Ar kodolmašīnu darbināmas kruīza raķetes? Amerikas Savienotās Valstis tos izstrādāja jau piecdesmitajos gados.
Krievijas prezidents Vladimirs Putins savā vēstījumā Federācijas padomei 2018. gada 1. martā runāja par stratēģisko ieroču attīstību, kas spēj neitralizēt ASV pretraķešu aizsardzību. Divi iepriekšminēto ieroču veidi solās būt kodolieroči: iepriekš atklātā starpkontinentālā torpēda un kruīza raķete.
Kā sacīja Putins: “Mēs esam sākuši attīstīt šādus jaunus stratēģisko ieroču veidus, kuri, pārejot uz mērķi, vispār neizmanto ballistiskus lidojuma trajektorijus, un tāpēc pretraķešu aizsardzības sistēmas ir bezjēdzīgas un vienkārši bezjēdzīgas cīņā pret tiem. Viens no tiem ir maza izmēra superjaudīgas atomelektrostacijas izveidošana, kas atrodas tādas kruīza raķetes korpusā kā mūsu jaunākā ar gaisu palaistā X-101 raķete vai amerikāņu Tomahawk, bet tajā pašā laikā nodrošina desmitiem reižu lielāku lidojuma diapazonu, kas ir praktiski neierobežots. Šī zemu lidojošā, slepenā kruīza raķete, kas nes kodolgalviņu ar praktiski neierobežotu darbības rādiusu, neparedzamu lidojuma trajektoriju un spēju apiet pārtveršanas līnijas, ir neievainojama visās esošajās un turpmākajās pretraķešu aizsardzības un pretgaisa aizsardzības sistēmās."
Militārās iestādes un atbruņošanās eksperti nespēja noticēt savām ausīm. "Es joprojām esmu satriekts," intervijā Nacionālajam publiskajam radio (NPR) sacīja Edvards Geists, Rand korporācijas, kas specializējas Krievijā, zinātniskais līdzstrādnieks. "Es nedomāju, ka viņi blefo, ka tas lieta jau ir izturējusi pārbaudes. Bet tas joprojām ir pārsteidzošs."
Šī nav pirmā reize, kad valdība sāk attīstīt ar kodolmašīnu darbināmus stratēģiskos ieročus (NSP). Pirms vairākām desmitgadēm Amerikas Savienotās Valstis jau mēģināja izveidot kodoldzinēju - vispirms bumbas prototipam, bet pēc tam hiperskaņas kruīza raķetei. Amerikas Savienotās Valstis pat apsvēra ar kosmosu darbināmas raķetes ar kodolenerģiju - bet par šo trako stāstu mēs nākamreiz runāsim ar Project Orion. Visas šīs programmas galu galā atmeta, uzskatot tās par nepraktiskām.
Jā, un vēl viena maza problēma: radioaktīvā izplūde no sprauslas.
Tātad, kad Putins paziņoja par veiksmīgiem testiem, mēs domājām par iepriekšējiem kodolieroču eksperimentiem. Vai tiešām ir iespējams izveidot mazu jaudīgu kodolreaktoru, kas virza kruīza raķeti? Aprēķinot jaudu, mēs salauzām visas galvas un kalkulatorus un nolēmām konsultēties ar kodolfizikas ekspertiem.
Atklāti sakot, ne visi ir pārliecināti, ka Krievija ir patiešām tālu sasniegusi kruīza raķešu izveidi ar kodolenerģijas sistēmām. Tomēr ir vairāk nekā pietiekami daudz pierādījumu, ka viņi patiesībā cenšas. Aizsardzības departamenta avots, kurš vēlējās palikt anonīms, nesen aģentūrai Fox News sacīja, ka Krievija jau ir veikusi raķešu izmēģinājumus Arktikā. Citi avoti saka, ka dzinēji joprojām tiek izstrādāti, un ka atomelektrostacijai vēl ir jābūt produktīvai.
Reklāmas video:
Lidojoša atomu vilce ir teorētiski iespējama, taču šī ideja ir slikta vairāku iemeslu dēļ. Lai redzētu, cik tas ir reāli (un drausmīgi!), Iesim pa šīs īstenotās, bet pilnīgi trakās idejas vēsturi.
Vaino Enriko Fermi par visu
Lidojošo kodolreaktoru vēsture sākās 1942. gadā.
