Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели

Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели
Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели

Видео: Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели

Видео: Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели
Видео: Crazy Mega Project!! Russia new $300 million Supersonic Bomber 2024, Ноември
Anonim

Ядрената еуфория от петдесетте години на миналия век породи много смели идеи. Предложено е енергията на делене на атомното ядро да се използва във всички сфери на науката и технологиите или дори в ежедневието. Авиоконструкторите също не я оставиха без надзор. Високата ефективност на ядрените реактори на теория направи възможно постигането на невероятни летателни характеристики: нови самолети с ядрени двигатели могат да летят с високи скорости и да изминават до няколкостотин хиляди мили при едно „зареждане с гориво“. Всички тези плюсове на ядрената енергия обаче бяха повече от компенсирани от минусите. Реакторът, включително авиационният, трябваше да бъде оборудван с цяла гама защитни средства, така че да не представлява опасност за екипажа и обслужващия персонал. Освен това въпросът за оптималната система на ядрено -реактивен двигател остана отворен.

Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели
Американски проект за свръхзвуков бомбардировач с ядрени двигатели

Около средата на петдесетте години американски ядрени учени и конструктори на самолети решават редица проблеми, които трябва да бъдат решени за успешното изграждане на изправния самолет с атомна електроцентрала. Основният проблем, който предотврати създаването на пълноценна атомна машина, беше радиационната опасност. Приемливата защита на реактора се оказа твърде голяма и тежка, за да бъде повдигната от тогавашните самолети. Размерите на реактора доведоха до множество други проблеми, както технически, така и експлоатационни.

Наред с други, те работеха по проблема за появата на практически приложим атомен самолет в Northrop Aircraft. Още през 1956-57 г. те развиват свои собствени възгледи за такава технология и определят основните характеристики на такъв самолет. Очевидно компанията Northrop е разбрала, че атомната машина, с всичките си предимства, остава твърде сложна за производство и експлоатация и затова не е необходимо да се крият основните идеи за нейния външен вид под етикети за секретност. Така през април 1957 г. списание Popular Mechanics публикува интервюта с няколко учени и служители на Northrop, които са участвали в определянето на формата на атомния самолет. Освен това впоследствие тази тема е повдигана многократно от други публикации.

Екип от инженери в Northrop, ръководен от специалиста по ядрени технологии Lee A. Olinger, работи по проектирането на обещаващ самолет, решавайки техническите проблеми, когато се появяват, и прилагайки най -простите и очевидни решения. И така, основният проблем на всички самолети с атомни двигатели - неприемливо големите размери и тегло на електроцентрала с ядрен реактор - беше опитан да бъде решен чрез просто увеличаване на размера на самолета. Първо, това би помогнало за оптимално управление на вътрешните обеми на самолета, и второ, в този случай би било възможно да се отделят пилотската кабина и реактора колкото е възможно повече.

При дължина на самолета най-малко 60-70 метра биха могли да се използват две основни оформления. Първият предполага стандартното поставяне на пилотската кабина в носа на фюзелажа и реактора, разположен в задната му част. Втората идея беше да се инсталира реактор в носа на самолета. В този случай кабината трябваше да е разположена на кила. Този дизайн е много по -сложен и затова се разглежда изключително като алтернатива.

Целта на работата на групата Olinger не беше просто да определи появата на обещаващ атомен самолет, а да създаде предварителен проект на определен свръхзвуков стратегически бомбардировач. Освен това беше планирано да се оцени възможността за разработване и изграждане на пътнически или транспортен самолет с високи летателни характеристики. Всичко това беше взето предвид при разработването на външния вид на базовия бомбардировач и значително повлия на неговия дизайн.

И така, изискванията за скорост доведоха до факта, че проектираният хипотетичен самолет получи делта крило, разположено в задната част на фюзелажа. Схемата без опашки се счита за най -обещаващата по отношение на оформлението. Това направи възможно преместването на реактора възможно най -далеч от пилотската кабина, разположена в носа на самолета, и по този начин подобри условията на работа на екипажа. Ядрените турбореактивни двигатели трябваше да бъдат поставени в един пакет над крилото. На горната повърхност на крилото бяха предвидени два кила. В един от вариантите на проекта, за да се подобрят летателните характеристики, крилото беше свързано с фюзелажа с помощта на дълъг и мощен пилон.

Най -големите въпроси бяха повдигнати от атомната електроцентрала. Експерименталните проекти на реактори, налични в средата на петдесетте години, чиито размери теоретично им позволяват да бъдат инсталирани на самолети, не отговарят на изискванията за тегло. Приемливо ниво на защита може да бъде осигурено само от многослойна конструкция, изработена от метали, бетон и пластмаса с тегло около 200 тона. Естествено, това беше твърде много дори за голям и тежък самолет с приблизително тегло не повече от 220-230 тона. Затова конструкторите на самолети можеха само да се надяват на ранната поява на по -малко тежки средства за защита с достатъчни характеристики.

