Авиация и время 2004 03

Отношение к атомной энергии в американском обществе тогда было благоприятным. Популярные брошюры и статьи в массовых журналах пророчили ей большое будущее буквально во всех сферах жизни. У американцев даже бытовало выражение, перевод которого поразительно схож с черной шуткой, ходившей среди киевлян после чернобыльской катастрофы: «Мирный атом – в кожну хату!». Правда, оно не носило зловещего смысла, а воспринималось буквально. Ну, а в авиации перспективы применения ядерной энергии и вовсе казались безграничными, особенно в качестве радикального средства повышения дальности полета. Поскольку энергия деления ядер атомов примерно в 107 раз превышает энергию, выделяющуюся при сгорании химического топлива, то расход ядерного топлива весьма незначителен. На одной заправке делящегося вещества атомный реактор может работать от 5000 до 10000 часов. Теоретически атомный самолет может находиться в воздухе более года. Ограничивают его в этом ресурс двигателей, оборудования, а прежде всего, возможности экипажа.

В то же время, в ходе ядерной реакции можно получить очень высокие температуры, гораздо выше, чем при сгорании химических топлив. Это дает возможность повысить скорость истечения газов из реактивного сопла и тем самым достичь большей скорости полета. Правда, в газотурбинных двигателях это преимущество реализовать затруднительно (т.к. температура газов на выходе из камеры сгорания ограничивается по условию прочности турбины), но в принципе оно сохраняется.

Уже двух этих факторов было достаточно, чтобы при упоминании об атомной энергии авиаконструкторы мечтательно закатывали глаза. Знаменитый впоследствии «Келли» Джонсон из Lockheed – создатель таких выдающихся самолетов, как F-104, F-117, U-2, SR-71 – писал: «..Представляется, что стратегический бомбардировщик, от которого требуется и высокая скорость, и большая дальность полета…, будет первым кандидатом на применение ядерной силовой установки». Были и другие обстоятельства, говорившие в пользу нового вида энергии. Например, большая дальность вела к сокращению потребного количества запасных аэродромов. А меньший объем баков с обычным керосином (который в небольших количествах все равно требовался на борту) сулил существенное уменьшение течей. Отсутствие выброса в атмосферу продуктов сгорания химического топлива, которые черным шлейфом тянулись за реактивными машинами тех лет, уменьшало вероятность обнаружения самолета противником. Но все это были мелочи в сравнении с возможностью приблизиться к обладанию абсолютным оружием, каким представлялась термоядерная бомба на атомном стратегическом бомбардировщике!

Первый практический подход к осуществлению заветной мечты американцы предприняли весной 1946 г.: ВВС США открыли финансирование программы NEPA – Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft (ядерная энергия для движения самолета). Собственно, речь шла о том, чтобы только приблизиться к пониманию проблем, связанных с размещением реактора на летательном аппарате. При этом имелись в виду два типа боевых самолетов – стратегические бомбардировщики с большой дальностью полета и стратегические разведчики с очень большой скоростью полета. Главным подрядчиком по программе выступила корпорация Fairchild, завоевавшая известность постройкой в конце войны довольно больших по тем временам транспортных самолетов С-119. И хотя в пристрастии к новейшим технологиям «Фэрчайлд» ранее замечена не была, но контрактные работы проделала добросовестно. Главными из них были испытательные полеты «Суперкрепости» В-29, в бомбоотсеке которой размещалась капсула с радием. Сотрудники «Фэрчайлд» с помощью счетчиков Гейгера замеряли уровни радиации в кабине пилотов, в других частях самолета, в окружающем пространстве. Обработка результатов экспериментов привела к неутешительным выводам. Реальная масса реактора и его радиационной защиты получалась столь внушительной, что поднять их в небо смог бы только очень большой самолет.

Экспериментальная атомная установка HTRE-1, 1955 г.

Экспериментальная атомная установка HTRE-2, 1957 г.

Установка HTRE-3 предназначалась для размещения в бомбоотсеках бомбардировщиков В-36 и В-60, 1958 г.

Но как передавать тепло от реактора к двигателям? Как охлаждать реактор в полете и управлять его мощностью? Как наиболее эффективно защищаться от радиации? Мало того, что она губительно действовала на людей, она снижала прочность алюминиевых сплавов, разрушала смазочные материалы, повреждала электронное оборудование. Количество технических проблем, казавшихся почти неразрешимыми, росло подобно снежному кому. Хотя в то время началась разработка реакторов для кораблей, очень немногое из технического опыта морских ядерщиков оказалось пригодным для использования на летательных аппаратах. Слишком разными были требования к весовому совершенству морских и авиационных силовых установок.