Атомные самолеты. А что было у США ?

Эйфория от успешных разработок атомного оружия и применения атомной энергии для использования в электростанциях, кораблях (советские ледоколы), подводных лодках, послужила толчком для безумной идеи — использовать ядерные реакторы на самолетах. В первую очередь на бомбардировщиках.Некоторое время назад я вам рассказывал про СОВЕТСКИЙ АТОМНЫЙ САМОЛЕТ , посмотрим что в то время происходило по этой тематике по другую сторону океана.

Весной 1946 г. между министерством ВВС и Комиссией по атомной энергии США было заключено соглашение о начале программы NEPA (Nuclear Energy Propulsion for Aircraft), целью которой стало исследование проблем, связанных с разработкой самолета c атомной силовой установкой (АСУ). По мнению заказчиков из ВВС, самолет с АСУ мог использоваться в качестве стратегического бомбардировщика или разведчика, способного нести боевое дежурство в воздухе без дозаправки в течение нескольких суток.

Главным событием проекта стал взлет самолета B-29, в бомбоотсеке которого находилась капсула с радием. Сотрудники проекта замерили уровни радиации по всему периметру ЛА и пришли к выводу, что реальная масса реактора и защиты окажется очень велика, а значит поднять их сможет только очень большой самолет. Реальный прогресс в этом проекте достигнут не был, но зато были заданы ключевые вопросы, такие как:

1. Как передавать тепло от реактора к двигателям?
2. Как охлаждать реактор в полете?
3. Как уберечь экипаж от пагубного влияния радиации?

Вторым этапом развития «атомолета” стала конференция названная «Проект Легсингтон”. На ней пришли к неутешительным выводам, а именно было сказано, что до взлета вышеупомянутого самолета может пройти порядка 15 лет. Также на ней впервые были рассмотрены две принципиально отличающиеся друг от друга схемы соединения двигателей и реактора.

Convair YB-60
Первую схему назвали открытой. Принцип ее работы заключался в том, что воздух попадая в камеру сгорания нагревался непосредственно проходя через активную зону реактора. Такой способ был очень простым, требовал минимальное количество конструкторских решений. С другой стороны воздух, взаимодействуя с частицами атомного топлива тоже становился радиоактивным и выходя из СУ загрязнял окружающую среду, а из этого следовало в лучшем случае, что экипаж не сможет дышать атмосферным воздухом.

Вторую схему назвали закрытой. Она отличалась от открытой тем, что воздух нагревался не от самого реактора, а от теплообменника. Такая конструкция была довольно сложна в реализации, но зато выходивший из силовой установки воздух оставался абсолютно чистым, а значит экипаж мог им дышать. Еще очень много внимания участники конференции уделили защите экипажа.
Третьим этапом стала новая программа под названием ANP, что в переводе означало атомная сила самолета. Первостепенной ее задачей было создание действующего ЛА, оснащенного ядерной СУ. В итоге было отдано предпочтение схеме соединения открытого цикла. Предполагалось разместить СУ P-1 на самолет YB-60. Потом была произведена попытка отработки компоновки и узлов на новом оригинальном передовом самолете, и уже проверенном самолете B-58 Hustler. Но размеры самолета не позволяли разместить на его борту ни реактор, ни тем более дополнительное оборудование.

В ходе исследований выбор пал на самолет B-36 “Peacemaker”.

Переоборудованный бомбардировщик B-36 (обозначенный как NB-36H), несущий действующий реактор для изучения вопроса постройки самолета с ядерной энергетической установкой.

Между 1946 и 1961 годами ВВС и Комиссия по атомной энергии США потратили более 7 миллиардов долларов на разработку самолета с атомной силовой установкой. Хотя такой самолет никогда и не поднимался в воздух, ВВС переделали этот бомбардировщик B-36, известный как экспериментальный ядерный самолет, для несения действующего трехмегаватного реактора с воздушным охлаждением, чтобы оценить возможные эксплутационные проблемы (он сделал 47 полетов над Техасом и Нью-Мексико между июлем 1955 и мартом 1957).

The Convair RB-36-D, the jet-augmented version of the U.S. Air Force’s intercontinental strategic bomber.  Four General Electric J-47 jet engines, mounted in pairs under outer wing edges, supplement six Pratt & Whitney piston engines.

Кабина экипажа в экранированной защитной капсуле располагалась в носовой части фюзеляжа. Позади нее предусмотрели дополнительную панель из материала, хорошо поглощающего нейтроны. Биологическая защита самого реактора была «теневой» (главным образом прикрывалось направление на кабину), что позволило уменьшить толщину и массу слоев и дало возможность «вписать» реактор в обводы фюзеляжа.

Погрузка кабины с защитной оболочкой в NB-36

Проблему радиационной защиты наземного персонала после приземления атомного самолета намеревались решить следующим образом. Самолет с остановленным реактором буксировался на специальную площадку. Здесь АСУ снималась с самолета и опускалась в глубокую шахту, где некоторое время выдерживалась для спада уровней излучения, а затем обслуживалась с применением дистанционных манипуляторов. Первые испытательные полеты X-6 планировали осуществить в 1956 г.

Кабина NB-36

Левая инженерная панель NB-36

Правая инженерная панель NB-36

NB-36 после полета с незапущенным реактором.

Впервые с установленным и дествующим реактором он поднялся в воздух 17 сентября 1955 г.

Полёты проводились над пустынными районами Техаса и Нью-Мексико. Любопытно, что летающую лабораторию сопровождал борт со взводом морпехов. В случаи аварии ядерного самолёта, они должны были десантироваться и взять место падения под охрану.

Для испытания разрабатываемой радиационной защиты, на тяжелом бомбардировщике В-36Н, в бомбоотсеке установили реактор мощностью 1 МВт. Экипаж летающей лаборатории находился в защитной капсуле, но сам реактор не был окружен биологической защитой — не позволяли массо-габаритные характеристики.

Стационарный стенд реактор-двигатель для отработки двигателей.

Двигатели General Electric X 211

А с 1958 по 1960 год американцы успешно испытывали ядерную энергетическую установку HTRE-3 мощностью 35 Мвт, которая обеспечивала энергией два двигателя. До создания P-1 и ядерного самолёта оставалось совсем немного. Была построена и проверена в воздухе радиационная защита, на земле успешно испытали HTRE-3. Комплекс наземного обслуживания уже достраивался.

Но 28 марта 1961 года Кеннеди закрыл программу. Видимо, он находился под впечатлением успехов советской ракетно-космической программы и, как Хрущев, посчитал, что как стратегическое оружие бомбардировщик с ядерным реактором морально устарел, еще не взлетев. Так же сказались метания по ходу программы ANP, порожденные опасением отстать от СССР.

Рисунок самолета Convair HB-36H

источники

http://nvahof.org/_original_site/convair_x-6.html

http://jpcolliat.free.fr/

http://olymp.as-club.ru/publ/arkhiv_rabot/vosmaja_olimpiada_2010_11_uch_god/atomnye_samolety_proekty_i_letajushhie_laboratorii/26-1-0-175