Nukleáris hajtóművek? Az Egyesült Államok az 1950-es években fejlesztette ki őket.
A Szövetségi Tanácsnak 2018. március 1-jén küldött üzenetében Vlagyimir Putyin orosz elnök beszélt az amerikai rakétavédet semlegesíteni képes stratégiai fegyverek fejlesztéséről. A fent említett fegyverek két típusa ígéretes lesz nukleáris: a korábban leleplezett kontinensközi torpedó és a körutazási rakéta.
Putyin szerint: „Megkezdtük az olyan új típusú stratégiai fegyverek kifejlesztését, amelyek egyáltalán nem használnak ballisztikus repülési útvonalakat, amikor a cél felé haladnak, és ezért a rakétavédelmi rendszerek haszontalanok és egyszerűen értelmetlenek a velük szembeni küzdelemben. Az egyik egy kicsi méretű, nagy teljesítményű atomerőmű létrehozása, amely egy olyan hajózási rakéta testében található, mint például a legújabb, levegővel elindított X-101 rakéta vagy az amerikai Tomahawk, de ugyanakkor több tízszer nagyobb repülési távolságot biztosít, amely gyakorlatilag korlátlan is. Ez az alacsony repülésű, lopakodó körutazású rakéta, amely gyakorlatilag korlátlan hatótávolságú, kiszámíthatatlan repülési útvonalú és az elhallgatási vonalak megkerülésére képes, nukleáris harci fejjel bír, sérthetetlen minden létező és jövőbeli rakétavédelmi és légvédelmi rendszerhez."
A katonai hatóságok és a leszerelési szakértők nem tudtak hinni a fülükön. "Még mindig túl vagyok" - mondta Edward Geist, az oroszországi Rand Corporation kutató munkatársa a National Public Radio (NPR) interjúban. "Nem hiszem, hogy blöffölnek, hogy ez a dolog már letette a teszteket. De még mindig elképesztő."
Ez nem az első alkalom, hogy a kormány megkezdi a nukleáris energiájú stratégiai fegyverek (NSP) fejlesztését. Néhány évtizeddel ezelőtt az Egyesült Államok már megpróbált egy nukleáris motort létrehozni - először a bombázó prototípushoz, majd egy hiperszonikus hajózási rakétahoz. Az Egyesült Államok még nukleáris energiájú űrrakétákat is fontolóra vett, de erről az őrült történetről legközelebb a Project Orionnal fogunk beszélni. Ezeket a programokat végül elhagyták, kivitelezhetetlennek véve őket.
Igen, és még egy kis probléma: radioaktív kipufogógáz a fúvókából.
Tehát amikor Putyin bejelentette a sikeres teszteket, gondolkodtunk a korábbi nukleáris meghajtási kísérletekben. Valóban lehetséges-e olyan kis atomreaktor létrehozása, amely elég hatalmas ahhoz, hogy egy hajózási rakétát meghajtjon? A teljesítmény kiszámításakor megrontottuk a fejünket és a számológépeket, és úgy döntöttünk, hogy konzultálunk a nukleáris fizika szakértőivel.
Őszintén szólva, nem mindenki biztos abban, hogy Oroszország valóban halad előre a tengeri körutazási rakéták nukleáris energiarendszerekkel történő létrehozásában. Több mint elegendő bizonyíték van arra, hogy valóban próbálkoznak. Egy védelmi minisztérium, aki anonimként kíván maradni, nemrégiben elmondta a Fox Newsnak, hogy Oroszország már végrehajtott rakétapróbákat az Északi-sarkvidéken. Más források szerint a motorok még fejlesztés alatt állnak, és hogy az atomerőmű még nem jött létre.
Promóciós videó:
Elméletileg lehetséges az atomerőmű repülése, de ez az ötlet több okból is rossz. Ha látni akarjuk, mennyire valódi (és borzalmas!) Ez, járjunk át ennek a megvalósítható, de teljesen őrült ötletnek a történetében.
Mindent hibáztat Enrico Fermit
A repülõ atomreaktorok története 1942-ben kezdõdött.
"Az atomenergia repülőgépekre és rakétákra való felhasználásáról Enrico Fermi és a Manhattan Projekt munkatársai tárgyalták az első atomreaktor 1942-es építése óta" - írta Robert Bussard fizikusok) és R. D. Delauer (RD DeLauer) a "Nukleáris motorok repülőgépekhez és rakétákhoz" című könyvben. Miután a Los Alamos laboratóriumába költözött, Fermi és társai megfontolták a bombák mellett az atomenergia felhasználásának más módjait is - egy egyedi nukleáris hajtású teherhajó, az NS Savannah születését eredményezték.
Amíg a sugárzás negatív hatásait nem fedezték fel, a nukleáris repülőgép-erőműveket ígéretes ötletnek tekintik, mivel semmi sem haladja meg a nukleáris reakció hatalmát. A legtöbb esetben az atomenergia egyszerűen felváltotta a korábban használt hőforrást. Tehát például az erőművek és a hajóreaktorok esetében, ahol korábban szént vagy más tüzelőanyagot égettek - ezekben az években a haditengerészet még mindig mondta: "forró kő mozgatja a hajót". Elméletileg ugyanez az elv vonatkozik a repülőgépekre, de a repüléshez szükséges súly-tolóerő arányhoz a reaktor könnyebbé és kompaktabbá kell válni.
1946-ban Fermi nukleáris energiájú repülőgép-elképzelése teljes értékű nukleáris energiájú repülőgépes programmá fejlődött (NEPA Project), amelyet a katonaság finanszírozott. A hadsereg és a légierő által a Fairchildtől megbízott megvalósíthatósági tanulmány 10 millió dollárt ért el - és ez az inflációhoz való igazítás után is rendkívül jövedelmező volt.
A Massachusettsi Technológiai Intézet (MIT) tudományos csoportja, az Atomenergia Bizottság (az AEC, az érintett minisztérium elődje) meghívására arra a következtetésre jutott, hogy atomerőműves repülőgép-hajtómű építhető, de "legalább 15 évig tart", és egy milliárd dollárba kerül. … Igaz, a tudósok hozzátette, hogy ha a kormány indokoltnak tartja a költségeket, azonnal be kell fektetnie a fejlesztés mielõbbi megkezdése érdekében.
1951-ben az NEPA atomrepülési programját egyesítették egy hasonló programmal az Atomenergia Bizottság égisze alatt, hogy arra összpontosítsanak, amit az MIT tudósai láttak a legrealisztikusabb kilátásokra: egy atomerőműves turbófúvóka egy emberes repülőgép számára.
A Fermi-projekt tehát csak a bevezetése volt a katonai költségvetés koloszális kiadásainak, amelyek három évtized alatt követtek el. Összességében több mint egymilliárd dollárt költöttek az Egyesült Államok Légierő és az Atomenergia Bizottság különféle kezdeményezéseire. De egyetlen atomsíkot sem építettek.
A hagyományos sugárhajtóművekben az üzemanyagot a forró sűrített levegő melegítésére égetik el, amelyet később egy fúvókán keresztül vezetnek ki, hogy tolóerőt hozzon létre. Amint kijön, a forró égésgáz turbinákat forgat, amelyek mechanikus energiát generálnak a bejövő levegő összenyomására, növelve a tolóerőt.
A GE90 hatalmas turbóventilátor-motor, amelyet a General Electric a Boeing 777-hez készített, maximális teljesítménye 117 MW, és nyomóereje 127 900 lb (körülbelül 568 kN). A legtöbb manapság használt sugárhajtómű motor sokkal kevésbé hatékony. A Pratt & Whitney által kifejlesztett JT3D motor a B-52 (B-52) bombázóknak 17 000 font (76 kN) tolóerővel rendelkezik, tehát összesen nyolcra van szükség. 1951-ben az utolsó nyikorgás a J47-GE motor volt a B-47 bombázó számára, 7,2 MW teljesítményű és 5200 font (23 kN) nyomóerővel. És ugyanakkor sok üzemanyagot evett.
Egy nukleáris meghajtású sugárhajtóműben a sugárhajtómű üzemanyag elégetésére szolgáló égéshengereket egy nukleáris reaktor hője cseréli - ezek közül több lehet egyesítve minden turbina motorhoz, vagy lehet egy nagy, központosított, amely egyszerre több turbinát szolgáltat. A kis reaktorok felhasználhatók nagyobb tolóerővel rendelkező motorok létrehozására és az üzemanyag-szükséglet kiküszöbölésére.
Az 1950-es stratégiai repülési parancsnok szenvedélye a nukleáris motorok számára nem kétséges: a nukleáris reaktorban a hőmérséklet sokkal magasabb, mint a sugárhajtómű üzemanyag elégetésekor, ezért ezek alapján potenciálisan szuperhatású repülőgépek állíthatók elő, amelyek képesek a szuperszonikus vagy akár a hiperszonikus repülések végrehajtására. Ilyen sebességgel a Szovjetuniónak egyszerűen nem volt semmilyen lehetősége arra, hogy elfogja őket.
Két csoport vett részt a nukleáris repülőgép létrehozására irányuló programban: 1) General Electric és Convair, 2) Pratt és Whitney és Lockheed. A General Electric és a Pratt & Whitney a tényleges motorokkal foglalkoztak, míg Convair és Lockheed repülőgép-házokat fejlesztettek ki a jövőbeli motorok számára. Ezenkívül az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium és a Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Tanács (NACA, a NASA elődje) irányító csoportja is részt vett a fejlesztésben. Ez utóbbi később a Lewis Repülési Laboratóriumot termeli, amelyet ma a Glenn Kutatóközpontnak hívnak.
Természetesen az elsődleges feladat annak bizonyítása, hogy a fedélzeti nukleáris reaktorok elvben biztonságosak. Ennek érdekében 1951-ben a légierő repülni kezdett a B-36 Peacemaker speciálisan tervezett változatán, amelyet Oak Ridge-ben kifejlesztett tesztreaktorral láttak el. Az elkövetkező néhány évben az NB-36 "The Crusader" (NB-36H "The Crusader") repülőgép 47 járatot végzett, meggyőzve a fejlesztőket a repülések biztonságáról a fedélzeten lévő nukleáris reaktorral.
Abban az időben a szovjetek kissé elmaradtak az Egyesült Államok mögött az atommotorversenyen. Noha a szovjet atombomba apja, Igor Kurchatov már az 1940-es évek végén javasolta az atomerőmű lehetőségeinek tanulmányozását, a teljes értékű projektet csak 1955 augusztusában indították el. Az amerikai atomerőmű szovjet analógja, a fedélzeti reaktorral működő Tu-95 1961-ben tette meg első repülését. Ennek eredményeként a Repülő Atomic Laboratórium 34 fajtát készített, főleg csillapított reaktorral.
Egyenesen
A "repülő reaktor" sikerével 1952-ben teljes erővel elindították az atomprogramot. Annak ellenére, hogy a légierő a General Electricre fogadott, Pratt & Whitney "minden tűzoltó" támogatást is kapott, ha az első kísérlet kudarcot vall. Ennek eredményeként a társaságok alapvetően más utat választottak.
A General Electric a legközvetlenebbet választotta. Ez egy nyitott rendszer, amelyben a reaktorból származó hő közvetlenül a rajta áthaladó levegőbe kerül. Technikai szempontból ez a kialakítás egyszerűbb, és a GE mérnökei (a légierővel együtt) úgy érezték, hogy ez a leggyorsabb út a győzelemhez. Egy nyitott rendszerrel azonban a motoron áthaladó levegőt egyszerűen ki lehet dobni a másik végéből, tele radioaktív részecskékkel. (Ezt követően a szovjetek ugyanezt az utat fogják követni).
A General Electric projekt, amelynek célja egy hibrid nukleáris sugárhajtómű létrehozása, gyorsan megkapta a zöld fényt, de a légierő 1954-ben felfüggesztette. Most a középpontban egy tisztán atombombázó, a WS-125A elnevezésű teremtés állt. Végül a General Electric erőfeszítéseit a sikertelen P-1 projekttől a földi demonstrációs modellek sorozatára váltotta az Idaho Nemzeti Laboratórium Atomenergia Bizottságának szárnya alatt.
Az első két kísérletet, melynek neve HTRE-1 és HTRE-2, a testület sikeresnek tekintette. Az első prototípus 1956 januárjában került piacra. Átalakított GE J47 sugárhajtóművet használt, 20,2 MW névleges reaktorral. A valóságban a reaktor hőteljesítménye nem haladta meg a 15 MW-ot. Teljes teljesítmény mellett a reaktorból távozó levegőt 723 Celsius fokra melegítették fel. Kezdetben vízhűtést alkalmaztak.
Ugyanakkor a HTRE-1 légáramlási sebessége csak a fele volt a hagyományos, nem nukleáris J47-hez képest. Ezen túlmenően a nukleáris energiához való áttérés előtt még a sugárhajtóműveknek is szükségük volt a turbinák működtetésére.
A továbbfejlesztett verziót HTRE-2-nek hívták. Számos új alkatrészt tesztelték ehhez a légáram növelése érdekében. A NASA jelentése szerint a HTRE-2 tesztek "megerősítették, hogy a hasadási fragmentumok kibocsátási sebessége az atomerőműben elfogadható határokon belül van".
Jó kilátások voltak a HTRE-3-ra, amely méretben illeszkedik a hagyományos repülőgép-motorba. A HTRE-3 100% -ban levegővel hűtött, és a reaktorban hidrogénezett cirkóniumból készült szilárd neutron moderátor állt elő, hogy javítsák az erő / súly arányt. A reaktor vízszintes volt és két turbóhajtású motorral működött.
1956 októberében azonban a HTRE-3 drámai áramlást tapasztalt, amely részben megolvadt és megsérült az összes üzemanyag rudat. A baleset alacsony hőteljesítményű üzem közben történt, amikor ellenőrizték a hűtőelemeket. A baleset idején csak pár elektromos ventilátor biztosította a hűtést. Ennek oka az érzékelők helytelen működése volt, és nem a tervezési hibák. Hasonlóképpen, az érzékelők hibás teljesítményértéket adtak, amelynek eredményeként a vezérlőrudakat túl későn távolították el. Mindenesetre ez a baleset tompította a légierő aromáját - kevés ember akar foglalkozni a reaktor olvadásával a repülés során.
Ennek ellenére néhány módosítás után a HTRE-3 tesztelése folytatódott. 1959-ben a motort először egyetlen nukleáris üzemanyaggal működtették. Azonban a légierő számításba vett hatalmát soha nem sikerült elérni, amint azt a RAND 1965-ben a Védelmi Minisztériumnak készített jelentése is mutatja. A HTRE-3 által elért maximális hőmérséklet csak 93 fokkal magasabb volt, mint a HTRE-1 hőmérséklete.
Időközben a légierő meggondolta magát a bombázás kapcsán, és erőfeszítéseit a CAMAL elnevezésű „rakéták indítására szolgáló repülőplatformra” helyezte. A HTRE-3-on végzett munka során elért technikai haladást valószínűleg fel lehet használni az utólag törölt X-6 bombázókhoz (a szintén törölt B-36 alapján). A szovjetek légijármű-forgalma azonban egyre erősebb lett, és a légierő ismét úgy döntött, hogy atombomba robbant.
Az atomsík kialakítása új versenyt indított, amelyet a "Convair" nyert NX 2-es modelljével, kifejezetten atomerőművekhez tervezve. A szükséges teljesítmény elérése érdekében a légierő arra buzdította a General Electric-et, hogy kerámia alkatrészeket használjon a magasabb motorhőmérséklet fenntartására. 1960-ra a General Electric a következő lépésre lépett: az XNJ140E-1.
A General Electric dokumentumai szerint az XNJ140E-1 motort úgy tervezték, hogy fenntartsa a Mach 0,8 sebességtartót több mint kilenc ezer kilométer tengerszint feletti magasságban, ezer óra élettartama alatt. A működési teljesítményt feltételezték, hogy 50 MW, de vészhelyzetben 112 MW-ra növelhető, bár ez jelentősen csökkentené a reaktor élettartamát. A felszálláshoz szükséges maximális teljesítmény mellett a tolóerő 50 900 font lenne - a Boeing 777 motorhoz képest ez minden bizonnyal semmi, de az 1960-as években ez volt egy áttörés.
A General Electricnek azonban nem kellett dicsekednie a tízéves fejlesztés gyümölcseivel. 1961-ben, amikor minden már majdnem készen állt a show-ra, John F. Kennedy elnök leállította az atomprogramot. A távozó Dwight Eisenhower adminisztráció a program befagyasztására törekedett, de Kennedy tanácsadói úgy érveltek, hogy az atomsíkon még mindig nincs kevés értelme. Úgy döntöttek, hogy jobb lenne ezeket a feladatokat a kontinensközi rakétákhoz és a tengeralattjáróval indított ballisztikus rakétákhoz rendelni. Még mindig voltak stratégiai bombázók, ám ezek már nem játszottak olyan fontos szerepet az amerikai elszigetelő rendszerben, mint az 1950-es években.
