Uzoefu uliopatikana katika miaka ya 50-70 ya karne ya XX bado utafaa katika karne ya XXI
Inaweza kuonekana kuwa ya kushangaza kwamba nguvu ya nyuklia, ambayo imekita mizizi duniani, katika anga la maji na hata angani, haijakua angani. Hii ndio kesi wakati maoni dhahiri ya usalama (ingawa sio wao tu) yalizidi faida dhahiri za kiufundi na kiutendaji kutokana na kuanzishwa kwa mitambo ya nyuklia (NPS) katika anga.
Wakati huo huo, uwezekano wa matokeo mabaya ya matukio na ndege kama hizo, ikiwa ni kamilifu, hauwezi kuzingatiwa kama ya juu kulinganisha na mifumo ya nafasi inayotumia mitambo ya nyuklia (NPP). Na kwa sababu ya usawa, inafaa kukumbuka: ajali ya satelaiti ya bandia ya Soviet Kosmos-954 ya aina ya US-A, ambayo ilitokea mnamo 1978 na kuanguka kwa vipande vyake katika eneo la Canada, ambayo ilitokea mnamo 1978, haikusababisha kupunguzwa kwa upelelezi wa nafasi ya baharini na mfumo wa uteuzi wa malengo. (MKRTs) "Legend", ambayo sehemu yake ilikuwa vifaa vya US-A (17F16-K).
Kwa upande mwingine, hali ya utendakazi wa kiwanda cha nguvu za nyuklia cha anga iliyoundwa iliyoundwa kuunda nguvu kwa kutengeneza joto katika mtambo wa nyuklia unaotolewa kwa hewa kwenye injini ya turbine ya gesi ni tofauti kabisa na ile ya mitambo ya nyuklia ya satelaiti, ambayo ni jenereta za umeme. Leo, michoro mbili za skimu za mfumo wa kudhibiti nyuklia wa anga zimependekezwa - aina wazi na iliyofungwa. Mpango wa aina wazi hutoa joto la hewa iliyoshinikizwa na kontrakta moja kwa moja kwenye njia za reactor na utiririshaji wake unaofuata kupitia bomba la ndege, na aina iliyofungwa hutoa inapokanzwa hewa kwa kutumia kibadilishaji cha joto, kwenye kitanzi kilichofungwa. baridi huzunguka. Mzunguko uliofungwa unaweza kuwa mzunguko mmoja au mbili, na kutoka kwa mtazamo wa kuhakikisha usalama wa utendaji, chaguo la pili linaonekana kuwa bora zaidi, kwani kizuizi cha reactor na mzunguko wa kwanza kinaweza kuwekwa kwenye ganda la kinga ya mshtuko, kukazwa ambayo inazuia athari mbaya ikiwa kuna ajali za ndege.
Katika mifumo ya nyuklia ya anga iliyofungwa, mitambo ya kushinikizwa ya maji na mitambo ya nyutroni ya haraka inaweza kutumika. Wakati wa kutekeleza mpango wa mzunguko-mbili na kiunga cha "haraka" katika mzunguko wa kwanza wa NPS, metali zote za kioevu za alkali (sodiamu, lithiamu) na gesi isiyo na nguvu (heliamu) ingetumika kama baridi, na kwa pili, alkali metali (kioevu sodiamu, kuyeyuka kwa sodiamu ya eutectiki, nk) potasiamu).
HEWANI - MUHUDHURIA
Wazo la kutumia nishati ya nyuklia katika anga liliwekwa mnamo 1942 na mmoja wa viongozi wa Mradi wa Manhattan, Enrico Fermi. Alipendezwa na amri ya Jeshi la Anga la Merika, na mnamo 1946 Wamarekani walianza mradi wa NEPA (Nishati ya Nyuklia ya Ushawishi wa Ndege), iliyoundwa iliyoundwa kujua uwezekano wa kuunda mshambuliaji asiye na kikomo na ndege ya upelelezi.
Kwanza kabisa, ilikuwa ni lazima kufanya utafiti unaohusiana na kinga dhidi ya mnururisho wa wafanyakazi na wafanyikazi wa huduma ya ardhini, na kutoa tathmini ya uwezekano wa hali inayowezekana ya ajali. Ili kuharakisha kazi, mradi wa NEPA mnamo 1951 ulipanuliwa na Jeshi la Anga la Merika kwa mpango wa ANP (Uendeshaji wa Nyuklia wa Ndege). Katika mfumo wake, kampuni ya General Electric iliunda mzunguko wazi, na kampuni ya Pratt-Whitney ilitengeneza mzunguko wa YSU uliofungwa.
Kwa kujaribu mtambo wa nyuklia wa anga ya baadaye (haswa katika hali ya uzinduzi wa mwili) na ulinzi wa kibaolojia, mshambuliaji wa mkakati wa B-36H wa mkakati wa amani wa kampuni ya Convair alikusudiwa na injini sita za pistoni na nne za turbojet. Haikuwa ndege ya nyuklia, lakini ilikuwa tu maabara inayoruka, ambapo reactor ilipaswa kupimwa, lakini iliteuliwa NB-36H - Bomber ya Nyuklia ("mshambuliaji wa Atomiki"). Jogoo lilibadilishwa kuwa kofia ya kuongoza na ya mpira na chuma cha ziada na ngao ya risasi. Ili kulinda dhidi ya mionzi ya nyutroni, paneli maalum zilizojazwa na maji ziliingizwa kwenye fuselage.
Mtaa wa ndege wa mfano ni (Jaribio la Reactor ya Ndege), iliyoundwa mnamo 1954 na Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge, ikawa kiwanda cha nyuklia cha kwanza ulimwenguni chenye uwezo wa MW 2.5 kwa mafuta kutoka kwa chumvi iliyoyeyuka - fluoride ya sodiamu na zirconium na tetrafluoridi ya urani.
Faida ya aina hii ya mitambo inakaa katika hali isiyowezekana ya ajali na uharibifu wa msingi, na mchanganyiko wa chumvi yenyewe, ikiwa kesi ya anga ya aina ya NSU, ingefanya kama baridi ya msingi. Wakati chumvi iliyoyeyushwa inatumiwa kama baridi, ya juu, kwa kulinganisha, kwa mfano, na sodiamu ya kioevu, uwezo wa joto wa chumvi iliyoyeyuka inaruhusu matumizi ya pampu zinazozunguka za vipimo vidogo na faida kutokana na kupungua kwa matumizi ya chuma ya muundo wa mmea wa reactor kwa ujumla, na kiwango cha chini cha mafuta kinapaswa kuhakikisha utulivu wa injini ya ndege ya nyuklia dhidi ya kuruka kwa joto ghafla. katika mzunguko wa kwanza.
Kwa msingi wa mitambo ya ARE, Wamarekani wameanzisha majaribio ya anga YSU HTRE (Jaribio la Uhamishaji wa Joto). Bila kuchelewesha zaidi, Jenerali Dynamics ilitengeneza injini ya nyuklia ya ndege X-39 kulingana na injini ya turbojet ya J47 ya serial kwa washambuliaji wa kimkakati B-36 na B-47 "Stratojet" - badala ya chumba cha mwako, msingi wa reactor uliwekwa ndani yake.
Convair alikusudia kusambaza X-39 kwa X-6 - labda mfano wake ungekuwa mshambuliaji mkakati wa B-58 Hustler, ambaye alifanya safari yake ya kwanza mnamo 1956. Kwa kuongezea, toleo la atomiki la mshambuliaji mwenye uzoefu wa subsonic wa kampuni hiyo hiyo ya YB-60 pia ilizingatiwa. Walakini, Wamarekani waliacha mfumo wa udhibiti wa nyuklia wa anga wazi, ikizingatiwa kuwa mmomonyoko wa kuta za njia za hewa za kiini cha X-39 zitasababisha ukweli kwamba ndege itaacha njia ya mionzi, ikichafua mazingira.
Tumaini la mafanikio liliahidiwa na kiwanda cha nguvu zaidi cha nyuklia kilichofungwa salama cha mionzi ya kampuni ya Pratt-Whitney, kwa uundaji ambao General Dynamics pia ilihusika. Kwa injini hizi, kampuni "Convair" ilianza ujenzi wa ndege za majaribio NX-2. Matoleo yote ya turbojet na turboprop ya washambuliaji wa nyuklia na mitambo ya nguvu za nyuklia ya aina hii walikuwa wakifanyiwa kazi.
Walakini, kupitishwa mnamo 1959 kwa makombora ya baisikeli ya Atlas ya bara, yenye uwezo wa kushambulia malengo katika USSR kutoka Bara la Amerika, ilidhoofisha mpango wa ANP, haswa kwani sampuli za uzalishaji wa ndege za atomiki zisingeonekana kabla ya 1970. Kama matokeo, mnamo Machi 1961, kazi zote katika eneo hili huko Merika zilisimamishwa na uamuzi wa kibinafsi wa Rais John F. Kennedy, na ndege halisi ya atomiki haikujengwa kamwe.
Sampuli ya kukimbia ya mtambo wa ndege ASTR (Reactor ya Mtihani wa Anga ya Ndege), iliyoko kwenye sehemu ya bomu ya maabara ya kuruka ya NB-36H, ilikuwa umeme wa 1 MW wa haraka ambao haukuunganishwa na injini na uliendesha dioksidi ya urani na kilichopozwa na mkondo wa hewa uliochukuliwa kupitia ulaji maalum wa hewa. Kuanzia Septemba 1955 hadi Machi 1957, NB-36H ilifanya safari za ndege 47 na ASTR juu ya maeneo yasiyokaliwa ya majimbo ya New Mexico na Texas, baada ya hapo gari hilo halikuinuliwa angani kamwe.
Ikumbukwe kwamba Jeshi la Anga la Merika pia lilishughulikia shida ya injini ya nyuklia kwa makombora ya kusafiri au, kama ilivyokuwa kawaida kusema hadi miaka ya 1960, kwa ndege za makadirio. Kama sehemu ya mradi wa Pluto, Maabara ya Livermore iliunda sampuli mbili za injini ya nyuklia ya Tory, ambayo ilipangwa kuwekwa kwenye kombora la meli ya SLAM. Kanuni ya "kupokanzwa kwa atomiki" ya hewa kwa kupita kwenye kiini cha reactor ilikuwa hapa sawa na katika injini za injini za nyuklia za aina ya wazi, na tofauti moja tu: injini ya ramjet haina kontena na turbine. Tori, zilizojaribiwa vizuri ardhini mnamo 1961-1964, ndio ya kwanza na hadi sasa ndio anga pekee inayofanya kazi (haswa, kombora na anga) mitambo ya nguvu za nyuklia. Lakini mradi huu pia ulifungwa bila matumaini dhidi ya msingi wa mafanikio katika uundaji wa makombora ya balistiki.
Pata na upate
Kwa kweli, wazo la kutumia nishati ya nyuklia katika anga, bila Wamarekani, pia lilikuzwa katika USSR. Kwa kweli, huko Magharibi, bila sababu, walishuku kuwa kazi kama hiyo ilikuwa ikifanywa katika Umoja wa Kisovyeti, lakini kwa ufichuzi wa kwanza wa ukweli juu yao waliingia kwenye fujo. Mnamo Desemba 1, 1958, Wiki ya Usafiri wa Anga iliripoti: USSR inaunda mshambuliaji mkakati na injini za nyuklia, ambazo zilisababisha msisimko mkubwa huko Amerika na hata kusaidia kudumisha hamu ya mpango wa ANP, ambao tayari ulikuwa umeanza kufifia. Walakini, katika michoro zinazoambatana na nakala hiyo, msanii wa uhariri alionyesha kwa usahihi ndege ya M-50 ya ofisi ya majaribio ya VM Myasishchev, ambayo kwa kweli ilikuwa ikitengenezwa wakati huo, na sura ya "futuristic" kabisa, ambayo ilikuwa na injini za kawaida za turbojet. Haijulikani, kwa njia, ikiwa chapisho hili lilifuatwa na "pambano" katika KGB ya USSR: kazi ya M-50 ilifanyika katika mazingira ya usiri mkali, mshambuliaji huyo alifanya safari yake ya kwanza baadaye kuliko kutajwa kwenye vyombo vya habari vya Magharibi, mnamo Oktoba 1959, na gari hiyo iliwasilishwa kwa umma kwa jumla mnamo Julai 1961 katika gwaride la anga huko Tushino.
