Верхом нареакторе: атомный самолет
- М-60 с двигателями соосной схемы
Гидросамолет М-60М
Вариант компоновки гидросамолета М-60М
- Профиль полета М-30
Береговая база ядерных гидросамолетов
Схема высотного бомбардировщика М-30
Появление ядерной бомбы породило у обладателей этого чудо-оружия искушение победить войну всего несколькими правильными ударами по промышленным центрам соперника. Останавливало их лишь то, что эти центры размешались, в большинстве случаев, в глубоком и прекрасно защищенном тылу. Все послевоенные силы сосредоточились именно на надежных средствах доставки «спецгруза».
Выбор был мал — баллистические и крылатые ракеты и сверхдальняя стратегическая авиация. В конце 40-х всю землю склонился к бомбардировщикам: на развитие дальней авиации были выделены такие огромные средства, что последующее десятилетие стало «золотым» для развития авиации. За маленькое время в мире показалось множество самых летательных аппаратов и фантастических проектов.
Кроме того обескровленная войной Англия блеснула прекрасными стратегическими бомбардировщиками Valient и Vulcan. Но самыми немыслимыми проектами были стратегические сверхзвуковые бомбардировщики с ядерными силовыми установками. Кроме того спустя пятдесят лет они завораживают собственной безумием и смелостью.
Ядерный след
В первой половине 50-ых годов двадцатого века в Соединенных Штатах взлетает легендарный B-52, через год — первый в мире сверхзвуковой тактический бомбардировщик A-5 Vigilante, и вдобавок через три — сверхзвуковой стратегический XB-58 Hustler. СССР не отставал: в один момент с B-52 в атмосферу поднимается стратегический межконтинентальный бомбардировщик Ту-95, а 9 июля 1961 года всю землю шокирует продемонстрированный на авиапараде в Тушино огромный сверхзвуковой бомбардировщик М-50, что, промчавшись над трибунами, сделал горку и растворился в небе. Мало кто догадывался, что это был последний полет супербомбардировщика.
Дело в том, что радиус полета выстроенного экземпляра не превышал 4000 км. И в случае если для США, окруживших СССР армейскими базами, этого хватало, то с целью достижения американской территории с советских аэропортов требовалась дальность не меньше 16 тыс. км. Расчеты показывали, что кроме того при двух заправках горючим дальность М-50 со «спецгрузом» массой 5 т не превышала 14 тыс. км.
Наряду с этим таковой полет потребовал целое озеро горючего (500 т) для бомбардировщика и топливозаправщиков. Для поражения же удаленных целей на территории США и свободного выбора автострады полета для обхода районов ПВО требовалась дальность в 25 тыс. км. Обеспечить ее на сверхзвуковом полете имели возможность лишь самолеты с ядерными силовыми установками.
Подобный проект лишь на данный момент думается диким. В начале 50-х он казался не более экстравагантным, чем размещение реакторов на подводных лодках: и то и другое давало фактически неограниченный радиус действия. В полной мере простым распоряжением Совета Министров СССР от 1955 года ОКБ Туполева было предписано создать на базе бомбардировщика Ту-95 летающую ядерную лабораторию, а ОКБ Мясищева — выполнить проект сверхзвукового бомбардировщика «со особыми двигателями главного конструктора Архипа Люльки».
Особые двигатели
Турбореактивный двигатель с ядерным реактором (ТРДА) по конструкции сильно напоминает простой турбореактивный двигатель (ТРД). Лишь в случае если в ТРД тяга создается расширяющимися при сгорании керосина раскаленными газами, то в ТРДА воздушное пространство нагревается, проходя через реактор.
Активная территория авиационного ядерного реактора на тепловых нейтронах набиралась из керамических тепловыделяющих элементов, в которых имелись продольные шестигранные каналы для прохода нагреваемого воздуха. Расчетная тяга разрабатываемого двигателя должна была составить 22,5 т. Рассматривалось два варианта компоновки ТРДА — «коромысло», при котором вал компрессора размешался вне реактора, и «соосный», где вал проходил по оси реактора.
В первом варианте вал трудился в щадящем режиме, во втором требовались особые высокопрочные материалы. Но соосный вариант снабжал меньшие размеры двигателя. Исходя из этого в один момент прорабатывались варианты с обеими двигательными установками.
Первым в СССР самолетом с ядерным двигателем должен был стать бомбардировщик М-60, разрабатываемый на базе существующего М-50. При условии создания двигателя с компактным керамическим реактором, разрабатываемый самолет должен был иметь дальность полета не меньше 25 тыс. км при крейсерской скорости 3000−3200 км/ч и высоте полета порядка 18−20 км. Взлетная масса супербомбардировщика должна была превышать 250 т.
