Но беспилотник с ядерным реактором опередил свое время. Военные считали беспилотник очень опасной новинкой, уязвимой для противника. Более того, после одного полета такой бомбардировщик придется «выводить из эксплуатации» еще в течение двух месяцев, что сделает его обслуживание невозможным.
Вечный двигатель
За пять минут мы доехали до станции метро «Чистые пруды», за пятнадцать — до «Автозаводской», за три — до нужного пятого подъезда (дом профессора находился в десяти метрах от выхода из метро) и за две минуты на лифте — до
В 1943 году всемирно известный физик Нильс Бор, бежавший из оккупированной немцами Дании в Швецию, попросил выдающихся ученых Элизабет Митнер и Альфвена сообщить советским представителям и ученым, особенно Капице, что
Как запустить двигатель
Мотыгино — родина пилотов «Енисея». Мы постоянно находились там на заданиях: Мы доставляли жителей, почтовые сумки и посылки в окрестные деревни, занимались санитарной работой и даже раз в неделю летали в Красноярск, приземлялись в
Мотыгино — родина пилотов «Енисея». Мы постоянно были там в командировках: Мы доставляли жителей, почтовые мешки и посылки в окрестные деревни, брали на себя санитарные обязанности, а раз в неделю даже летали в Красноярск и приземлялись в
Глава 18 АТОМНЫЙ ШПИОНАЖ
В Музее экспериментальной физики в ранее секретном Арзамасе-16, ныне Сарове, хранится уникальный экспонат: корпус первой советской атомной бомбы, взорванной 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Проект строительства первой бомбы
Атомный шпион «Я никогда не видел более печального зрелища и не был свидетелем возмездия такого масштаба» Это предложение, записанное Гарри С. Трумэном в своем дневнике 16 июля 1945 года, не было верным пророчеством апокалиптической разрушительной силы нового оружия,
Катапультный блок состоял из сиденья и защитного контейнера, который защищал экипаж не только от сверхзвукового воздушного потока, но и от мощного излучения двигателя. Задняя стенка была покрыта свинцовым покрытием толщиной 5 см.
Оружие, чтобы противостоять потенциальному врагу
СССР не имел такого вооружения. Только самолеты, способные преодолеть от 15 до 20 тысяч километров, могли достичь вражеской территории. Самолетов с такой дальностью полета просто не существовало. Перед авиаконструкторами встал вопрос о разработке самолета с практически неограниченной дальностью полета, способного нести на борту ядерное оружие. Советские стратегические бомбардировщики М-4 и ТУ-95, разработанные в 1955 году, могли достичь лишь небольшой части американской территории, а их количество (22 единицы) было мизерным по сравнению с 1800 первоклассными бомбардировщиками противника.
Над созданием самолетов с ядерными силовыми установками работали ОКБ-156 А.Н.Туполева, ОКБ-23 В.М.Мясищева и ОКБ=301 С.А.Лавочкина. Прототип самолета М-50 должен был быть оснащен ядерными двигателями и, таким образом, стать первым ядерным самолетом СССР (назван М-60 по секретному кодовому номеру разработки).
Проблемы, которые пришлось преодолеть
Однако авиаконструкторы и инженеры-ядерщики столкнулись с рядом проблем. Необходимо было обеспечить надежную защиту экипажа от радиоактивного излучения, использовать другие материалы вместо обычных, так как свойства конструкций самолета значительно ухудшились из-за сильного нагрева и потока радиации от реактора, переоборудовать аэродромы специальными подземными бункерами, организовать дистанционное обслуживание самолета и двигателя на земле (после отключения открытого двигателя, для которого предназначался М-60, должна была отключаться атомная электростанция) и обеспечить самолет и двигатель необходимым оборудованием. Безопасность населения и обслуживающего персонала в случае возможной аварии также была неясна.
С учетом всех конструктивных особенностей длина М-60 составит 66 метров, взлетная масса — более 250 тонн, а скорость полета — 3 000 км/ч на высоте от 18 000 до 20 000 метров. Экипаж должен был разместиться в сверхпрочной слепой капсуле с многослойной радиационной защитой. Очень ограниченное поле зрения предполагало установку полностью автоматической системы управления для всех фаз полета: взлет, захват и уничтожение цели, посадка и т.д.
Окончательный вариант машины и первый полет
Работа над окончательным вариантом, в котором были учтены все проблемы самолета, должна была начаться в 1959 году и завершиться через семь лет. М-60 должен был быть оснащен шестью ядерными реактивными двигателями замкнутого цикла (которые могли работать и на парафине), взлетный вес должен был быть снижен до 170 тонн (полезная нагрузка — 25 тонн), а длина самолета должна была составить 46 метров.
Первый полет атомного самолета М-60 должен был состояться в 1966 году, но этого не произошло: правительство СССР перешло к разработке новейшей многоступенчатой баллистической ракеты, и разработка атомных самолетов в ОКБ-23 была прекращена.
С марта 1956 года команда ОКБ-156 под руководством Туполева одновременно работала над модернизацией Ту-95 в летающую ядерную лабораторию (Ту-95ЛАЛ). Лучшие ученые-атомщики А. И. Александров, В. И. Меркин и другие занимались научными разработками. При этом использовались самые современные материалы и самые передовые научные разработки того времени.
Полеты Ту-95ЛЛ стали возможны в августе 1961 года. Всего было проведено 34 запуска. Испытания показали, что система радиационной защиты экипажа была очень эффективной, но в то же время очень тяжелой и в целом неэффективной. Необходима дальнейшая работа над этими вопросами. Другой проблемой был риск радиоактивного заражения в случае возможного падения самолета.
Работа над усовершенствованным самолетом так и не была завершена: После завершения испытаний он благополучно простоял на военном аэродроме под Семипалатинском до середины 1970-х годов.
Он был советским астрофизиком, физиком-химиком, доктором физико-математических наук, членом Академии наук СССР, конструктором и инженером. Он является героем социалистического труда в СССР.
Около 15 лет он преподавал в качестве ассистента в военно-техническом авиационном училище в Иркутске, которое затем было расформировано.
Научные разработки Туполева заложили основу для работы над тяжелыми самолетами с ядерной энергетической установкой на борту. Этот самолет должен был стать Ту-119, первоначально с двумя обычными турбовентиляторными двигателями НК-12М и двумя основными двигателями НК-14А, а позже с четырьмя двигателями НК-14А; это должно было произойти в конце 1970-х годов.
И этим планам не суждено было осуществиться: После появления новейших межконтинентальных баллистических ракет необходимость в использовании ядерной авиации как сложной, опасной и дорогостоящей системы вооружения отпала сама собой.
Ефим Павлович Славский, министр среднего машиностроения, привлек на Урал специальные заводы для производства материалов и изготовления реактора и его компонентов.
«Ласточка» с атомным мотором
Как и многие другие ядерные разработки в СССР, ядерная программа была инициирована военными. Существует три способа доставки ядерного оружия потенциальному противнику: по морю, воздуху или в космос, и советские ученые-ядерщики работали над всеми тремя способами.
Для воздушного развертывания рассматривались два варианта: беспилотная ядерная крылатая ракета и пилотируемый ядерный самолет. Первоначальные оценки показали, что технически возможно построить самолет с практически неограниченной дальностью и продолжительностью полета, поэтому оба проекта изначально казались перспективными.
Еще в начале 1952 года в отделе 6 Лаборатории приборостроения АН СССР (ЛИПАН) были сделаны первые оценки возможности создания тяжелого самолета с ядерным реактором. На этой основе Анатолий Александров, заместитель директора лаборатории и научный руководитель самолета, в июне того же года сформулировал важнейшую проблему атомного самолета — создание реактора воздушного охлаждения с максимально возможной температурой выхлопных газов около 1000 °C.
Радиация является препятствием.
В 1954 году ученые Лаборатории B (ныне FEI) были озабочены разработкой реактора для ядерного самолета и рассматривали возможность использования реактора с металлическим теплоносителем (натрий, литий) в контуре реактора в качестве ядерной двигательной установки для самолета (APSU). Научный отчет за подписью Александра Лейпунского по этой проблеме был разослан в авиационные конструкторские бюро. Более поздние исследования, проведенные FEI и Центральным институтом авиационных двигателей (ЦИАМ), показали принципиальную осуществимость ядерной энергетической установки замкнутого цикла для турбореактивных или турбовинтовых самолетов. Турбореактивный двигатель с ядерным реактором похож по конструкции на обычный турбореактивный двигатель, с той лишь разницей, что в последнем тяга создается раскаленными газами, расширяющимися в результате сгорания парафина, а в первом воздух нагревается ядерным реактором.
Первоначально для использования на атомных электростанциях рассматривались две системы: открытая и закрытая. В первом рабочая жидкость (воздух) подается непосредственно в реактор, что позволяет достичь максимальной мощности двигателя, но это сопровождается большой радиационной нагрузкой на воздух. В закрытой системе привода воздух нагревается не в первичном контуре реактора, а в теплообменнике, что значительно снижает как загрязнение окружающей среды, так и мощность двигателя.
Части соединения фюзеляжа ЛАЛ с конструкторским бюро Туполева.
Конструкторы столкнулись с трудным препятствием, которое нужно было преодолеть: радиация. Лейпунский сказал, что для атомной электростанции весом 50-60 тонн две трети веса будет использоваться для биологической защиты. В то же время разработчики предположили, что допустимая доза радиации для пилотов составляет 50 бэр, в то время как допустимая годовая доза радиации для персонала АЭС в нормальных условиях составляет 5 бэр.
Оказалось, что критическим элементом ядерного самолета является радиационная защита, и ее разработка фактически решила, будет ли летающий реактор или нет. Отдел № 6 ЛИПАН начал строительство базы физики горячих нейтронов FR-100 для изучения свойств уран-бериллиевого реактора для самолетов. Он был введен в эксплуатацию в 1957 году.
Однако самым важным секретом, который мы узнали гораздо позже, было то, что у нас все еще был проект ядерного самолета, над которым велись интенсивные работы. В базе Ту-95 были установлены два прямоточных ядерных двигателя. Этот бомбардировщик летал с 1961 по 1966 год и совершил более 40 полетов.
Перспективные разработки Советского Союза
Проектирование планера для атомного самолета было поручено ОКБ Туполева и ОКБ В. Мяшева. Разработка самого двигателя была поручена конструкторскому бюро Н. Кузнецова и конструкторскому бюро А. Люльки. Весь технический персонал знал, что этот проект имеет исключительное государственное значение, от которого напрямую зависит национальная безопасность. Люди работали сверхурочно, с энтузиазмом, с гордостью за интереснейший проект, который им поручили.
КБ Машишева предложило проект атомного самолета М-60, в котором экипаж находился в герметичной капсуле, не предусматривающей даже возможности визуального полета, что нисколько не смущало экипажи, имевшие опыт «полета вслепую». В будущем ядерный самолет планировалось усовершенствовать с возможностью управления с земли. По сути, это был первый беспилотный самолет с ядерной силовой установкой. Но военные отказались от проекта, посчитав его слишком небезопасным.
М-60
К.Б. Мясищев разработал еще один проект, М-30. Он был перспективным, но для того времени слишком сложным для реализации.
М-30
Наши дизайнеры искали дальше, чем их коллеги за рубежом. Двигатели были разработаны не только для обычных полетов, но и для полетов в космос. С. Королев, известный производитель ракет, всерьез задумался о разработке и внедрении такой двигательной установки в компоненты ракеты. Как и в случае с американцами, дизайн не представлял сложности для наших дизайнеров. Все ограничивалось практической реализацией. Нужен был ядерный реактор минимального размера и массы. При проектировании этого реактора всегда уделялось внимание его весу. Работники, придумавшие идею практически уменьшить вес реактора хотя бы на 5 граммов, были вознаграждены денежной премией. В итоге она оказалась настолько компактной, что вызвала подозрение у самого Курчатова. Когда он увидел его, то подумал, что это предполагаемая модель. Реактор был испытан на Семипалатинском полигоне. И у наших людей возник вопрос: как защитить себя от сильной смертоносной радиации и выброса радиоактивных элементов в атмосферу? Если бы самолет с реактором разбился, это вызвало бы экологическую катастрофу, подобную Чернобыльской. От этого тоже нельзя отмахнуться. Поэтому главной целью было поставлено обеспечение максимальной и полной безопасности.
Так, Ту-95 взлетел с Семипалатинского полигона в 1961 году с реактором; реактор размещался в задней части самолета. Для защиты экипажа от радиации кабина была закрыта двумя панелями. Первая пластина толщиной 5 см была изготовлена из свинца, вторая, толщиной 20 см, из полиэтилена и парафина. Пилоты все еще боялись таких полетов и использовали свои собственные меры защиты. После полета они просто выпивали стакан или два водки. В том же году на Ту-95 были установлены два НК-Кузнецова (НК-14А) и два существующих НК-12. Эта модификация получила название Ту-119.
Ту-119
Появились первые расчеты после теста. Оказалось, что во время двухдневного полета экипаж подвергся бы воздействию 5 бэр радиации. Для сравнения, облучение операторов атомных электростанций составляет 2 бэр в год! Самолет подвергся бы такому высокому уровню радиации, что его поместили бы в хорошо закрытый отсек на несколько недель после полета. Второй пилот, летчик Горюнов, вспоминает:
Второе рождение ядерного самолета
‘Когда Хрущев был смещен и к власти пришел Леонид Брежнев, ВВС вновь обрели покровительство руководства. В том числе и аэроплан. Но здесь он считался уже не бомбардировщиком, а противолодочным боевым самолетом для наблюдения и патрулирования американских атомных подводных лодок. Грузовой самолет Ан-22 предусматривался в качестве платформы для установки реактора и подводной лодки. И этот план оказался передовым. И в этом мы были впереди планеты всей! Во-первых, можно было оснастить Ан-22 более тяжелой и надежной радиационной защитой; во-вторых, не составляло труда соединить реактор и двигатели НК-12, поскольку такая же система использовалась на Ту-95; в-третьих, у американцев просто не было самолетов, подобных Ан-22. Экипаж этого подводного истребителя при необходимости мог находиться в воздухе 2 недели.
Ан-22
К сожалению — или к счастью — реализации проекта помешали наступление рецессии и министр авиационной промышленности П. Дементьев. Идея создания ядерного самолета не вызвала у него восторга. Его фраза звучала так: «Самолеты уже падают, но здесь нейтроны будут гудеть». Ядерная программа Ан-22 также была прекращена.
Закрытие программы атомолета
Разработчики не сдавались. Была попытка внедрить ядерную силовую установку в проекты самолетов, разработанные в ОКБ Р.Е. Алексеева. Именно этот конструктор разработал гражданские подводные крылья. Знаменитые «ракеты». И, похоже, это очень хороший проект! Но получилось так, что военные не смогли прийти к единому решению: Кто отвечает за категорию войск, которые должны использовать это оборудование, ВВС, ВМС или кто-то еще? Из-за недальновидности военных, самолеты были полностью забыты, ни как военное, ни как гражданское оборудование. Гениальный конструктор Ростислав Алексеев и его конструкторское бюро больше не поддерживались руководством. В результате конструкторское бюро было полностью расформировано, а Р. Алексеев вскоре умер.
Окончательную, жирную точку в проекте поставил 1969 год, вызванный все тем же разочарованием, недальновидностью и ленью военных чиновников. Почти завершенный проект оказался невостребованным и был забыт. Но цель была достигнута. Наши атомные самолеты «летали» гораздо дальше американских.
