Стратегические бомбардировщики с ядерным двигателем: плоды «холодной войны»

Практическая история применения ядерной энергиии военными берет начало с американских экспериментов в рамках «Манхэттенского проекта», когда в июле 1945 года США провели на полигоне «Аламогордо» в штате Нью-Мексико самый первый подрыв атомного боеприпаса мощностью в 21 килотонну в тротиловом эквиваленте. Что было дальше – всем известно: два боевых применения ядерного оружия американцами во Второй мировой войне против Японии, сотни тысяч жертв, гонка вооружений и так далее, по нарастающей. Однако, сегодня мало, кто может вспомнить о фактах нестандартного применения ядерной энергии в силовых установках. Все мы знаем о ядерных подлодках, надводных кораблях с ядерной ЭУ и даже подводных дронах с атомным реактором на борту. Но кто может вспомнить случаи практического применения ядерной энергии в авиации? А ведь такие эксперименты проводились, и даже, более того, были построены и успешно испытаны самолеты с ядерной силовой установкой на борту.

Но вернемся к истории. Привлекательность атомного двигателя для военных неоспорима: какой оружейный конструктор не мечтает о танке или самолете с практически неисчерпаемым ресурсом двигательной установки, не требующей регулярной заправки, неограниченного запаса ресурсов ГСМ, необходимости содержания многочисленных топливозаправщиков, специализированной обслуживающей техники и т.п. Применение атомной энергии позволило бы в значительной степени упростить решение перечисленных выше вопросов. И первыми за решение этой проблемы взялись американцы. Так, еще в середине 40-ых годов прошлого века в США началась работа над проектом NEPA (Nuclear Energy Propulsion for Aircraft), целью которого стала разработка авиационной атомной силовой установки. В случае успеха американские ВВС получали бы «вечный двигатель» для стратегического бомбардировщика или разведчика, способного нести боевое дежурство практически с неограниченным радиусом действия и запасом времени. При этом летательный аппарат избавлялся от необходимости дозаправки в воздухе или наличия аэродрома подскока.

В рамках первых же экспериментов американские инженеры поняли, что ядерный двигатель сможет нести на себе только очень большой самолет. В первую очередь это было обусловлено большой тяжестью необходимых средств радиационной защиты от опасности, которую представляло излучение реактора для экипажа самолета и окружающей среды.

После следующей серии экспериментов и испытаний, американцы сделали следующий шаг, которым стал проект «Легсингтон». По результатам проведенных работ были предложены две принципиально разные схемы работы ядерной силовой установки на борту самолета. Первый, «открытый» вариант, предполагал в качестве технического решения нагревание воздуха в камере сгорания турбовинтового двигателя при прохождении через активную зону реактора. Это был самый простой способ, требовавший минимальных затрат и оборудования. Однако, в таком случае воздух, взаимодействуя с элементами ядерного топлива, становился зараженным и представлял значительную опасность для окружающей среды и экипажа. Вторая схема, «закрытая», предполагала нагревание воздуха от теплообменного элемента, то есть в этом случае воздух не контактировал с радиоактивным топливом. Этот вариант был технически сложен, дорог, но практически безопасен для окружающих.

Как итог проекта «Легсингтон» возникла программа ANP (пер. с англ. «атомная сила самолета»). Успешный вариант реализации этой программы предполагал постройку действующего самолета, оснащенного атомной силовой установкой.

В качестве предложения по размещению ЯЭУ рассматривались два варианта: перспективный стратегический бомбардировщик YB-60 и проверенный временем «Peacemaker» B-36. Выбор пал на последний, т.к. габариты первого не позволяли разместить полноценный реактор и средства защиты от него.

Переоборудованный бомбардировщик B-36 получил обозначение NB-36H, что определяло его принадлежность к ядерной программе. 

В период 1946-1961 гг. американцы потратили на разработку авиационной ядерной программы более 7 млрд долларов. Однако, ни одного вылета с использованием ядерной силовой установки в качестве рабочего двигателя «атомолет» не совершил. Экспериментальный NB-36H «Convair» совершил 47 испытательных полетов над малонаселенными районами Техаса и Нью-Мексико, при этом реактор был включен в рабочий режим, однако не задействовался в качестве силовой установки самолета. 

Можно отметить некоторые интересные факты этого эксперимента: атомная силовая установка NB-36H загружалась в самолет непосредственно перед вылетом, после приземления на аэродром она выгружалась и помещалась в специальное подземное хранилище. Экипаж самолета располагался в герметичной экранированной свинцовой капсуле, вес которой составлял 12 тонн, толщина освинцованных стекол в кабине экипажа достигала 25 см. Во время полета самолет-лабораторию сопровождал транспортный самолет со взводом морских пехотинцев на борту, которые в случае аварии «атомолета» должны были десантироваться в район катастрофы и обеспечить охрану места падения.

В конце концов в 1961 году, президент США Д.Кеннеди свернул проект американского атомолета. По всей видимости, на американцев оказали влияние развитие космической программы СССР и быстрый рост эффективности ракетного стратегического вооружения.

Несмотря на все трудности американцев, а вернее с их учетом, что обеспечивалось стараниями ГРУ и ПГУ, СССР не отставал, а кое-где и обгонял американскую программу постройки стратегических «атомолетов».

В Советском Союзе были разработаны и успешно тестировались два жизнеспособных и серьезных проекта.

Первый, на базе Ту-95 (в «атомной» версии Ту-95ЛАЛ) представлял собой стратегический бомбардировщик с ядерной силовой установкой на борту. На момент начала практических летных испытаний в 1961 году, основными задачами экспериментов стала проверка защищенности экипажа от радиационного воздействия реактора, осуществлявшего работу по рассмотренной выше «закрытой» схеме. С мая по август 1961 года было выполнено 34 практических вылета с включенным реактором и теплообменником на борту. Но, как и в случае с NB-36H, ЯЭУ не использовалась в качестве силовой установки самолета.

По результатам проведенных испытаний, государственная комиссия рекомендовала продолжение работ по программе разработки атмосферного атомолета, и так появился проект Ту-119 - сверхдальний барражирующий бомбардировщик с ядерной силовой установкой. На борту нового самолета предполагалось разместить два штатных турбовинтовых двигателя НК-12М и два похожих турбовинтовых, но которые приводились бы в действие с помощью теплообменников ядерного реактора. Дальность и продолжительность полета самолета лимитировалась только возможностями экипажа.

Помимо проекта Ту-119, работы над созданием атомолета велись на ОКБ Антонова. Разработка антоновцев представляла собой свердальний маловысотный самолет противолодочной обороны Ан-22ПЛО. Принципиальная схема работы двигателей самолета предусматривала использование традиционного авиационного топлива в режиме взлета и посадки, однако в полете работу турбовинтовых двигателей обеспечивала малогабаритная ЯЭУ. По расчетам конструкторов дальность полета самолета составила бы 27500 км при продолжительности в 50 часов.

 Работы над этими проектами в СССР велись до начала 70-ых годов. Но почему же эти проекты, представлявшие собой чуть ли не пик гонки вооружений в период «Холодной войны», были заброшены и забыты?

На этот вопрос пытался сформулировать ответ один из руководителей программы атомолетов в США Доктор Герберт Йорк, который определил три основных момента, представляющую реальную проблему при создании самолетов с ядерной силовой установкой:

Первое – риск масштабной катастрофы в случае падения самолета с ЯЭУ на борту.

Второе – угроза загрязнения окружающей среды при использовании реакторов с «открытой» схемой работы, а также дорогая стоимость и сложность атомных силовых установок, работающих по «закрытому» принципу.

Третье – угроза радиационного облучения членов экипажа. 

В свою очередь, советские эксперты определили более простые причины прекращения программы разработки атомолетов: эффективное развитие технологии дозаправки в воздухе, что в значительной степени упростило и удешевило эту процедуру; а также впечатляющие результаты работы над проектами баллистических ракет, которые в значительной степени сокращают необходимость применения дорогостоящих стратегических бомбардировщиков.

Вот такая история. Но, к слову сказать, в 2003 году ВВС США заплатили большую сумму бюджетных денег для проведения разработки атомной силовой установки для знаменитого стратегического БПЛА «Global Hawk». Основная цель такого переоснащения дрона – увеличения продолжительности полета до нескольких месяцев.

Так что, все как в хорошем увлекательном фильме – то есть с намеком на продолжение.

Глеб Зима специально для Planet Today