Летающий Чернобыль
При взоре на макеты и эскизы всех ядерных самолетов Мясищева сходу кидается в глаза отсутствие классической кабины экипажа: она неспособна обезопасисть летчиков от радиационного излучения. Исходя из этого экипаж ядерного самолета должен был размешаться в герметичной многослойной капсуле (в основном, свинцовой), масса которой вместе с совокупностью жизнеобеспечения составляла до 25% массы самолета — более 60 т! Радиоактивность внешнего воздуха (так как он проходил через реактор) исключала возможность применения его для дыхания, исходя из этого для наддува кабины употреблялась кислородноазотная смесь в пропорции 1:1, приобретаемая в особых газификаторах методом испарения жидких газов. Подобно противорадиационным совокупностям, используемым на танках, в кабине поддерживалось избыточное давление, исключающее попадание вовнутрь атмосферного воздуха.
Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться оптическим перископом, телевизионным и радиолокационными экранами.
Катапультная установка складывалась из защитного контейнера и кресла, ограждающего экипаж не только от сверхзвукового воздушного потока, но и от замечательного радиационного излучения двигателя. Задняя стена имела 5сантиметровое свинцовое покрытие.
Ясно, что поднять в атмосферу, а тем более посадить 250-тонную машину, прильнув к окуляру перископа, было фактически нереально, исходя из этого бомбардировщик оборудовался всецело автоматической совокупностью самолетовождения, которая снабжала независимый взлет, комплект высоты, наведение и заход на цель, возвращение и посадку. (Все это в 50-х годах — за 30-летний период до независимого полета «Бурана»!)
По окончании того как стало известно, что самолет сможет решать фактически все задачи сам, показалась логическая мысль сделать беспилотный вариант — легче именно на те самые 60 т. Отсутствие громоздкой кабины кроме этого уменьшало на 3 м диаметр самолета и на 4 м — длину, что разрешало создать аэродинамически более идеальный планер по типу «летающее крыло». Но в ВВС проект помощи не отыскал: считалось, что дистанционоуправляемый летательный аппарат не в состоянии обеспечить маневр, нужный в создавшейся конкретной обстановке, что ведет к большей поражаемости беспилотного аппарата.
Пляжный бомбардировщик
Наземный комплекс обслуживания ядерных самолетов воображал собой не меньше сложное сооружение, чем сами автомобили. Ввиду сильного радиационного фона фактически все работы были автоматизированы: заправка, подвеска оружия, доставка экипажа. Ядерные двигатели хранились в особом хранилище и монтировались на самолете перед вылетом.
Кроме того, облучение материалов в полете потоком нейтронов приводило к активации конструкции самолета. Остаточное излучение было такими сильным, что делало неосуществимым вольный подход к машине без применения особых мер в течение 23 месяцев по окончании снятия двигателей. Для отстоя таких самолетов в аэродромном комплексе отводились особые площадки, а конструкция самих автомобилей предусматривала стремительный монтаж главных блоков при помощи манипуляторов.
Огромная масса ядерных бомбардировщиков потребовала особенных взлетных полос, с толщиной покрытия около 0,5 м. светло было, что таковой комплекс при начала войны был очень уязвим.
Как раз исходя из этого под индексом М-60М параллельно разрабатывался сверхзвуковой гидросамолет с ядерным двигателем. Любой район базирования таких самолетов, рассчитанный на обслуживание 10−15 гидросамолетов, занимал участок побережья в 50−100 км, что снабжало достаточную степень рассредоточения. Базы имели возможность размешаться не только на юге страны. В СССР был шепетильно изучен опыт Швеции по поддержанию во второй половине 50-ых годов двадцатого века водных акваторий круглый год в незамерзающем состоянии.
Применяя несложное оборудование для подачи воздуха по трубам, шведам удалось обеспечить циркуляцию теплых слоев воды со дна водоемов. Сами базы предполагалось строить в замечательных прибрежных скальных массивах.
Ядерный гидросамолет был достаточно необыкновенной компоновки. Воздухозаборники были удалены от поверхности воды на 1,4 м, что исключало попадание в них воды при беспокойстве до 4-х баллов. Реактивные сопла нижних двигателей, расположенные на высоте 0,4 м, при необходимости наполовину перекрывались особыми заслонками. Но, целесообразность заслонок подвергалась сомнению: гидросамолет должен был пребывать на воде лишь с включенными двигателями.
Со снятыми реакторами самолет базировался в особом самоходном доке.
Для взлета с водной поверхности использовалась неповторимая комбинация выдвижных подводных крыльев, носовой и подкрыльевых гидролыж. Подобная конструкция на 15% снижала площадь поперечного сечения самолета и уменьшала его массу. Гидросамолет М-60М, как и сухопутный родственник М-60, имел возможность пребывать с боевой нагрузкой в 18 т на высоте 15 км более дней, что разрешало решать главные задачи.
Но сильное предполагаемое радиационное загрязнение мест базирования стало причиной тому, что в марте 1957 года проект был закрыт.
По следам подводных лодок
Закрытие проекта М-60 вовсе не означало прекращение работ над ядерной тематикой. Был поставлен крест лишь на ядерных силовых установках с «открытой» схемой — в то время, когда атмосферный воздушное пространство проходил напрямую через реактор, подвергаясь сильному радиационному заражению. Нужно подчернуть, что проект М-60 начинал разрабатываться, в то время, когда еще не было кроме того опыта создания ядерных подводных лодок.
Первая АПЛ К-3 «Ленинский комсомол» была построена в 1957-м — именно в год прекращения работ над М-60. Реактор К-3 трудился по «закрытой» схеме. В реакторе происходил нагрев теплоносителя, что позже превращал воду в пар.
Ввиду того, что теплоноситель постоянно пребывал в замкнутом изолированном контуре, радиационного заражения внешней среды не происходило. Успех таковой схемы во флоте активизировал работы в данной области и в авиации. Распоряжением правительства от 1959 года ОКБ Мясищева поручается разработка нового высотного самолета М-30 с ядерной силовой установкой «закрытого» типа.
Самолет предназначался для нанесения ударов управляемыми ракетами и бомбами по особо важным малоразмерным целям на территории США и авианосным ударным соединениям на океанских просторах.
Разработка двигателя для нового самолета была поручена ОКБ Кузнецова. При проектировании конструкторы столкнулись с неприятным парадоксом — падением тяги ядерного двигателя с понижением высоты. (Для простых самолетов все было в точности напротив — тяга падала с комплектом высоты.) Начались поиски оптимальной аэродинамической схемы. В итоге остановились на схеме «утка» с крылом переменной стреловидности и пакетным размещением двигателей.
Единый реактор по замечательным замкнутым трубопроводам должен был доставлять натрий теплоноситель (и жидкий литий) к 6 воздушно-реактивным двигателям НК-5. Предусматривалось дополнительное применение углеводородного горючего на взлете, выходе на крейсерскую скорость и исполнении маневров недалеко от цели. К середине 60-го года предварительный проект М30 готовься .
В связи с значительно меньшим радиоактивным фоном от новой двигательной установки, значительно была облегчена защита экипажа, а кабина взяла остекление из плексигласа и свинцового стекла неспециализированной толщиной 11 см. В качестве главного оружия предусматривались две управляемые ракеты К-22. По замыслам встать в атмосферу М-30 должен был не позднее 1966 года.
Кнопочная война
Но в первой половине 60-ых годов двадцатого века случилось историческое заседание по возможностям развития стратегических совокупностей оружия. В следствии Хрущев принял решения, за каковые его до сих пор именуют могильщиком авиации. Честно говоря, Никита Сергеевич тут ни при чем.
На заседании ракетчики во главе с Королевым выступили куда более убедительно, чем разобщенные авиастроители. На вопрос, сколько времени требуется на подготовку вылета стратегического бомбардировщика с ядерным снарядом на борту, самолетчики ответили — дни. Ракетчикам потребовались 60 секунд: «Нам бы лишь гироскопы раскрутить».
К тому же им не требовались многокилометровые дорогостоящие взлетно-посадочные полосы. Преодоление бомбардировщиками средств ПВО кроме этого приводило к большим сомнениям, в то время как действенно перехватывать баллистические ракеты не обучились до сих пор. Вконец сразила армейских и Хрущева красочно обрисованная ракетчиками возможность «кнопочной войны» будущего. Итог заседания — самолетостроителям было предложено взять на себя часть заказов по ракетным темам.
Все самолетные проекты были приостановлены. М-30 стал последним авиационным проектом Мясищева. В октябре ОКБ Мясищева совсем переводится на ракетно-космическую тематику, а сам Мясищев отстраняется от должности начальника.
Будь авиаконструкторы в первой половине 60-ых годов двадцатого века более убедительны, как знать, какие конкретно бы самолеты летали сейчас в небе. А так, нам остается лишь наслаждаться храбрыми мечтами на обложке «Популярной механики» и восхищаться безумными идеями 60-х.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№7, май 2003).
<
h4>