Когда в небо поднимутся атомные самолёты
Преимущества подводных атомоходов налицо — субмарины могут долго нести боевое дежурство и не подниматься на поверхность. Инженеры в разное время пытались примерить атомную силовую установку и к самолётам — стратегическим бомбардировщикам и гражданским лайнерам. Ракетоносцы получили бы возможность совершать длительные перелёты без дозаправки в воздухе, доставляя ракеты или барражируя над районом для выполнения задач ПРО, а пассажирские судна — перевозить людей из одной точки Земли в другую не только без пополнения запасов топлива, но и со сверхзвуковой скоростью. Какие существуют проекты с атомными двигателями в воздухе и каковы перспективах их реализации — в материале News.ru.
«Крестоносец» с атомным реактором
Идея разработки атомолёта принадлежит итальянскому физику, создателю первого в мире ядерного реактора Энрико Ферми. Он высказал её в 1942 году, когда вместе с другими учёными работал в рамках «Манхеттенского проекта» (программа по созданию в США атомной бомбы), и она была одобрена военным ведомством. С 1946 по 1961 год команды американских инженеров, учёных, авиаконструкторов пытались воплотить эту идею в жизнь.
Пробным шаром стал проект Aircraft Nuclear Propulsion, напоминает американский журнал The Atlantic: в 1956 году в воздух поднялся экспериментальный самолёт NB-36H Crusader («Крестоносец») на базе межконтинентального стратегического бомбардировщика Convair B-36. На борту «Крестоносца» был установлен небольшой ядерный реактор ASTR — Aircraft Shield Test Reactor (реактор для испытания защиты самолета), а также защитные экраны. Борт поднимался в воздух с выключенным реактором и включался в режиме полёта для тестирования воздействия его излучения на экипаж и окружающую среду. В период с сентября 1955-го по март 1957-го годов «Крестоносец» выполнил 47 вылетов.
© USAF - U.S. Defenseimagery.milСледующий опытный образец X-6 (также на базе B-36) должен был получить уже полноценную ядерную силовую установку (ЯСУ), работающую опционально, то есть в дополнение к обычному двигателю. Но X-6 так и не поднялся в воздух — в 1961 году администрация президента Кеннеди свернула работы над ANP, посчитав проект ненужным, дорогим и слишком опасным.
В дальнейшем в США периодически вспоминали о стратегических бомбардировщиках с атомным двигателем. В частности, некоторые «горячие головы» среди учёных озвучивали предложения сажать за штурвал таких самолётов пожилых пилотов, которые в случае вероятности ядерной войны исполнили роль «камикадзе». Но серьёзно к идее создания атомолётов в Пентагоне уже не возвращались.
Атомолёты в «стране победившего социализма»
Советский союз в 1950-е годы не обладал большим количеством военно-воздушных баз за рубежом. Дальние бомбардировщики были вынуждены взлетать с аэродромов, расположенных на территории страны, поэтому вопрос увеличения их радиуса стоял намного острее, чем в США. Задача по созданию атомолётов была возложена на Лётно-исследовательский институт (ЛИИ) и Институт атомной энергии (ИАЭ). В 1950-е годы на опытном самолёте Ту-95ЛАЛ (на базе турбовинтового бомбардировщика Ту-95) была проведена серия лётных испытаний с работающим атомным реактором. Как и в США, готовилась опытная версия борта с ядерной силовой установкой, а ОКБ Мясищева разрабатывала сверхзвуковой атомный бомбардировщик М-60 (на базе прототипа сверхзвукового М-50), но проекты были закрыты. В СССР пришли к тем же выводам: машины слишком дорогие и представляют большую опасность для экипажа и окружающей среды.
Но в 1965 году в СССР снова вспомнили об идее оснастить самолёты ядерными силовыми установками — на этот раз, советскому правительству понадобился противолодочный самолёт большой дальности, способный вести длительное непрерывное патрулирование акватории. Работы начались в ОКБ Антонова, а базой послужил тяжёлый турбовинтовой транспортник Ан-22. Создаваемый маловысотный противолодочный самолёт с ЯСУ должен был получить индекс Ан-22ПЛО. В 1970—1972 году в воздух для испытания средств защиты экипажа несколько десятков раз поднимался самолёт с маломощным источником нейтронного излучения, но к середине 1970-х проект также был свернут.
Проблемы «летающих Чернобылей»
Перед конструктором пилотируемого атомолёта, по мнению экспертов, стоит несколько до сих пор нерешённых задач.
Первая касается двигателей. «Прямоточный» силовой агрегат (холодный воздух поступает с одного конца, проходит через отверстия внутри реактора, нагревается и производит толкающую силу на другом конце) оставляет после себя буквально клубы радиоактивного воздуха. По сути, это — «летающий Чернобыль», который заразит местность по маршруту следования. Технология, применяемая на атомных подводных лодках — превращение опреснённой забортной воды в пар, вращающий турбогенераторы, нереализуема на самолётах по очевидным причинам — в воздухе забортной воды нет. Теоретически можно расположить реактор отдельно от двигателя, чтобы воспроизводимая им энергия передавалась силовой установке за счёт горячих жидких металлов. Но для этого необходимо определиться с металлом, который передавал бы тепло от реактора силовой установки и отфильтровывал загрязнение. Единственное идеально подходящее для этих целей вещество — свинец, но он настолько тяжёлый, что самолёт с таким двигателем не поднимется в воздух.
Вторая проблема связана с тем, что атомолёт не застрахован от аварий, может быть захвачен террористами и уничтожен средствами ПВО противника.
«Самолёты иногда, бывает, падают. И сама по себе мысль о том, что где-то летает ядерный реактор, который вдруг может упасть, неприемлема», — писал доктор Герберт Йорк, один из руководителей американской программы по созданию атомолётов.
Наконец, до сих пор актуален вопрос обеспечения безопасности экипажа. В названных проектах в воздух поднимались машины, оснащённые относительно маломощными реакторами, но для защиты экипажа атомолёта с полноценной ЯСУ понадобится толстый слой защитных экранов, который существенно увеличит габариты и массу самолёта.
В наши дни
Развитие технологий не стоит на месте, и сейчас учёные мира работают над ракетами с атомными двигателями — по сути, беспилотниками. Пилотируемые аппараты, оснащённые ядерным двигателем, если и появятся, то не раньше, чем через 20−30 лет, отмечает News.ru военный эксперт, историк Александр Широкорад.
«Проблемы загрязнения атмосферы двигателем и защиты экипажа от излучения до сих пор не получили эффективного решения. Создавать сейчас пилотируемые военные самолёты, которые будут совершать полёты относительно регулярно с точки зрения безопасности просто нерентабельно», — полагает он.
В то же время, по мнению эксперта, сейчас на повестке дня стоит создание крылатых ракет c ядерным двигателем.
«Российская крылатая ракета „Буревестник“ прошла как минимум два испытательных пуска. Даже если они были неудачными, это говорит о реальности технологий. В США в 1950—1960-е разрабатывали крылатые ракеты с ядерным прямоточным двигателем „Плутон“, были созданы куски корпуса, сделан рабочий реактор. При этом в качестве поражающих факторов ракеты предполагалось использовать не только ядерный удар, но и радиоактивное загрязнение от работающего двигателя ракеты. Видимо, нечто подобное реализовано и в „Буревестнике“. Например, на начальных этапах полёта ракеты работает обычный реактивный двигатель, а ядерная силовая установка включается тогда, когда „Буревестник“ входит в воздушное пространство предполагаемого противника», — объясняет Широкорад.
В будущем некоторые конструкторы предполагают использовать атомолёты не только в военной, но и в гражданской авиации. В 2014 году испанский дизайнер и авиационный энтузиаст Оскар Виналс представил концепт оснащённого ЯСУ самолёта будущего Flash Falcon, сообщает BBC.
Воздушное судно напоминает по форме кита и вроде как способно перевозить до 250 человек практически на любые расстояния без дозаправки со скоростью, в три раза превышающей скорость звука. Эксперты отмечали, что только на создание атомного реактора для прототипа Виналса, удовлетворяющего требованиям по мощности и компактности, может уйти 20−30 лет, при этом под вопросом остаётся решение проблем, с которыми сталкивались США и СССР ещё во времена холодной войны.