På femtiotalet av förra seklet sökte man aktivt efter nya idéer och lösningar inom strategiska vapen. Några av de föreslagna idéerna var av stort intresse, men visade sig vara alltför svåra att genomföra och genomföra. Så, sedan 1955 har USA utvecklat en lovande strategisk kryssningsmissil SLAM, som kan leverera flera stridsspetsar på ett avstånd av tiotusentals miles. För att få sådana egenskaper föreslogs de mest vågade idéerna, men allt detta ledde slutligen till att projektet stängdes.
Första etappen
Vid mitten av femtiotalet hade en specifik situation utvecklats inom området strategiska vapen och leveransfordon. På grund av utvecklingen av luftförsvarssystem tappade bombplaner sin potential och ballistiska missiler kunde fortfarande inte visa ett jämförbart område. Det var nödvändigt att ytterligare förbättra missiler och flygplan eller utveckla andra områden. I USA gjordes det samtidigt en studie av flera olika begrepp samtidigt.
SLAM -raketen sett av artisten. Figur Globalsecurity.org
År 1955 fanns det ett förslag om att skapa en ny strategisk kryssningsmissil med speciell kapacitet. Denna produkt var tänkt att bryta igenom fiendens luftförsvar på grund av överljudshastighet och låg flyghöjd. Det krävdes för att säkerställa möjligheten till autonom navigering i alla stadier av flygningen och möjligheten att leverera ett högeffektivt termonukleärt stridsspets. Separat föreskrevs närvaron av ett kommunikationssystem som skulle möjliggöra återkallelse av en angripande missil när som helst under flygningen.
Flera amerikanska flygbolag har börjat arbeta med det nya konceptet. Ling-Temco-Vought lanserade sitt projekt med det preliminära namnet SLAM, Nordamerika kallade en liknande utveckling BOLO, och Convair kom med Big Stick-projektet. Under de närmaste åren utarbetades de tre projekten parallellt, några statliga vetenskapliga organisationer var involverade i det.
Ganska snabbt stod konstruktörerna för alla företag som deltog i programmet inför ett allvarligt problem. Skapandet av en höghastighetsraket med låg höjd ställde särskilda krav på framdrivningssystemet och en lång räckvidd-på bränsletillförseln. En raket med erforderliga egenskaper visade sig vara oacceptabelt stor och tung, vilket krävde radikala lösningar. I början av 1957 dök de första förslagen upp att utrusta nya missiler med kärnkraftsramjetmotorer.
I början av 1957 kopplades Lawrence Radiation Laboratory (nu Livermore National Laboratory) till programmet. Hon var tvungen att studera problemen med kärnmotorer och utveckla en fullvärdig modell av detta slag. Arbetet med det nya kraftverket utfördes som en del av ett program med kodnamnet Pluto. Dr Ted Merkle utsågs att leda Pluto.
Produktlayout SLAM. Figur Merkle.com
I framtiden arbetades det samtidigt med en lovande motor och tre typer av kryssningsmissiler. I september 1959 bestämde Pentagon den bästa versionen av det nya vapnet. Vinnaren av tävlingen blev Ling-Temco-Vought (LTV) med projektet SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). Det var hon som var tvungen att slutföra designen och sedan bygga experimentella missiler för testning och senare etablera massproduktion.
SLAM -projekt
Särskilda krav ställdes på det nya vapnet, vilket ledde till behovet av att tillämpa de mest vågade besluten. Specifika förslag kom fram i samband med flygramen, motorn och till och med nyttolasten och hur den användes. Men allt detta gjorde det möjligt att uppfylla kundens krav.
LTV föreslog en kryssningsmissil med en längd av cirka 27 m och en startvikt på cirka 27,5 ton. Det var tänkt att använda en spindelformad flygkropp med hög bildförhållande, i vars näsa den främre empennagen placerades, och i mitten och svansen fanns en deltavinge med ett litet span. Under flygkroppen, i en vinkel mot längdaxeln, fanns en utskjutande luftintagshink. På rakets yttre yta bör startande fastdrivna motorer installeras.
Enligt beräkningar borde marschfartens hastighet ha nått M = 3, 5, och huvuddelen av banan hade en höjd av endast 300 m. I detta fall, en stigning till en höjd av 10, 7 km och acceleration till en en hastighet på M = 4, 2 var tänkt. Detta ledde till allvarliga termiska och mekaniska belastningar och ställde särskilda krav på flygplanet. Den senare föreslogs att monteras av värmebeständiga legeringar. Vissa delar av beklädnaden var också planerade att vara gjorda av radiotransparenta material med erforderlig hållfasthet.
Raket flygdiagram. Figur Globalsecurity.org
Ingenjörerna lyckades slutligen uppnå enastående strukturell hållfasthet och stabilitet, vilket översteg de befintliga kraven. På grund av detta fick raketen det inofficiella smeknamnet "flygande kofot". Det är värt att notera att detta smeknamn, till skillnad från det andra, inte var stötande och angav projektets styrkor.
Ett speciellt kraftverk gjorde det möjligt att optimera utformningen av de interna volymerna genom att eliminera behovet av bränsletankar. Kroppens näsa gavs under autopiloten, styrutrustning och andra medel. Ett nyttolastfack med specialutrustning placerades nära tyngdpunkten. Kroppens svansdel rymde en kärnkraftsramjetmotor.
SLAM -missilstyrningssystemet var ansvarigt för TERCOM -typen. Ombord på produkten föreslogs att placera en terrängundersökningsradarstation. Automatisering var tänkt att jämföra den underliggande ytan med referensytan och på grundval av detta korrigera flygbanan. Kommandon utfärdades till bogroderbilarna. Liknande verktyg har redan testats i tidigare projekt och har visat sig bra.
Till skillnad från andra kryssningsmissiler fick SLAM -produkten bära inte ett stridsspets, utan 16 separata stridsspetsar. Termonukleära laddningar med en kapacitet på 1, 2 Mt placerades i skrovets mittfack och måste tappas en efter en. Beräkningar har visat att tappning av en laddning från en höjd av 300 m allvarligt begränsar dess effektivitet och hotar även skjutbilen. I detta avseende föreslogs ett originalsystem för att skjuta stridsspetsar. Det föreslogs att skjuta upp blocket och skicka det till målet längs en ballistisk bana, vilket gjorde det möjligt att detonera på optimal höjd, och också lämnade tillräckligt med tid för att missilen kunde lämna.
Tester av SLAM -modellen i en vindtunnel, 22 augusti 1963. Foto av NASA
Raketen var tänkt att lyfta från en stationär eller mobil bärraket med tre fastdrivna startmotorer. Efter att ha fått den önskade hastigheten kunde hållaren slå på. Som det senare övervägdes en lovande produkt från Lawrence Laboratory. Hon var tvungen att skapa en ramjet -kärnmotor med de nödvändiga dragkraftsparametrarna.
Enligt beräkningar kan en SLAM -raket som drivs av Pluto -programmet ha en nästan obegränsad flygsträcka. När man flyger på en höjd av 300 m översteg det beräknade räckvidden 21 tusen km och vid maximal höjd nådde det 182 tusen km. Maxhastigheten nåddes på hög höjd och överskred M = 4.
LTV SLAM -projektet tänkte sig en original metod för stridsarbete. Raketen var tänkt att lyfta med hjälp av startmotorer och gå till målet eller gå till ett förutbestämt hållområde. Det stora utbudet av höghöjdsflyg gjorde det möjligt att starta inte bara omedelbart före attacken, utan också under den hotade perioden. I det senare fallet var raketen tvungen att stanna i det givna området och vänta på kommandot, och efter att ha tagit emot den, skulle den skickas till målen.
Det föreslogs att utföra den största möjliga delen av flygningen på hög höjd och hög hastighet. När den närmar sig ansvarsområdet för fiendens luftförsvar skulle raketen sjunka till en höjd av 300 m och riktas till det första av de tilldelade målen. När du passerade bredvid den föreslogs att släppa det första stridsspetsen. Vidare kan raketen träffa ytterligare 15 fiendemål. Efter att ammunitionen var förbrukad kan en SLAM -produkt utrustad med en kärnmotor falla på ett annat mål och även bli en atombomb.
Erfaren Tory II-A motor. Foto Wikimedia Commons
Dessutom övervägdes ytterligare två alternativ för att åsamka fienden skada. Under flygningen med en hastighet av M = 3, 5 skapade SLAM-raketen en kraftig chockvåg: under lågflygning utgjorde den en fara för markföremål. Dessutom kännetecknades den föreslagna kärnmotorn av ett extremt starkt "avgas" för strålning som kan infektera området. Således kan missilen skada fienden genom att helt enkelt flyga över hans territorium. Efter att ha tappat stridshuvudet 16 kunde det fortsätta flyga och först efter att kärnbränslet hade tagit slut kunde det träffa det sista målet.
Pluto -projekt
I enlighet med SLAM -projektet skulle Lawrence Laboratory skapa en ramjetmotor baserad på en kärnreaktor. Denna produkt måste ha en diameter på mindre än 1,5 m med en längd på cirka 1,63 m. För att uppnå önskade prestandaegenskaper måste motorreaktorn uppvisa en värmeeffekt på 600 MW.
Principen för drift av en sådan motor var enkel. Den inkommande luften genom luftintaget var tvungen att komma in direkt i reaktorkärnan, värmas upp och matas ut genom munstycket, vilket skapade dragkraft. Implementeringen av dessa principer i praktiken har dock visat sig vara extremt svår. Först och främst var det ett problem med materialen. Även värmebeständiga metaller och legeringar klarade inte av de förväntade termiska belastningarna. Det beslutades att ersätta några av kärnans metalldelar med keramik. Material med erforderliga parametrar beställdes av Coors Porslin.
Enligt projektet hade kärnan i en kärnkraftsramjetmotor en diameter på 1,2 m med en längd på något mindre än 1,3 m. Det föreslogs att placera 465 tusen bränsleelement i den på en keramisk bas, tillverkad i form av keramik rör 100 mm långa och 7,6 mm i diameter … Kanalerna inuti och mellan elementen var avsedda för luftpassage. Den totala massan av uran nådde 59,9 kg. Under motordrift bör temperaturen i kärnan ha nått 1277 ° C och bibehållas på denna nivå på grund av kylluftflödet. En ytterligare temperaturhöjning med endast 150 ° kan leda till förstörelse av de viktigaste strukturella elementen.
Brödbrädprover
Den svåraste delen av SLAM-projektet var den ovanliga motorn, och det var han som behövde kontrolleras och finjusteras i första hand. Speciellt för att testa ny utrustning har Lawrence Laboratory byggt ett nytt testkomplex med en yta på 21 kvm. km. En av de första var ett stativ för testning av ramjetmotorer utrustade med tryckluftsförsörjning. Stativtankarna innehöll 450 ton tryckluft. På avstånd från motorläget placerades en kommandopost med ett skydd avsett för en två veckors vistelse för testarna.
Tory II-A, ovanifrån. Foto Globalsecurity.org
Byggandet av komplexet tog lång tid. Samtidigt utvecklade specialister under ledning av T. Merkle ett projekt för en motor för en framtida raket och skapade också en prototypversion för bänkprov. I början av sextiotalet ledde detta arbete till en produkt med kodnamnet Tory II-A. Själva motorn och ett stort antal hjälpsystem placerades på järnvägsplattformen. Motorns dimensioner uppfyllde inte kundens krav, men även i denna form kunde prototypen visa sin förmåga.
Den 14 maj 1961 skedde den första och sista testlanseringen av Tory II-A-motorn. Motorn gick bara några sekunder och utvecklade en dragkraft långt under vad som krävs för en raket. Ändå bekräftade han den grundläggande möjligheten att skapa en kärnkraftsramjetmotor. Dessutom fanns det anledning till återhållsam optimism: mätningar visade att de faktiska motorutsläppen är betydligt lägre än de beräknade.
Som ett resultat av Tory II-A-testet började utvecklingen av en förbättrad B-motor. Den nya Tory II-B-produkten skulle ha fördelar jämfört med sin föregångare, men det beslutades att inte byggas eller testas. Med erfarenhet av två projekt utvecklades nästa bänkprov - Tory II -C. Från den tidigare prototypen skilde sig denna motor i reducerade dimensioner, motsvarande begränsningarna för raketflygplanet. Samtidigt kunde han visa egenskaper nära de som SLAM -utvecklarna kräver.
I maj 1964 var Tory II-C-motorn förberedd för sin första testkörning. Kontrollen skulle äga rum i närvaro av representanter för flygvapnets kommando. Motorn startades framgångsrikt och den fungerade i cirka 5 minuter, med all luft i stället. Produkten utvecklade en effekt på 513 MW och producerade en dragkraft på lite mindre än 15,9 ton. Detta var fortfarande inte tillräckligt för SLAM -raketen, men förde projektet närmare det ögonblick då det skapades en kärnkraftsramjetmotor med de nödvändiga egenskaperna.
Experimentmotorns aktiva zon. Foto Globalsecurity.org
Experter noterade framgångsrika tester i en närliggande bar, och nästa dag började de arbeta med nästa projekt. Den nya motorn, som preliminärt heter Tory III, skulle helt uppfylla kundens krav och ge SLAM -raketen de önskade egenskaperna. Enligt uppskattningar av den tiden kunde en experimentell raket med en sådan motor ha gjort sin första flygning 1967-68.
Problem och nackdelar
Tester av en fullvärdig SLAM-raket var fortfarande en fråga om en avlägsen framtid, men kunden i person i Pentagon hade redan obekväma frågor om detta projekt. Både enskilda komponenter i raketen och dess koncept som helhet kritiserades. Allt detta påverkade projektets utsikter negativt, och en ytterligare negativ faktor var tillgången på ett mer framgångsrikt alternativ i form av de första interkontinentala ballistiska missilerna.
För det första visade sig det nya projektet vara oerhört dyrt. SLAM -raketen inkluderade inte de billigaste materialen, och utvecklingen av motorn för den blev ett separat problem för Pentagon -finansiärerna. Det andra klagomålet gällde produktsäkerhet. Trots de uppmuntrande resultaten från Pluto -programmet förorenade motorerna i Tory -serien terrängen och utgjorde en fara för deras ägare.
Därför följde frågan om ett område för att testa framtida prototypmissiler. Kunden krävde att utesluta möjligheten att en missil träffar bosättningsområdena. Det första var förslaget om bundna tester. Det föreslogs att utrusta raketen med en bunden kabel ansluten till ett ankare på marken, runt vilken den kunde flyga i en cirkel. Ett sådant förslag avvisades dock på grund av uppenbara brister. Sedan idén om testflygningar över Stilla havet i området cirka. Vakna. Efter att ha slut på bränsle och färdigställt flygningen fick raketen sjunka på stora djup. Detta alternativ passade inte heller militären fullt ut.
Tory II-C motor. Foto Globalsecurity.org
Den skeptiska inställningen till den nya kryssningsmissilen manifesterade sig på olika sätt. Till exempel började förkortningen SLAM från en viss tid att dechiffrera som Slow, Low And Messy - "Slow, low and dirty", som antydde raketmotorns karakteristiska problem.
Den 1 juli 1964 beslutade Pentagon att stänga SLAM- och Pluto -projekten. De var för dyra och komplexa och inte tillräckligt säkra för att framgångsrikt kunna fortsätta och uppnå önskat resultat. Vid den här tiden hade cirka 260 miljoner dollar (mer än 2 miljarder dollar i löpande priser) spenderats på programmet för utveckling av en strategisk kryssningsmissil och en motor för den.
Erfarna motorer kastades som onödiga och all dokumentation skickades till arkivet. Projekten har dock gett några verkliga resultat. Nya metalllegeringar och keramik som utvecklats för SLAM användes senare inom olika områden. När det gäller själva idéerna om en strategisk kryssningsmissil och en kärnkraftsramjetmotor diskuterades de då och då på olika nivåer, men accepterades inte längre för genomförande.
SLAM -projektet kan leda till uppkomsten av unika vapen med enastående egenskaper som allvarligt kan påverka strejkpotentialen för de amerikanska strategiska kärnvapenstyrkorna. Att få sådana resultat var dock förknippat med många problem av olika slag, från material till kostnad. Som ett resultat avvecklades SLAM- och Pluto -projekten till förmån för mindre vågade, men enkla, prisvärda och billiga utvecklingar.
