V padesátých letech minulého století probíhalo aktivní hledání nových myšlenek a řešení v oblasti strategických zbraní. Některé z navrhovaných myšlenek byly velmi zajímavé, ale ukázalo se, že jejich implementace a implementace je příliš obtížná. Od roku 1955 tedy Spojené státy vyvíjejí slibnou strategickou řízenou střelu SLAM, schopnou dodávat několik hlavic na vzdálenost desítek tisíc mil. K získání takových charakteristik byly navrženy nejodvážnější nápady, ale to vše nakonec vedlo k uzavření projektu.
První fáze
V polovině padesátých let se vyvinula specifická situace v oblasti strategických zbraní a dodávkových vozidel. Kvůli vývoji systémů protivzdušné obrany ztrácely bombardéry svůj potenciál a balistické střely stále nemohly vykazovat srovnatelný dostřel. Bylo nutné dále vylepšovat rakety a letadla nebo rozvíjet další oblasti. Ve Spojených státech v té době probíhala simultánní studie několika různých konceptů najednou.
Raketa SLAM, jak ji viděl umělec. Obrázek Globalsecurity.org
V roce 1955 byl předložen návrh na vytvoření nové strategické řízené střely se speciálními schopnostmi. Tento produkt měl prorazit nepřátelskou protivzdušnou obranu kvůli nadzvukové rychlosti a nízké letové výšce. Bylo požadováno zajistit možnost autonomní navigace ve všech fázích letu a možnost dodat vysoce výkonnou termonukleární hlavici. Samostatně byla stanovena přítomnost komunikačního systému, který by umožnil stažení útočné rakety kdykoli během letu.
Na novém konceptu začalo pracovat několik amerických leteckých společností. Ling-Temco-Vought zahájila svůj projekt s předběžným názvem SLAM, North American nazval podobný vývoj BOLO a Convair přišel s projektem Big Stick. Během několika příštích let byly tři projekty zpracovávány souběžně, podílely se na nich některé státní vědecké organizace.
Poměrně rychle čelili designéři všech firem účastnících se programu vážnému problému. Vytvoření vysokorychlostní rakety s nízkou nadmořskou výškou kladlo zvláštní nároky na pohonný systém a dlouhý dolet na přívod paliva. Raketa s požadovanými charakteristikami se ukázala jako nepřijatelně velká a těžká, což vyžadovalo radikální řešení. Na začátku roku 1957 se objevily první návrhy na vybavení nových raket jadernými náporovými motory.
Na začátku roku 1957 byla k programu připojena Lawrence Radiation Laboratory (nyní Livermore National Laboratory). Musela studovat problémy jaderných motorů a vyvinout plnohodnotný model tohoto druhu. Práce na nové elektrárně byly provedeny v rámci programu s kódovým označením Pluto. Dr. Ted Merkle byl jmenován vedoucím Pluta.
Rozložení produktu SLAM. Obrázek Merkle.com
V budoucnu probíhala souběžná práce na slibném motoru a třech typech řízených střel. V září 1959 určil Pentagon nejlepší verzi nové zbraně. Vítězem soutěže se stal Ling-Temco-Vought (LTV) s projektem SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). Byla to ona, kdo musel dokončit návrh a poté postavit experimentální rakety pro testování a později zavést hromadnou výrobu.
Projekt SLAM
Na novou zbraň byly kladeny zvláštní požadavky, což vedlo k potřebě aplikovat nejodvážnější rozhodnutí. Konkrétní návrhy figurovaly v kontextu draku, motoru a dokonce i užitečného zatížení a způsobu, jakým byl použit. To vše však umožnilo splnit požadavky zákazníka.
LTV navrhla raketu s plachtou s délkou asi 27 m a vzletovou hmotností asi 27,5 tuny. Předpokládalo se použití vřetenovitého trupu s vysokým poměrem stran, v jehož čele byla umístěna přední ocasní plocha, a uprostřed a ocasu bylo delta křídlo malého rozpětí. Pod trupem byl v úhlu k podélné ose vyčnívající kbelík sání vzduchu. Na vnějším povrchu rakety by měly být nainstalovány startovací motory na tuhá paliva.
Podle výpočtů měla cestovní rychlost letu dosáhnout M = 3, 5 a hlavní část trajektorie měla výšku jen 300 m. V tomto případě stoupání do výšky 10,7 km a zrychlení na a počítalo se s rychlostí M = 4, 2. To vedlo k vážnému tepelnému a mechanickému zatížení a kladlo zvláštní nároky na drak letadla. Ten byl navržen tak, aby byl sestaven ze žáruvzdorných slitin. Rovněž bylo plánováno, že některé části opláštění budou vyrobeny z radioprůhledných materiálů požadované pevnosti.
Schéma letu rakety. Obrázek Globalsecurity.org
Inženýrům se nakonec podařilo dosáhnout vynikající strukturální pevnosti a stability, což překračuje stávající požadavky. Kvůli tomu dostala raketa neoficiální přezdívku „létající páčidlo“. Stojí za zmínku, že tato přezdívka, na rozdíl od druhé, nebyla urážlivá a naznačovala silné stránky projektu.
Speciální elektrárna umožnila optimalizovat uspořádání vnitřních objemů odstraněním potřeby palivových nádrží. Nos trupu byl dán pod autopilota, naváděcí zařízení a další prostředky. V blízkosti těžiště byl umístěn nákladový prostor se speciálním vybavením. Ocasní část trupu pojala jaderný náporový motor.
Za typ TERCOM byl zodpovědný naváděcí systém raket SLAM. Na palubu produktu bylo navrženo umístění radarové stanice pro průzkum terénu. Automatizace měla porovnat podkladový povrch s referenčním povrchem a na základě toho korigovat trajektorii letu. Příkazy byly vydány příďovým kormidelním vozům. Podobné nástroje již byly testovány v předchozích projektech a ukázaly se dobře.
Na rozdíl od jiných řízených střel musel výrobek SLAM nést nikoli jednu hlavici, ale 16 samostatných hlavic. Termonukleární náboje o kapacitě 1, 2 Mt byly umístěny do centrálního prostoru trupu a musely být shazovány jeden po druhém. Výpočty ukázaly, že shození náboje z výšky 300 m vážně omezuje jeho účinnost a také ohrožuje nosnou raketu. V tomto ohledu byl navržen originální systém pro odpalování hlavic. Bylo navrženo vystřelit blok nahoru a poslat jej k cíli po balistické dráze, což umožnilo detonaci v optimální výšce, a také ponechal dost času na to, aby raketa mohla odejít.
Testy modelu SLAM ve větrném tunelu, 22. srpna 1963. Foto NASA
Raketa měla vzlétnout ze stacionárního nebo mobilního odpalovacího zařízení pomocí tří startovacích motorů na tuhá paliva. Po získání požadované rychlosti se udržovatel mohl zapnout. Jako posledně jmenovaný byl zvažován slibný produkt z laboratoře Lawrence. Musela vytvořit ramjetový jaderný motor s požadovanými parametry tahu.
Podle výpočtů by raketa SLAM poháněná programem Pluto mohla mít téměř neomezený dolet. Při letu ve výšce 300 m překročil vypočítaný dolet 21 tisíc km a v maximální výšce dosáhl 182 tisíc km. Maximální rychlosti bylo dosaženo ve vysoké nadmořské výšce a překročilo M = 4.
Projekt LTV SLAM počítal s originální metodou bojové práce. Raketa měla vzlétnout pomocí startujících motorů a jít k cíli nebo jít na předem určené záchytné území. Vysoký rozsah vysokohorských letů umožňoval start nejen bezprostředně před útokem, ale i v období ohrožení. V druhém případě musela raketa zůstat v dané oblasti a čekat na povel a po jejím obdržení by měla být odeslána k cílům.
Bylo navrženo provést maximální možnou část letu ve vysoké výšce a vysoké rychlosti. Když se raketa přiblížila k oblasti odpovědnosti nepřátelské protivzdušné obrany, měla sestoupit do výšky 300 m a být nasměrována na první z přidělených cílů. Když projížděl vedle, bylo navrženo odhodit první hlavici. Dále mohla raketa zasáhnout dalších 15 nepřátelských cílů. Poté, co byla munice vyčerpána, mohl výrobek SLAM vybavený jaderným motorem dopadnout na jiný cíl a také se stát atomovou bombou.
Zkušený motor Tory II-A. Fotografie Wikimedia Commons
Rovněž byly vážně zvažovány další dvě možnosti způsobení poškození nepříteli. Během letu rychlostí M = 3, 5 vytvořila raketa SLAM silnou rázovou vlnu: při letu v malé výšce představovala nebezpečí pro pozemní objekty. Navržený jaderný motor se navíc vyznačoval extrémně silným „výfukovým“zářením, schopným infikovat oblast. Raketa tedy mohla nepříteli ublížit pouhým přeletem nad jeho územím. Po shození 16 hlavic mohla pokračovat v létání a až po vyčerpání jaderného paliva mohla zasáhnout poslední cíl.
Projekt Pluto
V souladu s projektem SLAM měla Lawrenceova laboratoř vytvořit ramjetový motor založený na jaderném reaktoru. Tento produkt musel mít průměr menší než 1,5 m s délkou asi 1,63 m. Aby bylo dosaženo požadovaných výkonnostních charakteristik, musel motorový reaktor vykazovat tepelný výkon 600 MW.
Princip fungování takového motoru byl jednoduchý. Vstupující vzduch přes přívod vzduchu musel vstoupit přímo do jádra reaktoru, ohřát se a vytlačit tryskou, čímž se vytvořil tah. Implementace těchto principů v praxi se však ukázala jako extrémně obtížná. Předně byl problém s materiály. Ani tepelně odolné kovy a slitiny nedokázaly zvládnout očekávané tepelné zatížení. Bylo rozhodnuto nahradit některé kovové části jádra keramikou. Materiály s požadovanými parametry objednala společnost Coors Porcelain.
Podle projektu mělo jádro jaderného náporového motoru průměr 1,2 m s délkou o něco menší než 1,3 m. Bylo navrženo umístit do něj 465 tisíc palivových článků na keramickou základnu vyrobenou ve formě keramiky trubky o délce 100 mm a průměru 7,6 mm … Kanály uvnitř a mezi prvky byly určeny pro průchod vzduchu. Celková hmotnost uranu dosáhla 59,9 kg. Během provozu motoru by teplota v jádru měla dosáhnout 1277 ° C a udržovat se na této úrovni kvůli proudění chladicího vzduchu. Další nárůst teploty pouze o 150 ° by mohl vést ke zničení hlavních strukturálních prvků.
Ukázky na prkénku
Nejsložitější částí projektu SLAM byl neobvyklý motor a byl to právě on, kdo musel být nejprve zkontrolován a vyladěn. Laboratoř Lawrence vybudovala speciálně pro testování nových zařízení nový testovací komplex o rozloze 21 metrů čtverečních. km. Jedním z prvních byl stánek pro testování náporových motorů vybavených přívodem stlačeného vzduchu. Stojanové tanky obsahovaly 450 tun stlačeného vzduchu. Ve vzdálenosti od polohy motoru bylo umístěno velitelské stanoviště s úkrytem určeným pro dvoutýdenní pobyt testerů.
Tory II-A, pohled shora. Foto Globalsecurity.org
Stavba komplexu trvala dlouho. Specialisté v čele s T. Merklem současně vypracovali projekt motoru pro budoucí raketu a také vytvořili prototypovou verzi pro zkoušky na lavičce. Na počátku šedesátých let tato práce vedla k produktu s kódovým označením Tory II-A. Na železniční nástupiště byl umístěn samotný motor a velké množství pomocných systémů. Rozměry motoru nesplňovaly požadavky zákazníka, ale i v této podobě mohl prototyp ukázat své schopnosti.
14. května 1961 se uskutečnilo první a poslední zkušební spuštění motoru Tory II-A. Motor běžel jen několik sekund a vyvinul tah hluboko pod úrovní, která je nutná pro raketu. Přesto potvrdil zásadní možnost vytvoření jaderného ramjetového motoru. Kromě toho byl důvod ke zdrženlivému optimismu: měření ukázala, že skutečné emise motoru jsou výrazně nižší než vypočítané.
V důsledku testování Tory II-A byl zahájen vývoj vylepšeného motoru B. Nový produkt Tory II-B měl mít oproti svému předchůdci výhody, ale bylo rozhodnuto, že nebude postaven ani testován. Na základě zkušeností ze dvou projektů byl vyvinut další zkušební vzorek - Tory II -C. Od předchozího prototypu se tento motor lišil zmenšenými rozměry, odpovídajícími omezením draku rakety. Současně mohl ukázat vlastnosti blízké těm, které vyžadují vývojáři SLAM.
V květnu 1964 byl motor Tory II-C připraven na první zkušební provoz. Kontrola měla proběhnout za přítomnosti zástupců velení letectva. Motor byl úspěšně nastartován a fungoval asi 5 minut za použití veškerého vzduchu ve stojanu. Výrobek vyvinul výkon 513 MW a produkoval tah o něco méně než 15,9 tun. To stále raketě SLAM nestačilo, ale projekt přiblížilo okamžiku vytvoření jaderného rázového motoru s požadovanými charakteristikami.
Aktivní zóna experimentálního motoru. Foto Globalsecurity.org
Experti zaznamenali úspěšné testy v nedalekém baru a další den začali pracovat na dalším projektu. Nový motor, předběžně pojmenovaný Tory III, měl plně splňovat požadavky zákazníka a dodat raketě SLAM požadované vlastnosti. Podle odhadů té doby mohla experimentální raketa s takovým motorem uskutečnit svůj první let v letech 1967-68.
Problémy a nevýhody
Testy plnohodnotné rakety SLAM byly stále otázkou daleké budoucnosti, ale zákazník v osobě Pentagonu už měl ohledně tohoto projektu nepříjemné otázky. Kritizovány byly jak jednotlivé součásti rakety, tak její koncepce jako celek. To vše negativně ovlivnilo vyhlídky projektu a dalším negativním faktorem byla dostupnost úspěšnější alternativy v podobě prvních mezikontinentálních balistických raket.
Za prvé, nový projekt se ukázal být neúměrně drahý. Raketa SLAM neobsahovala nejlevnější materiály a vývoj motoru pro ni se stal pro finančníky Pentagonu samostatným problémem. Druhá stížnost se týkala bezpečnosti výrobku. Navzdory povzbudivým výsledkům z programu Pluto motory řady Tory kontaminovaly terén a představovaly nebezpečí pro jejich majitele.
Proto následovala otázka oblasti pro testování budoucích prototypů raket. Zákazník požadoval vyloučení možnosti zasažení rakety do oblastí sídel. Prvním byl návrh na upoutané testy. Bylo navrženo vybavit raketu upoutaným kabelem spojeným s kotvou na zemi, kolem které by mohla létat v kruhu. Takový návrh však byl kvůli zjevným nedostatkům zamítnut. Pak nápad testovacích letů nad Tichým oceánem v oblasti asi. Probudit. Po vyčerpání paliva a dokončení letu se raketa musela potopit ve velkých hloubkách. Tato možnost také armádě úplně nevyhovovala.
Motor Tory II-C. Foto Globalsecurity.org
Skeptický postoj k nové řízené střele se projevoval různými způsoby. Například od určité doby začala zkratka SLAM dešifrovat jako Slow, Low And Messy - „Pomalé, nízké a špinavé“, naznačující charakteristické problémy raketového motoru.
1. července 1964 se Pentagon rozhodl uzavřít projekty SLAM a Pluto. Byly příliš drahé a složité a nebyly dostatečně bezpečné, aby mohly úspěšně pokračovat a dosáhnout požadovaných výsledků. Do této doby bylo na program vývoje strategické řízené střely a motoru pro ni vynaloženo asi 260 milionů dolarů (více než 2 miliardy dolarů v současných cenách).
Zkušené motory byly zlikvidovány jako zbytečné a veškerá dokumentace byla odeslána do archivu. Projekty však přinesly určité skutečné výsledky. Nové kovové slitiny a keramika vyvinutá pro SLAM byly později použity v různých oborech. Pokud jde o samotné myšlenky strategické řízené střely a jaderného rázového motoru, čas od času se o nich diskutovalo na různých úrovních, ale již nebyly přijaty k provedení.
Projekt SLAM by mohl vést ke vzniku unikátních zbraní s vynikajícími vlastnostmi, které by mohly vážně ovlivnit potenciál úderu strategických jaderných sil USA. Získání takových výsledků však bylo spojeno s mnoha problémy různé povahy, od materiálů po náklady. V důsledku toho byly projekty SLAM a Pluto vyřazeny ve prospěch méně odvážného, ale jednoduchého, dostupného a levného vývoje.
