güce (100 kW) sahip olmasıdır.
Evsel reaktör, birincil devredeki su ile soğutuldu ve bu da, hava girişinden akan hava akışıyla soğutulan ikincil devredeki suya ısı verdi. Bu şekilde uygulanıyordu devre şeması Kuznetsov'un NK-14A nükleer turboprop motoru.
1961-1962'deki Tu-95LAL uçan nükleer laboratuvarı, biyolojik koruma sisteminin etkinliğini ve radyasyonun uçak sistemleri üzerindeki etkisini incelemek için reaktörü hem çalışır durumda hem de "soğuk" durumda 36 kez havaya kaldırdı. . Ancak test sonuçlarına göre Devlet Havacılık Teknolojisi Komitesi başkanı P.V. Dementyev, Şubat 1962'de ülkenin liderliğine yazdığı notta şunları kaydetti: “Şu anda hiçbir şey yok. gerekli koşullar nükleer motorlu uçak ve füzelerin inşası için (nükleer güç sistemli seyir füzesi “375”, OKB-301'de S.A. Lavochkin - K. Ch. tarafından geliştirildi), çünkü yürütülen araştırma çalışması, Askeri teçhizatın prototiplerinin üretilmesi için bu çalışmanın sürdürülmesi gerekiyor."
OKB-156'da mevcut olan tasarım temelinin geliştirilmesinde Tupolev OKB, Tu-95 bombardıman uçağını temel alarak, NK-14A nükleer motorlu turboprop motorlara sahip deneysel bir Tu-119 uçağı için bir proje geliştirdi. SSCB'de kıtalararası balistik füzelerin ve deniz tabanlı balistik füzelerin (denizaltılarda) ortaya çıkmasıyla ultra uzun menzilli bir bombardıman uçağı yaratma görevi kritik önemini yitirdiğinden, Tupolevler Tu-119'u bir geçiş modeli olarak değerlendirdi. Tu-95'ten "büyüyen" uzun menzilli yolcu uçağı Tu-114'ü temel alan, nükleer enerjiyle çalışan bir denizaltı karşıtı uçak yaratmanın yolu. Bu hedef, Sovyet liderliğinin 60'lı yıllarda Amerikalılar tarafından Polaris ICBM'leri ve ardından Poseidon ile bir su altı nükleer füze sisteminin konuşlandırılmasına ilişkin endişeleriyle tamamen tutarlıydı.
Ancak böyle bir uçağın projesi hayata geçirilemedi. Nükleer hava denizaltı avcısı gibi 70'lerde test edilmesi planlanan Tu-120 kod adı altında nükleer enerji sistemlerine sahip bir Tupolev süpersonik bombardıman uçağı ailesi oluşturma planları da tasarım aşamasında kaldı...
Bununla birlikte Kremlin, Donanma havacılığına, Dünya Okyanusunun herhangi bir bölgesinde NATO nükleer denizaltılarıyla savaşmak için sınırsız uçuş menziline sahip bir denizaltı karşıtı uçak verme fikrini beğendi. Dahası, bu aracın denizaltı karşıtı silahlar - füzeler, torpidolar, derinlik yükleri (nükleer olanlar dahil) ve radyo sonoşamandıraları için mümkün olduğunca fazla mühimmat taşıması gerekiyordu. Bu nedenle seçim, dünyanın en büyük turboprop geniş gövdeli uçağı olan 60 ton taşıma kapasiteli An-22 Antey ağır askeri nakliye uçağına düştü. Gelecekteki An-22PLO uçağının, standart NK-12MA yerine dört adet NK-14A nükleer enerjili turboprop motorla donatılması planlandı.
Hiçbir filoda görülmemiş böylesine kanatlı bir araç yaratma programına "Leylek" kod adı verildi ve NK-14A reaktörü Akademisyen A.P. Alexandrov'un önderliğinde geliştirildi. 1972 yılında An-22 uçuş laboratuvarında reaktörün testleri başladı (toplam 23 uçuş) ve normal operasyonda güvenli olduğu sonucuna varıldı. Ciddi bir uçak kazası durumunda, reaktör bloğunu ve ana devreyi düşen uçaktan paraşütle yumuşak inişle ayırmak için önlemler alındı.
