Американский проект Плутон: сверхзвуковая низковысотная ракета с прямоточным ядерным двигателем

В 50-х годах мечта о всесильной атомной энергии (атомных автомобилях, самолётах, космических кораблях, атомном всё и вся) уже была поколеблена осознанием опасности радиации, но всё ещё витала в умах. После запуска Спутника американцы обеспокоились тем, что Советы могут быть впереди не только в ракетах, но и в противоракетах, и в Пентагоне пришли к выводу о необходимости постройки беспилотного атомного бомбардировщика (или ракеты), который сможет преодолевать ПВО на низкой высоте. То, что они придумали, назвали SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile) – сверхзвуковая низковысотная ракета, которую планировалось оснастить прямоточным ядерным двигателем. Проект получил название «Плутон».

Ракета размером с локомотив должна была лететь на сверхнизкой высоте (чуть выше верхушек деревьев) с трёхкратной скоростью звука, разбрасывая водородные бомбы по пути. Даже мощность ударной волны от её пролета должна была оказаться достаточной для гибели людей поблизости. К тому же, существовала небольшая проблема радиоактивных осадков – выхлоп ракеты, само собой, содержал продукты деления. Один остроумный инженер предложил превратить этот явный недостаток в мирное время в преимущество в случае войны – она должна была продолжать летать над Советским Союзом после исчерпания боекомплекта (до саморазрушения или угасания реакции, то есть потенциально неограниченное время).

Работы начались 1 января 1957 г. в Ливерморе, Калифорния. Проект сразу столкнулся с техническими сложностями, что неудивительно. Идея сама по себе была относительно простой: после разгона воздух сам собой засасывается в воздухозаборник впереди, нагревается и выбрасывается сзади выхлопной струёй, которая и даёт тягу. Однако использование ядерного реактора вместо химического топлива для нагрева было фундаментально новым и требовало разработки компактного реактора, не окруженного, как обычные, сотнями тонн бетона и способного выдержать полёт в тысячи миль до целей в С.С.С.Р. Для управления полётом были нужны рулевые приводы, способные работать в раскалённом докрасна состоянии и в условиях высокой радиоактивности. Необходимость длительного полёта со скоростью М3 на сверхмалой высоте требовала материалов, которые не расплавятся и не разрушатся в таких условиях (по расчётам, давление на ракету должно было быть в 5 раз больше давления на сверхзвуковую X-15).

Для разгона до скорости, на которой начнёт работать прямоточный двигатель, применялись несколько обычных химических ускорителей, которые потом отстыковывались, как на космических запусках. После старта и ухода из населённых районов ракета должна была включить ядерный двигатель и кружить над океаном (о топливе можно было не беспокоиться), ожидая приказа для разгона до М3 и полёта к С.С.С.Р.

Как и современные «Томагавки», она летела, следуя рельефу местности. Благодаря этому и огромной скорости, она должна была преодолеть ПВО целей, недоступных для существовавших бомбардировщиков и даже баллистических ракет. Руководитель проекта называл ракету «летающим ломом», имея в виду её простоту и высокую прочность.

Поскольку К.П.Д. прямоточного двигателя растет с температурой, 500-МегаВт реактор под названием «Тори» проектировался очень горячим, с рабочей температурой в 2500F (более 1600С). Компании по производству фарфора Coors Porcelain Company была поставлена задача сделать около 500000 керамических топливных элементов, похожих на карандаши, которые должны были выдержать такую температуру и обеспечить равномерное распределение тепла внутри реактора.

Для обшивки задней части ракеты, где температуры ожидались максимальными, пробовались различные материалы. Допуски при проектировании и изготовлении были столь узкими, что плиты обшивки имели температуру самовозгорания всего на 150 градусов выше максимальной расчетной температуры работы реактора.

Допущений было много и стала ясной необходимость испытания полноразмерного реактора на неподвижной платформе. Для этого построили специальный полигон 401 на 8 квадратных милях. Так как реактор должен был стать сильно радиоактивным после запуска, полностью автоматизированная ж/д ветка доставляла его от места испытаний до цеха разборки, где радиоактивный реактор должны были дистанционно разобрать и исследовать. Учёные из Ливермора наблюдали за процессом по телевидению из сарая, расположенного далеко от полигона и снабжённого, на всякий случай, убежищем с двухнедельным запасом еды и воды.

