Александр КУРГАНОВ.

В середине 50-х - начале 60-х годов прошлого века в СССР начали разрабатывать самолёт с ядерной силовой установкой. Летающая атомная лаборатория на базе самолёта Ту-95М, пройдя испытания на наземном стенде, в 1962-1963 годах провела серию опытных полётов, но вскоре программа была свёрнута (см. «Наука и жизнь» № 6, 2008 г.). Результаты тех испытаний сегодня практически забыты. А тех, кто создавал атомный самолёт, кто может собрать и обобщить уникальный опыт, в живых остаётся, увы, всё меньше. Вспоминает участник проекта, учёный секретарь НИИ авиационного оборудования Александр Васильевич Курганов, в прошлом ведущий инженер по лётным испытаниям Лётно-исследовательского института и руководитель бригады по испытаниям бортового оборудования на летающей атомной лаборатории.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Летающая атомная лаборатория, созданная на базе самолёта Ту-95М и оснащённая атомным реактором - имитатором реальной атомной силовой установки.

Распределение потока нейтронов, выбрасываемых атомным реактором ВВР-2, установленным на Ту-95М. Испытательный полёт проходил при одном открытом шибере (заслонке) защиты реактора.

Схема водо-водяного энергетического реактора ВВЭР-2, на котором проводились первые испытания авиационного оборудования на радиационную стойкость.

Эти часы и записку А. В. Курганов получил из рук Генерального конструктора А. Н. Туполева за участие в создании самолёта с атомным двигателем.

В 1950-х годах Советский Союз делал успешные шаги в развитии атомной энергетики. Уже работала первая отечественная атомная электростанция, разрабатывались проекты атомных ледоколов и подводных лодок. Руководитель советского атомного проекта Игорь Васильевич Курчатов решил, что пришло время поставить вопрос о создании атомного самолёта.

Преимущества ядерных двигателей были очевидны: практически неограниченная дальность и длительность полёта при минимальном расходе топлива - всего несколько граммов урана на десятки часов полёта. Такой самолёт открывал самые заманчивые перспективы перед военной авиацией. Однако первые проработки проекта показали, что полностью защитить самолёт от выхода радиоактивных излучений за пределы конструкции реактора не удаётся. Тогда было принято решение создать так называемую теневую защиту кабины пилотов, а всё бортовое оборудование вне кабины, подверженное гамма-нейтронному облучению, самым тщательным образом обследовать. Первым делом надо было выяснить, как поведут себя незащищённые приборы при работающем реакторе.

Влияние радиоактивного излучения на бортовое оборудование изучали сотрудники Лётно-исследовательского института (ЛИИ) и Института атомной энергии (ИАЭ). Так сложилось содружество инженеров и конструкторов, специалистов по авиационному оборудованию и физиков-ядерщиков. Для исследований в ИАЭ нам предоставили реактор ВВЭР-2, в котором вода охлаждает аппарат и одновременно служит замедлителем нейтронов до энергий, требуемых для поддержания управляемой цепной реакции.

Руководил группой В. Н. Сучков. От Лётно-исследовательского института в ней работали А. В. Курганов, Ю. П. Гаврилов, Р. М. Костригина, М. К. Бушуев,
Б. М. Сорокин, В. П. Конарев, В. К. Селезнёв, Л. В. Романенко, Н. И. Макаров, В. П. Федоренко, И. Т. Смирнов, Г. П. Брусникин, Н. Н. Солдатов, И. Г. Хведченя, А. С. Михайлов, В. М. Груздов, В. С. Лисицин и другие. От Института атомной энергии экспериментальными работами руководили Г. Н. Степанов, Н. А. Ухин, А. А. Шапкин.

Ещё в самом начале экспериментов специалисты столкнулись с рядом трудностей. Во-первых, исследуемые приборы и аппаратура довольно сильно нагревались за счёт поглощения энергии излучения. Во-вторых, полностью исключался визуальный контроль, да и какой-либо контакт с исследуемыми образцами. В-третьих, для чистоты экспериментов было очень важно проводить исследования в условиях, по возможности близких к условиям полёта, а на высоте негерметичная авиационная аппаратура работает в разрежённой атмосфере. Чтобы создать разрежение воздуха, сконструировали малогабаритные барокамеры, из которых специальный компрессор откачивал воздух. Исследуемые приборы устанавливали в барокамеры и помещали их в канал атомного реактора вблизи его активной зоны.

Впоследствии к экспериментам были подключены: первая атомная электростанция в Физико-энергетическом институте им. А. И. Лейпунского (ФЭИ), облучательные установки в филиале Физико-химического института им. Л. Я. Карпова (ФХИ) в Обнинске. В результате этих работ впервые в стране были определены реальная радиационная стойкость бортового авиационного оборудования и наиболее чувствительные изделия, элементы и материалы, выявлена «иерархия» радиационной стойкости по видам оборудования, решены другие важные вопросы.

Следующим этапом работы по программе создания атомного самолёта стали разработка и строительство наземного стенда летающей атомной лаборатории (ЛАЛ). Стенд нужен был для проведения дозиметрических исследований в реальной конфигурации самолёта Ту-95М, а также для оценки работоспособности изделий в реальных условиях. На стенде исследовали радиотехническую бортовую аппаратуру и электротехнические агрегаты, оценивали величину радиоактивности, вызванной воздействием нейтронов, а также её спад во времени. Эти данные были очень важны с точки зрения эксплуатации и послеполётного обслуживания самолёта.

Вспоминается переполошивший всю группу эпизод, связанный с работой реактора. Однажды во время контрольного осмотра оператор заметил на водной поверхности бака обильную белую пену, похожую на пену стирального порошка. Атомщики забеспокоились: если это органическая пена, ещё полбеды - где-нибудь прокладка «газит», а если неорганическая - гораздо хуже - возможна коррозия алюминия, из которого сделаны корпуса тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), а в них находится ядерное горючее - уран. Все понимали, что разрушение корпусов ТВЭЛов может привести к катастрофическим последствиям.

Чтобы разобраться в ситуации, в первую очередь надо было определить химический состав пены. Взяли образцы и поехали в Семипалатинск, в ближайшую лабораторию. Но химики так и не разобрались, органика это или нет.

На объект срочно прилетел один из ведущих специалистов ИАЭ и посоветовал первым делом промыть бак реактора спиртом. Но эта процедура не помогла - аппарат продолжал гнать пену. Тогда решили ещё раз тщательно осмотреть всю конструкцию реактора изнутри. Чтобы не «схватить» повышенную дозу радиации, работать внутри бака можно было не более пяти минут. Осмотром занимались молодые механики из ОКБ им. А. Н. Туполева. Наконец, один из них с криком «Нашёл!» выбрался из бака, держа в руках кусок микропористой резины. Как туда попал этот посторонний предмет, можно только догадываться.

В мае 1962 года начался этап лётных испытаний, в котором участвовала наша бригада. Дозиметрические и другие исследования в условиях полёта показали, что во время работы реактора дальность радиосвязи сокращается под воздействием потока нейтронов, а находящийся в специальных ёмкостях вне защищённой кабины кислород, которым экипаж дышит во время высотного полёта, подвергается активации (в нём обнаружили молекулы озона - О 3). При этом элементы электрооборудования работали достаточно устойчиво.

Масштабная и очень интересная работа по созданию атомного самолёта, к сожалению, не была завершена. Программу закрыли, но участие в ней осталось в памяти на всю жизнь. В дальнейшем мне приходилось заниматься разными лётно-космическими экспериментами, лётными испытаниями на первом сверхзвуковом пассажирском самолёте Ту-144 и запуском космического корабля многоразового использования «Буран». Я получал разные награды, но самая дорогая среди них - часы, которые вручил мне Генеральный конструктор академик Андрей Николаевич Туполев за участие в проекте создания атомного самолёта. Часы до сих пор великолепно работают и стали семейной реликвией.

Атомный самолет это летательное средство, а проще говоря, самолет, на котором в качестве двигателя установлен атомный реактор. В середине двадцатого века в эпоху бурного развития мирного атома, наряду с постройкой начались работы и по проектированию атомных самолетов в СССР и США.

Требования к атомолетам в СССР

Проект самолета с атомным двигателем должен был решать следующие задачи, сходные с задачами при проектировании атомных автомобилей и атомных танков:

• Наличие легкого и компактного ядерного реактора, который сможет поднять в воздух самолет
• Биологическая защита экипажа
• Безопасность полета атомолета
• Проектирование реактивного двигателя на атомной тяге

Работы по проектированию атомных самолетов в СССР вели несколько конструкторских бюро – Туполева, Мясищева и Антонова. Даже профильного уровня ЕГЭ по математике 2017 не хватит, чтобы сравниться с умами разработчиков тог времени, хотя наука сделала большущий шаг вперед.

Самым известным проектом советского атомолета стал Ту-119 – разработка ОКБ-156 имени Туполева. Атомолет Ту-119 проектировался на базе Ту-95М и должен был стать летающей лабораторией для испытания двигателей с атомным реактором. Работы над советским атомолетом Ту-119 были начаты еще в 1955 году. В 1958 году был готов наземный стенд, а также самолет Ту-95 ЛАЛ с ядерным реактором в грузовом отсеке. Наземный стенд с атомным реактором использовался с 1959 года на Семипалатинском полигоне. А Ту-95 ЛАЛ совершил в 1961 году 34 испытательных полета. При общей массе самолета в 110 тонн, 39 из них занимал сам атомный реактор. В таких испытаниях проверялись показатели биологической защиты экипажа, а также работа атомного реактора в новых условиях.

Конструкторское бюро Мясищева разрабатывало проект атомного самолета М50 А – сверхзвукового бомбардировщика с атомным двигателем на борту. В целях биологической защиты, пилотов самолета М50 А планировали поместить в закрытую свинцовую капсулу, которая одна весила 60 тонн, а полет должен был проходить только по приборам. В дальнейшем планировалось установить автономное беспилотное управление.

Для использования данного атомного самолета понадобились бы отдельные аэродромы, как результат, проект был остановлен на корню. Тогда КБ Мясищева предложило новый – М30 с более сложной конструкцией и повышенной защитой экипажа. Уменьшенная масса самолета, позволяла увеличить полезную нагрузку на 25 тонн. Первый полет должен был пройти в 1966 году, но и он не был реализован.

ОКБ Антонова в конце шестидесятых – начале семидесятых годах прошлого века работало над проектом АН-22 ПЛО – сверхдальний маловысотный самолет противолодочной обороны. Особенностью данного атомолета являлось использование обычного топлива при взлете и посадке, атомный реактор обеспечивал только сам полет продолжительностью до двух суток, с дальностью в 27 500 километров.

1950-е годы были золотым веком дизайна, технологии развивались очень быстро, подпитываясь послесловием послевоенного мира и холодной войной. Поскольку напряженность в отношениях между США и Советским Союзом росла, США искали способ удерживать свои дальнобойные ядерные бомбардировщики в воздухе как можно дольше, чтобы те были намного менее уязвимы к нападению, чем на аэродромах.

Ядерные реакторы теоретически могут оставаться в воздухе месяцами - если ваш самолет будет достаточно большим, чтобы вместить хотя бы две смены экипажа.

Но по словам Саймона Уикса из Института аэрокосмических технологий, поместить ядерный реактор на самолет не так-то просто. Потребуется не только «система замкнутой петли» - реактор, который повторно использует отработанное топливо - но и мощное экранирование. Ядерное деление производит много нейтронов и может быть очень вредным.

Единственным ядерным самолетом, который летал на Западе, был сильно модифицированный бомбардировщик Convair B-36 в начале 1950-х. И без того гигантский самолет был отягощен 11 тоннами экранирования для защиты от радиации. NB-36H полетал 47 раз, но бортовой реактор испытывался в воздухе лишь однажды и никогда не использовался для питания самолета.

Потенциальные катастрофические эффекты крушения самолета с ядерным двигателем положили конец дальнейшим разработкам. И в то время как военные экипажи, выполняя приказ, заступили бы на службу в такой самолет, пассажиры едва ли ступили бы на борт с ядерным реактором. Атомный авиалайнер остался в мечтах художников и энтузиастов.

Но концепцию Виналса питает не ядерное деление, нет. «Обычно люди слышат слова «ядерная энергия» и думают, что это опасно, но в случае ядерного синтеза это не соответствует действительности». Вместо того чтобы создавать цепную реакцию вроде ядерного деления, синтез – слияние двух или более атомов в атом побольше - создает больше энергии, но не образует загрязняющих окружающую среду побочных продуктов».


Виналса не убеждает тот факт, что ядерный синтез остается технологически недоступным. Концепты вроде Flash Falcon и не должны быть ограниченными современными технологиями; отчасти они помогают дизайнерам увидеть то, чего еще никто не мастерил.

Но синтез и правда вечно отстоит от нас. «Ядерный синтез всегда в 50 годах», говорит Уикс.

Реакторы остаются в стадии экспериментов; к примеру, не заработает раньше чем через десять лет. И даже если такие реакторы докажут свою практичность и смогут вырабатывать дешевую и чистую обещанную энергию, это будет только начало. Нужно будет сделать их маленькими и легковесными.

«С 1940-х по 1980-е годы мы увидели значительное развитие в области технологии ядерного деления, и довольно быстрое. Мы работали над синтезом с 1950-х и так и не построили практичного и рабочего реактора. Мы все еще в 20-30 годах от этого».

Создать портативный ядерный реактор, который вырабатывает достаточно энергии, чтобы обеспечить самолет - сверхзвуковой самолет, если по дизайну Виналса - сложнее даже чем построить самолет, способный в три раза превысить скорость звука, говорит Уикс.

У любого альтернативного топлива масса плюсов - керосин, топливо для реактивных двигателей, невероятно универсальный пропеллет. Это отличная среда для создания энергия. Он энергетически плотный, его легко обрабатывать и он работает в широком диапазоне температур, говорит Уикс.


«И его можно использовать для другого, не только как топливо. Он может быть использован в качестве охлаждающей жидкости, смазки, гидравлической жидкости». Изменение климата может быть неотложной причиной для поиска альтернативного топлива для самолетов, но чтобы разогнать его настолько - для этого придется прыгнуть выше головы. Батареи, которые использовались на Solar Impulse, вырабатывали лишь 1/20 энергии, эквивалентную керосину такой же массы.

Самолет на ядерном синтезе может быть не построен в следующем столетии. Гибридные формы будут более вероятны; например, пропеллер, который помогает вырабатывать энергию, будет храниться на борту и помогать самолету при взлете. Как ни крути, Flash Falcon слишком амбициозный, чтобы летать с современными технологиями. Но история авиации усеяна примерами того, что когда-то считалось невозможным. Однажды и ядерный синтез к ним присоединится.

Больше года продолжаются обсуждения перспективной российской крылатой ракеты «Буревестник», оснащенной ядерной силовой установкой. Прекрасно известно, что это уже не первая попытка интегрировать ядерные технологии в двигательную установку летательного аппарата. Проекты такого рода создавались в нашей стране и за рубежом, но и один из них не продвинулся дальше испытаний. Вспомним, как ведущие державы пытались создавать атомные летательные аппараты, и почему их не удалось принять на вооружение.

Американские эксперименты

Первыми проработку вопроса ядерной энергоустановки для летательных аппаратов начали Соединенные Штаты. В мае 1946 года стартовала программа NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft – «Ядерная энергия для движения летательных аппаратов»), позже преобразованная в проект ANP (Aircraft Nuclear Propulsion). Целью этих программ являлось изучение возможностей и последующее создание авиационного двигателя, построенного на основе ядерного реактора.

Опытные установки HTRE-3 (слева) и HTRE-1 (справа) на полигоне. Фото Wikimedia Commons

Расчеты показывали, что ядерное топливо гораздо эффективнее химического. Самолет с атомным двигателем в теории мог показывать неограниченную дальность полета – такие возможности требовались для эффективного поражения объектов вероятного противника. Также ожидалась возможность повышения скорости полета. Будущие ЯСУ планировалось использовать на разной технике, в первую очередь на стратегических бомбардировщиках.

Первые несколько лет ушли на теоретическую проработку и поиски путей решения поставленной задачи. К программе NEPA / ANP привлекли целый ряд ведущих научно-исследовательских и производственных предприятий. К середине пятидесятых годов начались первые практические эксперименты. Первой работой такого рода стал проект Aircraft Reactor Experiment.

Одной из главных задач в рамках NEPA / ANP было сокращение габаритов и массы реактора в соответствии с ограничениями самолета-платформы. Для уменьшения таких характеристик требовалось применять новые решения. Проект ARE предлагал строительство реактора с тепловой мощностью 2,5 МВт. Для охлаждения активной зоны предусматривалось использование смеси расплавленных солей – это был первый в мире реактор такого рода. Во втором контуре использовался жидкий натрий.

В 1954 году опытный реактор ARE проработал на заданном режиме 1000 часов и показал свои возможности. Тем не менее, вскоре от него отказались. К этому времени были получены обнадеживающие результаты в области межконтинентальных баллистических ракет, которые оказывались проще и эффективнее бомбардировщиков с ядерными двигателями. Проект ARE остановили, но наработки по нему использовали при создании новых реакторов.

ЯСУ типа HTRE-3 без испытательного оснащения. Видны корпус реактора, трубопроводы теплоносителя и доработанные ТРД. Фото US Air Force

В 1955 году стартовал проект HTRE (Heat Transfer Reactor Experiment –«Эксперимент по передаче тепла от реактора»), предусматривавший создание полноценного ядерного двигателя. Предлагалось собрать в одну систему реактор и пару доработанных ТРД General Electric J47. Вместо камеры сгорания каждый из ТРД получил теплообменник для теплоносителя, поступающего из реактора. В начале 1956 года состоялся первый пробный запуск двигателя HTRE-1. Впоследствии построили еще два подобных изделия. Двигатель HTRE-3, в отличие от предшественников, имел минимально возможные габариты, соответствовавшие ограничениям самолетов.

В 1957 году в США стартовал проект Pluto, целью которого являлось создание прямоточного ядерного воздушно-реактивного двигателя для сверхзвуковых крылатых ракет. Прежде всего, новый ПВРД разрабатывался для будущей стратегической ракеты SLAM. В рамках проекта Pluto создали и испытали несколько опытных двигателей с общим названием Tory. Они отличались по своим характеристикам, но имели схожую архитектуру.

В качестве источника энергии для «Тори» использовался компактный реактор, помещенный прямо внутри двигателя. Воздух через заборные устройства должен был поступать к нему, нагреваться и истекать через сопло. Какие-либо промежуточные устройства передачи тепла не предусматривались. Существенная защита отсутствовала. В связи с этим разработчики утверждали, что будущие ракеты с такой ЯСУ смогут не только поражать назначенную цель, но и заражать местность вдоль своего маршрута.

Опытный двигатель Tory II-A. Фото Wikimedia Commons

В 1961 году прошли испытания двигателя с опытным реактором уменьшенной мощности Tory II-A. Позже испытали полноразмерное изделие Tory II-C. Ему удалось проработать на полной мощности около пяти минут – на пределах возможностей испытательного комплекса. Впрочем, проекты Pluto и Tory не дали практических результатов. Такая техника была крайне сложной и опасной, а кроме того, к началу шестидесятых годов командование США разочаровалось в идее межконтинентальной крылатой ракеты и предпочло развивать другие направления.

Атомные самолеты

Параллельно с проработкой реакторов и ядерных двигателей в целом шло создание специальной техники для их установки. Ядерные двигатели можно было устанавливать как на самолетах, так и на крылатых ракетах. Предусматривались как модернизация существующих машин, так и разработка совершенно новых.

В 1951 году запустили проектирование новой версии бомбардировщика B-36 – MX-1589 или NB-36H. В планере такой машины следовало предусмотреть места для реактора и других элементов ЯСУ. Также самолет нуждался в средствах биологической защиты. При всем этом, он должен был нести и полезную нагрузку, соответствующую требованиям заказчика. Предполагалось, что NB-36H по своим летно-техническим характеристикам будет превосходить базовую машину.

От базового B-36 новый NB-36H отличался защищенной кабиной с местами для экипажа и двух операторов реактора. В грузоотсеке поместили компактный ядерный реактор с воздушным охлаждением тепловой мощностью 1 МВт. Вместе со всеми приборами и биологической защитой он образовывал блок массой 16 т. На самолете присутствовали многочисленные датчики. Реактор мог демонтироваться для безопасного хранения в соответствующем объекте аэродрома.

Ракета SLAM, для которой создавался двигатель Tory / Pluto. Рисунок Globalsecurity.org

В 1955 году NB-36H совершил свой первый полет. До 1957-го эта летающая лаборатория выполнила 47 полетов общей продолжительностью 215 часов. В ряде вылетов реактор включался и в сумме проработал почти 90 ч. Испытания показали, что примененная кабина защищает экипаж от радиации. В то же время, самолет оставлял за собой радиоактивный след и представлял опасность для окружающей среды. После завершения испытаний самолет разобрали со всеми мерами безопасности.

До начала шестидесятых годов продолжались споры о перспективах проекта, но затем было принято решение о его остановке. Атомные самолеты оказались слишком сложным, дорогими и опасными. Вашингтон предпочел им другие виды стратегического вооружения.

Летающая лаборатория NB-36H оказалась единственным американским летательным аппаратом, поднимавшимся в воздух с работающим реактором на борту. При помощи этого самолета планировалось собрать данные для разработки ЯСУ под перспективный бомбардировщик Convair X-6. Однако этот проект закрыли в 1961 году, задолго до строительства опытного образца. Тогда же остановили работы по проекту бомбардировщика WS-125. В 1964 году Пентагон окончательно отказался от ракеты SLAM и двигателя Pluto / Tory. До этого времени крылатая ракета так и не успела выйти на испытания.

Летающая лаборатория NB-36H. Фото US Air Force

Таким образом, к середине шестидесятых годов США прекратили работы по созданию перспективных летательных аппаратов с ЯСУ. В дальнейшем звучали предложения о возобновлении таких проектов, но новые программы уже не запускались. Актуальные задачи военного характера удавалось решить менее смелыми способами.

Советский опыт

В 1955 году Совмин СССР принял постановление о запуске разработки перспективной ядерной силовой установки для летательных аппаратов. К работам по программе были привлечены все основные предприятия атомной и авиационной промышленности. Планировалось создать целый ряд самолетов и крылатых ракет с особыми летными характеристиками.

На разных этапах рассматривались несколько вариантов компоновки реактора и двигателей. В фюзеляже самолета планировалось установить собственно реактор, а в мотогондолах следовало помещать турбореактивные или турбовинтовые двигатели с теплообменниками вместо камер сгорания. При этом рассматривались две основные компоновки двигателя: соосная и типа «коромысло». В первом случае ось теплообменника совпадала с осью компрессора и турбины. Во второй компоновке использовались изогнутые воздуховоды, а теплообменник устанавливался со сдвигом. Также вместо теплообменников на двигателе мог присутствовать компактный реактор.

В ОКБ В.М. Мясищева к началу шестидесятых годов проработали сразу несколько вариантов атомного самолета с разными особенностями. Предлагалось использование разных аэродинамических схем и компоновочных решений. Общей чертой проектов было использование ЯСУ, развитой биологической защиты и максимальной автоматизации управления машиной. При этом пришлось проработать вопросы эксплуатации самолета, представляющего радиационную опасность в полете и на земле.

Опытный самолет Ту-95ЛАЛ. Фото Aviadejavu.ru

Бюро рассматривало несколько вариантов бомбардировщика, известных под названиями М-30 и М-60. Они должны были серьезно отличаться друг от друга разными особенностями. В частности, в проекте М-60М предлагалось строительство тяжелой летающей лодки – использование гидроаэродрома позволяло избавиться от ряда проблем, связанных с сухопутным базированием. В то же время, это предъявляло особые требовании к конструкции машины и не слишком упрощало ее гипотетическую эксплуатации..

В 1956 году вышло постановление Совмина, согласно которому ОКБ А.Н. Туполева поручалась разработка летающей лаборатории на базе серийного бомбардировщика Ту-95. По сути, конструкторам предстояло вписать новые устройства в существующий планер. Ввиду объективных ограничений такая задача была достаточно сложной. Экспериментальный образец остался в под обозначениями Ту-95ЛАЛ («Летающая атомная лаборатория») и «119» (также Ту-119).

Носовая кабина самолета получила биологическую защиту дифференцированной конструкции. Основные ее элементы защищали людей от облучения сзади – непосредственно от реактора. В грузоотсеке поместили контрольную аппаратуру и реактор. Последний поместили в защитной оболочке с открываемыми лючками для проведения экспериментов. Активная зона охлаждалась водой; вода второго контура циркулировала через радиатор с охлаждением воздушным потоком.

Связь реактора и двигателей не предусматривалась, но в дальнейшем планировалось создать соответствующие агрегаты. На базе ТВД НК-12 разрабатывалось изделие НК-14А с теплообменником. При этом сохранялись камеры сгорания, благодаря чему НК-14А мог использовать обычный керосин. Атомный вариант Ту-95 должен был иметь два таких двигателя в дополнение к паре штатных НК-12.

Экспериментальные машины

Перестройка серийного Ту-95 по проекту «119», сборка реактора и подготовка аэродрома на Семипалатинском полигоне заняли несколько лет. Весной 1961 года Ту-95ЛАЛ выполнил первый полет. До августа выполнили еще 33 экспериментальных вылета с работающим реактором. В полетах производились различные измерения; при помощи лючков в оболочке реактора проверяли действие отраженного излучения.

Схема летающей лаборатории "119". Рисунок Vfk1.narod.ru

После проведения испытаний Ту-95ЛАЛ работы по ядерной тематике в ОКБ Туполева остановились, однако другие организации продолжили изучение этой тематики. В 1965 году Совмин постановил разработать на базе транспортника Ан-22 самолет противолодочной обороны, способный длительное время оставаться в воздухе. Проект Ан-22ПЛО предусматривал использование одного реактора в фюзеляже и четырех двигателей НК-14А. С их помощью машина могла бы выполнять патрулирование в течение 50 ч; не исключалось и дальнейшее увеличение времени работы.

Проект Ан-22ПЛО столкнулся с затруднениями технического характера. Самолет получался слишком тяжелым, из-за чего пришлось переработать биологическую защиту. В 1970 году провели эксперимент, в ходе которого Ан-22 сделал несколько вылетов с точечным источником радиации на борту. Радиоактивный материал закрыли защитой новой конструкции, и она подтвердила свои характеристики. В 1972 году лаборатория на базе Ан-22 выполняла полеты с готовым реактором в грузовом отсеке, при этом осуществлялось отслеживание всех параметров. Полноценная ЯСУ не была построена и не испытывалась.

Проектирование Ан-22ПЛО так и не завершилось, опытный образец не строился. За несколько лет проект проделал определенный путь, но затем остановился без какой-либо надежды на возобновление. Отдельные исследования продолжались, однако теперь заказчик более не проявлял интереса к ядерным самолетам.

Общие проблемы

Как видим, развитие ядерных силовых установок для летательных аппаратов в СССР и США шло немного разными путями, но привело к одинаковым результатам. Проводились различные эксперименты и строились опытные образцы, но финал был далек от ожидаемого. Ни один из смелых проектов не смог дойти до внедрения на практике. Оборонные предприятия двух стран, развивая разные проекты, столкнулись с одними и теми же проблемами.

Реакторная установка Ту-95ЛАЛ. Фото Aviadejavu.ru

В первую очередь, развитию ядерных двигателей помешала общая сложность таких проектов. Конструкторы должны были создать компактный, но мощный реактор, специальную модификацию турбореактивного или турбовинтового двигателя, а также средства для их соединения. Также реактор и кабина нуждались во всей необходимой защите. При переработке существующей техники или в ходе создания новых самолетов следовало учитывать негативное влияние излучения на планер и самолетные системы.

В отличие от «обычных» самолетов, атомные нуждались в особой инфраструктуре. Те или иные системы требовались для обслуживания реактора, замены топлива, хранения опасных компонентов и т.д. Таким образом, для развертывания новых самолетов требовалась глубокая модернизация аэродрома или даже строительство нового объекта с нуля. Применение гидроаэродрома, как в проекте М-60М, давало некоторые преимущества, но вместе с тем приводило к новым затруднениям.

Все конструкции авиационных ЯСУ представляли ту или иную радиационную опасность, что предъявляло особые требования в контексте эксплуатации. Кроме того, самолет или ракета оказывались чрезвычайно опасными в случае аварии. Крушение грозило обернуться настоящей катастрофой. Для исключения таких последствий предлагались разные решения, но все они приводили к очередному усложнению проектов.

Таким образом, летательные аппараты с ядерной силовой установкой имели специфическое соотношение положительных и отрицательных качеств. В теории, они могли показывать высокие летно-технические характеристики и достигать цели на стратегических дальностях. На этом преимущества заканчивались. Летательный аппарат получался крайне сложным и дорогим во всех отношениях. Мало того, он был опасен не только для вероятного противника, но и для эксплуатанта.

ТПК с современной ракетой "Буревестник". Фото Минобороны РФ

США и СССР еще несколько десятилетий назад взвесили все аргументы и сделали вывод. По состоянию на шестидесятые и семидесятые годы прошлого века, атомные самолеты и ракеты не представляли интереса с практической точки зрения. С определенного времени работы шли только в теоретической сфере и без особых перспектив к возвращению в практическое русло.

Современность и перспектива

Впрочем, развитие технологий последних десятилетий позволило вернуться к почти забытым идеям. В прошлом году российская промышленность анонсировала два принципиально новых проекта ядерных реакторов, отличающихся выгодным соотношением мощности и габаритов. Один из них предлагается для использования на автономном подводном аппарате «Посейдон», а другой предназначен для крылатой ракеты «Буревестник».

К сожалению, почти вся информация о новых проектах пока не подлежит разглашению. Подробности хода работ тоже остаются тайной. Однако известно, что ракета «Буревестник» испытывалась и, возможно, на ней присутствовала штатная ядерная силовая установка. Наиболее интересные данные по новым проектам будут опубликованы лишь в отдаленном будущем, и только тогда можно будет делать выводы.

Пока же остается только гадать, удалось ли российским специалистам избавиться от характерных проблем прошлых проектов и получить желаемые результаты. Также можно попытаться определить, удастся ли довести до эксплуатации принципиально новый образец. Если проект «Буревестник» завершится удачей, Россия поставит точку в многолетних попытках ведущих стран создать работоспособный и пригодный к применению летательный аппарат с ядерной силовой установкой.

По материалам сайтов:
https://globalsecurity.org/
https://fas.org/
http://designation-systems.net/
http://airwar.ru/
https://popmech.ru/
http://vfk1.narod.ru/
https://popularmechanics.com/
http://large.stanford.edu/
https://warisboring.com/

Во время холодной войны стороны бросили все силы на поиск надежного средства доставки «спецгруза».
В конце 40-х чаша весов склонилась к бомбардировщикам. Следующее десятилетие стало «золотым веком» развития авиации.
Огромное финансирование способствовало появлению самых фантастических летательных аппаратов, но самыми невероятными и по сей день кажутся проекты сверхзвуковых бомбардировщиков с атомными реактивными установками, разрабатывавшиеся в СССР.

М-60

Бомбардировщик М-60 должен был стать первым в СССР самолетом, работающим на атомном двигателе. Он создавался по адаптированным под атомный реактор чертежам его предшественника М-50. Разрабатываемый самолет должен был развивать скорость до 3200 км/ч, при весе свыше 250 тонн.

Особый двигатель

Турбореактивный двигатель с атомным реактором (ТРДА) создан на основе обычного турбореактивного двигателя (ТРД). Только в отличие от двигателя ТРД, тягу в атомном движке обеспечивает нагретый воздух, проходящий через реактор, а не выделяемые при сжигании керосина раскаленные газы.

Особенность конструкции

Глядя на макеты и эскизы всех атомных самолетов того времени, можно заметить одну важную деталь: в них отсутствует кабина для экипажа. Для защиты от радиационного излучения экипаж ядерного самолета располагался в герметичной свинцовой капсуле. А отсутствие визуального обзора заменили оптическим перископом, телевизионным и радиолокационными экранами.

Автономное управление

Осуществлять взлеты и посадки при помощи перископа – задача не из легких. Когда инженеры это осознали, появилась логичная мысль – сделать самолет беспилотным. Это решение также позволяло уменьшить вес бомбардировщика. Однако по стратегическим соображениям проект в ВВС не одобрили.

Атомный гидросамолет М-60

Вместе с тем, под индексом М-60М параллельно разрабатывался сверхзвуковой самолет с атомным двигателем, способный осуществлять посадку на воду. Такие гидросамолеты размещали в специальных самоходных доках на базах на побережье. В марте 1957 года проект был закрыт, так как самолеты на атомном двигателе излучали сильный радиационный фон в местах базирования и прилегающей акватории.

М-30

Отказ от проекта М-60 вовсе не означал прекращения работ в этом направлении. И уже в 1959 году авиаконструкторы принимаются за разработку нового реактивного самолета. На этот раз тягу его двигателей обеспечивает новая атомная силовая установка «закрытого» типа. К 1960 году предварительный проект М-30 был готов. Новый двигатель снижал радиоактивный выброс, и на новый самолет стало возможным установить кабину для экипажа. Считалось, что уже не позднее 1966 года М-30 поднимется в воздух.

Похороны ядерного самолета

Но в 1960 году Хрущев на совещании по перспективам развития стратегических систем оружия принял решение, за которое его до сих пор называют могильщиком авиации. После разобщенных и нерешительных докладов авиаконструкторов, им было предложено взять на себя часть заказов по ракетным темам. Все разработки самолетов на атомном двигателе были заморожены. По счастью или к сожалению, узнать каким был бы наш мир, если бы авиаконструкторы прошлого все-таки завершили свои начинания, теперь уже не представляется возможным.