Genel olarak Aist uçak reaktörü, uygulama alanında atom bilimi ve teknolojisinin en ileri başarısı haline geldi.
An-22 uçağı temelinde, R-27 denizaltı balistik füzesi ile An-22R kıtalararası stratejik havacılık füze sisteminin de oluşturulmasının planlandığını dikkate alırsak, böyle bir taşıyıcının ne kadar güçlü bir potansiyele sahip olabileceği açıktır. NK-14A motorlarıyla “nükleer tahrik” e aktarılırsa kazanç! Ve mesele yine An-22PLO projesinin ve An-22R projesinin uygulanmasına gelmese de, ülkemizin havacılık nükleer kontrol sistemleri oluşturma alanında hala Amerika Birleşik Devletleri'ni geride bıraktığını belirtmek gerekir.
Bu deneyimin egzotik doğasına rağmen hala faydalı olabileceğine, ancak daha yüksek kalitede bir uygulama düzeyine sahip olabileceğine dair herhangi bir şüphe var mı?
İnsansız ultra uzun menzilli keşif ve saldırı uçağı sistemlerinin geliştirilmesi, üzerlerinde nükleer enerji sistemlerinin kullanılması yolunu pekala izleyebilir - bu tür varsayımlar zaten yurt dışında yapılmaktadır.
Bilim adamları ayrıca bu yüzyılın sonuna gelindiğinde milyonlarca yolcunun nükleer enerjiyle çalışan yolcu uçaklarıyla taşınacağı yönünde tahminlerde de bulundular. Jet yakıtının nükleer yakıtla değiştirilmesinin getirdiği bariz ekonomik faydalara ek olarak, nükleer enerji sistemlerine geçişle birlikte artık atmosferi karbonla "zenginleştirmeyecek" havacılığın katkısında keskin bir azalmadan da bahsediyoruz. dioksit, küresel sera etkisine neden olur.
Yazarın görüşüne göre, havacılık nükleer kontrol sistemleri, süper ağır kargo uçaklarına dayanan geleceğin ticari hava taşımacılığı komplekslerine mükemmel bir şekilde uyum sağlayacaktır: örneğin, 400 ton kaldırma kapasitesine sahip aynı dev "hava feribotu" M-90, V. M. Myasishchev'in adını taşıyan deneysel makine yapım tesisinin tasarımcıları tarafından önerildi.
Elbette kamuoyunun nükleer enerji lehine değişmesi açısından sorunlar var. sivil Havacılık. Nükleer ve terörle mücadele güvenliğinin sağlanmasıyla ilgili çözülmesi gereken ciddi sorunlar da var (bu arada uzmanlar, acil durumlarda reaktörün paraşütle "ateşlenmesini" içeren yerli bir çözümden bahsediyor). Ancak yarım asırdan fazla bir süre önce döşenen yol, yürüyenler tarafından aşılabilir.
Savaş sonrası dönemde, galiplerin dünyası, ortaya çıkan nükleer olasılıklarla sarhoş olmuştu. Üstelik sadece silah potansiyelinden değil, atomun tamamen barışçıl kullanımından da bahsediyoruz. Örneğin ABD'de nükleer tankların yanı sıra, nükleer zincirleme reaksiyonla çalışan elektrikli süpürgeler gibi evdeki küçük şeylerin bile yaratılmasından bahsetmeye başladılar.
1955'te Lewyt'in başkanı önümüzdeki 10 yıl içinde nükleer elektrikli süpürgeyi piyasaya süreceğine söz verdi.
1946'nın başlarında, o zamanlar hâlâ nükleer cephaneliğe sahip tek ülke olan Amerika Birleşik Devletleri, nükleer enerjiyle çalışan bir uçak yaratmaya karar verdi. Ancak beklenmeyen zorluklar nedeniyle çalışma son derece yavaş ilerledi. Ancak dokuz yıl sonra, içinde nükleer reaktör bulunan bir uçağı uçurmak mümkün oldu. Sovyet istihbaratına göre, nükleer motorlu tam teşekküllü bir planörden bahsetmek için henüz çok erkendi: Gizli tesis gerçekten de bir nükleer tesisle donatılmıştı, ancak motorlara bağlı değildi ve yalnızca test amaçlı olarak hizmet ediyordu.
Yine de gidecek hiçbir yer yoktu - Amerikalılar bu kadar ileri gittiğine göre, bu, SSCB'nin aynı yönde çalışma yapması gerektiği anlamına geliyor. Aynı 12 Ağustos 1955'te, havacılık işletmelerine bir Sovyet nükleer uçağı tasarlamaya başlamalarını emreden SSCB Bakanlar Kurulu'nun 1561-868 sayılı Kararı yayınlandı.
Uçan "ördek" M-60/M-30
Aynı anda birkaç tasarım bürosuna zor bir görev verildi. Özellikle A. N. Tupolev ve V. M. Myasishchev'in bürosu gelişmek zorundaydı. uçaklar nükleer santrallerde çalışabilecek kapasitededir. Ve N.D. Kuznetsov ve A.M. Lyulka'nın bürosu aynı santralleri inşa etmekle görevlendirildi. Diğerleri gibi bunların da küratörlüğünü yaptım nükleer projeler SSCB, Sovyet atom bombasının “babası” Igor Kurchatov.
Neden aynı görevler birden fazla tasarım bürosuna verildi? Dolayısıyla hükümet, mühendislerin çalışmalarının rekabetçi doğasını desteklemek istedi. Amerika Birleşik Devletleri'yle aradaki fark oldukça büyüktü, bu nedenle ne pahasına olursa olsun Amerikalılara yetişmek gerekiyordu.
Tüm işçiler bunun, vatanın güvenliğinin bağlı olduğu, ulusal öneme sahip bir proje olduğu konusunda uyarıldı. Mühendislere göre fazla mesai teşvik edilmiyordu; bu bir norm olarak kabul ediliyordu. Teorik olarak çalışan saat 18.00'de evine gidebiliyordu ancak meslektaşları ona halk düşmanının suç ortağı olarak bakıyordu. Ertesi gün geri dönmeye gerek yoktu.
İlk başta Myasishchev Tasarım Bürosu inisiyatifi ele aldı. Oradaki mühendisler M-60 süpersonik bombardıman uçağı için bir proje önerdiler. Aslında, mevcut M-50'nin nükleer reaktörle donatılmasıyla ilgili bir konuşma vardı. SSCB'deki ilk süpersonik stratejik taşıyıcı olan M-50'nin sorunu, tam da felaket yakıtı "iştahı" idi. Bombacı, havada iki kez 500 ton gazyağı yakıt ikmali yapsa bile Washington'a uçup geri dönmeyi başaramadı.
Neredeyse sınırsız menzil ve uçuş süresini garanti eden bir nükleer motor tarafından tüm sorunların çözülmesi gerektiği görülüyordu. Onlarca saatlik uçuş için birkaç gram uranyum yeterli olacaktır. Acil durumlarda mürettebatın iki hafta boyunca kesintisiz olarak havada devriye gezebileceğine inanılıyordu.
M-60 uçağının Arkhip Lyulka bürosunda tasarlanan açık tip bir nükleer enerji santrali ile donatılması planlandı. Bu tür motorlar gözle görülür şekilde daha basit ve daha ucuzdu, ancak daha sonra ortaya çıktığı gibi havacılıkta yerleri yoktu.
Kombine turbojet-nükleer motor. 1 - elektrikli marş motoru; 2 - damperler; 3 - doğrudan akışlı hava kanalı; 4 - kompresör; 5 - yanma odası; 6 - nükleer reaktör gövdesi; 7 - yakıt tertibatı
Bu nedenle güvenlik nedeniyle nükleer tesisin mürettebattan mümkün olduğunca uzağa yerleştirilmesi gerekiyordu. Arka gövde en uygunuydu. Oraya dört nükleer turbojet motorunun yerleştirilmesi planlandı. Sırada bomba bölmesi ve son olarak kokpit vardı. Pilotları 60 ton ağırlığındaki kurşundan bir kapsülün içine yerleştirmek istediler. Radar ve televizyon ekranlarının yanı sıra periskoplar kullanılarak görsel görünürlük eksikliğinin telafi edilmesi planlandı. Mürettebatın birçok işlevi otomasyona atandı ve daha sonra cihazın tamamen otonom insansız kontrole tamamen aktarılması önerildi.
Mürettebat kabini. 1 - kontrol paneli; 2 - çıkarılabilir kapsüller; 3 - acil durum kapağı; 4 - kabine girip çıkarken ve çıkarken ambar kapağının konumu; 5 - kurşun; 6 - lityum hidrit; 7 - ambar tahriki
Kullanılan "kirli" tipteki motorlar nedeniyle, M-60 süpersonik stratejik bombardıman uçağının bakımının minimum insan müdahalesiyle gerçekleştirilmesi gerekiyordu. Bu nedenle, elektrik santrallerinin uçuştan hemen önce otomatik modda uçağa "bağlanması" gerekiyordu. Yakıt ikmali, pilotların teslimatı, silahların hazırlanması - bunların hepsinin de "robotlar" tarafından yapılması gerekiyordu. Elbette, bu tür uçaklara hizmet vermek için, en az yarım metre kalınlığında yeni pistlerin inşası da dahil olmak üzere mevcut havaalanı altyapısının tamamen yeniden yapılandırılması gerekiyordu.
Tüm bu zorluklar nedeniyle M-60'ı yaratma projesinin çizim aşamasında kapatılması gerekti. Bunun yerine, başka bir nükleer uçağın (kapalı tip nükleer tesise sahip M-30) inşa edilmesi planlandı. Reaktörün tasarımı çok daha karmaşıktı ancak radyasyondan korunma konusu o kadar da acil değildi. Uçağın, bir nükleer reaktörle çalışan altı turbojet motoruyla donatılması gerekiyordu. Gerekirse santral gazyağıyla da çalışabilir. Mürettebat korumasının ve motorların ağırlığı, uçağın 25 tonluk bir yük taşıyabilmesi sayesinde M-60'ın neredeyse yarısı kadardı.
M-30'un yaklaşık 30 metre kanat açıklığına sahip ilk uçuşu 1966 yılında planlanmıştı. Ancak bu makinenin çizimleri bırakıp en azından kısmen gerçeğe dönüşmesi amaçlanmamıştı. 1960'a gelindiğinde havacılık ve roket bilimcileri arasındaki çatışmada ikincisi için bir zafer işareti vardı. Kruşçev, günümüzde uçakların eskisi kadar önemli olmadığına ve dış düşmana karşı mücadelede kilit rolün füzelere geçtiğine inanıyordu. Sonuç, neredeyse tüm gelecek vaat eden nükleer uçak programlarının kısaltılması ve ilgili tasarım bürolarının yeniden yapılandırılmasıdır. Bağımsız bir birim statüsünü kaybeden ve yeniden roket ve uzay endüstrisine yönelen Myasishchev Tasarım Bürosu da bu kaderden kaçmadı. Ancak uçak üreticilerinin hâlâ son bir umudu vardı.
Ses altı "karkas"
A. N. Tupolev'in tasarım bürosu daha şanslıydı. Burada mühendisler Myasishchevitlere paralel olarak kendi nükleer uçak projeleri üzerinde çalıştılar. Ancak M-60 veya M-30'un aksine gerçeğe çok daha yakın bir modeldi. İlk olarak, nükleer enerji santrali kullanarak ses altı bombardıman uçağı yaratmakla ilgiliydi ki bu, süpersonik bir uçak geliştirmekle karşılaştırıldığında çok daha kolaydı. İkincisi, makinenin yeniden icat edilmesine hiç gerek yoktu - halihazırda mevcut olan Tu-95 bombardıman uçağı amaçlanan amaçlara uygundu. Aslında onu yalnızca bir nükleer reaktörle donatmak gerekiyordu.
Mart 1956'da SSCB Bakanlar Konseyi, Tupolev'e Tu-95 serisini temel alan uçan bir nükleer laboratuvar tasarlamaya başlaması talimatını verdi. Öncelikle mevcut nükleer reaktörlerin boyutlarıyla ilgili bir şeyler yapılması gerekiyordu. Büyük bir buz kırıcıyı neredeyse hiçbir ağırlık ve boyut sınırlamasının olmadığı bir nükleer tesisle donatmak bir şeydir. Reaktörü gövdenin oldukça sınırlı bir alanına yerleştirmek bambaşka bir şey.
Nükleer bilimciler her halükarda küçük bir ev büyüklüğündeki bir tesise güvenmemiz gerektiğini savundu. Yine de Tupolev Tasarım Bürosu mühendislerine, ne pahasına olursa olsun reaktörün boyutunu küçültme görevi verildi. Santralin her ekstra kilogram ağırlığı, koruma amacıyla uçağa ilave üç kilogram daha yük getiriyor. Bu nedenle mücadele tam anlamıyla her gram içindi. Hiçbir kısıtlama yoktu - gerektiği kadar para tahsis edildi. Tesisatın ağırlığını azaltmanın bir yolunu bulan tasarımcıya önemli bir ikramiye ödendi.
Sonunda, Andrei Tupolev büyük bir reaktör büyüklüğünde, ancak yine de bir kabin ve tüm koruma gereksinimlerine tam olarak uyan bir reaktör gösterdi. Efsaneye göre, uçak tasarımcısı gurur duyarak "uçaklarda ev taşımadıklarını" ilan etti ve Sovyet nükleer bilim adamı Igor Kurchatov ilk başta önünde sadece bir model olduğundan emindi. reaktör ve çalışan bir model değil.
Sonuç olarak kurulum kabul edildi ve onaylandı. Ancak öncelikle bir dizi zemin testinin yapılması gerekiyordu. Semipalatinsk yakınlarındaki havaalanlarından birinde, bombardıman uçağının gövdesinin orta kısmına dayanarak nükleer tesisli bir stand inşa edildi. Test sırasında reaktör belirtilen güç seviyesine ulaştı. Anlaşıldığı üzere, en büyük bir problem Reaktörden ziyade biyogüvenlik ve elektroniklerin çalışmasıyla ilgiliydi; canlı organizmalar çok yüksek dozda radyasyon alıyordu ve cihazlar öngörülemeyen şekilde davranabiliyordu. Artık asıl dikkatin prensipte uçaklarda kullanıma hazır olan reaktöre değil, asıl dikkatin verilmesi gerektiğine karar verdik. güvenilir koruma radyasyondan.
İlk savunma seçenekleri çok görkemliydi. Etkinliklere katılanlar, 12 "katı" yeraltına inen ve ikisi yüzeyin üzerinde yükselen 14 katlı bir binanın yüksekliğinde bir filtreyi hatırlıyorlar. Koruyucu tabakanın kalınlığı yarım metreye ulaştı. Elbette bu tür teknolojilerin uçakta pratik uygulamasını bulmak imkansızdı.
Belki Myasishchev Tasarım Bürosu mühendislerinin gelişmelerini kullanmaya ve mürettebatı pencere veya kapı olmayan kurşun bir kapsülde saklamaya değerdi. Bu seçenek, boyutu ve ağırlığı nedeniyle uygun değildi. Bu nedenle tamamen yeni bir koruma türü geliştirdiler. Petrol hammaddelerinden elde edilen ve belli belirsiz çamaşır sabununu anımsatan bir ürün olan 5 santimetre kalınlığında kurşun plakalardan oluşan bir kaplama ve 20 santimetrelik bir polietilen ve serin tabakasından oluşuyordu.
Şaşırtıcı bir şekilde, Tupolev bürosu 1960 yılında uçak tasarımcıları için zor bir yılda hayatta kalmayı başardı. En azından Tu-95'e dayanan uçağın zaten oldukça iyi olması nedeniyle gerçek bir arabaÖnümüzdeki yıllarda nükleer enerjiye geçiş yapabilecek kapasitede. Geriye kalan tek şey hava testleri yapmak.
Mayıs 1961'de, sensörlerle dolu 7800408 numaralı Tu-95M bombardıman uçağı, üzerinde bir nükleer reaktör ve her biri 15.000 beygir gücünde dört turboprop motorla göklere çıktı. Nükleer santral motorlara bağlı değildi - uçak jet yakıtıyla uçuyordu ve ekipmanın davranışını ve pilotların radyasyona maruz kalma düzeyini değerlendirmek için çalışan reaktöre hâlâ ihtiyaç vardı. Toplamda, Mayıs'tan Ağustos'a kadar bombardıman uçağı 34 test uçuşu yaptı.
İki günlük uçuş sırasında pilotların 5 rem radyasyon aldığı ortaya çıktı. Karşılaştırma yapmak gerekirse, bugün nükleer santral çalışanlarının iki gün değil, bir yıl boyunca 2 rem'e kadar radyasyona maruz kalması normal kabul ediliyor. Nükleer uçağın mürettebatının 40 yaş üstü ve halihazırda çocuk sahibi olan erkekleri içereceği varsayıldı.
Radyasyon ayrıca bombardıman uçağının gövdesi tarafından da emildi ve uçuştan sonra birkaç gün boyunca "temizlik" için izole edilmesi gerekiyordu. Genel olarak radyasyon koruması etkili olarak kabul edildi, ancak tamamlanmamış. Buna ek olarak, uzun süredir kimse nükleer uçakların olası kazaları ve ardından geniş alanların nükleer bileşenlerle kirlenmesi durumunda ne yapılacağını bilmiyordu. Daha sonra, reaktörün, acil durumlarda nükleer tesisi uçak gövdesinden ayırıp yumuşak bir şekilde indirebilecek bir paraşüt sistemi ile donatılması önerildi.
Ama artık çok geçti; birdenbire kimsenin nükleer bombardıman uçaklarına ihtiyacı olmadı. Kıtalararası balistik füzeler veya gizli nükleer denizaltıların yardımıyla düşmanları daha ölümcül bir şeyle yağmalamanın çok daha kullanışlı ve daha ucuz olduğu ortaya çıktı. Ancak Andrei Tupolev bir uçak yapma umudunu kaybetmedi. 1970'lerde nükleer enerjiyle çalışan süpersonik Tu-120 uçağının geliştirilmesinin başlayacağını umuyordu, ancak bu umutlar gerçekleşmeye mahkum değildi. ABD'nin ardından 1960'ların ortalarında SSCB de nükleer uçaklarla ilgili tüm araştırmaları durdurdu. Nükleer reaktör ayrıca denizaltıları avlamayı amaçlayan uçaklarda da kullanmayı planladılar. Hatta gemide nükleer tesis varken An-22'nin birkaç testini bile yaptılar, ancak önceki ölçeği yalnızca hayal edebiliyorduk. SSCB nükleer bir uçak yaratmaya çok yaklaşmış olmasına rağmen (aslında geriye kalan tek şey nükleer tesisi motorlara bağlamaktı), hayallerine asla ulaşamadılar.
Dönüştürülerek onlarca testten geçirilen ve dünyanın ilk nükleer motorlu uçağı olabilecek Tu-95, uzun süre Semipalatinsk yakınlarındaki havaalanında kaldı. Reaktörün çıkarılmasının ardından uçak Irkutsk Askeri Havacılık Teknik Okulu'na nakledildi ve perestroyka sırasında hurdaya çıkarıldı.
Son yüz yıldır havacılık insanlık tarihinde o kadar büyük bir rol oynadı ki, şu veya bu proje medeniyetin gelişiminde kolaylıkla devrim yaratabilir. Kim bilir belki tarih biraz farklı bir yol izleseydi ve bugün nükleer enerjiyle çalışan yolcu uçakları göklerde uçsa, büyükannenin halıları nükleer enerjiyle çalışan elektrikli süpürgelerle temizlense, akıllı telefonlar yalnızca beş yılda bir şarj edilmeye ihtiyaç duysa, ve her uzay gemisi her gün beş kez Mars'a gidip gelirdi. Görünüşe göre yarım yüzyıl önce çok zor bir görev çözülmüştü. Ancak hiç kimse kararın sonuçlarından yararlanmadı.