Двигателите се превърнаха в друг спорен момент. Повечето от „концептуалното изкуство“на обещаващ атомен самолет изобразява самолети с осем реактивни двигателя. По обективни причини, а именно поради липсата на готови ядрени турбореактивни двигатели, инженерите на Northrop обмислят два варианта за електроцентрала, с двигатели с отворена и затворена верига. Те се различаваха помежду си по това, че в двигателя от първи тип, с отворен цикъл, атмосферният въздух след компресора трябваше да влезе директно в ядрото на реактора, където се нагрява, и след това се пренасочва към турбината. В двигател със затворен цикъл въздухът не трябва да напуска канала и да се нагрява от топлообменника в потока с охлаждащата течност, циркулираща в него от реакторния контур.

И двете схеми бяха много сложни и опасни за околната среда. Двигател с отворен цикъл, при който външният въздух е в контакт с елементите на ядрото, ще остави радиоактивна следа зад него. Затвореният цикъл беше по -малко опасен, но прехвърлянето на достатъчно енергия от реактора към топлообменника се оказа доста предизвикателно. Трябва да се помни, че американските дизайнери започнаха да работят по създаването на ядрено -реактивни двигатели за самолети още в края на четиридесетте. Повече от десет години обаче не успяват да построят работещ двигател, подходящ за монтаж дори на експериментален самолет. Поради тази причина екипът на Olinger трябваше да работи само с някои хипотетични числа и обещаните параметри на създаваните двигатели.

Въз основа на характеристиките, декларирани от разработчиците на двигателите, инженерите на компанията Northrop са определили приблизителните полетни данни на самолета. Според техните изчисления бомбардировачът може да се ускори до скорост три пъти по -голяма от скоростта на звука. Що се отнася до обхвата на полета, този параметър беше ограничен само от възможностите на екипажа. На теория дори беше възможно да се оборудва бомбардировач с домакински блок с шезлонги, кухня и баня. В този случай в самолета могат да бъдат няколко екипажа, работещи на смени. Това обаче би било възможно само с използването на мощна защита. В противен случай продължителността на полета не трябва да надвишава 18-20 часа. Изчисленията показват, че такъв самолет може да лети поне 100 хиляди мили при едно зареждане с ядрено гориво.

Независимо от схемата и вида на готовия двигател или летателните характеристики, новият самолет се оказа голям и тежък. Освен това той трябваше да бъде оборудван с делта крило, което има специфични аеродинамични качества. По този начин ядрен стратегически бомбардировач се нуждаеше от особено дълга писта. Изграждането на такъв обект обещаваше огромни разходи, поради което само няколко нови летища биха могли да „прогризат“солидна дупка във военния бюджет. Освен това военните не можаха бързо да изградят широка мрежа от такива летища, поради което обещаващите бомбардировачи рискуваха да останат обвързани само с няколко бази.

Предложено е проблемът с базирането да бъде решен по доста прост, но оригинален начин. Наземните летища трябваше да бъдат оставени само за транспортни самолети или изобщо да не се строят. Стратегическите бомбардировачи на свой ред трябваше да служат в крайбрежни бази и да излитат от водата. За тази цел групата на Olinger въведе ски шаси, пригодено за излитане и кацане във водата във формата на атомния самолет. Ако е необходимо, бомбардировачът вероятно би могъл да бъде оборудван с колесни шасита, но само повърхността на водата е трябвало да се използва като писта.

В интервю за списание Popular Mechanics L. A. Олингер изчислява времевата рамка за създаването на първия прототип на атомни самолети на 3-10 години. Така до края на шестдесетте години компанията Northrop може да започне да създава пълноценен проект на стратегически свръхзвуков бомбардировач с ядрени турбореактивни двигатели. Потенциалният клиент на такова оборудване обаче мисли по различен начин. Цялата работа на петдесетте години в областта на ядрените двигатели за самолети не даде почти никакъв резултат. Беше възможно да се овладеят редица нови технологии, но нямаше предвиден резултат, както и нямаше пълноценни предпоставки за това.

През 1961 г. J. F. Кенеди, който веднага прояви интерес към обещаващи авиационни проекти. Наред с други, на масата му лежаха документи за проектите на атомни двигатели, от които следва, че разходите по програмите растат, а резултатът все още е далечен. Освен това по това време се появиха балистични ракети, които могат да заменят стратегически бомбардировачи. Кенеди нареди да затвори всички проекти, свързани с ядрени турбореактивни двигатели и да направи по -малко фантастични, но по -обещаващи неща. В резултат на това хипотетичният самолет, с който служителите на Northrop Aircraft се занимаваха с определянето на външния вид, остана без двигатели. По -нататъшната работа в тази посока беше призната за безполезна и проектът беше затворен. Най -амбициозният проект на атомен самолет остана на етапа на разработване на външния вид.

Препоръчано: