ХХ ғасырдың 50-70 жылдары жинақталған тәжірибе ХХІ ғасырда әлі де пайдалы болады
Жерде, гидросферада, тіпті ғарышта берік орныққан атом қуаты ауада тамыр алмағаны таңқаларлық көрінуі мүмкін. Бұл - қауіпсіздіктің айқын көріністері (олар ғана емес) авиацияға атом электр станцияларын (АЭС) енгізудің айқын техникалық және эксплуатациялық артықшылықтарынан асып түскен кезде.
Сонымен қатар, мұндай ұшақтармен болған апаттардың ауыр зардаптарының ықтималдығы, егер олар кемелді болса, атом электр станцияларын (АЭС) пайдаланатын ғарыштық жүйелермен салыстырғанда жоғары деп санауға болмайды. Ал объективтілік үшін еске салған жөн: 1978 жылы АҚШ-А типті Космос-954 кеңестік жасанды жер серігінің апатқа ұшырауы, оның бөлшектері 1978 жылы Канада аумағына құлауымен болды., теңіз ғарыштық барлау мен нысанды белгілеу жүйесін қысқартуға әкелмеді. (MKRTs) «Legend», оның элементі US-A (17F16-K) құрылғылары болды.
Екінші жағынан, газ турбиналы қозғалтқышта ауаға берілетін ядролық реакторда жылуды генерациялау арқылы серпіліс жасауға арналған авиациялық атом электр станциясының жұмыс шарттары термоэлектр генераторлары болып табылатын спутниктік атом электр станцияларынан мүлдем өзгеше. Бүгінгі таңда авиациялық ядролық басқару жүйесінің екі схемасы ұсынылды - ашық және жабық түрі. Ашық типті схема сығылған ауаны компрессормен тікелей реакторлық каналдарда қыздыруды қарастырады, содан кейін ағынды штуцер арқылы ағып кетеді, ал жабық түрі ауаны жылу алмастырғыштың көмегімен жылытуды қарастырады, оның тұйық контурында. салқындатқыш айналады. Тұйық тізбек бір немесе екі тізбекті болуы мүмкін, ал жұмыс қауіпсіздігін қамтамасыз ету тұрғысынан екінші нұсқа ең қолайлы болып көрінеді, өйткені бірінші тізбегі бар реакторлық блокты соққыға төзімді қорғаныс қабықшасына орналастыруға болады. оның ішінде авиациялық оқиғалар кезінде апатты салдардың алдын алады.
Жабық типтегі авиациялық ядролық жүйелерде қысымды су реакторлары мен жылдам нейтронды реакторларды қолдануға болады. НПС бірінші тізбегіндегі «жылдам» реакторы бар екі тізбекті схеманы іске асыру кезінде салқындатқыш ретінде сұйық сілтілі металдар (натрий, литий) мен инертті газ (гелий) пайдаланылатын болады. металдар (сұйық натрий, натрийдің эвтектикалық балқуы және т.б.) калий).
АУАДА - РЕАКТОР
Атом энергиясын авиацияда қолдану идеясын 1942 жылы Манхэттен жобасының жетекшілерінің бірі Энрико Ферми ұсынды. Ол АҚШ Әскери-әуе күштерінің қолбасшылығына қызығушылық танытты, ал 1946 жылы американдықтар шексіз ауада бомбалаушы мен барлаушы ұшақ құру мүмкіндіктерін анықтауға арналған NEPA (Ядролық энергияны ұшу қозғалысы) жобасына кірісті.
Ең алдымен экипаж мен жердегі қызмет персоналын радиацияға қарсы қорғауға байланысты зерттеулер жүргізу және мүмкін болатын апаттарға ықтималдық-ситуациялық баға беру қажет болды. Жұмысты жылдамдату үшін NEPA жобасы 1951 жылы АҚШ әуе күштерімен ANP (Aircraft Nuclear Propulsion) мақсатты бағдарламасына дейін кеңейтілді. Оның аясында General Electric компаниясы ашық тізбекті, ал Pratt-Whitney компаниясы YSU жабық схемасын жасады.
Болашақ авиациялық ядролық реакторды (тек физикалық ұшыру режимінде) және биологиялық қорғанысты сынау үшін Convair компаниясының B-36H Peacemaker сериялық стратегиялық бомбалаушысы алты поршенді және төрт турбожетті қозғалтқышпен жабдықталған. Бұл ядролық ұшақ емес, тек реактор сыналатын ұшатын зертхана, бірақ NB -36H - Ядролық бомбалаушы («Атомдық бомбалаушы») деп аталды. Кокпит қосымша болат пен қорғасын қалқаны бар қорғасын мен резеңке капсулаға айналды. Нейтронды сәулеленуден қорғау үшін фюзеляжға сумен толтырылған арнайы панельдер енгізілді.
1954 жылы Oak Ridge Ұлттық зертханасы жасаған ARE (Aircraft Reactor Experiment) ұшақ реакторының прототипі балқытылған тұз - натрий фторы мен цирконий мен уран тетрафторидтерінен отынмен жұмыс істейтін қуаты 2,5 МВт әлемдегі бірінші біртекті ядролық реактор болды.
Реакторлардың бұл түрінің артықшылығы-ядроның бұзылуымен апаттың мүмкін еместігінде, ал НСУ жабық типті авиация жағдайында отын тұз қоспасының өзі бастапқы салқындатқыш ретінде әрекет етеді. Балқытылған тұзды салқындатқыш ретінде қолданған кезде, мысалы, сұйық натриймен салыстырғанда, балқытылған тұздың жылу сыйымдылығы ұсақ өлшемді айналым сорғыларын қолдануға мүмкіндік береді және металл шығынын азайтады. реакторлық қондырғының тұтастай конструкциясы және төмен жылуөткізгіштік бірінші тізбектегі температураның кенеттен секірулеріне қарсы ядролық ұшақ қозғалтқышының тұрақтылығын қамтамасыз етуі тиіс еді.
ARE реакторының негізінде американдықтар YSU HTRE (Жылу тасымалдау реакторы эксперименті) эксперименттік авиациясын жасады. Бұдан әрі айтпай-ақ, General Dynamics B-36 және B-47 «Stratojet» стратегиялық бомбалаушыларына арналған сериялы J47 турбоагрегаттық қозғалтқышқа негізделген X-39 ұшақ ядролық қозғалтқышын жасады-оған жану камерасының орнына реактор өзегі қойылды.
Convair X-39-ды X-6-ға жеткізуді көздеді-мүмкін оның прототипі 1956 жылы алғашқы рейсін жасаған B-58 Hustler дыбыстан жоғары стратегиялық бомбалаушы болар. Сонымен қатар, сол YB-60 компаниясының тәжірибелі дыбыстық бомбалаушысының атомдық нұсқасы да қарастырылды. Алайда, американдықтар Х-39 реакторы өзегінің ауа арналарының қабырғаларының эрозиясы ұшақтың радиоактивті із қалдырып, қоршаған ортаны ластайтынын ескере отырып, ашық тізбекті авиациялық ядролық басқару жүйесінен бас тартты..
Табысқа деген үмітті General Dynamics-тің қатысуымен Pratt-Whitney компаниясының радиациялық қауіпсіз жабық типті АЭС уәде етті. Бұл қозғалтқыштар үшін «Convair» компаниясы NX-2 эксперименттік ұшағының құрылысын бастады. Осы типтегі атом электр станциялары бар атом бомбардирлерінің турбожетті де, турбовинтті де нұсқалары әзірленуде.
Алайда, 1959 жылы КСРО -дағы континентальды Америка Құрама Штаттарының нысандарына соққы бере алатын Атлас құрлықаралық баллистикалық зымырандарының қабылдануы АНП бағдарламасын залалсыздандырды, әсіресе, атомдық ұшақтардың үлгілері 1970 жылға дейін әрең пайда болатын еді. Нәтижесінде, 1961 жылдың наурызында АҚШ -тағы осы саладағы барлық жұмыстар президент Джон Кеннедидің жеке шешімімен тоқтатылды және нағыз атомдық ұшақ ешқашан жасалмады.
NB-36H ұшу зертханасының бомба бөлімінде орналасқан ASTR (Aircraft Shield Test Reactor) ұшақ реакторының ұшу үлгісі қозғалтқыштарға қосылмаған және уранның диоксидімен жұмыс істейтін және салқындатылған 1 МВт жылдам нейтронды реактор болды. арнайы ауа қабылдағыштар арқылы алынатын ауа ағыны.1955 жылдың қыркүйегінен 1957 жылдың наурызына дейін NB-36H ASTR-мен Нью-Мексико мен Техас штатының тұрғындары жоқ аудандарында 47 рейс жасады, содан кейін көлік ешқашан аспанға көтерілмеді.
Айта кету керек, АҚШ әуе күштері қанатты зымырандарға арналған ядролық қозғалтқыш мәселесін немесе 1960 жылдарға дейін айтуға болатындай, снарядты ұшақтарға қатысты мәселелерді шешкен. Плутон жобасы аясында Livermore зертханасы SLAM дыбыстан тез қанатты зымыранына орнату жоспарланған Tory ядролық джактивті қозғалтқышының екі үлгісін жасады. Реактордың өзегінен өту арқылы ауаны «атомдық қыздыру» принципі мұнда ашық түрдегі ядролық газтурбиналық қозғалтқыштардағыдай болды, тек бір айырмашылығы бар: рамжеток қозғалтқышында компрессор мен турбинасы жоқ. 1961-1964 жылдары жер бетінде сәтті сыналған тори-бұл бірінші және осы уақытқа дейін жұмыс істеп тұрған жалғыз авиациялық (дәлірек айтқанда, ракеталық және авиациялық) атом электр станциялары. Бірақ бұл жоба баллистикалық зымырандар жасаудағы табыстардың фонында үмітсіз ретінде жабылды.
Қабыл алыңыз және озып кетіңіз
Әрине, атом энергиясын американдықтарға тәуелсіз авиацияда қолдану идеясы КСРО -да да дамыды. Шындығында, Батыста олар мұндай жұмыстар Кеңес Одағында жүргізіліп жатыр деп күдіктенді, бірақ олар туралы фактінің бірінші ашылуымен олар әбігерге түсті. 1958 жылы 1 желтоқсанда Авиация апталығы былай деп хабарлады: КСРО ядролық қозғалтқыштары бар стратегиялық бомбалаушы құрады, бұл Америкада үлкен толқу туғызды және тіпті жойыла бастаған АНП бағдарламасына қызығушылықты сақтауға көмектесті. Алайда, мақаланың ілеспе суреттерінде редактор суретші В. М. Мясищев эксперименттік конструкторлық бюросының M-50 ұшағын дәл дәл сол кезде әзірленген, мүлдем «футуристік» келбеті бар, турбожетикалық қозғалтқыштары бар, дәл бейнелеген.. Айтпақшы, бұл жарияланымнан кейін КСРО КГБ-сында «разборка» болған-шықпағаны белгісіз: М-50-де жұмыс қатаң құпиялылық жағдайында өтті, бомбалаушы алғашқы рейсін кешірек жасады. бұл туралы 1959 жылдың қазанында батыстық баспасөзде айтылды және автокөлік көпшілікке тек 1961 жылдың шілдесінде Тушинодағы әуе шеруінде ұсынылды.
Кеңестік баспасөзге келер болсақ, атом техникасы туралы алғаш рет 1955 жылға арналған No8 басылымда «Техника - Жастық» журналы неғұрлым жалпы түрде айтты: «Атом энергиясы өнеркәсіпте, энергетикада, ауыл шаруашылығында және дәрі. Бірақ оның авиацияда қолданылатын уақыты алыс емес. Аэродромдардан алып машиналар ауаға оңай көтеріледі. Ядролық ұшақтар бірнеше ай бойы жерге батпай-ақ, қалағанша ұшып кете алады, бұл дыбыс жылдамдығымен бүкіл әлем бойынша ондаған үздіксіз рейстер жасайды ». Журнал автокөліктің әскери мақсатына нұсқайды (азаматтық ұшақтар «қалағаныңызша» аспанда болудың қажеті жоқ), дегенмен ашық типті атом электр станциясы бар жүк-жолаушылар лайнерінің гипотетикалық схемасын ұсынды..
Алайда, Мясищевский ұжымы, жалғыз емес, атом электр станциялары бар ұшақтармен айналысты. Кеңестік физиктер 40 -шы жылдардың аяғынан бастап олардың құрылу мүмкіндігін зерттесе де, Кеңес Одағында бұл бағыттағы практикалық жұмыс АҚШ -қа қарағанда кеш басталды, ал оның басталуы Министрлер Кеңесінің қаулысымен қойылды. КСРО 1955 жылғы 12 тамыздағы No 1561-868. Оның айтуынша, ОКБ-23 В. М. Мясищев пен ОКБ-156 А. Н. Туполев, сондай-ақ ОКБ-165 А. М. Люлка мен ОКБ-276 Н. Д. Кузнецов ұшақтарының қозғалтқыштарына атомдық стратегиялық бомбалаушы ұшақтарды жасау міндеті жүктелген.
Ұшақ ядролық реакторы академиктер И. В. Курчатов пен А. П. Александровтың бақылауымен құрастырылған. Мақсат американдықтардың мақсатымен бірдей болды: ел аумағынан ұшып кетіп, әлемнің кез келген жерінде (бірінші кезекте, әрине, АҚШ -та) нысанаға соққы бере алатын көлік алу.
Кеңестік атомдық авиация бағдарламасының ерекшелігі - бұл тақырып АҚШ -та ұмытып кеткен кезде де жалғасын тапты.
Ядролық басқару жүйесін құру кезінде ашық және жабық схемалар мұқият талданды. Осылайша, «В» кодын алған ашық типті схема бойынша Люльканың конструкторлық бюросы турбокомпрессорлық біліктің сақиналы реактор арқылы өтетін осьтік және атомдық турбожетті қозғалтқыштардың екі түрін жасап шығарды. реактордың сыртындағы білікпен, ағынның қисық жолында орналасқан. Өз кезегінде Кузнецов конструкторлық бюросы қозғалтқыштарда жабық «А» схемасы бойынша жұмыс жасады.
Мясищевтің конструкторлық бюросы бірден күрделі міндеттерді шешуге кірісті-өте жоғары жылдамдықты атом бомбардирлерін жобалау. 50 -жылдардың соңында жасалған болашақ көліктердің диаграммаларына қарап, бүгінгі күні де 21 ғасырдың техникалық эстетикасының ерекшеліктерін анық көруге болады! Бұл «60», «60М» (ядролық теңіз ұшағы), «62» ұшақтарының жобалары, «В» схемасының Люльковск қозғалтқыштары үшін, сондай -ақ «30» - Кузнецов қозғалтқыштарының астында. «30» бомбалаушысының күтілетін сипаттамалары әсерлі: максималды жылдамдығы - 3600 км / сағ, крейсерлік жылдамдығы - 3000 км / сағ.
Алайда, мәселе ОКБ-23-тің дербес қуаттылықта жойылуына және В. Н. Челомейдің ОКБ-52 зымыран-ғарыш кеңістігіне енгізілуіне байланысты Мясищев ядролық ұшағының егжей-тегжейлі дизайнына келмеді.
Бағдарламаға қатысудың бірінші кезеңінде Туполев командасы бортында реакторы бар американдық NB-36H мақсатына ұқсас ұшатын зертхана құруы керек еді. Ту-95LAL белгісін алды, ол Ту-95М ауыр стратегиялық бомбалаушы сериялық турбовинтті базасында салынған. Біздің реактор, американдық сияқты, тасымалдаушы ұшақтардың қозғалтқыштарымен біріктірілмеген. Кеңестік ұшақ реакторының американдық реактордан түбегейлі айырмашылығы оның сумен салқындатылуында, қуаты әлдеқайда төмен (100 кВт) болды.
Тұрмыстық реактор бастапқы тізбектің сумен салқындатылды, ол өз кезегінде ауа қабылдағыш арқылы өтетін ауа ағынымен салқындатылған екінші тізбектің суына жылу берді. НК-14А Кузнецов атомдық турбовинтті қозғалтқышының схемасы осылай жасалды.
Ту-95ЛАЛ ұшатын ядролық зертханасы 1961-1962 жылдары биологиялық қорғаныс жүйесінің тиімділігін және радиацияның ұшақтар жүйесіне әсерін зерттеу үшін реакторды жұмыс кезінде де, «суық» күйде де 36 рет ауаға көтерді.. Сынақ нәтижелері бойынша Авиациялық технологиялар мемлекеттік комитетінің төрағасы П. В. Дементьев, алайда, 1962 жылдың ақпанында ел басшылығына жазған жазбасында: ЮБУ ОКБ -301 С. А. Лавочкинмен әзірленді. - К. Ч.), жүргізілген зерттеу жұмыстары әскери техниканың прототиптерін әзірлеу үшін жеткіліксіз болғандықтан, бұл жұмысты жалғастыру қажет ».
ОКБ-156 конструкторлық резервін әзірлеу кезінде Туполевтің конструкторлық бюросы Ту-95 бомбалаушы негізінде NK-14A атомдық турбовинтті қозғалтқыштары бар эксперименттік Ту-119 ұшағының жобасын жасады. КСРО-да құрлықаралық баллистикалық зымырандар мен теңізге негізделген баллистикалық зымырандар пайда болатын ультра ұзақ қашықтықтағы бомбалаушы ұшақ құру міндеті маңыздылығын жоғалтқандықтан, Туполевтер Ту-119-ды өтпелі модель ретінде қарастырды. Ту-95-тен «өскен» алыс қашықтықтағы Ту-114 жолаушылар лайнері негізінде су асты қайықтарына қарсы ядролық ұшақ құру әдісі. Бұл мақсат кеңес басшылығының 1960 жылдары американдықтардың Polaris ICBM -мен су асты ядролық зымырандық жүйесін орналастыру туралы алаңдаушылығымен сәйкес келді, содан кейін Посейдон.
Алайда мұндай ұшақтың жобасы жүзеге аспады. Дизайн сатысында қалды және Ту-120 код атауымен YSU бар Туполевтан жоғары дыбыс шығаратын бомбалаушылардың отбасын құру жоспары қалды, олар сүңгуір қайықтарға арналған атомдық әуе аңшысы сияқты 70-ші жылдары сынақтан өтуі жоспарланған еді …
Соған қарамастан, Кремльге теңіз флотына мұхиттың кез келген аймағында НАТО-ның ядролық сүңгуір қайықтарымен күресу үшін шексіз ұшу қашықтығы бар сүңгуір қайыққа қарсы ұшақ беру идеясы ұнады. Сонымен қатар, бұл машина сүңгуір қайыққа қарсы қарудың мүмкіндігінше көп оқ -дәрілерін алып жүруі керек еді - ракеталар, торпедалар, тереңдік зарядтары (соның ішінде ядролық) және сонар қалқандары. Сондықтан таңдау ауыр жүк көлігі 60 тонналық Ан-22 «Антей» ауыр әскери көлік ұшағына түсті-әлемдегі ең үлкен кең корпусты турбовинтті лайнер. Болашақ Ан-22ПЛО ұшағына NK-12MA стандартты емес, төрт атомдық турбовинтті NK-14A қозғалтқыштарымен жабдықтау жоспарланды.
Қанатты машинаның кез келген басқа паркінде осындай көрінбейтінді құру бағдарламасы «Aist» кодтық атауын алды, ал НК-14А реакторы академик А. П. Александровтың басшылығымен жасалды. 1972 жылы реактордың сынақтары Ан-22 ұшу зертханасының бортында басталды (барлығы 23 рейс) және оның қалыпты жұмыс кезіндегі қауіпсіздігі туралы қорытынды жасалды. Ал ауыр апат болған жағдайда, реактор қондырғысы мен бастапқы тізбекті парашютпен жұмсақ қонуымен құлап бара жатқан әуе кемесінен бөлу көзделді.
Жалпы алғанда, «Аист» авиациялық реакторы қолдану саласы бойынша ядролық ғылым мен техниканың ең мінсіз жетістігіне айналды.
Ан-22 ұшағының негізінде R-27 су асты баллистикалық зымыраны бар Ан-22Р құрлықаралық стратегиялық авиациялық зымыран жүйесін құру да жоспарланғанын ескере отырып, мұндай тасымалдаушының қандай қуатты әлеуетті алатыны анық. «атомдық күшке» ауыстырылды »NK-14A қозғалтқыштарымен! Ан-22ПЛО жобасын да, Ан-22Р жобасын да іске асыруға ештеңе келмесе де, біздің елдің авиациялық атом электр стансасын құру саласында АҚШ-ты басып озғанын айту керек.
Бұл тәжірибе, өзінің экзотикасына қарамастан, әлі де пайдалы бола алатынына күмән жоқ, бірақ іске асырудың жоғары деңгейінде.
Ұшқышсыз ұзақ қашықтықтағы барлау және соққы беретін ұшақтар жүйесін дамыту оларда ядролық жүйені қолдану жолын ұстануы мүмкін-мұндай болжамдар қазірдің өзінде шетелде жасалып жатыр.
Ғалымдар, сонымен қатар, осы ғасырдың соңына қарай миллиондаған жолаушыларды ядролық қозғалтқышпен тасымалдайтын жолаушылар ұшақтарымен тасымалдау ықтималдығын болжады. Авиациялық керосинді ядролық отынмен алмастырумен байланысты айқын экономикалық артықшылықтардан басқа, біз атом энергетикалық жүйеге көшу кезінде атмосфераны көмірқышқыл газымен «байытуды» тоқтататын авиация үлесінің күрт төмендеуі туралы айтып отырмыз., жаһандық парниктік әсерге.
Автордың пікірінше, авиациялық ядролық жүйелер болашақтағы аса ауыр жүк ұшақтарына негізделген коммерциялық авиациялық-көлік кешендеріне өте жақсы сәйкес келер еді: мысалы, жүк көтергіштігі 400 тонна болатын М-90 алып әуе паромы, В. М. Мясищев атындағы тәжірибелік машина жасау зауытының конструкторлары ұсынған.
Әрине, қоғамдық пікірді ядролық азаматтық авиация пайдасына өзгерту тұрғысынан мәселелер бар. Оның ядролық және антитеррорлық қауіпсіздігін қамтамасыз етуге қатысты маңызды мәселелер де шешілуі керек (айтпақшы, сарапшылар төтенше жағдайда реакторды парашютпен «атумен» отандық шешімді айтады). Бірақ жарты ғасырдан астам уақыт бұрын ұрылған жолды жаяу жүргінші меңгереді.