"Enriko Fermi un viņa līdzstrādnieki Manhetenas projektā ir apsprieduši atomenerģijas izmantošanu lidmašīnās un raķetēs kopš pirmā kodolreaktora uzcelšanas 1942. gadā," rakstīja fiziķi Roberts Bussards) un R. D. Delauers (RD DeLauer) grāmatā "Lidmašīnu un raķešu kodoldzinēji". Pēc pārcelšanās uz Los Alamos laboratoriju Fermi un viņa domubiedri apsvēra citas iespējas, kā bumbas izmantot kodolenerģiju - rezultātā radās vienreizējs ar kodoldegvielu darbināms kravas kuģis NS Savannah.
Kamēr netika atklāta radiācijas negatīvā ietekme, kodollidmašīnu spēkstacijas uzskatīja par daudzsološu ideju, jo nekas nepārspēj kodolreakcijas spēku. Vairumā gadījumu kodolenerģija vienkārši aizstāja iepriekš izmantoto siltuma avotu. Tā, piemēram, tas bija gadījums ar elektrostacijām un kuģu reaktoriem, kur iepriekš tika sadedzinātas ogles vai cita degviela - šajos gados joprojām flotes teicienā bija teikts: “karsts akmens pārvieto laivu”. Teorētiski tas pats princips attiecas uz lidmašīnām, bet lidojumam nepieciešamajai svara un vilces attiecībai ir nepieciešams, lai reaktors būtu vieglāks un kompakts.
1946. gadā Fermi ideja par ar kodolmašīnu darbināmu lidmašīnu attīstījās par pilntiesīgu ar kodolmateriāliem darbināmu lidmašīnu programmu (NEPA projekts), ko finansēja militārpersonas. Priekšizpēte, kuru no Fairchild pasūtīja armija un gaisa spēki, bija 10 miljonu dolāru vērtībā, un tas bija ārkārtīgi ienesīgs pirkums pat pēc pielāgošanās inflācijai.
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) zinātnieku grupa, kuru uzaicināja Atomenerģijas komisija (AEC, attiecīgās ministrijas priekštece), secināja, ka atomu lidmašīnas motoru var uzbūvēt, taču tas prasīs "vismaz 15 gadus", un tas arī maksās miljardu dolāru … Tiesa, zinātnieki piebilda, ja valdība uzskata izmaksas par pamatotām, tai nekavējoties jāiegulda, lai pēc iespējas ātrāk sāktu attīstību.
1951. gadā NEPA atomu lidošanas programma tika apvienota ar līdzīgu Atomu enerģijas komisijas aizgādībā, lai koncentrētos uz to, ko MIT zinātnieki uzskatīja par visreālāko izredzi: atomu turboreaktora motoru pilotētām lidmašīnām.
Tādējādi Fermi projekts bija tikai priekšvēsture militārajam budžetam, kas sekoja vairāk nekā trīs desmitgades. Kopumā dažādām ASV gaisa spēku un Atomenerģijas komisijas iniciatīvām tika iztērēts vairāk nekā miljards dolāru. Bet netika uzbūvēta neviena atomu plakne.
Parastajos reaktīvo dzinēju degmaisījumos sadedzina karstu saspiestu gaisu, kas pēc tam tiek izvadīts caur sprauslu, lai radītu vilci. Izplūstot, karstā sadegšanas gāze apgriež turbīnas, kas ģenerē mehānisku enerģiju ienākošā gaisa saspiešanai, palielinot vilci.
Milzīga turboventilatora motora GE90, kuru būvējis General Electric (GE) Boeing 777, maksimālā jauda ir 117 MW un vilces spēks ir 127 900 lb (aptuveni 568 kN). Lielākā daļa šodien izmantoto reaktīvo dzinēju ir daudz mazāk jaudīgi. Izstrādājis Pratt & Whitney, JT3D motoram B-52 (B-52) bumbvedējiem ir 17 000 mārciņu (76 kN) vilces spēks, tāpēc kopumā nepieciešami astoņi. Jau 1951. gadā pēdējais čīkstēšana bija J47-GE dzinējs B-47 bumbas sprādzienbīstamībai ar 7,2 MW jaudu un 5200 mārciņu (23 kN) vilci. Un tajā pašā laikā viņš ēda daudz degvielas.
Ar reaktīvo dzinēju, kas darbināms ar kodolenerģiju, sadegšanas cilindrus, ko izmanto reaktīvās degvielas sadedzināšanai, aizstāj ar siltumu no kodolreaktora - var būt vairāki no tiem, kas savienoti ar katru turbīnas motoru, vai arī var būt viens liels centralizēts, kas vienlaikus baro vairākas turbīnas. Nelielus reaktorus var izmantot, lai izveidotu dzinējus ar lielāku vilci un novērstu nepieciešamību pēc degvielas.
Stratēģiskās aviācijas komandas aizraušanās ar kodoldzinējiem 1950. gadā nav apšaubāma: temperatūra kodolreaktorā ir daudz augstāka nekā sadedzinot reaktīvo degvielu, tāpēc, pamatojoties uz to, potenciāli ir iespējams izveidot superjaudīgas lidmašīnas, kas spēj veikt virsskaņas vai pat hiperskaņas lidojumu. Ar šādiem ātrumiem PSRS vienkārši nebija ne mazākās iespējas tos pārtvert.
Atomu lidmašīnas radīšanas programmā piedalījās divas grupas: 1) General Electric un Convair, 2) Pratt un Whitney and Lockheed. General Electric un Pratt & Whitney nodarbojās ar faktiskajiem dzinējiem, bet Convair un Lockheed izstrādāja lidmašīnu korpusus nākotnes dzinējiem. Turklāt izstrādē piedalījās Oak Ridge Nacionālā laboratorija un grupa, kas atrodas Nacionālās aeronavigācijas konsultatīvās padomes pakļautībā (NACA, NASA priekšgājējs). Pēdējais vēlāk audzēs Lūisa lidojumu vilces laboratoriju, kas tagad pazīstama kā Glenas pētījumu centrs.
Protams, galvenais uzdevums bija pierādīt, ka borta kodolreaktori principā ir droši. Šajā nolūkā 1951. gadā Gaisa spēki sāka lidojumus ar speciāli izstrādātu miera uzturētāja B-36 modifikāciju, kas bija aprīkots ar Oak Ridžā izstrādāto testa reaktoru. Dažu nākamo gadu laikā lidmašīna ar nosaukumu NB-36 "The Crusader" (NB-36H "The Crusader") veica 47 lidojumus, pārliecinot izstrādātājus par lidojumu drošību ar kodolreaktoru.
Tajā laikā padomju atomu dzinēju sacensībās nedaudz atpalika no Amerikas Savienotajām Valstīm. Lai arī padomju atombumbas tēvs Igors Kurčatovs ieteica izpētīt atomu vilces iespējas 1940. gadu beigās, pilnvērtīgs projekts tika uzsākts tikai 1955. gada augustā. Amerikāņu atomu lidmašīnas padomju analogs Tu-95 ar borta reaktoru savu pirmo lidojumu veica 1961. gadā. Tā rezultātā Lidojošo atomu laboratorija izgatavoja 34 veidus, galvenokārt ar slāpētu reaktoru.
Taisns ceļš
Ar "lidojošā reaktora" panākumiem atomu programma tika sākta ar pilnu jaudu 1952. gadā. Kaut arī Gaisa spēki derēja uz General Electric, Pratt & Whitney arī saņēma “katra ugunsdzēsēja” finansējumu, ja pirmais mēģinājums neizdosies. Tā rezultātā uzņēmumi izvēlējās principiāli atšķirīgus ceļus.
General Electric izvēlējās vistiešāko. Tā ir atvērta sistēma, kurā siltumu no reaktora izdala tieši gaisā, kas iet caur to. Tehniski šis dizains ir vienkāršāks, un GE inženieri (kopā ar gaisa spēkiem) uzskatīja, ka tas ir ātrākais ceļš uz uzvaru. Tomēr ar atvērtu sistēmu gaiss, kas izgājis caur motoru, tiek vienkārši izmests no otra gala, piepildīts ar radioaktīvām daļiņām. (Pēc tam sovjeti brauks pa to pašu ceļu).
Projekts "General Electric", kura mērķis bija izveidot hibrīdu atomu strūklu, ātri saņēma zaļo gaismu, bet 1954. gadā to apturēja Gaisa spēki. Tagad galvenā uzmanība tika pievērsta tīri atombumbas, kuras nosaukums bija WS-125A, izveidošanai. Galu galā GE novirzīja centienus no neveiksmīgā P-1 projekta uz virkni uz zemes bāzētu demonstrācijas modeļu, kas būvēti zem Aatomijas enerģijas laboratorijas atomu enerģētikas komisijas spārna.
Pirmos divus eksperimentus, sauktus par HTRE-1 un HTRE-2, komisija uzskatīja par veiksmīgiem. Pirmais no prototipiem tika laists tirgū 1956. gada janvārī. Tas izmantoja pārveidotu GE J47 reaktīvo motoru ar reaktoru ar jaudu 20,2 MW. Patiesībā reaktora siltumenerģija nepārsniedza 15 MW. Ar pilnu jaudu gaiss, kas iziet no reaktora, tika sasildīts līdz 723 grādiem pēc Celsija. Sākumā tika izmantota ūdens dzesēšana.
Tomēr HTRE-1 gaisa plūsmas ātrums bija tikai uz pusi mazāks nekā parastajam J47. Turklāt turbīnu darbināšanai pirms pārejas uz kodolenerģiju joprojām bija nepieciešama reaktīvā degviela.
Uzlabota versija tika nosaukta par HTRE-2. Mēģinot palielināt gaisa plūsmu, tam ir pārbaudīti daudzi jauni komponenti. Saskaņā ar NASA ziņojumu HTRE-2 testi "ir apstiprinājuši, ka skaldīšanas fragmentu izdalīšanās ātrums atomu motorā ir pieļaujamās robežās".
HTRE-3, kas pēc izmēra iekļaujas parastā gaisa kuģa dzinējā, izredzes bija labas. HTRE-3 tika 100% atdzesēts ar gaisu, un, lai uzlabotu jaudas un svara attiecību, reaktorā bija ciets neitronu moderators, kas izgatavots no hidrogenēta cirkonija. Reaktors bija horizontāls un darbināja divus turboreaktīvos dzinējus.
Tomēr 1956. gada oktobrī HTRE-3 piedzīvoja dramatisku enerģijas pieplūdumu, kas daļēji izkusa un sabojāja visus degvielas stieņus. Negadījums notika, darbojoties ar mazu jaudu, lai pārbaudītu dzesēšanas elementus. Negadījuma laikā dzesēšanu nodrošināja tikai pāris elektrisko ventilatoru. Iemesls tika uzskatīts par sensoru nepareizu darbību, nevis par projektēšanas kļūdām. Tāpat sensori uzrādīja nepareizu jaudas rādījumu, kā rezultātā vadības stieņi tika noņemti pārāk vēlu. Jebkurā gadījumā šī avārija mazināja gaisa spēku dedzību - tikai daži cilvēki vēlas tikt galā ar reaktora kušanu lidojuma laikā.
Tomēr pēc dažām modifikācijām HTRE-3 testēšana turpinājās. 1959. gadā motoru pirmo reizi darbināja ar vienu kodoldegvielu. Tomēr spēks, uz kuru rēķinājās gaisa spēki, nekad netika sasniegts, kā izriet no RAND 1965. gada ziņojuma Aizsardzības ministrijai. HTRE-3 sasniegtā maksimālā temperatūra bija tikai par 93 grādiem augstāka nekā HTRE-1.
Pa to laiku gaisa spēki mainīja savas domas par bumbas sprādzienu un novirzīja centienus uz "lidojošu platformu raķešu palaišanai", sauktu par CAMAL. Tehniskos sasniegumus, kas iegūti, strādājot ar HTRE-3, iespējams, varēja izmantot vēlāk atceltajam X-6 bumbvedējam (pamatojoties arī uz atcelto B-36). Tomēr padomju pretgaisa apgrozījums pieauga un Gaisa spēki atkal nolēma pāriet uz atombumbas izveidi.
Atomu plaknes dizains izveidoja jaunu konkursu, kurā uzvarēja "Convair" ar savu NX 2, kas paredzēts tieši atomelektrostacijām. Lai iegūtu nepieciešamo veiktspēju, Gaisa spēki mudināja General Electric izmantot keramikas komponentus, lai uzturētu augstāku motora temperatūru. Līdz 1960. gadam General Electric bija pārgājis uz nākamo soli: XNJ140E-1.
Saskaņā ar General Electric dokumentiem, motors XNJ140E-1 bija paredzēts, lai saglabātu Maha 0,8 kruīza ātrumu vairāk nekā deviņu tūkstošu kilometru augstumā ar motora darbības laiku tūkstoš stundām. Tika pieņemts, ka darba jauda ir 50 MW, bet ārkārtas situācijā to var palielināt līdz 112 MW, lai gan tas ievērojami samazinātu reaktora kalpošanas laiku. Ar maksimālo jaudu, kas nepieciešama pacelšanai, vilces spēks būtu bijis 50 900 mārciņas - salīdzinājumā ar Boeing 777 dzinējiem tas noteikti nav nekas, bet 1960. gadiem tas bija izrāviens.
Tomēr General Electric nebija jālepojas ar desmit gadu attīstības augļiem. 1961. gadā, kad viss bija gandrīz gatavs šovam, prezidents Džons F. Kenedijs slēdza atomu programmu. Aizejošā Dvaita Eizenhauera administrācija plānoja iesaldēt programmu, taču Kenedija padomnieki sprieda, ka no atomu plaknes joprojām būs maz praktiskas jēgas. Tika nolemts, ka labāk šos uzdevumus uzticēt starpkontinentālajām raķetēm un zemūdens palaistām ballistiskajām raķetēm. Joprojām bija stratēģiski spridzinātāji, taču tie vairs nespēlēja tik nozīmīgu lomu Amerikas norobežošanas sistēmā kā piecdesmitajos gados.
Netiešais ceļš
Kamēr General Electric izstrādāja lidmašīnu, kurai nekad nebija lemts lidot, Pratt un Whitney inženieri Oak Ridge laboratorijā meklēja alternatīvu ceļu kodoliekārtu iekārtai (un ar daudz mazāku finansējumu). Darbs tika veikts gan Oak Ridge, gan Konektikutas atomu laboratorijā Midltaunā (CANEL). Kamēr General Electric būvēja tieša velosipēda dzinējus, viņi gāja uz apļveida ceļu. Tā vietā, lai ļautu gaisam iet tieši caur reaktoru, viņu pieeja bija saistīta ar augstspiediena atdzesētu reaktoru, kura siltumenerģija tika izvadīta caur dzesēšanas šķidrumu un izplūst gaisā.
Netiešais cikls šķita pievilcīgs, jo tas izslēdz potenciāli bīstamo radioaktīvo daļiņu emisiju. Neskatoties uz to, pa ceļam bija ievērojamas tehniskas grūtības, proti: kā uzlabot efektivitātes līmeni un jaudas un svara attiecību, lai sasniegtu vismaz dažus lidojuma parametrus.
PWAR-1 reaktors tika darbināts ar kausētiem sāļiem. Nātrija fluorīds, cirkonija tetrafluorīds un urāna tetrafluorīda sāļi tika sajaukti un izlaisti caur reakcijas kameru, darbojoties gan kā degviela, gan kā aukstumaģents; nātrijs tika izmantots kā sekundārais dzesēšanas līdzeklis. Konektikutas laboratorija ir arī eksperimentējusi ar sistēmām, kurās izmanto citus dzesēšanas līdzekļus, ieskaitot superkritisko ūdeni (kur tvaiks tiek turēts ārkārtīgi augstā temperatūrā, ļaujot tam palikt šķidram), nātriju un litiju.
PWAC-109 superkritiskais ūdens reaktors tika uzbūvēts ar Battelle Memorial Institute atbalstu un sāka testēšanu 1954. gadā. Kā atzīmēja Argonnes Nacionālās laboratorijas inženieri, tas nebija pilnvērtīgs turboreaktīvais dzinējs, bet bija vadījis kompresorus. PWAC-109 dizains izmantoja 410 megavatu kodolreaktoru, kas atdzesēts ar ūdeni ar spiedienu līdz pieciem tūkstošiem psi un ūdens šķidrumu uzturot aptuveni 815 grādu temperatūrā. Pārmērīga spiediena apstākļos šķidrums izgāja caur turbīnu, kas darbināja gaisa kompresorus gaisa vadu pūtējiem, un pēc tam karsēja gaisu, izlaižot caur kondensatora spolēm. Tas samazināja ūdens temperatūru pirms atgriešanās reaktorā tikai līdz 230 grādiem. Apsildāmais saspiestais gaiss izgāja caur sprauslu.
Šīs temperatūras ir tikai neliela daļa no tām, kas mūsdienās tiek sasniegtas tipiskā civilā dzinējā. Parastā turboreaktīvā dzinēja sadegšanas kamera var sasniegt divus tūkstošus grādu. Tomēr PWAC-109 dizains kompensēja šo trūkumu ar lielāku kompresora turbīnas barošanas avotu.
Arī 1954. gadā ARE tika palaists Oak Ridge, kas ir pirmais kausētā sāls reaktors. Šie panākumi mudināja Pratt & Whitney attīstīt PWAR-1, kas tika salikts Oak Ridge un 1957. gada sākumā tika pārbaudīts ar nulles jaudu.
Tomēr ar P&W J58 reaktīvo motoru ar litija dzesēšanas reaktoru vilces spēks tika sasniegts daudz mazāk, nekā prasīja gaisa spēki. Saskaņā ar Oak Ridge laboratorijas 1960. gada janvāra ziņojumu, maksimālais vilces spēks, kas radīts ar PWAR-1, būtu bijis 11 500 mārciņas un nelielā augstumā. 6000 metru augstumā vilce kopumā būtu samazinājusies līdz 7500 mārciņām.
Gaisa spēki izvēlējās General Electric ceļu, bet Pratt & Whitney tika norīkoti citām misijām, tostarp SNAP-50 palīgstatūru izstrādei kosmosā. Nav saglabājušies pierādījumi par šī projekta pabeigšanu. Visus citus mēģinājumus uzbūvēt kodolreaktoru lidmašīnām pievīla ar prezidenta Kenedija sitienu neilgi pēc stāšanās amatā.
Pastardienas ceļš
Un, lai arī atomu lidmašīnu projekts tika atcelts, tika atvērta jauna, ne mazāk savāda nodaļa atomu vilces izmantošanā - Projekts Plutons.
1957. gadā, kamēr General Electric un Pratt & Whitney vēl lika pacelties kodolbumbas, Lawrence Radiācijas laboratorija (Lawrence Livermore National Laboratory priekštecis) uzsāka atsevišķu ramjet (ramjet) projektu. … Projekta nosaukums bija "Pluto", un tā galvenais mērķis bija radīt hiperskaņas motoru stratēģiskai ar kodolmašīnu darbināmai kruīza raķetei (SLAM).
Bija paredzēts, ka SLAM navigācijai izmantos agrīno kontūras radara versiju, un tajā būs līdz astoņām kodolgalviņām ar bumbas sprādziena līmeņa precizitāti. Lidojot ar ātrumu no 3.5 Mach līdz Mach 5 un uzbrūkot zemā augstumā (lai izvairītos no padomju pretgaisa aizsardzības radara), pati raķete radītu trieciena vilni, kas spēj sabojāt ēkas uz zemes, pat neņemot vērā motoru radioaktīvās izplūdes. Bija paredzēts, ka SLAM tiks palaists, izmantojot nesējraķeti, pēc kuras raķete vairākus mēnešus varēja lidot lielā augstumā, piemēram, Damokla zobens, kurš jebkurā brīdī bija gatavs krist uz Austrumu bloka.
Ramjet dzinējiem nav kompresora, bet tie vienkārši "caururbj" gaisu ar savu ātrumu, un visa uzkarsēto gāzu enerģija tiek izspiesta caur sprauslām. Tomēr ramjetdzinēju palaišanai ir nepieciešams nesējraķete.
Atomu rakešu dzinējā viss siltums nāk no paša kodolreaktora: pat turbīnu asmeņi netraucē kodoldaļiņu izdalīšanos. Konstrukcija ir biedējoši vienkārša, un tiešām ir no kā jābaidās, jo visefektīvākie visefektīvākie ir zemā augstumā, kur gaiss ir visvairāk saspiests, un tam nepieciešama vismazākā papildu saspiešana, kas noved pie plašām cieto radioaktīvo daļiņu izstarojuma, kas pēc tam nonāk zemē. Citiem vārdiem sakot, jūs nevarat palaist šādu raķeti cauri sabiedroto teritorijai.
Kamēr Kenedijs slēdza atomu programmu, Livermore izstrādātāji pabeidza Jackass Flats pārbaudes objekta būvniecību Nevada kodolizmēģinājumu vietā (pazīstams arī kā 25. vietne). Iepriekš Jackass Flats veica visa veida kodolieroču un ballistisko raķešu testus, kā arī ieroču sistēmas ar noplicinātu urānu. Tagad šai teritorijai bija jākļūst par laboratoriju vēl vienam prātīgam profesoram: Orion ar kosmosa kuģi darbināmam kosmosa kuģim.
Sadarbībā ar aviācijas kompāniju Vought, kas bija pionieris kruīza raķešu būvei, Livermore pētnieki noteica prasības “domnas” motoram: 162 centimetrus garš, 144 centimetru diametrs, nedaudz mazāk par 60 kilogramiem urāna un 600 MW jaudas pie reaktora vidējā temperatūra ir 1,277 grādi pēc Celsija.
Reaktors, kura kods ir Torijs, ar jaudas blīvumu 10 megavati uz kubikpēdu, būtu patiesi briesmonis ar ārkārtīgi zemu ekranējumu un izstarotu milzīgu gamma starojuma daudzumu. Lai izturētu karstumu, Coors, tāda paša nosaukuma kolorado alus darīšanas giganta nodaļa, ir izstrādājis īpašu keramikas degvielas stieņu veidņu.
1961. gada 14. maijā tika palaists pirmais atomu "sprādziena" prototips - Tory-IIA. Gadījumā, ja kaut kas noiet greizi, zinātnieki un inženieri vēroja palaišanu no jūdžu attāluma ar rokas kodolieroču bunkuru ar divu nedēļu piegādi ar ūdeni un pārtiku.
Livermore zinātnieki izmantoja saspiestu gaisu, kas glabājas naftas urbumu caurulēs, lai modelētu gaisu, ko motors uzņems lidojuma laikā ar maksimālo ātrumu. Uzkarsēts līdz temperatūrai 506 grādi pēc Celsija, gaiss tiešajā caurulē tika ievadīts ar ātrumu 316 psi, lai modelētu gaisa ieplūdes apstākļus, lidojot ar Mach 4+. Tā kā reaktorā nebija paredzētas pat tādas elementāras detaļas kā ekranēšana, dzinējs tika uzstādīts uz attālināti vadāmā dzelzceļa vagona, kuru vēlāk arī vajadzēja attālināti demontēt speciālā telpā.
Pēc veiksmīgas Tory-IIA pārbaudes Livermore pētnieki piešķīra gaisa spēku līgumu par gatavā modeļa pārbaudi. Tomēr sākotnējā versija IIB tika noraidīta pirms testēšanas, un tika paātrināts darbs pie jauna prototipa, kura dizains vairāk atbilstu klienta vēlmēm. 1964. gada maijā tika palaists Tory-IIC, kas 292 sekundes palika gaisā - tieši tik ilgi, cik pietika ar 1,2 miljoniem mārciņu caurules gaisa.
Lai arī testi bija veiksmīgi, Aizsardzības departaments atcēla programmu 1964. gada jūnijā, kad SLAM projekts tika uzskatīts par “pārāk provokatīvu” - ja tas būtu izdevies, tas būtu pamudinājis padomjus rīkoties kaut kas līdzīgs.
Padomju veidā
Tāpat kā Amerikas Savienotās Valstis, Padomju Savienība strādāja pie atomu mašīnas, izmantojot vairākus konkurējošus dizaina birojus. Padomji, tāpat kā valstis, izmēģināja divus ceļus, bet nevienam no tiem neizdevās.
Pirmo mēģinājumu Masiščova dizaina birojs veica 1955. gadā. Projekts, kas saņēma apzīmējumu M-60, bija balstīts uz virsskaņas spridzinātāju M-50 (saskaņā ar NATO klasifikācijas robežu). Bija paredzēts izmantot ramjetu turboreaktīvos dzinējus, taču konstrukcijai bija virkne būtisku trūkumu, un virsskaņas lidojumam pietiekama vilce nekad netika iegūta. Projekts tika slēgts 1959. gadā.
Vienīgā reize, kad M-60 pacēlās, bija žurnāla Aviācijas nedēļa lapās, kurā 1958. gadā tika publicēti lidmašīnas rasējumi rakstā par virsskaņas atombumbas bumbas lidojuma testiem PSRS. Bet tas bija iemetiens, gudri noapaļota "liepa".
Pēc Masiščeva idejas apstāšanās Tupoļova dizaina birojs ierosināja pieticīgāku variantu: Tu-85 modifikāciju ar palielinātu lidojuma diapazonu. Tas saņēma nosaukumu Tu-119 un faktiski bija hibrīds, kam bija divi NK-12 turbopropelleru motori, kas darbināmi ar petroleju, un divi NK-14A ar atomu darbināmi motori. Strukturāli NK-14A dzinēji bija līdzīgi Pratt & Whitney dizainam ar siltummaiņiem. Centralizētais reaktors bija paredzēts enerģijas iegūšanai, lai rotētu dzenskrūves / kompresora asmeņus un sildītu gaisu, kas izplūst no turbopropellera.
Tomēr, tāpat kā Amerikas Savienoto Valstu gadījumā, Tu-119 projekts tika slēgts, jo palielinājās parasto lidmašīnu efektivitāte, starpkontinentālās ballistiskās raķetes samazināja pieprasījumu pēc liela attāluma bumbvedējiem uz neko, un budžeta ierobežojumi (pat padomju sistēmas apstākļos) neļāva tik dārgas un bezjēdzīgas rotaļlietas. … Padomnieki pat nesāka būvēt ar kodolmašīnu darbināmas kruīza raķetes.
Pasaule pēc kodolenerģijas?
Protams, atomu lidojuma ideja neapstājās. NASA turpināja finansēt ar kodolmateriāliem darbināmu raķešu attīstību 1960. un pat 70. gados. Diskusija par šādu tehnoloģiju iespējamību turpinās šodien, bet jau saistībā ar starpplanētu lidojumiem. Tomēr vairākums piekrīt, ka kodoliekārtu izmantošanas risks lidojumiem zemes atmosfērā ir pārāk liels, pat ja to varētu uzskatīt tikai teorētiski. Vismaz tā tas bija līdz brīdim, kad Krievijas Federācijas vadība nolēma, ka Amerikas Savienotās Valstis cenšas pārkāpt kodolparitāti.
Pagaidām nav skaidrs, vai Putina pieminētā kodolraķete ir izturējusi kādus testus. Kāds avots, kas atrodas tuvu Krievijas militāri rūpnieciskajam kompleksam, laikrakstam Vedomosti sacīja, ka testu laikā kodoliekārtu attēloja modelis. Tomēr nešķiet, ka Krievija cieši sadarbojas ar miniatūriem kodolreaktoriem.
Mini reaktoru tehnoloģija pēdējos desmit gados ir guvusi lielus panākumus. ASV militārpersonas ir apsvērušas iespēju izmantot modulārus mini reaktorus, lai ārzemēs piegādātu augstas enerģijas ieročus un bāzes. Citas valstis, ieskaitot Krieviju, turpina pētīt kausēta metāla atdzesētus reaktorus. Klīst baumas, ka Putina pieminētajai atomu torpēdai Status-6 ir dzesēšanas šķidrums ar svina-bismutu.
Putins sacīja, ka "inovatīvas kodoliekārtas" Status-6 "testi tika pabeigti 2017. gada decembrī, apkopojot" daudzgadu ciklu ". Turklāt Krievija flotes vajadzībām izstrādā jaunus svina-bismuta dzesēšanas šķidrumus. Projektu zemūdenēm "Lira" (NATO klasifikācija "Alfa") bija šķidra metāla dzesēšanas šķidrums. Tās ir grūti darbināmas, taču tām ir augsta jaudas un svara attiecība. Pirmais šāda veida testa reaktors (KM-1 Sosnovijbūrā) tika demontēts pirms gada un aizstāts ar jauna tipa reaktoru.
Svina-bismuta reaktora jaudas un svara attiecība var būt ideāla mazai zemūdenei, bet tālu no ideālas raķešu dzinējam. Tomēr vilce, kas nepieciešama kruīza raķetes uzturēšanai lidojumā, nebija tuva tai, kas nepieciešama hiperskaņas raķetei vai pat zemskaņas bumbas sprādzienam.
Viljams F107 turboventilators, kas darbina kruīza raķeti Tomahawk, rada 3,1 kilovatonu (700 mārciņu) vilci. Lai Tomahawk sasniegtu kruīza ātrumu 890 km / h, ir nepieciešami aptuveni 766 kW enerģijas. Pēc Džefa Terija, Ilinoisas Tehnoloģiju institūta fizikas profesora un enerģētikas speciālista teiktā, tas labi iekļaujas pašreizējās paaudzes kompakto kodolreaktoru potenciālajā jaudas diapazonā. "Viens megavats noteikti ir sasniedzams," sacīja Terijs, atsaucoties uz Oksbridge Nacionālās laboratorijas augstas plūsmas 85 megavatu izotopu reaktora kodolu "alus muciņas lielumā".
Ja krievu valodā vēl neminētās kodolreisa raķetes dzinēja izstrādātāji rūpētos par aizsardzību pret radiāciju tikai un vienīgi iekārtas pilnīgas darbības dēļ, tā projektā varētu iekļaut nelielu kodolreaktoru. Raķeti var palaist, izmantojot akseleratoru, un jāgaida, kamēr palielināsies ātrums, lai pārnestu reaktoru uz kritisko režīmu, kā plānots SLAM gadījumā.
No atturēšanas viedokļa kruīza kodolenerģija ir destabilizējošs ierocis. Nav pilnīgi droši, ka tā palaišanu pamanīs ASV agrīnās brīdināšanas sistēmas, un tā lidojuma trajektorija ir gara un neparedzama. Turklāt to var uzsākt vairākas dienas vai pat nedēļas pirms paredzētā uzbrukuma, apzināti izvairoties no vietām, kur to varētu atrast. Visbeidzot, raķete var nākt virzienā, no kuras ASV vismazāk sagaida kodolieroču uzbrukumu. Bet, ja šīs raķetes dizains izrādīsies "taisns", kā paredzēts SLAM, tas atstās aiz kodolplūsmas neatkarīgi no tā, vai tā pilda savu uzdevumu vai ne. Citiem vārdiem sakot, kā 60. gados atklāja amerikāņu militārie plānotāji, kodolreisa raķete ir provokatīvs ierocis un tāpēc ir piemērotāka pirmajam streikam, nevis kodolieroču atturēšanai.
Šons Gallaghers ir Ars Tech informācijas tehnoloģiju un Nacionālās drošības redaktors. Bijušais militārais, sistēmas administrators un tīkla integrators. Ir divdesmit gadu žurnālistikas pieredze. Dzīvo un strādā Baltimorā, Mērilendā.