Kwa habari ya waandishi wa habari wa Kisovieti, kwa mara ya kwanza kuhusu ndege ya atomiki iliambiwa kwa maneno ya jumla na jarida la "Technics - Youth" huko Nambari 8 ya 1955: "Nishati ya atomiki inazidi kutumika katika tasnia, nishati, kilimo na dawa. Lakini wakati sio mbali wakati utatumika katika anga. Kutoka uwanja wa ndege, mashine kubwa zitainuka hewani. Ndege za nyuklia zitaweza kuruka kwa muda mrefu kama unavyopenda, bila kuzama chini kwa miezi, na kufanya kadhaa ya ndege zisizosimama kuzunguka ulimwengu kwa kasi kubwa. " Jarida, likigusia kusudi la kijeshi la gari (ndege za raia hazihitaji kuwa angani "maadamu unapenda"), hata hivyo iliwasilisha mpango wa dhana wa ndege ya abiria wa kubeba mizigo na kiwanda cha nguvu cha nyuklia cha aina wazi.
Walakini, kikundi cha Myasishchevsky, na sio peke yake, kilishughulika na ndege na mitambo ya nguvu za nyuklia. Ingawa wanafizikia wa Soviet wamekuwa wakisoma uwezekano wa uumbaji wao tangu mwisho wa miaka ya 40, kazi ya vitendo katika mwelekeo huu katika Soviet Union ilianza baadaye sana kuliko huko USA, na mwanzo uliwekwa na amri ya Baraza la Mawaziri la Baraza la Mawaziri. USSR Namba 1561-868 ya Agosti 12, 1955. Kulingana na yeye, OKB-23 V. M. Myasishchev na OKB-156 A. N. Tupolev, pamoja na injini ya ndege OKB-165 A. M. Lyulka na OKB-276 N. D Kuznetsov walipewa jukumu la kuunda washambuliaji wa kimkakati wa atomiki.
Mtambo wa nyuklia wa ndege ulibuniwa chini ya usimamizi wa Wanataaluma I. V. Kurchatov na A. P. Aleksandrov. Lengo lilikuwa sawa na ile ya Wamarekani: kupata gari ambayo, ikiwa imechukua kutoka eneo la nchi, ingeweza kupiga malengo mahali popote ulimwenguni (kwanza, kwa kweli, huko USA).
Kipengele cha mpango wa anga za anga za Soviet ni kwamba iliendelea hata wakati mada ilikuwa tayari imesahaulika huko Merika.
Wakati wa uundaji wa mfumo wa udhibiti wa nyuklia, michoro za wazi na zilizofungwa za mzunguko zilichambuliwa kabisa. Kwa hivyo, chini ya mpango wa aina wazi, ambao ulipokea nambari "B", Ofisi ya Kubuni ya Lyulka ilitengeneza aina mbili za injini za atomiki-turbojet - axial, na kupitishwa kwa shimoni la turbocompressor kupitia kontena ya annular, na "mikono ya mwamba" - na shimoni nje ya mtambo, iliyo katika njia ya mtiririko uliopindika. Kwa upande mwingine, Ofisi ya Kubuni ya Kuznetsov ilifanya kazi kwenye injini kulingana na mpango wa "A" uliofungwa.
Ofisi ya Ubunifu wa Myasishchev mara moja ilianza kutatua kazi iliyoonekana kuwa ngumu - kubuni mabomu nzito ya kasi ya atomiki. Hata leo, ukiangalia michoro za magari ya baadaye yaliyotengenezwa mwishowe miaka ya 50, mtu anaweza kuona kabisa sifa za ustadi wa ufundi wa karne ya 21! Hizi ni miradi ya ndege "60", "60M" (seaplane ya nyuklia), "62" kwa injini za Lyulkovsk za mpango wa "B", na "30" - tayari chini ya injini za Kuznetsov. Tabia zinazotarajiwa za mshambuliaji "30" ni ya kushangaza: kasi kubwa - 3600 km / h, kasi ya kusafiri - 3000 km / h.
Walakini, suala hilo halikuja kwa muundo wa kina wa ndege ya nyuklia ya Myasishchev kwa sababu ya kufutwa kwa OKB-23 kwa uwezo wa kujitegemea na kuletwa kwake kwenye roketi na nafasi ya OKB-52 ya V. N. Chelomey.
Katika hatua ya kwanza ya kushiriki katika programu hiyo, timu ya Tupolev ilitakiwa kuunda maabara inayoruka sawa kwa kusudi la NB-36H ya Amerika na mtambo kwenye bodi. Ilipokea jina Tu-95LAL, ilijengwa kwa msingi wa mshambuliaji mzito wa mkakati wa bomu la Tu-95M. Reactor yetu, kama ile ya Amerika, haikukutana na injini za ndege ya kubeba. Tofauti ya kimsingi kati ya mtambo wa ndege wa Soviet na ile ya Amerika ilikuwa kwamba ilikuwa imepozwa maji, na nguvu ya chini sana (100 kW).
Reactor ya ndani ilipozwa na maji ya mzunguko wa msingi, ambayo nayo ilitoa joto kwa maji ya mzunguko wa sekondari, ambao ulipoa na mtiririko wa hewa uliokuwa ukipita wakati wa ulaji wa hewa. Hivi ndivyo mchoro wa skimu ya injini ya NK-14A Kuznetsov ya turboprop ilifanywa.
Maabara ya nyuklia ya Tu-95LAL mnamo 1961-1962 ilinyanyua hewani angani mara 36 katika utendaji na katika hali ya "baridi" ili kusoma ufanisi wa mfumo wa ulinzi wa kibaolojia na athari ya mionzi kwenye mifumo ya ndege.. Kulingana na matokeo ya mtihani, mwenyekiti wa Kamati ya Jimbo ya Teknolojia ya Usafiri wa Anga P. V. Dementyev, hata hivyo, alibainisha katika barua yake kwa uongozi wa nchi hiyo mnamo Februari 1962: na YSU ilitengenezwa katika OKB-301 SA Lavochkin. - K. Ch.), kwa kuwa kazi ya utafiti iliyofanywa haitoshi kwa ukuzaji wa mifano ya vifaa vya jeshi, kazi hii lazima iendelezwe."
Katika maendeleo ya akiba ya muundo wa OKB-156, Tupolev Design Bureau ilitengeneza kwa msingi wa mshambuliaji wa Tu-95 mradi wa ndege ya majaribio ya Tu-119 na injini za turboprop za atomiki za NK-14A. Kwa kuwa jukumu la kuunda mshambuliaji masafa marefu na kuonekana katika USSR ya makombora ya baisikeli ya bara na makombora ya baiskeli ya baharini (kwenye manowari) yamepoteza umuhimu wake, Tupolevs walizingatia Tu-119 kama mfano wa mpito kwenye njia ya kuunda ndege ya nyuklia ya kuzuia manowari kulingana na ndege ya abiria ya masafa marefu Tu-114, ambayo pia "ilikua" kutoka kwa Tu-95. Lengo hili lilikuwa sawa kabisa na wasiwasi wa uongozi wa Soviet juu ya kupelekwa na Wamarekani katika miaka ya 1960 ya mfumo wa nyuklia wa nyuklia na Polaris ICBM na kisha Poseidon.
Walakini, mradi wa ndege kama hiyo haukutekelezwa. Imebaki katika hatua ya kubuni na mipango ya kuunda familia ya washambuliaji wa Tupolev na YSU chini ya jina la nambari Tu-120, ambayo, kama wawindaji wa anga wa atomiki ya manowari, ilipangwa kupimwa miaka ya 70 …
Walakini, Kremlin ilipenda wazo la kuipatia ndege ya baharini ndege ya kupambana na manowari na safu isiyo na kikomo ya kukimbia kupambana na manowari za nyuklia za NATO katika mkoa wowote wa bahari. Kwa kuongezea, mashine hii ilitakiwa kubeba risasi nyingi iwezekanavyo za silaha za kuzuia manowari - makombora, torpedoes, mashtaka ya kina (pamoja na nyuklia) na maboya ya sonar. Ndio maana uchaguzi ulianguka kwenye ndege nzito ya usafirishaji wa kijeshi An-22 "Antey" na uwezo wa kubeba tani 60 - ndege kubwa zaidi ya ulimwengu ya turboprop. Ndege ya baadaye An-22PLO ilipangwa kuwa na vifaa vya injini nne za atomiki-turboprop NK-14A badala ya kiwango cha NK-12MA.
Mpango wa kuunda vitu visivyoonekana katika meli nyingine yoyote ya mashine yenye mabawa ilipokea jina la nambari "Aist", na mtambo wa NK-14A ulitengenezwa chini ya uongozi wa Mwanafunzi A. P. Aleksandrov. Mnamo 1972, majaribio ya reactor yalianza ndani ya maabara ya kuruka ya An-22 (jumla ya ndege 23), na hitimisho lilifanywa juu ya usalama wake katika operesheni ya kawaida. Na katika tukio la ajali mbaya, ilitarajiwa kutenganisha kitengo cha umeme na mzunguko wa msingi kutoka kwa ndege inayoanguka na kutua laini na parachute.
Kwa ujumla, mtambo wa anga "Aist" amekuwa mafanikio kamili zaidi ya sayansi na teknolojia ya nyuklia katika uwanja wake wa matumizi.
Kwa kuzingatia kwamba kwa msingi wa ndege ya An-22 pia ilipangwa kuunda An-22R mfumo wa makombora ya anga ya kimkakati na kombora la manowari la R-27, ni wazi ni uwezo gani mkubwa mbebaji huyo angeweza kupokea ikiwa angekuwa kuhamishiwa kwa "msukumo wa atomiki" »Pamoja na injini za NK-14A! Na ingawa mambo hayakufikia utekelezaji wa mradi wa An-22PLO na mradi wa An-22R, ni lazima iseme kwamba nchi yetu hata hivyo imepita Merika katika uwanja wa kuunda kiwanda cha nguvu za nyuklia.
Hakuna shaka kuwa uzoefu huu, licha ya ugeni wake, bado unaweza kuwa na faida, lakini katika kiwango cha hali ya juu cha utekelezaji.
Uendelezaji wa upelelezi wa mifumo ya ndege ya masafa marefu na ya kugoma inaweza kufuata njia ya kutumia mifumo ya nyuklia juu yao - dhana kama hizo tayari zinafanywa nje ya nchi.
Wanasayansi pia walitabiri kwamba mwishoni mwa karne hii, mamilioni ya abiria huenda wakasafirishwa na ndege za abiria zinazotumia nguvu za nyuklia. Mbali na faida dhahiri za kiuchumi zinazohusiana na kubadilisha mafuta ya anga na mafuta ya nyuklia, tunazungumza juu ya kupungua kwa kasi kwa mchango wa anga, ambayo, na mabadiliko ya mifumo ya nguvu za nyuklia, itaacha "kutajirisha" anga na dioksidi kaboni., kwa athari ya chafu duniani.
Kwa maoni ya mwandishi, mifumo ya nyuklia ya anga ingefaa kabisa katika uwanja wa kibiashara wa usafirishaji wa anga ya baadaye kulingana na ndege nzito za mizigo: kwa mfano, jitu lile lile "kivuko cha angani" M-90 chenye uwezo wa kubeba tani 400, iliyopendekezwa na wabunifu wa mmea wa majaribio wa ujenzi wa mashine uliopewa jina la VM Myasishchev.
Kwa kweli, kuna shida katika suala la kubadilisha maoni ya umma kwa kupendelea anga ya raia. Masuala mazito yanayohusiana na kuhakikisha usalama wake wa nyuklia na kupambana na ugaidi pia yatalazimika kutatuliwa (kwa njia, wataalam wanataja suluhisho la ndani na "risasi" ya parachute ya reactor ikiwa kuna dharura). Lakini barabara, iliyopigwa zaidi ya nusu karne iliyopita, itafahamika na mtembezi.