Только для добычи материала для постройки цеха разборки, толщина стен которого составляла от от 1,8 до 2,4 м, правительство USA купило шахту. Полмиллиона киллограмов сжатого воздуха (для имитации полёта реактора на большой скорости и запуска ПВРД) был накоплен в специальных резервуарах общей длиной 40 км и нагнетался гигантскими компрессорами, которые на время взяли с базы подводных лодок в Гротоне, Коннектикут. Для 5-минутного испытания на полной мощности требовалось тонна воздуха в секунду, которую подогревали до темепературы в 732С прохождением сквозь наполненные 14 миллионами стальных шариков четыре стальных резервуара, которые разогревали сжиганием нефти. Однако, не все составляющие проекта были колоссальными – устанавливать финальные измерительные инструменты внутрь реактора во время монтажа пришлось миниатюрной секретарше, так как техники туда не пролезали.

За первые 4 г. постепенно были преодолены основные препятствия. После экспериментов с разными покрытиями, которые должны были защищать кожухи электромоторов рулей от жара выхлопной струи, по рекламе в журнале Hot Rod была найдена подходящая краска для выхлопной трубы. Во время сборки реактора использовались распорки, которые затем должны были испариться при его запуске. Был разработан способ измерения температуры плит сравнением их цвета с откалиброванной шкалой.

Вечером 14 мая 1961 г. 1-ый в мире атомный ПВРД, смонтированный на ж/д платформе, включился. Прототип Tory-IIA проработал всего несколько секунд и развил только часть расчётной мощности, но опыт признали полностью успешным. Самое главное, он не загорелся и не разрушился, как опасались многие. Сразу началась работа над вторым прототипом, легче и мощнее. Tory-IIB не вышел за пределы чертёжной доски, но ещё спустя три г. Tory-IIC проработал 5 минут на полной мощности в 513 МегаВт и обеспечил тягу в 16 тонн; радиоактивность струи оказалась меньше ожидаемой. За запуском с безопасной дистанции наблюдали десятки официальных лиц и генералов ВВС.

Успех отпраздновали, установив пианино из женского общежития лаборатории на грузовик и отправившись в ближайший город, где был бар, распевая песни. Руководитель проекта по дороге аккомпанировал на пианино.

Позже в лаборатории начались работы над четвёртым прототипом, ещё мощнее, легче и достаточно компактным для испытательного полёта. Начали говорить даже о Tory-III, который достигнет четырёхкратной скорости звука.

В то же время в Пентагоне начали сомневаться в проекте. Поскольку ракету предполагалось запускать с территории USA и она должны была лететь по территории членов НАТО для максимальной скрытности до начала атаки, пришло понимание того, что она является не меньшей угрозой для союзников, чем для С.С.С.Р. Ещё до начала атаки «Плутон» оглушит, покалечит и облучит наших друзей (громкость пролетающего над головой Плутона оценивалась в 150 дБ, для сравнения громкость ракеты Сатурн V, которая запускала «Аполлоны» на Луну, составляла 200 дБ на полной мощности). Конечно, разорванные барабанные перепонки покажутся всего лишь незначительным неудобством, если вы окажетесь под такой пролетающей ракетой, которая буквально печёт цыплят во дворе фермы на лету.

Хотя обитатели Ливермора упирали на быстроту и невозможность перехвата ракеты, военные аналитики стали сомневаться, что такое большое, горячее, шумное и радиоактивное оружие может остаться незамеченным надолго. К тому же, новые баллистические ракеты «Атлас» и «Титан» достигнут цели на часы раньше летающего реактора ценой в 50 миллионов долларов за штуку. Флот, который сначала собирался запускать «Плутоны» с подлодок и кораблей, тоже начал терять к нему интерес после появления ракеты «Полярис».

Еще записи на эту же тему:



Страницы: 1 2

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.