Avión con motor nuclear.
Vamos a empezar con el hecho de que en 1950-s. en la URSS, a diferencia de los EE. UU., la creación de un bombardero atómico se percibió no solo como una tarea deseable, aunque muy importante, sino también como una tarea vital. Esta actitud se formó entre los líderes superiores del ejército y el complejo militar-industrial como resultado de la conciencia de dos circunstancias. En primer lugar, las enormes y abrumadoras ventajas de los Estados en cuanto a la posibilidad misma de bombardeo atómico del territorio de un enemigo potencial. Actuando desde docenas de bases aéreas en Europa, en el Oriente Medio y el Lejano Oriente, los aviones estadounidenses, incluso con todo el rango de kilómetros 5-10, podrían alcanzar cualquier punto de la URSS y regresar. Los bombarderos soviéticos se vieron obligados a trabajar desde aeródromos en su propio territorio y para una redada similar en los EE. UU. Tuvieron que superar 15-20 mil kilómetros. No había ningún avión con tal alcance en la URSS. Los primeros bombarderos estratégicos soviéticos M-4 y Tu-95 solo podían cubrir el norte de los Estados Unidos y secciones relativamente pequeñas de ambas costas. Pero incluso estas máquinas en 1957, solo existían 22. ¡Y el número de aviones estadounidenses capaces de atacar a la URSS alcanzó 1800 en ese momento! Y eran portadores de bombas atómicas de primera clase. armas B-52, B-36, B-47 y, un par de años más tarde, se unieron a ellos el supersónico B-58.
En segundo lugar, la tarea de crear un bombardero a reacción del rango requerido con una central eléctrica convencional en el 1950-s. Parecía irresistiblemente difícil. Además, supersónico, cuya necesidad fue dictada por el rápido desarrollo de los sistemas de defensa aérea. Los vuelos del primero en el portador estratégico supersónico de la URSS M-50 mostraron que con una carga de 3-5, incluso con dos reabastecimientos en el aire, su alcance apenas puede alcanzar 15000 km. Pero cómo repostar a velocidad supersónica, y además sobre el territorio del enemigo, nadie pudo responder. La necesidad de reabastecimiento de combustible redujo significativamente la probabilidad de una misión de combate, y además, tal vuelo requirió una gran cantidad de combustible, en suma más de 500 toneladas para repostar y reabastecer aviones. Es decir, ¡solo en un vuelo el regimiento de bombarderos podría gastar más de 10 mil toneladas de queroseno! Incluso la simple acumulación de tales reservas de combustible se convirtió en un gran problema, sin mencionar el almacenamiento seguro y la protección contra posibles ataques aéreos.
Al mismo tiempo, existía una poderosa base de investigación y producción en el país para resolver diversos problemas relacionados con el uso de la energía nuclear. Tomó su inicio en el Laboratorio No. 2 de la Academia de Ciencias de la URSS, organizado bajo la dirección de I. Kurchatov en el apogeo de la Gran Guerra Patria, en abril 1943. Inicialmente, la tarea principal de los científicos nucleares era crear una bomba de uranio, pero luego comenzó una búsqueda activa de otras posibilidades. Utiliza un nuevo tipo de energía. En marzo, 1947 fue solo un año más tarde que en Estados Unidos: en la URSS por primera vez a nivel estatal (en una reunión del Consejo Científico y Técnico de la Primera Dirección Principal del Consejo de Ministros) se planteó el problema de utilizar el calor de las reacciones nucleares en las centrales eléctricas. El Consejo decidió iniciar una investigación sistemática en esta dirección con el objetivo de desarrollar las bases científicas para producir energía nuclear con la ayuda de la fisión nuclear, así como poner en movimiento barcos, submarinos y aeronaves.
Sin embargo, para que la idea se abriera camino, tomó otros tres años. Durante este tiempo, los primeros M-4 y Tu-95 lograron elevarse hacia el cielo, la primera planta de energía nuclear en el mundo comenzó a funcionar en la región de Moscú, comenzó la construcción del primer submarino nuclear soviético. Nuestros agentes en los Estados Unidos comenzaron a transmitir información sobre el trabajo a gran escala que se realiza allí para crear un bombardero atómico. Estos datos fueron percibidos como la confirmación de las perspectivas de un nuevo tipo de energía para aviación. Finalmente, el 12 de agosto de 1955, se emitió el Decreto del Consejo de Ministros de la URSS No. 1561-868, ordenando a varias empresas de la industria de la aviación que comiencen a trabajar en el tema nuclear. En particular, OKB-156 A.N.Tupolev, OKB-23 V.M. Myasishcheva y OKB-301 S.A.Lavochkina deberían haber participado en el diseño y construcción de aeronaves con centrales nucleares, y OKB-276 N.D. Kuznetsov y OKB-165 A.M. Lyulki: el desarrollo de tales sistemas de control.
La tarea más sencilla desde el punto de vista técnico se asignó al OKB-301, encabezado por S.A. Lavochkin, para desarrollar un misil de crucero experimental "375" con un motor a reacción nuclear diseñado por el ingeniero de diseño de OKB-670 MMBondaryuk. El lugar de una cámara de combustión convencional en este motor estaba ocupado por un reactor que operaba en un ciclo abierto: el aire fluía directamente a través del núcleo. La base para la construcción de la estructura de la aeronave del cohete fue el desarrollo de un misil de crucero intercontinental "350" con un motor ramjet convencional. A pesar de la simplicidad comparativa, el tema "375" no recibió ningún desarrollo significativo, y la muerte de S.A.Lavochkin en junio 1960 puso fin a estas obras.
El equipo de Myasishchev, luego comprometido en la creación del M-50, recibió instrucciones de llevar a cabo un borrador preliminar del bombardero supersónico "con motores especiales del diseñador jefe AM Lulka". En el OKB, el tema recibió el índice 60, Yu.N. Trufanova fue designado diseñador principal para ello. Dado que, en los términos más generales, la solución del problema se vio en el equipo simple de los motores M-50 en energía nuclear, y trabajando en un ciclo abierto (por razones de simplicidad), se consideró que M-60 sería el primer avión atómico en la URSS. Sin embargo, a mediados de 1956, resultó que la tarea simple no se pudo resolver. Resultó que el automóvil con la nueva SU tiene una serie de características específicas que los diseñadores de aeronaves nunca antes habían encontrado. La novedad de los problemas que habían surgido era tan grande que nadie en la oficina, y de hecho en toda la poderosa industria de la aviación soviética, ni siquiera tenía idea de qué lado abordar su solución.
El primer problema fue la protección de las personas contra la radiación radiactiva. ¿Qué debería ser? ¿Cuánto debe pesar? Cómo garantizar el funcionamiento normal de la tripulación, encerrado en una cápsula impermeable de pared gruesa, que incluye ¿Revisión de lugares de trabajo y escape de emergencia? El segundo problema es un fuerte deterioro en las propiedades de los materiales estructurales habituales, causado por los poderosos flujos de radiación y calor que emanan del reactor. De ahí la necesidad de crear nuevos materiales. El tercero es la necesidad de desarrollar una tecnología completamente nueva para la operación de aviones atómicos y la construcción de las bases aéreas correspondientes con numerosas instalaciones subterráneas. Después de todo, resultó que después de que el motor de ciclo abierto se detuviera, ¡ni una sola persona podrá acercarse ni a 2-3 del mes! Por lo tanto, existe la necesidad de un mantenimiento remoto en tierra de la aeronave y el motor. Y, por supuesto, los problemas de seguridad, en el sentido más amplio, especialmente en el caso de un accidente de tal aeronave.
La conciencia de estos y muchos otros problemas de piedra sobre piedra no dejó la idea inicial de usar el planeador M-50. Los diseñadores se centraron en encontrar un nuevo diseño, en el que los problemas mencionados parecían solucionarse. En este caso, el criterio principal para elegir la ubicación de una planta de energía atómica en un avión era su distancia máxima de la tripulación. De acuerdo con esto, se desarrolló el proyecto de diseño del M-60, en el cual cuatro TRD atómicos se ubicaron en pares en la sección de la cola del fuselaje en dos pisos, formando un solo compartimento nuclear. El avión tenía un plan medio con un ala trapezoidal en voladizo delgado y la misma cola horizontal, ubicada en la parte superior de la quilla. Armas de cohetes y bombas planeadas para ser colocadas en la suspensión interna. La longitud de la aeronave debía ser aproximadamente 66 m, peso de despegue - exceder 250 t, y velocidad de vuelo de crucero - 3000 km / h a una altitud de 18000-20000 m.
Se suponía que el equipo debía colocarse en una cápsula para sordos con una poderosa protección multicapa de materiales especiales. La radioactividad del aire atmosférico eliminó la posibilidad de usarlo para la presurización de la cabina y la respiración. Para estos fines, tuvimos que utilizar la mezcla de oxígeno y nitrógeno obtenida en gasificadores especiales mediante la evaporación de los gases líquidos a bordo. La falta de una visión general debía compensarse con periscopios, pantallas de televisión y radar, así como con la instalación de un sistema de control de aeronaves completamente automático. Se suponía que este último debía proporcionar todas las etapas del vuelo, incluido el despegue y el aterrizaje, el logro del objetivo, etc. Esto llevó lógicamente a la idea de un bombardero estratégico no tripulado. Sin embargo, la Fuerza Aérea insistió en una versión tripulada como una forma más confiable y flexible de usar.
Los turbojets nucleares para el M-60 deberían haber desarrollado un empuje de despegue del orden de 22500 kgf. El departamento de diseño A.M. Lyulka los desarrolló en dos versiones: un esquema "coaxial" en el que el reactor de anillo estaba ubicado detrás de la cámara de combustión ordinaria, y el eje del turbocompresor pasó a través de él; y esquemas "oscilante" - con una parte de flujo curvo y la eliminación del reactor más allá del eje. Myasishchevtsy intentó usar uno y otro tipo de motor, encontrando en cada uno de ellos ventajas y desventajas. Pero la conclusión principal, que estaba contenida en la Conclusión del borrador preliminar de M-60, fue: “... junto con las grandes dificultades de crear un motor, equipo y fuselaje, surgen problemas completamente nuevos para garantizar la operación en tierra y proteger a la tripulación, la población y el terreno en caso de un aterrizaje forzoso. Estas tareas ... aún no están resueltas. Al mismo tiempo, es la capacidad de resolver estos problemas lo que determina la viabilidad de crear una aeronave tripulada con un motor nuclear ". ¡Palabras verdaderamente proféticas!
Para traducir la solución de estos problemas a un plano práctico, VMMyasishchev comenzó a desarrollar un diseño de un laboratorio volador basado en M-50, en el cual se ubicaría un motor atómico en el fuselaje delantero. Y para aumentar radicalmente la capacidad de supervivencia de las bases de los aviones atómicos en caso de guerra, se propuso abandonar por completo el uso de pistas de concreto y convertir el bombardero atómico en un bote volador supersónico (!) M-60М. Este proyecto se desarrolló paralelamente a la variante de la tierra y se mantuvo con una continuidad considerable. Por supuesto, con esto, las alas y las tomas de aire de los motores se elevaron al máximo sobre el agua. Los dispositivos de despegue y aterrizaje incluían alas hidrólicas nasales, ventrales retráctiles retráctiles y flotadores giratorios de estabilidad lateral en los extremos del ala.
Los problemas que enfrentaron los diseñadores fueron los más difíciles, pero el trabajo continuaba y parecía que todas las dificultades podían superarse en un tiempo sustancialmente menor que el aumento de la gama de aviones convencionales. En 1958, el Sr. V.Myasishchev, siguiendo las instrucciones del Presidium del Comité Central del PCUS, preparó el informe "El estado y las perspectivas posibles de la aviación estratégica", en el que declaró inequívocamente: "... En relación con la considerable crítica de los proyectos M-52К y M-56К [] Combustible convencional, autorizado por el Ministerio de Defensa en la línea de insuficiencia del radio de acción de tales sistemas, nos parece útil concentrar todo el trabajo en bombarderos estratégicos en la creación de un sistema de bombardero supersónico con motores atómicos, proporcionando el largo alcance necesario. Premios de vuelo para reconocimiento y para bombardeos puntuales por proyectiles suspendidos y misiles en objetivos móviles y estacionarios ”.
Myasishchev tenía en mente, ante todo, un nuevo proyecto de un portador estratégico de misiles bombarderos con una central nuclear de ciclo cerrado, que fue diseñado por la oficina de diseño ND Kuznetsov. Esperaba crear este coche en 7 años. En 1959, se eligió el esquema aerodinámico de "pato" con un ala triangular y un plumaje frontal de un barrido significativo. Se suponía que seis motores de turborreactores nucleares se ubicaban en la sección de cola de la aeronave y se combinaban en uno o dos paquetes. El reactor estaba situado en el fuselaje. Como se suponía que el refrigerante usaba un metal líquido: litio o sodio. Los motores tuvieron la oportunidad de trabajar en queroseno. El ciclo cerrado de operación de las SS permitió hacer que la cabina de la tripulación se ventile con aire atmosférico y reducir significativamente el peso de la protección. Con un peso de despegue de aproximadamente 170 t, se asumió que la masa de los motores con intercambiadores de calor era 30 t, la protección del reactor y la cabina de tripulación 38 t, carga útil 25 t. La longitud del avión era aproximadamente 46 m con una envergadura de aproximadamente 27 m.
El proyecto de un avión antisubmarino nuclear Tu-114.
El primer vuelo del M-30 fue planeado para 1966, sin embargo, Myasishchev OKB-23 ni siquiera tuvo tiempo para comenzar a trabajar en el diseño. El decreto gubernamental OKB-23 Myasishchev atrajo el desarrollo de un diseño de misiles balísticos de múltiples etapas OKB-52 V.N.Chelomey, y en el otoño, 1960 se eliminó como una organización independiente, haciendo que la rama OKNXX del OKB y reorientara completamente el tema del cohete y el espacio. Por lo tanto, el avión nuclear tocado por OKB-1 no se incorporó en diseños reales.
Avión que nunca voló - Bombardero atómico
Una historia sobre un proyecto olvidado: cómo Estados Unidos y Rusia invirtieron miles de millones para obtener una ventaja en otro proyecto técnico. Era la construcción de un carril atómico, un avión gigante con un motor nuclear.
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