Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka

Mundarija:

Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka
Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka

Video: Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka

Video: Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka
Video: Skott Ritter va Jeff Norman Qrim ko'prigidagi hujumni muhokama qiladi va o'z tinglovchilarining 2024, Aprel
Anonim
Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka
Yadro aviatsiyasi: o'tmishdan kelajakka

XX asrning 50-70-yillarida to'plangan tajriba XXI asrda ham foydali bo'ladi

Erda, gidrosferada va hatto kosmosda mustahkam joylashgan atom energiyasi havoda ildiz otmaganligi g'alati tuyulishi mumkin. Bu aniq xavfsizlik nuqtai nazaridan (faqat ular emas) aviatsiyaga atom elektr stantsiyalarini (AES) kiritilishining aniq texnik va ekspluatatsion afzalliklaridan ustun kelganida sodir bo'ladi.

Shu bilan birga, bunday samolyotlar bilan sodir bo'lgan hodisalarning jiddiy oqibatlarini, agar ular mukammal bo'lsa, atom elektr stantsiyalaridan (AES) foydalanadigan kosmik tizimlarga qaraganda yuqori deb hisoblash qiyin. Va ob'ektivlik uchun eslash kerak: 1978 yilda AQSh parchalari Kanada hududiga qulashi bilan sodir bo'lgan AQSh-A tipidagi Sovet kosmos-954 sun'iy yo'ldoshining avariyasi., dengiz kosmik razvedkasi va nishonlarni belgilash tizimini qisqartirishga olib kelmadi. (MKRTs) "Legend", elementi US-A (17F16-K) qurilmalari edi.

Boshqa tomondan, gaz turbinali dvigatelda havoga etkazib beriladigan yadroviy reaktorda issiqlik hosil qilish orqali turtki yaratishga mo'ljallangan aviatsiya atom elektr stantsiyasining ish sharoitlari termoelektr generatorlari bo'lgan sun'iy yo'ldosh atom elektr stantsiyalaridan mutlaqo farq qiladi. Bugungi kunda yadroviy boshqarishning aviatsiya tizimining ikkita sxemasi taklif qilindi - ochiq va yopiq. Ochiq turdagi sxema kompressor tomonidan to'g'ridan-to'g'ri reaktor kanallarida siqilgan havoni isitishni, keyinchalik uning oqimi orqali chiqib ketishini, yopiq turida esa havo almashinuvi yordamida isitishini ta'minlaydi. sovutish suvi aylanadi. Yopiq zanjir bitta yoki ikkita zanjirli bo'lishi mumkin va operatsion xavfsizlikni ta'minlash nuqtai nazaridan, ikkinchi variant eng maqbul ko'rinadi, chunki birinchi zanjirli reaktor blokini zarba o'tkazmaydigan himoya qobig'iga joylashtirish mumkin. shulardan, samolyot halokatida halokatli oqibatlarning oldini oladi.

Yopiq turdagi aviatsiya yadroviy tizimlarida bosimli suv reaktorlari va tez neytronli reaktorlardan foydalanish mumkin. NPSning birinchi pallasida "tez" reaktorli ikki pallali sxemani amalga oshirishda, sovutuvchi sifatida suyuq ishqoriy metallar (natriy, lityum) va inert gaz (geliy) ishlatiladi, ikkinchisida ishqor metallar (suyuq natriy, evtektik natriy eritmasi va boshqalar) kaliy).

Havoda - REAKTOR

Atom energiyasidan aviatsiyada foydalanish g'oyasi 1942 yilda Manxetten loyihasi rahbarlaridan biri Enriko Fermi tomonidan ilgari surilgan. U AQSh Harbiy-havo kuchlari qo'mondonligi bilan qiziqdi va 1946 yilda amerikaliklar cheksiz masofali bombardimonchi va razvedka samolyotlarini yaratish imkoniyatlarini aniqlash uchun mo'ljallangan NEPA (yadroviy energiya samolyotlarini harakatlantirish) loyihasiga kirishdilar.

Birinchidan, ekipaj va er usti xizmat xodimlarini radiatsiyaga qarshi himoya qilish bilan bog'liq tadqiqotlarni o'tkazish va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan baxtsiz hodisalarga ehtimoliy-vaziyatli baho berish kerak edi. Ishni tezlashtirish maqsadida 1951 yilda NEPA loyihasi AQSh Harbiy -havo kuchlari tomonidan ANP (Samolyot yadroli harakat) maqsadli dasturiga kengaytirildi. Uning doirasida General Electric kompaniyasi ochiq sxemani, Pratt-Whitney kompaniyasi esa yopiq YSU sxemasini ishlab chiqdi.

Bo'lajak aviatsiya yadroviy reaktorini (faqat jismoniy ishga tushirish rejimida) va biologik himoyani sinab ko'rish uchun Convair kompaniyasining B-36H Tinchlik o'rnatuvchisi ketma-ket olti pistonli va to'rtta turbojetli dvigatel bilan jihozlangan. Bu yadroviy samolyot emas, balki reaktor sinovdan o'tkaziladigan uchish laboratoriyasi edi, lekin NB -36H - Yadro bombardimonchisi ("Atom bombardimoni") deb nomlangan. Kokpit qo'shimcha po'lat va qo'rg'oshin qalqoni bo'lgan qo'rg'oshin va rezina kapsulaga aylantirildi. Neytron nurlanishidan himoya qilish uchun korpusga suv bilan to'ldirilgan maxsus panellar joylashtirilgan.

1954 yilda Oak -Ridj milliy laboratoriyasi tomonidan yaratilgan ARE (Aircraft Reactor Experiment) prototipli samolyot reaktori eritilgan tuz - natriy ftor, tsirkonyum va uran tetrafloridlaridan 2,5 MVt quvvatga ega dunyodagi birinchi bir hil yadroviy reaktorga aylandi.

Bu turdagi reaktorlarning afzalligi yadroning vayron bo'lishi bilan baxtsiz hodisaning mumkin emasligidadir, va yopiq turdagi NSU samolyotli yoqilg'i tuzi aralashmasining o'zi asosiy sovutish suvi vazifasini bajaradi. Agar eritilgan tuz sovutish suvi sifatida ishlatilsa, masalan, natriy bilan solishtirganda, eritilgan tuzning issiqlik sig'imi kichik o'lchamdagi aylanma nasoslardan foydalanishga imkon beradi va metall sarfini kamaytiradi. umuman reaktor zavodining dizayni va past issiqlik o'tkazuvchanligi yadroviy samolyot dvigatelining to'satdan harorat sakrashlariga qarshi barqarorligini ta'minlashi kerak edi.

ARE reaktori asosida amerikaliklar YSU HTRE (issiqlik uzatish reaktorlari tajribasi) eksperimental aviatsiyasini ishlab chiqdilar. Uzoq gapirmasdan, General Dynamics B-36 va B-47 "Stratojet" strategik bombardimonchilari uchun ketma-ket J47 turbojet dvigateliga asoslangan X-39 samolyot yadroviy dvigatelini loyihalashtirdi-yonish kamerasi o'rniga unga reaktor yadrosi qo'yildi.

Convair X-39 ni X-6 ga etkazib berishni niyat qilgan-ehtimol uning prototipi 1956 yilda birinchi parvozini amalga oshirgan B-58 Hustler tovushdan yuqori strategik bombardimonchi bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, o'sha YB-60 kompaniyasining tajribali subsonik bombardimonchisining atom versiyasi ham ko'rib chiqilgan. Biroq, amerikaliklar X-39 reaktor yadrosining havo kanallari devorlarining aşınması, samolyot radioaktiv iz qoldirib, atrof-muhitni ifloslanishiga olib keladi, deb o'ylab, ochiq elektronli yadroviy boshqaruv tizimidan voz kechishdi..

Muvaffaqiyatga umidni General Dynamics ham ishtirok etgan Pratt-Whitney kompaniyasining radiatsiyaviy xavfsizroq yopiq atom elektr stantsiyasi va'da qilgan. Ushbu dvigatellar uchun "Convair" kompaniyasi NX-2 eksperimental samolyotlarini qurishni boshladi. Ushbu turdagi atom elektr stantsiyalariga ega atom bombardimonchilarining turbojet va turboprop versiyalari ishlab chiqilmoqda.

Biroq, 1959 yilda SSSRdagi kontinental AQShdan nishonga zarba berishga qodir Atlas qit'alararo ballistik raketalarning qabul qilinishi, ANP dasturini zararsizlantirdi, ayniqsa, atom samolyotlarining ishlab chiqarish namunalari 1970 yilgacha deyarli paydo bo'lmagan. Natijada, 1961 yil mart oyida AQShda bu sohadagi barcha ishlar prezident Jon Kennedi shaxsiy qarori bilan to'xtatildi va haqiqiy atom samolyoti hech qachon qurilmadi.

NB-36H uchish laboratoriyasining bomba bo'linmasida joylashgan ASTR (Aircraft Shield Test Reactor) reaktorining parvoz namunasi dvigatellarga ulanmagan, uran dioksidida ishlaydigan va sovutilgan 1 MVt tez neytronli reaktor edi. maxsus havo olish joylari orqali qabul qilingan havo oqimi.1955 yil sentyabridan 1957 yil martigacha NB-36H ASTR bilan Nyu-Meksiko va Texas shtatlarining aholi yashamaydigan joylari bo'ylab 47 ta parvozni amalga oshirdi, shundan keyin mashina hech qachon osmonga ko'tarilmadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, AQSh harbiy -havo kuchlari qanotli raketalar uchun yadroviy dvigatel yoki 1960 -yillarga qadar aytilganidek, raketa samolyotlari muammosini ham hal qilgan. Pluton loyihasi doirasida Livermor laboratoriyasi SLAMdan tez uchuvchi qanotli raketaga o'rnatilishi rejalashtirilgan Tory yadroviy ramjet dvigatelining ikkita namunasini yaratdi. Reaktor yadrosidan o'tib, havoni "atomli isitish" tamoyili bu erda ochiq turdagi yadroviy gaz turbinali dvigatellardagidek edi, faqat bitta farq bor edi: ramjetli dvigatelda kompressor va turbin yo'q. 1961-1964 yillarda er yuzida muvaffaqiyatli sinovdan o'tgan Tori-bu birinchi va hozirgacha yagona ishlaydigan haqiqiy aviatsiya (aniqrog'i, raketa va aviatsiya) atom elektr stantsiyalari. Ammo bu loyiha balistik raketalarni yaratishdagi muvaffaqiyatlar fonida ham umidsiz deb yopildi.

Qabul qiling va ortda qoling

Albatta, atom energiyasidan amerikaliklardan mustaqil aviatsiyada foydalanish g'oyasi SSSRda ham ishlab chiqilgan. Aslida, G'arbda ular Sovet Ittifoqida bunday ish olib borilayotganidan bexosdan shubha qilishgan, lekin ular haqidagi haqiqatni birinchi marta oshkor qilish bilan ular tartibsizlikka tushib qolishgan. 1958 yil 1 -dekabrda Aviatsiya haftaligi shunday xabar berdi: SSSR yadroviy dvigatelli strategik bombardimonchi samolyotini yaratmoqda, bu Amerikada katta hayajonga sabab bo'ldi va hatto so'nishni boshlagan ANP dasturiga qiziqishni saqlab qolishga yordam berdi. Biroq, maqolaga ilova qilingan chizmalarda muharrir rassom VM Myasishchev eksperimental konstruktorlik byurosining M-50 samolyotini aniq tasvirlab berdi, u "tururojet dvigatellari" to'liq "futuristik" ko'rinishga ega edi.. Aytgancha, ushbu nashrdan keyin SSSR KGBida "ko'rgazma" davom ettiriladimi-yo'qmi noma'lum: M-50 ishi eng maxfiylik muhitida bo'lib o'tdi, bombardimonchi birinchi parvozini kechroq amalga oshirdi. G'arb matbuotida 1959 yil oktyabr oyida va avtomobil 1961 yil iyul oyida Tushino paradida keng jamoatchilikka taqdim etilgan.

Sovet matbuotiga kelsak, birinchi marta atom texnikasi haqida 1955 yil 8 -sonli "Technics - Youth" jurnali eng umumiy ma'noda aytgan edi: "Atom energiyasi sanoat, energetika, qishloq xo'jaligi va Dori. Ammo u aviatsiyada qo'llaniladigan vaqt uzoq emas. Aerodromlardan ulkan mashinalar osongina havoga ko'tariladi. Yadro samolyotlari siz xohlagancha uzoq vaqt ucha oladi, bir necha oy erga cho'kmaydi va butun dunyo bo'ylab o'nlab tezlikdan yuqori tezlikda uchadi. Jurnal transport vositasining harbiy maqsadiga ishora qilib (fuqarolik samolyotlari "xohlagancha" osmonda bo'lishi shart emas), shunga qaramay, ochiq turdagi atom elektr stantsiyasi bo'lgan yuk-yo'lovchi samolyotining taxminiy sxemasini taqdim etdi..

Biroq, Myasishchevskiy kollektivi, yakka o'zi emas, atom elektr stantsiyalari bo'lgan samolyotlar bilan shug'ullangan. Sovet fiziklari 40 -yillarning oxiridan boshlab ularning yaratilish imkoniyatlarini o'rgangan bo'lishsa -da, Sovet Ittifoqida bu yo'nalishdagi amaliy ishlar AQShga qaraganda ancha kech boshlandi va uning boshlanishi Vazirlar Kengashi qarori bilan qo'yildi. SSSR 1955 yil 12 avgustdagi 1561-868-son. Uning so'zlariga ko'ra, OKB-23 V. M. Myasishchev va OKB-156 A. N. Tupolev, shuningdek OKB-165 A. M. Lyulka va OKB-276 N. D. Kuznetsov samolyotlariga atom strategik bombardimonchi samolyotlarini ishlab chiqish vazifasi yuklatilgan.

Samolyot yadroviy reaktori akademiklar I. V. Kurchatov va A. P. Aleksandrov nazorati ostida yaratilgan. Maqsad amerikaliklarniki bilan bir xil edi: mamlakat hududidan uchib, dunyoning istalgan nuqtasiga (birinchi navbatda, AQShda) nishonga zarba bera oladigan mashina olish.

Sovet atom aviatsiyasining o'ziga xos xususiyati shundaki, bu mavzu AQShda allaqachon unutilgan bo'lsa ham davom etdi.

Yadro boshqaruv tizimini yaratish jarayonida ochiq va yopiq elektron sxemalar chuqur tahlil qilindi. Shunday qilib, "B" kodini olgan ochiq turdagi sxema bo'yicha Lyulka konstruktorlik byurosi turbokompressor milining halqali reaktordan o'tishi bilan ikki turdagi atom -turbojetli dvigatellarni ishlab chiqdi. oqi egri yo'lida joylashgan, reaktor tashqarisidagi mil bilan. O'z navbatida, Kuznetsov konstruktorlik byurosi dvigatellarda yopiq "A" sxemasi bo'yicha ishlagan.

Myasishchev konstruktorlik byurosi darhol eng qiyin vazifani-juda yuqori tezlikdagi atom bombardimonlarini loyihalashni hal qilishga kirishdi. Hatto bugun ham, 50 -yillarning oxirida ishlab chiqarilgan bo'lajak avtomobillarning diagrammalariga qarab, 21 -asr texnik estetikasining xususiyatlarini aniq ko'rish mumkin! Bu "60", "60M" (yadroviy dengiz samolyoti), "62" samolyotlarining "B" sxemasidagi Lyulkovsk dvigatellari uchun loyihalari, shuningdek "30" - Kuznetsov dvigatellari ostida. "30" bombardimonchi samolyotining kutilgan xususiyatlari hayratlanarli: maksimal tezlik - 3600 km / soat, kruiz tezligi - 3000 km / soat.

Biroq, OKB-23 mustaqil ravishda tugatilishi va V. N. Chelomeyning OKB-52 raketasi va kosmosiga kiritilishi tufayli Myasishchev yadroviy samolyotining batafsil dizayniga kelmadi.

Dasturda ishtirok etishning birinchi bosqichida Tupolev jamoasi bortida reaktori bo'lgan amerikalik NB-36H ga o'xshash uchish laboratoriyasini yaratishi kerak edi. Tu-95LAL nomini oldi, u turboprop og'ir strategik bombardimonchi Tu-95M asosida qurilgan. Bizning reaktorimiz, xuddi Amerika singari, samolyot tashuvchi dvigatellari bilan bog'lanmagan. Sovet samolyot reaktorining Amerika reaktoridan tub farqi shundaki, u suv bilan sovutilgan, quvvati ancha past (100 kVt).

Maishiy reaktor birlamchi zanjirning suvi bilan sovutilgan, bu esa o'z navbatida havo qabul qilgichdan o'tgan havo oqimi bilan sovutilgan ikkilamchi kontaktlarning suviga issiqlik bergan. NK-14A Kuznetsov atom turboprop dvigatelining sxemasi shunday tuzilgan.

1961-1962 yillarda Tu-95LAL uchuvchi yadroviy laboratoriyasi biologik himoya tizimining samaradorligini va radiatsiya samolyotlar tizimiga ta'sirini o'rganish uchun reaktorni ish paytida ham, "sovuq" holatda ham 36 marta havoga ko'targan.. Sinov natijalariga ko'ra, Davlat Aviatsiya Texnologiyalari Qo'mitasi raisi P. V. Dementyev, shu bilan birga, 1962 yil fevral oyida mamlakat rahbariyatiga yozgan eslatmasida: YSU bilan OKB -301 SA Lavochkin ishlab chiqilgan. - K. Ch.), Harbiy texnika prototiplarini ishlab chiqish uchun olib borilayotgan tadqiqot ishlari etarli emasligi sababli, bu ishni davom ettirish kerak ".

OKB-156 konstruktiv zaxirasini ishlab chiqishda, Tupolev konstruktorlik byurosi Tu-95 bombardimonchisi asosida NK-14A atom turboprop dvigatelli Tu-119 eksperimental samolyotining loyihasini ishlab chiqdi. SSSRda qit'alararo ballistik raketalar va dengiz osti ballistik raketalari (suv osti kemalarida) paydo bo'lgan ultra uzoq masofali bombardimonchi samolyotini yaratish vazifasi o'z ahamiyatini yo'qotdi, Tupolevlar Tu-119ni o'tish davri modeli deb hisoblashdi. uzoq masofali Tu-114 yo'lovchi avialayneriga asoslangan, suv osti kemalariga qarshi yadroviy samolyot yaratish usuli, u ham Tu-95 dan "o'sgan". Bu maqsad Sovet rahbariyatining 1960 -yillarda amerikaliklar tomonidan Polaris ICBM va undan keyin Poseidon bilan suv osti yadroviy raketa tizimini joylashtirish haqidagi tashvishlariga to'liq mos keldi.

Biroq, bunday samolyotning loyihasi amalga oshirilmadi. Dizayn bosqichida qoldi va Tu-120 kodli YSU bilan Tupolevdan tez ovozli bombardimonchilar oilasini yaratish rejalari qoldi, ular suv osti kemalari uchun atom havo ovchisi singari 70-yillarda sinovdan o'tkazilishi rejalashtirilgan edi …

Shunga qaramay, Kremlga okeanlarning istalgan mintaqasida NATO yadroviy suv osti kemalariga qarshi kurashish uchun cheksiz uchish masofasiga ega suv osti kemalariga qarshi samolyot berish g'oyasi yoqdi. Bundan tashqari, bu mashina suv osti kemalariga qarshi qurollarning iloji boricha ko'proq o'q -dorilarini - raketalar, torpedalar, chuqurlik zaryadlari (shu jumladan yadroviy) va sonar qayiqlarini olib yurishi kerak edi. Shuning uchun tanlov og'ir yuk tashish quvvati 60 tonnalik An-22 "Antey" og'ir harbiy transport samolyotiga-dunyodagi eng katta keng korpusli turboprop laynerga to'g'ri keldi. Bo'lajak An-22PLO samolyoti standart NK-12MA o'rniga to'rtta NK-14A atom-turboprop dvigatellari bilan jihozlanishi rejalashtirilgan edi.

Qanotli mashinaning boshqa har qanday parkida bunday ko'rinmas narsalarni yaratish dasturi "Aist" kod nomini oldi va NK-14A uchun reaktor akademik A. P. Aleksandrov boshchiligida ishlab chiqilgan. 1972 yilda reaktor sinovlari An-22 uchish laboratoriyasi bortida boshlandi (jami 23 ta parvoz) va uning normal ishlashidagi xavfsizligi to'g'risida xulosa chiqarildi. Va jiddiy voqea sodir bo'lgan taqdirda, reaktor blokini va asosiy sxemani parashyut bilan yumshoq qo'nish bilan qulab tushayotgan samolyotdan ajratish ko'zda tutilgan edi.

Umuman olganda, "Aist" aviatsiya reaktori o'z sohasida yadroviy fan va texnologiyaning eng mukammal yutug'iga aylandi.

An-22 samolyoti asosida, shuningdek, R-27 suv osti ballistik raketasiga ega An-22R qit'alararo strategik aviatsiya raketa tizimini yaratish rejalashtirilganligini hisobga olsak, bunday tashuvchi qanday kuchli salohiyatga ega bo'lishi aniq. "atom kuchiga" o'tkazildi »NK-14A dvigatellari bilan! An-22PLO loyihasi ham, An-22R loyihasi ham amalga oshmagan bo'lsa-da, shuni aytish kerakki, mamlakatimiz aviatsiya atom elektr stantsiyasini yaratish borasida AQShni ortda qoldirdi.

Hech shubha yo'qki, bu tajriba, o'zining ekzotizmiga qaramay, baribir foydali bo'lishi mumkin, lekin amalga oshirishning yuqori sifat darajasida.

Uchuvchisiz ultra uzoq masofali razvedka va zarba beruvchi samolyot tizimlarining rivojlanishi yadroviy tizimlardan foydalanish yo'lidan o'tishi mumkin-bunday taxminlar allaqachon chet elda qilingan.

Olimlar, shuningdek, bu asrning oxiriga kelib, millionlab yo'lovchilarni atom energiyali yo'lovchi samolyotlari bilan tashish ehtimoli borligini bashorat qilishgan. Aviatsiya kerosinini yadro yoqilg'isiga almashtirish bilan bog'liq aniq iqtisodiy foyda bilan bir qatorda, biz atom energiyasi tizimiga o'tish bilan atmosferani karbonat angidrid bilan "boyitishni" to'xtatadigan aviatsiyaning hissasi keskin kamayishi haqida gapiramiz., global issiqxona effektiga.

Muallifning fikriga ko'ra, aviatsiya yadroviy tizimlari kelgusining o'ta og'ir yuk samolyotlariga asoslangan tijorat aviatsiya-transport majmualariga juda mos tushadi: masalan, yuk ko'tarish quvvati 400 tonna bo'lgan M-90 gigant "havo paromi", VM Myasishchev nomidagi eksperimental mashinasozlik zavodi dizaynerlari tomonidan taklif qilingan.

Albatta, jamoatchilik fikrini yadroviy fuqaro aviatsiyasi foydasiga o'zgartirish nuqtai nazaridan muammolar mavjud. Uning yadroviy va terrorizmga qarshi xavfsizligini ta'minlash bilan bog'liq jiddiy masalalarni ham hal qilish kerak bo'ladi (aytmoqchi, mutaxassislar favqulodda vaziyatda reaktorni parashyut bilan "o'qqa tutish" bilan ichki yechim haqida gapirishadi). Ammo yarim asrdan ko'proq vaqt oldin kaltaklangan yo'lni piyoda egallaydi.

Tavsiya: