Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory

Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory
Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory

Video: Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory

Video: Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory
Video: Jak vydržet co nejdéle bez tankování CNG i benzínu? Zásoba ve dvounádržovém systému je na dlouho 2024, Duben
Anonim

Jaderná euforie padesátých let minulého století dala vzniknout spoustě odvážných myšlenek. Energie štěpení atomového jádra byla navržena pro využití ve všech sférách vědy a techniky, nebo dokonce v každodenním životě. Bez povšimnutí ji nenechali ani návrháři letadel. Vysoká účinnost jaderných reaktorů teoreticky umožnila dosáhnout neuvěřitelných letových vlastností: nová letadla s jadernými motory dokázala létat vysokou rychlostí a na jedno „tankování“urazit až několik stovek tisíc mil. Všechny tyto klady jaderné energie však byly více než kompenzovány mínusy. Reaktor, včetně leteckého, musel být vybaven celou řadou ochranných prostředků, aby nepředstavoval nebezpečí pro posádku a servisní personál. Otázka optimálního systému jaderného proudového motoru navíc zůstala otevřená.

Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory
Americký projekt nadzvukového bombardéru s jadernými motory

Kolem poloviny padesátých let se američtí jaderní vědci a konstruktéři letadel rozhodli pro řadu problémů, které je třeba vyřešit pro úspěšnou stavbu provozuschopného letadla s jadernou elektrárnou. Hlavním problémem, který bránil vytvoření plnohodnotného atomového stroje, bylo radiační nebezpečí. Přijatelná ochrana reaktoru se ukázala být příliš velká a těžká na to, aby ji mohly zvednout tehdejší letadla. Rozměry reaktoru vedly k řadě dalších problémů, technických i provozních.

Mimo jiné pracovali na problému vzhledu prakticky použitelného atomového letadla v Northrop Aircraft. Již v letech 1956-57 vyvinuli vlastní pohled na takovou technologii a určili hlavní rysy takového letadla. Společnost Northrop podle všeho pochopila, že atomový stroj se všemi svými výhodami zůstává pro výrobu a provoz příliš komplikovaný, a proto není nutné skrývat hlavní myšlenky jeho vzhledu pod štítky utajení. V dubnu 1957 časopis Popular Mechanics publikoval rozhovory s několika vědci a zaměstnanci společnosti Northrop, kteří se podíleli na definování tvaru atomového letadla. Kromě toho bylo toto téma následně opakovaně nastoleno jinými publikacemi.

Tým inženýrů ve společnosti Northrop, vedený specialistou na jadernou technologii Lee A. Olingerem, pracoval na konstrukci slibného letadla, vyřešil technické problémy, když se objevily, a aplikoval ta nejjednodušší a nejzjevnější řešení. Hlavní problém všech letadel s atomovým pohonem - nepřijatelně velké rozměry a hmotnost elektrárny s jaderným reaktorem - se tedy pokusil vyřešit jednoduchým zvětšením letounu. Za prvé by to pomohlo optimálně zvládnout vnitřní objemy letadla a zadruhé by v tomto případě bylo možné co nejvíce oddělit kokpit a reaktor.

Při délce letounu alespoň 60-70 metrů by mohla být použita dvě základní uspořádání. První předpokládalo standardní umístění kokpitu v přídi trupu a reaktoru umístěném v jeho zadní části. Druhá myšlenka byla instalace reaktoru do nosu letadla. V tomto případě měl být kokpit umístěn na kýlu. Tento návrh byl mnohem složitější, a proto byl považován výhradně za alternativu.

Účelem práce skupiny Olinger nebylo jen určit vzhled slibného atomového letadla, ale vytvořit předběžný návrh určitého nadzvukového strategického bombardéru. Kromě toho bylo plánováno vyhodnotit možnost vývoje a stavby osobního nebo dopravního letadla s vysokým letovým výkonem. To vše bylo vzato v úvahu při zpracování vzhledu základního bombardéru a výrazně ovlivnilo jeho design.

Požadavky na rychlost tedy vedly k tomu, že předpokládané hypotetické letadlo dostalo delta křídlo umístěné v zadní části trupu. Schéma bez ocasu bylo považováno za nejslibnější z hlediska rozložení. Umožnilo to přemístit reaktor co nejdále od kokpitu umístěného v přídi letadla, a tím zlepšit pracovní podmínky posádky. Jaderné proudové motory měly být umístěny v jednom balíčku nad křídlem. Na horním povrchu křídla byly umístěny dva kýly. V jedné z variant projektu bylo za účelem zlepšení letových výkonů křídlo spojeno s trupem pomocí dlouhého a silného pylonu.

Největší otázky vznesla jaderná elektrárna. Experimentální konstrukce reaktorů dostupné v polovině padesátých let, jejichž rozměry teoreticky umožňovaly jejich instalaci do letadel, nesplňovaly požadavky na hmotnost. Přijatelnou úroveň ochrany by mohla zajistit pouze vícevrstvá konstrukce z kovů, betonu a plastu o hmotnosti asi 200 tun. Přirozeně to bylo příliš i na velká a těžká letadla s odhadovanou hmotností nejvýše 220–230 tun. Konstruktéři letadel proto mohli jen doufat v brzký vzhled méně těžkých ochranných prostředků s dostatečnými charakteristikami.

Motory se staly dalším kontroverzním bodem. Většina „konceptuálního umění“slibného atomového letadla zobrazuje letadla s osmi proudovými motory. Z objektivních důvodů, konkrétně kvůli nedostatku hotových jaderných proudových motorů, inženýři společnosti Northrop zvažovali dvě možnosti pro elektrárnu s motory s otevřeným a uzavřeným okruhem. Lišily se od sebe tím, že v motoru prvního typu s otevřeným cyklem musel atmosférický vzduch po kompresoru jít přímo do jádra reaktoru, kde byl ohříván, a poté přesměrován do turbíny. V motoru s uzavřeným cyklem by vzduch neměl opouštět kanál a měl by být ohříván z výměníku tepla v proudu s cirkulujícím chladivem ze smyčky reaktoru.

Oba režimy byly velmi složité a nebezpečné pro životní prostředí. Motor s otevřeným cyklem, ve kterém byl vnější vzduch v kontaktu s prvky jádra, by za sebou zanechal radioaktivní stopu. Uzavřený cyklus byl méně nebezpečný, ale přenos dostatečné energie z reaktoru do výměníku tepla se ukázal jako docela náročný. Je třeba si uvědomit, že američtí konstruktéři začali pracovat na výrobě jaderných proudových motorů pro letadla na konci čtyřicátých let. Více než deset let se jim však nepodařilo postavit funkční motor vhodný k instalaci ani na experimentálním letadle. Z tohoto důvodu musel Olingerův tým operovat pouze s některými hypotetickými čísly a slíbenými parametry vytvářených motorů.

Na základě charakteristik deklarovaných vývojáři motorů určili inženýři společnosti Northrop přibližné letové údaje letadla. Podle jejich výpočtů mohl bombardér zrychlit na trojnásobek rychlosti zvuku. Pokud jde o letový rozsah, tento parametr byl omezen pouze schopnostmi posádky. Teoreticky bylo dokonce možné vybavit bombardér blokem pro domácnost se salonky, kuchyní a koupelnou. V tomto případě mohlo být v letadle několik posádek najednou, kteří pracovali na směny. To by však bylo možné pouze s použitím výkonné ochrany. Jinak by doba letu neměla překročit 18–20 hodin. Výpočty ukázaly, že takové letadlo by při jednom tankování jaderného paliva mohlo uletět minimálně 100 tisíc mil.

Bez ohledu na schéma a typ hotového motoru nebo letové vlastnosti se ukázalo, že nové letadlo je velké a těžké. Kromě toho měl být vybaven delta křídlem, které má specifické aerodynamické vlastnosti. Jaderný strategický bombardér tedy potřeboval obzvláště dlouhou přistávací dráhu. Stavba takového objektu slibovala obrovské náklady, kvůli kterým jen pár nových letišť dokázalo „nahlodat“pořádnou díru ve vojenském rozpočtu. Armáda navíc nemohla rychle vybudovat širokou síť takových letišť, a proto slibné bombardéry riskovaly, že zůstanou svázány pouze s několika základnami.

Problém základů byl navržen tak, aby byl vyřešen poměrně jednoduchým, ale originálním způsobem. Pozemní letiště měla být ponechána pouze dopravním letadlům, nebo je neměla stavět vůbec. Strategické bombardéry zase měly sloužit na pobřežních základnách a startovat z vody. Za tímto účelem představila Olingerova skupina lyžařský podvozek přizpůsobený pro vzlet a přistání na vodě do tvaru atomového letadla. V případě potřeby mohl být bombardér pravděpodobně vybaven kolovým podvozkem, ale jako přistávací dráha měla být použita pouze hladina vody.

V rozhovoru pro časopis Popular Mechanics L. A. Olinger odhadoval časový rámec pro vytvoření prvního prototypu atomového letadla na 3–10 let. Do konce šedesátých let tak společnost Northrop mohla začít vytvářet plnohodnotný projekt strategického nadzvukového bombardéru s jadernými proudovými motory. Potenciální zákazník takového zařízení však uvažoval jinak. Veškerá práce padesátých let v oblasti jaderných motorů pro letadla nedala téměř žádný výsledek. Bylo možné zvládnout řadu nových technologií, ale nebyl tam žádný zamýšlený výsledek, stejně jako pro to nebyly žádné plnohodnotné předpoklady.

V roce 1961 J. F. Kennedyho, který okamžitě projevil zájem o slibné letecké projekty. Na stole mu ležely mimo jiné dokumenty o projektech jaderných leteckých motorů, z nichž vyplynulo, že náklady na programy rostou a výsledek je stále vzdálený. Do této doby se navíc objevily balistické střely, které mohly nahradit strategické bombardéry. Kennedy nařídil uzavřít všechny projekty týkající se jaderných proudových motorů a dělat méně fantastické, ale slibnější věci. V důsledku toho zůstalo hypotetické letadlo, které se zaměstnanci Northrop Aircraft zabývali určováním vzhledu, bez motorů. Další práce v tomto směru byla uznána jako marná a projekt byl uzavřen. Nejambicióznější projekt atomového letadla zůstal ve fázi rozpracování vzhledu.

Doporučuje: