Найти тему
Физика от Побединского

Есть ли будущее у атомолетов?

Оглавление

Что такое атомолёт?

Всё логично: атомолёт — это самолёт с силовой установкой, работающей на энергии цепной реакции деления ядер.

Существуют 2 основных вида таких силовых установок:
Прямоточная схема. Воздух напрямую направляется в ядро ядерного реактора, где нагревается и затем направляется на турбину, и в сопло для создания тяги.
С теплообменым контуром. В этой схеме в ядерном реакторе нагревается теплоноситель (вода или жидкий металл), который по трубам направляется в теплообменник, и уже там нагревает воздух, который крутит турбину и обеспечивает тягу.

Convair NB-36H, американский экспериментальный самолёт с ядерной силовой установкой.
Convair NB-36H, американский экспериментальный самолёт с ядерной силовой установкой.
Схема экспериментального самолёта Ту-119 с двигателями НК-14А. На них устанавливались теплообменники, нагреваемые теплоносителем, который отбирал тепло от атомного реактора в грузовом отсеке и использовал его для привода воздушного винта и для выхлопа реактивной тяги. Кроме того, в двигателях сохранялись камеры сгорания, поэтому для взлёта и посадки мог использоваться обычный авиационный керосин.
Схема экспериментального самолёта Ту-119 с двигателями НК-14А. На них устанавливались теплообменники, нагреваемые теплоносителем, который отбирал тепло от атомного реактора в грузовом отсеке и использовал его для привода воздушного винта и для выхлопа реактивной тяги. Кроме того, в двигателях сохранялись камеры сгорания, поэтому для взлёта и посадки мог использоваться обычный авиационный керосин.

Преимущества подобной конструкции — большая дальность хода и огромная мощность двигателей. То есть способность долгое время передвигаться на высоких скоростях, транспортировать более тяжёлые грузы и работать в тяжёлых условиях.
Эти преимущества давно используют атомные ледоколы, атомные подводные лодки, крейсеры и даже авианосцы. Но атомные самолёты почему-то не прижились. Как так получилось?

История: атомная гонка США и СССР

Во время холодной войны и в СССР, и в США велись разработки самолётов с ядерной силовой установкой. Предполагалось, что такой самолёт мог бы стать эффективным ответом противнику в условиях возможной атомной войны.
В Советском Союзе основным проектом стал атомолёт на базе стратегического бомбардировщика Ту-95М. В 1958 году был готов испытательный стенд и самолёт с ядерным реактором в грузовом отсеке, получивший название Ту-95ЛАЛ, "летающая ядерная лаборатория". В ходе лётных испытаний, как с запущенным реактором, так и с холодным, изучалось воздействие реактора на экипаж и на самолётное оборудование.
Следующим должен был стать полноценный атомолёт, получивший название Ту-119. Одновременно в КБ Антонова разрабатывался сверхдальний самолёт противолодочной обороны под названием Ан-22ПЛО. Однако вскоре все работы по атомной авиационной тематике были свёрнуты. По официальной версии — по причине финансовых ограничений.

Ту-119, прототип бомбардировщика с ядерной силовой установкой.
Ту-119, прототип бомбардировщика с ядерной силовой установкой.

Для ВВС США разработки ядерных двигателей вели независимо две компании: General Electric и Pratt & Whitney. Испытательной лабораторией был самолёт Convair NB-36H на базе бомбардировщика B-36. За два года он совершил сорок семь испытательных полётов, но по окончании лётных испытаний был выведен из эксплуатации и отправлен на слом.

Convair NB-36H, американский экспериментальный бомбардировщик с ядерной установкой.
Convair NB-36H, американский экспериментальный бомбардировщик с ядерной установкой.

Почему же закрывались программы по созданию атомолётов?

Отвечает доктор Герберт Йорк, один из руководителей программы разработки новых технологий для министерства обороны США: «Практически, я бы свёл всё к трём моментам, тесно связанным друг с другом: Во-первых, самолёты иногда, бывает, падают. И сама по себе мысль о том, что где-то летает ядерный реактор, который вдруг может упасть, была неприемлемой. Во-вторых, все эти прямоточные системы, прямоточные реакторы, непосредственная передача тепла, неизбежно приводили бы к выбросам радиоактивных частиц в атмосферу. И в-третьих — это сами лётчики. Вопрос их защиты стоял очень серьёзно.»

Кроме того, к тому моменту уже появились более надёжные и дешёвые средства поражения: баллистические ракеты и атомные подводные лодки. А самолёты с неограниченной дальностью полёта потеряли смысл из-за технологии дозаправки в воздухе.

Но есть ли у атомолётов будущее сейчас?

Сейчас, с появлением широкофюзеляжных дальнемагистральных лайнеров, построить массивный самолёт с ядерным реактором технически намного проще. Кроме того, современные технологии позволяют разрабатывать беспилотные летательные аппараты, что снимает вопрос с биологической защитой экипажа. Такие проекты были, например, американский разведывательный дрон Grumman Aerospace Corporation (патент 1988 года).

Разведывательный дрон Grumman Aerospace Corporation.
Разведывательный дрон Grumman Aerospace Corporation.

Но один нерешённый вопрос, связанный с безопасностью эксплуатации, всё-таки остаётся. Что делать, если атомный самолёт упадёт?

Смотрите новые видео на youtube.com/@PhysFromPobed

Приобретайте наши конструкторы на fizikits.ru

Наука
7 млн интересуются