Közvetett út
Miközben a General Electric olyan repülőgépet fejlesztett, amelynek soha nem volt szándéka repülni, az Oak Ridge-i Pratt & Whitney mérnökei alternatív útvonalat kerestek egy nukleáris repülőgép-telepítéshez (és sokkal kevesebb finanszírozással). A munkát mind Oak Ridge-ben, mind a Connecticuti Atomic Laboratóriumban végezték Middletownban (CANEL). Miközben a General Electric közvetlen ciklusú motorokat épített, körforgalomban haladtak. Ahelyett, hogy a levegőt közvetlenül a reaktoron engedték át, megközelítésük egy nagynyomású hűtésű reaktorba irányult, amelynek hőenergiáját egy hűtőfolyadékon továbbították és a levegőbe szellőzték.
A közvetett ciklus vonzónak tűnt, mivel kiküszöböli a potenciálisan veszélyes radioaktív részecskék kibocsátását. Ennek ellenére jelentős technikai nehézségek merültek fel az út során, nevezetesen, hogy miként lehetne növelni a hatékonyságot és az erő / súly arányt, hogy legalább bizonyos repülési jellemzőket elérjünk.
A PWAR-1 reaktor olvadt sókon működött. A nátrium-fluoridot, a cirkónium-tetrafluoridot és az urán-tetrafluorid-sókat összekeverjük, és átvezetjük a reakciókamrán, üzemanyagként és hűtőközegként egyaránt; nátriumot használtunk másodlagos hűtőközegként. A Connecticuti laboratórium kísérletezett más hűtőközegek, például szuperkritikus víz (ahol a gőzt rendkívül magas hőmérsékleten tartják, így folyadék maradhat), nátrium és lítium felhasználásával végzett rendszerekkel.
A PWAC-109 szuperkritikus vízreaktor a Battelle Emlékintézet támogatásával készült és 1954-ben kezdte meg a tesztelést. Amint azt az Argonne Nemzeti Laboratórium mérnökei megjegyezték, ez nem egy teljes értékű turbóhajtású motor volt, hanem csatornás töltőket vezetett be. A PWAC-109 kialakításánál 410 megavattos teljesítményű atomreaktorot használtunk, amely vízzel hűtött, legfeljebb öt ezer psi nyomáson, és a vizes folyadékot körülbelül 815 fok hőmérsékleten tartja. Túlnyomás alatt a folyadék egy turbinán haladt át, amely meghajtja a légcsatorna légkompresszorát, majd melegítette a levegőt a kondenzátor tekercsein keresztül. Ez csökkentette a víz hőmérsékletét, mielőtt visszatért a reaktorba, csak 230 fokra. A fűtött sűrített levegő kijutott a fúvókán.
Ezek a hőmérsékletek csak kis része a manapság jellemző polgári motorok hőmérsékleteinek. A hagyományos turbóhajtású motor égési kamrája eléri a kétezer fok hőmérsékletet. A PWAC-109 kialakítása azonban ellensúlyozta ezt a hátrányt a kompresszor turbina nagyobb tápellátásával.
Szintén 1954-ben az ARE-t elindították az Oak Ridge-ben, az első olvadt sóreaktorban. Ez a siker arra késztette a Pratt & Whitney-t, hogy fejlessze a PWAR-1-et, amelyet Oak Ridge-ben szereltek össze és 1957 elején nulla teljesítményen tesztelték.
Lithium-hűtéses reaktorral ellátott P&W J58 sugárhajtóművel azonban a tolóerő sokkal kevesebb volt, mint a légierő megköveteli. Az Oak Ridge laboratóriumának 1960. januári jelentése szerint a PWAR-1-vel létrehozott legnagyobb tolóerő 11500 font lenne, és alacsony tengerszint feletti magasságban. 6000 méteren a tolóerő összesen 7500 fontra esett volna.
A légierő a General Electric útvonalat választotta, míg Pratt & Whitney-t más missziókra osztották át, ideértve az SNAP-50 kiegészítő atomerőművek fejlesztését az űrben történő felhasználásra. Nincs bizonyíték arra, hogy ez a projekt befejeződött-e. A repülőgépek nukleáris reaktorának megépítésére irányuló összes többi kísérletet Kennedy elnök röviddel a hivatalba lépése után megverték.
Doomsday út
És bár az atomrepülőgép-projektet visszavonták, megnyílt egy új, nem kevésbé bizarr fejezet az atomerőművek használatáról - a Plútó projekt.
1957-ben, miközben a General Electric és a Pratt & Whitney még mindig a nukleáris bombázókat vezették fel, a Lawrence Sugárzási Laboratórium (a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium elődje) külön ramjet (ramjet) projektet indított. … A projekt "Pluto" elnevezésű volt, és a legfőbb célja egy hiperszonikus motor létrehozása egy stratégiai nukleáris meghajtású cirkáló rakéta (SLAM) számára.
A SLAM-nak állítólag a kontúrradar korai változatát kellett használnia a navigációhoz, és akár nyolc atomfegyverrel kell rendelkeznie bombaszám-pontossággal. Ha 3,5 Mach-ról Mach 5-re repülnek, és alacsony magasságban támadnak (a szovjet légvédelmi radarok elkerülése érdekében), maga a rakéta olyan sokkhullámot hoz létre, amely a földi épületeket is károsíthatja, még a motorok radioaktív kipufogóképességének figyelembevétele nélkül is. A SLAM-t egy indító járművel kellett elindítani, amely után a rakéta több hónapig nagy magasságban repülhet, mint egy Damocles kardja, amely bármikor készen áll arra, hogy esik a Keleti Blokkba.
A ramjet motorok nem rendelkeznek kompresszorral, hanem egyszerűen "átszúrják" a levegőt saját sebességükkel, és a fűtött gázok teljes energiája elmozdul a fúvókákon keresztül. Az indításhoz azonban a ramjet motorokhoz indító járműre van szükség.
Egy atomerőműves motorban az összes hő magából a nukleáris reaktorból származik: még a turbinalapátok sem zavarják a nukleáris részecskék felszabadulását. A tervezés félelmetesen egyszerű, és attól kell félni, mert a sugárhajtóművek a leghatékonyabbak alacsony tengerszint feletti magasságban, ahol a levegő a legtömörebb, és a legkevesebb kiegészítő tömörítést igényli, ami szilárd radioaktív részecskék nagy kibocsátását eredményezi, amelyek később a talajhoz jutnak. Más szavakkal, nem indíthat ilyen rakétát a szövetséges területeken.
Amíg Kennedy leállította az atomprogramot, a Livermore fejlesztői befejezték a Jackass Flats tesztüzem építését a Nevada nukleáris teszthelyen (más néven 25. hely). Korábban a Jackass Flats mindenféle nukleáris és ballisztikus rakétát, valamint szegényített urániummal ellátott fegyverrendszert vizsgált. Ez a terület most egy újabb szokatlan professzor laboratóriumává vált: az Orion nukleáris meghajtású űrhajó-projektnek.
A hajózási rakéták fejlesztését úttörő Vought-nal együttműködve a Livermore kutatói meghatározták a robbanómotorra vonatkozó követelményeket: 162 centiméter hosszú, 144 centiméter átmérőjű, kevesebb mint 60 kilogramm uránt és 600 MW teljesítményt a reaktor átlagos hőmérséklete 1,277 Celsius fok.
10 m3 / köbméter sűrűségnél a Tory kódnévű reaktor valóban egy rendkívül alacsony árnyékolású szörnyeteg, és hatalmas mennyiségű gamma-sugárzást bocsát ki. A hő ellenállása érdekében a Coors, az azonos nevű kolorado sörfőző óriás egy osztálya, egy speciális kerámia üzemanyag rúd zsaluzatot fejlesztett ki.
1961. május 14-én elindították az atomrobbanás első prototípusát, a Tory-IIA-t. Abban az esetben, ha valami rosszra fordulna, a tudósok és a mérnökök mérföldes távolságból figyelték a kilövést, kéznél lévő nukleáris bunkerrel, kéthetes víz- és élelmiszerkészlettel.
A Livermore tudósai az olajkút-csövekben tárolt sűrített levegőt használják annak a levegőnek a szimulálására, amelyet a motor maximális sebességgel repülés közben vesz fel. Az 506 Celsius fok hőmérsékletre melegített levegőt egy egyenesen átjutó reaktorba 316 psi sebességgel vezettek, hogy szimulálják a légbemeneti körülményeket, amikor Mach 4+ -on repülnek. Mivel a reaktorban még olyan elemi részleteket sem, mint az árnyékolás, nem voltak biztosítva, a motort egy távirányítású vasúti kocsira telepítették, amelyet később egy külön helyiségben távolról is szét kellett szerelni.
A Tory-IIA sikeres tesztelése után a Livermore kutatói szerződést nyertek a légierőtől a kész modell tesztelésére. Az eredeti, IIB változatot azonban a tesztelés előtt elutasították, és felgyorsult egy új prototípus kidolgozása, amelynek tervezése jobban megfelelne az ügyfél kívánságainak. 1964 májusában elindították a Tory-IIC-t, és 292 másodpercig maradtak levegőben - éppen addig, amíg 1,2 millió fontnyi csőlevegő elegendő volt.
Noha a tesztek sikeresek voltak, a Védelmi Minisztérium 1964 júniusában törölte a programot, amikor a SLAM-projektet "túl provokatívnak" ítélték meg - ha sikeres lenne, akkor a szovjeteket arra késztette volna, hogy tegyenek valami hasonlót.
Szovjet módon
Az Egyesült Államokhoz hasonlóan a Szovjetunió több, egymással versengő tervezőirodán keresztül dolgozott az atomagépen. A szovjetek, akárcsak az államok, két utat próbáltak ki - de egyikük sem sikerült.
Az első kísérletet a Myasishchev Design Bureau tette 1955-ben. Az M-60 jelöléssel ellátott projekt az M-50 szuperszonikus bombázón alapult (a NATO osztályozási határa szerint). Úgy tervezték, hogy ramjet turboreaktív motorokat használnak, de a konstrukciónak számos alapvető hiányossága van, és a szuperszonikus repüléshez szükséges tolóerőt soha nem sikerült elérni. A projektet 1959-ben zárták le.
Az M-60-as verseny csak az Aviation Week magazin oldalain lépett fel, amely 1958-ban publikálta a repülőgép rajzát egy cikkben, amely a szuperszonikus bombázó repülési teszteléséről szól a Szovjetunióban. De ez egy bedobás volt, ügyesen bekötött "hárs".
Miután Miyaschev ötletének megállt, a Tupolev Tervezési Iroda szerényebb lehetőséget javasolt: a Tu-85 módosítását megnövelt repülési távolsággal. Tu-119 nevet kapott, és valójában hibrid volt, két NK-12 turbómotorral, petróleummal és két NK-14A atommal hajtott motorral rendelkezik. Szerkezetileg az NK-14A motorok hasonlóak voltak a Pratt & Whitney kivitelhez hőcserélőkkel. A központosított reaktor célja az volt, hogy energiát generáljon a légcsavar / kompresszor lapáinak elforgatásához és a turbószivattyúból kiszívott levegő melegítéséhez.
Ugyanakkor, akárcsak az Egyesült Államok esetében, a Tu-119 projektet lezárták, mivel a hagyományos repülőgépek hatékonysága növekedett, és a kontinensközi ballisztikus rakéták semmisre csökkentették a hosszú távú bombázók igényét, és a költségvetési korlátozások (még a szovjet rendszer körülményei között is) nem tettek lehetővé ilyen drága és haszontalan játékokat. … A szovjetek még a nukleáris létesítménnyel sem kezdték el hajókerekek építését.
A nukleáris utáni világ?
Természetesen az atomrepülés gondolata nem állt meg ezen. A NASA az 1960-as és még az 1970-es évek folyamán folytatta a termikus nukleáris meghajtású rakéták fejlesztésének finanszírozását. Az ilyen technológiák megvalósíthatóságáról ma folytatódik a vita, de már a bolygóközi repülésekkel kapcsolatban. A többség ugyanakkor egyetért abban, hogy a föld légkörén belüli repülésekre nukleáris létesítmények felhasználásának kockázata túl nagy ahhoz, hogy pusztán elméletileg figyelembe lehessen venni. Legalább így volt, amíg az Orosz Föderáció vezetése úgy döntött, hogy az Egyesült Államok megpróbálja megsérteni a nukleáris paritást.
Még nem világos, hogy Putyin által említett nukleáris rakéta tesztelt-e valamilyen tesztet. Az orosz katonai-ipari komplexumhoz közeli forrás azt mondta a Vedomosti újságnak, hogy a tesztek során a nukleáris létesítményt egy modell képviseli. Ugyanakkor úgy tűnik, hogy Oroszország nem szorosan együttműködik a miniatűr atomreaktorokkal.
A minireaktor-technológia nagy előrelépéseket tett az elmúlt évtizedben. Az amerikai hadsereg fontolóra veszi a moduláris mini-reaktorok használatát nagy energiájú fegyverek és bázisok külföldön történő táplálására. Más országok, köztük Oroszország, folytatják az olvadt fémhűtésű reaktorok kutatását. Pletykák vannak arról, hogy a Putin által említett Status-6 atomsorpedó ólom-bizmut hűtőfolyadékkal rendelkezik.
Putyin elmondta, hogy az "innovatív nukleáris létesítmény" Status-6 teszteit 2017 decemberében fejezték be, összefoglalva a "többéves ciklust". Ezen felül Oroszország új ólm-bizmut hűtőfolyadékokat fejleszt a flotta igényeihez. A "Lira" projektek tengeralattjárói (a NATO osztályozása "Alfa") folyékony fémhűtőfolyadékkal rendelkeztek. Nehéz működtetni, de magas teljesítmény / tömeg arányt biztosítanak. Az első ilyen típusú tesztreaktor (KM-1 Sosnovy Bor-ban) egy évvel ezelőtt leszerelésre került és új típusú reaktorra váltotta fel.
A ólom-bizmut reaktor teljesítmény-tömeg aránya ideális lehet egy kis tengeralattjáró számára, de messze nem ideális egy rakétamotorhoz. A hajózási rakéta repülés közbeni fenntartásához szükséges tolóerő azonban nem volt közel ahhoz, ami egy hiperszonikus rakéta vagy akár egy szubszonikus bomba esetében szükséges.
A Williams F107 turbófúvómotor, amely a Tomahawk körutazási rakétát hajtja meg, 3,1 kiloneton (700 lb) tolóerőt szolgáltat. A Tomahawk 890 km / h sebesség eléréséhez kb. 766 kW energia szükséges. Jeff Terry, az Illinoisi Technológiai Intézet fizikai professzora és energetikai szakember szerint ez jól illeszkedik a jelenlegi generációs kompakt atomreaktorok potenciális teljesítménytartományába. "Egy megawatt feltétlenül elérhető" - mondta Terry, utalva az Oakbridge Nemzeti Laboratórium nagy fluxusú, 85 megawatt teljesítményű izotóp-reaktorának a magjára, amely sörtartó méretű.
Ha a még nem elnevezett nukleáris hajózási rakéta motorjának orosz fejlesztői kizárólag a berendezés teljes működése érdekében gondoskodnának a sugárvédelemről, akkor egy apró atomerőművet belefoglalhat a tervezésébe. A rakéta gyorsító segítségével elindítható, és várja meg, amíg a sebesség növekszik, hogy a reaktor kritikus üzemmódba kerüljön, amint azt a SLAM esetében tervezték.
Az elrettentés szempontjából a nukleáris hajózási rakéta destabilizáló fegyver. Nem egyértelmű, hogy az indítását az Egyesült Államok korai figyelmeztető rendszerei fogják észlelni, repülési útja hosszú és kiszámíthatatlan. Ezenkívül néhány nappal vagy akár hetekkel is el lehet indítani a tervezett támadás előtt, szándékosan elkerülve azokat a területeket, ahol megtalálható lenne. Végül, a rakéta abból az irányból származhat, ahonnan az Egyesült Államok legkevésbé számít nukleáris támadásra. De ha ennek a rakétanak a "SLAM" -hoz tervezett "egyenes" alakja lesz, akkor egy nukleáris tollat hagy maga után, függetlenül attól, hogy teljesíti-e feladatát vagy sem. Más szavakkal, amint az amerikai katonai tervezők az 1960-as években fedezték fel, a nukleáris hajózási rakéta provokatív fegyver, és ezért alkalmasabb az első csapásra, mint a nukleáris elrettentésre.
Sean Gallagher az Ars Tech informatikai és nemzetbiztonsági szerkesztője. Volt katonai, rendszergazda és hálózati integrátor. Húsz éves újságírói tapasztalattal rendelkezik. Baltimore-ban él és dolgozik, Maryland.