Летающая атомная лаборатория: реактор наборту

      Комментарии к записи Летающая атомная лаборатория: реактор наборту отключены

Летающая атомная лаборатория: реактор наборту

    Ту-95ЛАЛ на стоянке. Видны обтекатели реактора и датчиков Размещение датчика излучения под крылом самолета Размещение реактора на самолете. Видны обтекатели реактора Демонтаж реактора. На земле видны осколки защитного слоя Компоновка элементов ядерного реактора на Ту-95ЛАЛ Компоновка полноценного ядерного бомбардировщика Ту-119

Взяв к середине 50-х в собственные руки термоядерное оружие, американские и советские армейские озадачились проблемой его доставки на территорию соперника. Американцам было пара легче: по окончании того как они опутали СССР целой сетью армейских баз, им в полной мере хватало существующих стратегических бомбардировщиков.

Советским армейским было нужно значительно тяжелее: чтобы дотянуться с территории СССР все цели в Соединенных Штатах, требовался бомбардировщик с фантастической дальностью полета 25 тыс. км (что в пять раза больше дальности существовавших самолетов) либо баллистическая ракета. В ракеты армейские верили не весьма. Самолету же такую дальность имела возможность обеспечить лишь ядерная двигательная установка.

В случае если ее возможно ставить на подводные лодки, то из-за чего запрещено на бомбардировщик?

В июне 1952 года будущий академик А.П. Александров представил Игорю Курчатову собственные мысли: «Отечественные знания в области ядерных реакторов разрешают поставить вопрос о создании в ближайщее время двигателей на ядерной энергии, используемых для тяжелых самолетов». И скоро в университете Курчатова начались иследования возможности применения ядерной энергии в авиации.

Управление авиационной тематикой было возложено, само собой, на Александрова.

В декабре 1955 года показались сообщения о проведении в Соединенных Штатах испытательных полетов стратегического бомбардировщика В-36 с ядерным реактором на борту. Без промедлений Курчатов поручил своим сотрудникам совершить научную оценку этих сообщений, на базе которых он сделал А.Н. Туполеву предложение о проведении подобных опробований отечественного ядерного реактора.

В следствии переговоров в марте 1956 года в ОКБ Туполева начались практические работы по проектированию летающей ядерной лаборатории (ЛАЛ) на базе серийного стратегического бомбардировщика Ту-95. Перед ЛАЛ ставились следующие цели: изучение влияния радиационного излучения на самолетное оборудование; проверка эффективности компактной (и более легкой) радиационной защиты; изучение отражения гамма и нейтронного излучений от воздуха на разных высотах полета; освоение эксплуатации ядерных летных силовых установок.

Яркий участник этих работ Дмитрий Александрович Антонов (ОКБ Туполева) вспоминает: «В первую очередь, в соответствии со своей простой методикой — сперва ясно осознать, Туполев организовал цикл лекций-семинаров, на которых ведущие ученые-атомщики страны Александров, Лейпунский, Пономарев-Степной, Меркин и другие говорили нам о физических базах ядерных процессов, устройстве реакторов, требованиях к защите, к материалам, совокупности управления и т. д. Весьма не так долго осталось ждать на этих семинарах начались оживленные дискуссии: как сочетать ядерную технику с ограничениями и самолётными требованиями. Вот один из примеров таких дискуссий: количество реакторной установки атомщики первоначально обрисовали нам как количество маленького дома.

Но компоновщики ОКБ сумели очень сильно «обжать» ее габариты, в особенности защитных конструкций, сделав наряду с этим все заявленные требования по уровню защиты для ЛАЛ. На одном из семинаров Туполев увидел, что «домов на самолетах не возят», и продемонстрировал отечественную компоновку. Атомщики были поражены: они в первый раз встретились с таким компактным ответом.

По окончании тщательного анализа она [эта компоновка] была совместно принята для ЛАЛ на Ту-95».

Половинка

Для освоения и предварительного изучения авиационного реактора предусматривалось построение наземного испытательного стенда на базе средней части фюзеляжа самолета Ту-95. Радиационная защита на стенде, а после этого и на летающей лаборатории изготавливалась с применением совсем новых для авиации материалов. Во второй половине 50-ых годов двадцатого века наземный стенд был выстроен и перевезен на Половинку — так именовалась экспериментальная база на одном из аэропортов под Семипалатинском.

В один момент была подготовлена реакторная установка для летающей лаборатории. На стенде и на летающей лаборатории реактор был установлен на особой платформе с подъемником для удобства обслуживания. При необходимости он имел возможность опускаться из грузоотсека самолета.

В июне 1959 года был произведен первый успешный запуск реактора на наземном стенде. На протяжении наземных опробований удалось выйти на заданный уровень мощности, были опробованы устройства управления реактором и контроля радиации, совокупность защитной экранировки, выработаны советы экипажу. Возможно было переходить к полетам.

Как устроена летающая лаборатория

Под летающую лабораторию, взявшую обозначение Ту-95ЛАЛ, был переоборудован серийный стратегический бомбардировщик Ту-95М. Все оружие с самолета было снято. экспериментаторы и Экипаж пребывали в передней герметической кабине, где кроме этого размещался датчик, фиксирующий проникающее излучение. За кабиной был установлен защитный 20-сантиметровый экран из свинца (5 см) и комбинированных материалов (церезин и полиэтилен).

Боковое и заднее экранирование реактора чтобы не было перетяжеления самолета свели к минимуму. Но дело в том, что воздушное пространство около самолета начинал сам переизлучать первичное излучение реактора. Совершенно верно оценить его авторитет на экипаж возможно было лишь в полете на высотах далеко от поверхности почвы, очень сильно отражающей излучение.

В районе бомбоотсека, где в будущем должна была размешаться боевая нагрузка, был установлен второй датчик. За ним, ближе к хвостовой части, размешался реактор. Третий датчик пребывал в задней кабине самолета в районе боковых блистеров.

Еще два датчика смонтировали под консолями крыла в подвесных несъемных железных обтекателях.

В средней части фюзеляжа размешался отсек с водоводяным реактором и замечательной защитной оболочкой из комбинированных материалов и свинца. Данный реактор никакой связи с двигателями НК-12М самолета не имел и служил лишь источником излучения. Дистиллированная вода употреблялась в нем как замедлитель нейтронов и в один момент как теплоноситель, отводящий тепло от тепловыделяющих элементов.

Нагретая вода отдавала тепло в промежуточном теплообменнике (ПТ) — это был замкнутый первичный контур циркуляции воды. Тепло от ПТ отводилось через его железные стены в воду вторичного контура, в котором оно рассеивалось в водо-воздушном радиаторе. Радиатор продувался в полете потоком воздуха через громадный воздухозаборник под фюзеляжем самолета недалеко от реактора.

Отсек реактора мало выходил за обводы фюзеляжа самолета и прикрывался железными обтекателями сверху, снизу и по бокам фюзеляжа.

На ЛАЛ для безопасности была обеспечена достаточно замечательная круговая защита реактора, а с целью проведения опыта по отраженному излучению были предусмотрены в его легкой и тяжелой защите открываемые в полете окна. Они разрешали создавать пучки излучения в разных направлениях. Управление закрытием и открытием этих окон производилось дистанционно от пульта экспериментаторов из кабины экипажа.

Полное удовлетворение

С мая по август 1961 года на летающей лаборатории как с холодным, так и с трудящимся реактором было выполнено 34 полета. Совершённые летные опробования Ту-95ЛАЛ продемонстрировали достаточно высокую эффективность примененной совокупности радиационной защиты, что разрешало продолжить работы по самолетам с ядерными силовыми установками. Основной опасностью являлась возможность аварии ядерного самолета, талантливая привести к заражению громадных пространств ядерными компонентами.

Испытанные на данном этапе методы защиты были хоть и надежными, но все же громоздкими и тяжелыми для применения в авиации. Требовались предстоящие работы в этом направлении.

В ОКБ Туполева совместно со смежными организациями была проработана широкомасштабная, рассчитанная на два десятилетия развития и программа создания тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками. Она должна была завершиться постройкой в 70−80-е годы полноценных дозвуковых и сверхзвуковых самолетов разного назначения.

Следующим серьёзным этапом в создании самолета с ядерной СУ должен был стать самолет Ту-119 с маршевыми двигателями НК14А, приспособленными к совместной работе с ядерным реактором. Ту-119 должен был стать переходным к самолету с четырьмя ядерным реактором и турбовинтовыми двигателями в фюзеляже. Но этим замыслам не суждено было осуществиться.

В эти годы в СССР развертывались программы строительства ядерных подводных ракетоносцев, межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования. К этому же времени американцы, испытав собственную летающую лабораторию с ядерной силовой установкой на базе В-36, выполненной подобно Ту-95ЛАЛ, фактически свернули предстоящие свои работы в данной области. Догонять стало в этом направлении некого, а идти в первых рядах через чур дорого и страшно.

Исходя из этого скоро все работы у нас по ядерной авиационной тематике были свернуты.

Занимательную фразу сообщил напоследок отечественному изданию сотрудник ОКБ Туполева: «Мы испытываем громадное удовлетворение результатами данной увлекательной работы. Наряду с этим не меньшее удовлетворение мы взяли, в то время, когда эти работы были прекращены, поскольку по собственному и мировому опыту знали, что полностью безаварийной авиации не существует. Кроме того единичное разрушение ядерной силовой установки имело возможность бы иметь сверхтяжелые последствия для солидного числа людей».

Согласимся, мы также испытываем удовлетворение, оттого что над отечественной головой не летают ядерные реакторы.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№12, октябрь 2003).

НАНО ГОНКИ [Новости науки и технологий]


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: