Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer

Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer
Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer

Video: Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer

Video: Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer
Video: Roman Emperors Murdered by Their Own Soldiers Part 3 | Praetorian Guard 2024, April
Anonim

Kärnkraftseuforin på femtiotalet av förra seklet gav upphov till många djärva idéer. Kärnklyvningen i atomkärnan föreslogs användas inom alla vetenskaps- och teknikområden, eller till och med i vardagen. Flygplanskonstruktörer lämnade inte heller henne utan uppsikt. Kärnreaktorernas höga effektivitet gjorde det i teorin möjligt att uppnå otroliga flygegenskaper: nya flygplan med kärnkraftsmotorer kunde flyga med höga hastigheter och täcka upp till flera hundratusen miles vid en "tankning". Men alla dessa fördelar med kärnkraft kompenserades mer än väl av minus. Reaktorn, inklusive luftfarten, måste vara utrustad med en hel rad skyddsutrustning så att den inte skulle utgöra en fara för besättningen och servicepersonal. Dessutom förblev frågan om det optimala systemet för en kärnkraftsmotor öppen.

Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer
Amerikanskt projekt av ett supersoniskt bombplan med kärnkraftsmotorer

Omkring mitten av femtiotalet beslutade amerikanska kärnforskare och flygplanskonstruktörer om en rad problem som måste lösas för framgångsrik konstruktion av ett användbart flygplan med ett kärnkraftverk. Det största problemet som förhindrade skapandet av en fullvärdig atommaskin var strålningsrisken. Reaktorns acceptabla skydd visade sig vara för stort och tungt för att kunna lyftas av den tidens plan. Reaktorns dimensioner ledde till en mängd andra problem, både tekniska och operativa.

Bland annat arbetade de med problemet med utseendet på ett praktiskt tillämpbart atomfly på Northrop Aircraft. Redan 1956-57 utvecklade de sina egna åsikter om sådan teknik och bestämde huvuddragen i ett sådant flygplan. Tydligen förstod Northrop -företaget att atommaskinen, med alla dess fördelar, förblir för komplicerad för produktion och drift, och därför är det inte nödvändigt att dölja huvudidéerna om sitt utseende under sekretessetiketter. Så, i april 1957 publicerade tidningen Popular Mechanics intervjuer med flera forskare och anställda i Northrop, som var med och definierade formen på ett atomfly. Dessutom togs detta ämne upprepade gånger upp av andra publikationer.

Ett team av ingenjörer på Northrop, ledd av kärnteknologspecialisten Lee A. Olinger, arbetade med att utforma ett lovande flygplan och löste tekniska problem när de kom fram och använde de enklaste och mest uppenbara lösningarna. Så, huvudproblemet med alla atomdrivna flygplan - de oacceptabelt stora dimensionerna och vikten av ett kraftverk med en kärnreaktor - försökte lösas genom att helt enkelt öka flygplanets storlek. För det första skulle detta hjälpa till att optimalt hantera flygplanets interna volymer, och för det andra skulle det i detta fall vara möjligt att separera cockpit och reaktorn så mycket som möjligt.

Med en flygplanslängd på minst 60-70 meter kan två grundläggande layouter användas. Den första innebar standardplaceringen av sittbrunnen i flygkroppens näsa och reaktorn på baksidan av den. Den andra tanken var att installera en reaktor i flygplanets näsa. I detta fall borde cockpiten ha varit placerad på kölen. Denna design var mycket mer komplex och därför ansågs den uteslutande vara ett alternativ.

Syftet med Olinger -gruppens arbete var inte bara att bestämma utseendet på ett lovande atomfly, utan att skapa ett preliminärt utkast till ett visst supersoniskt strategiskt bombplan. Dessutom var det planerat att utvärdera möjligheten att utveckla och bygga ett passagerar- eller transportflygplan med hög flygprestanda. Allt detta togs i beaktande vid utarbetandet av basbomberns utseende och påverkade dess konstruktion avsevärt.

Så, kraven på hastighet ledde till det faktum att det projicerade hypotetiska flygplanet fick en deltavinge placerad på baksidan av flygkroppen. Det svanslösa systemet ansågs vara det mest lovande när det gäller layout. Det gjorde det möjligt att flytta reaktorn så långt som möjligt från sittbrunnen i flygplanets näsa och därigenom förbättra besättningens arbetsförhållanden. Kärntekniska turbojetmotorer skulle placeras i ett enda paket ovanför vingen. Två kölar fanns på vingens övre yta. I en av projektets varianter, för att förbättra flygprestanda, var vingen ansluten till flygkroppen med hjälp av en lång och kraftfull pylon.

De största frågorna togs upp av kärnkraftverket. De experimentella konstruktionerna av reaktorer som fanns tillgängliga i mitten av femtiotalet, vars dimensioner teoretiskt sett tillät dem att installeras på flygplan, uppfyllde inte viktkraven. En acceptabel skyddsnivå kan endast tillhandahållas av en flerskiktsstruktur gjord av metaller, betong och plast som väger cirka 200 ton. Naturligtvis var detta för mycket även för ett stort och tungt flygplan med en uppskattad vikt på högst 220-230 ton. Därför kunde flygplanskonstruktörer bara hoppas på ett tidigt utseende av mindre tunga skyddsmedel med tillräckliga egenskaper.

Motorer blev en annan kontroversiell punkt. Det mesta av "konceptkonsten" för ett lovande atomfly visar flygplan med åtta jetmotorer. Av objektiva skäl, nämligen på grund av avsaknaden av färdiga kärntekniska turbojetmotorer, övervägde Northrop-ingenjörer två alternativ för ett kraftverk, med öppna och slutna kretsmotorer. De skilde sig från varandra genom att i den första typen av motor, med en öppen cykel, måste den atmosfäriska luften efter kompressorn gå direkt in i reaktorkärnan, där den värmdes upp och sedan omdirigerades till turbinen. I en motor med sluten cykel ska luften inte lämna kanalen och värmas upp från värmeväxlaren i flödet med kylvätskan som cirkulerar i den från reaktorslingan.

Båda systemen var mycket komplexa och miljöfarliga. En öppen motor, där uteluften var i kontakt med elementen i kärnan, skulle lämna ett radioaktivt spår bakom sig. Den slutna cykeln var mindre farlig, men att överföra tillräckligt med energi från reaktorn till värmeväxlaren visade sig vara ganska utmanande. Man måste komma ihåg att amerikanska designers började arbeta med skapandet av kärnstrålemotorer för flygplan i slutet av fyrtiotalet. Men i mer än tio år lyckades de inte bygga en fungerande motor som lämpar sig för installation även på ett experimentflygplan. Av denna anledning fick Olingers team endast arbeta med några hypotetiska siffror och de utlovade parametrarna för de motorer som skapas.

Baserat på de egenskaper som deklareras av motorutvecklarna har ingenjörerna i Northrop -företaget bestämt ungefärliga flygdata för flygplanet. Enligt deras beräkningar kan bombplanen accelerera till en hastighet tre gånger ljudets hastighet. När det gäller flygintervallet begränsades denna parameter endast av besättningens kapacitet. I teorin var det till och med möjligt att utrusta en bombplan med ett hushållsblock med lounger, ett kök och ett badrum. I det här fallet kan flera besättningar vara på planet samtidigt och arbeta i skift. Detta skulle dock bara vara möjligt med kraftfullt skydd. Annars bör flygtiden inte ha överstigit 18-20 timmar. Beräkningar har visat att ett sådant flygplan kan flyga minst 100 tusen mil vid en tankning med kärnbränsle.

Oavsett plan och typ av färdig motor eller flygegenskaper visade det nya flygplanet sig vara stort och tungt. Dessutom skulle den vara utrustad med en deltavinge, som har specifika aerodynamiska egenskaper. Således behövde en kärnstrategisk bombplan en särskilt lång bana. Konstruktionen av ett sådant objekt lovade enorma kostnader, på grund av vilka bara några nya flygfält kunde "gnaga" ett rejält hål i militärbudgeten. Dessutom kunde militären inte snabbt bygga upp ett brett nätverk av sådana flygfält, varför lovande bombplan riskerade att förbli bundna till bara några få baser.

Problemet med basering föreslogs att lösas på ett ganska enkelt, men originellt sätt. Markflygplatser skulle bara lämnas för transportflygplan, eller inte bygga dem alls. Strategiska bombplan skulle i sin tur tjäna vid kustbaser och ta av från vattnet. För detta ändamål introducerade Olingers grupp ett skidchassi anpassat för start och landning på vattnet i form av atomflygplanet. Om det behövs kan bombplanen troligen vara utrustad med ett landningsställ på hjul, men endast vattnets yta skulle användas som landningsbana.

I en intervju med Popular Mechanics -tidningen L. A. Olinger uppskattade tidsramen för skapandet av den första prototypen atomflygplan till 3-10 år. Således kunde Northrop-företaget i slutet av sextiotalet börja skapa ett fullfjädrat projekt av ett strategiskt överljudsbombplan med kärnkraftsturbotmotorer. Men den tänkbara kunden på sådan utrustning tänkte annorlunda. Allt arbete på femtiotalet inom kärnkraftsmotorer för flygplan gav nästan inget resultat. Det var möjligt att behärska ett antal nya tekniker, men det fanns inget avsett resultat, liksom det fanns inga fullvärdiga förutsättningar för det.

1961, J. F. Kennedy, som genast visade intresse för lovande flygprojekt. Bland annat låg dokument om projekten för kärnkraftsflygmotorer på hans bord, varifrån det följde att kostnaderna för programmen växte, och resultatet var fortfarande avlägset. Dessutom hade det vid denna tidpunkt uppstått ballistiska missiler som kunde ersätta strategiska bombplan. Kennedy beordrade att stänga alla projekt relaterade till turbojetmotorer och att göra mindre fantastiska, men mer lovande saker. Som ett resultat lämnades det hypotetiska planet, som Northrop Aircraft -anställda engagerade sig i att bestämma utseendet, utan motorer. Ytterligare arbete i denna riktning erkändes som meningslöst och projektet stängdes. Det mest ambitiösa projektet för ett atomflygplan förblev i utvecklingsstadiet av utseendet.

Rekommenderad: