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Convair NX2 CAMAL轰炸机项目(美国)

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NX2及其设备的维护。 1和2-用于运输反应堆部件的推车; 3-飞机结构冷却系统; 4-人员安全运输; 5-带有拖车的弹药运输车。 图片Modernmechanix.com


五十年代,美国Convair公司与其他组织一起,对具有核电厂的战略轰炸机进行了研究。 同类的最后一个项目是NX2 CAMAL。 它基于最大胆的想法,使该项目失去了任何前景。

“武器系统125”


五十年代上半叶,美国各组织进行了大量研究,并为制造具有核发动机的飞机奠定了科学和技术基础。 不久,空军便利用积累的经验启动了这种技术的开发。 因此,在1955年初,推出了武器系统125A高性能核动力飞机(“具有核电厂和高性能的飞机”)主题。

Главным подрядчиком по WS-125A стала компания Convair. Она отвечала за общую координацию проекта и за создание планера с общесамолетными системами. Разработку ядерных двигателей поручили General Electric. В дальнейшем к работам по силовой установке привлекли Pratt & Whitney.

康维尔(Convair)早在1955年36月就开始测试NB-125H飞行实验室,这表明在飞机上放置和使用反应堆的主要可能性。 明年年初,GE开始测试WS-XNUMXA的早期原型引擎。


NX2最新版本的布局。 Convair文档中的示意图

尽管工作节奏良好,并取得了预期的出色结果,但客户很快对WS-125A感到失望。 早在1956年,空军就认为原子弹轰炸机毫无希望。 到那时,很明显飞机已经变得过于复杂和极其危险-性能的提高并不能证明成本和风险是合理的。 但是,该程序并未停止。 这项工作继续进行,目的是获得经验并找到新的解决方案。

CAMAL项目


在Convair,一架有前途的飞机项目获得了NX2代号。 还使用了CAMAL(连续机载导弹空中发射器-“用于长期任务的导弹运载器”)的名称。

初步研究,评估和搜索过程持续了几年。 直到1960年,才有可能形成未来NX2的最终整体外观。 在此阶段,建议建造一架带有后掠翼和水平尾翼的飞机。 与使用特殊的发电厂有关,有必要在布局,生物保护等领域提供许多特色创新。

机身的最终版本具有高长宽比的机身,并由侧面机舱补充,中央和尾部均带有进气口。 掠过的机翼的中央部分离开了吊船。 机翼在前缘的中央部分接收了一个“齿”。 发达的机械化技术走到了最前沿。 尖端以带有尾舵的大龙骨形式制成。 它还提供了带有方向舵的梯形PGO。

Convair NX2 CAMAL轰炸机项目(美国)

通用电气开发的发动机之一。 此类产品在HTRE-3支架上进行了测试。 美国政府摄影

保护机组人员免受辐射的措施之一是最大程度地分隔机舱和发电厂。 建议将反应堆放在机身尾部。 保护元件直接放置在它们旁边。 其他屏幕位于驾驶舱旁边或滑翔机的其他部分,覆盖人员和敏感设备。

原子引擎


General Electric и Pratt & Whitney предложили для использования на NX2 несколько вариантов силовой установки разной конструкции с отличающимися возможностями. Любопытно, что эти двигатели рассматривались не только в контексте программы CAMAL. Такие изделия или их модификации могли найти применение на других самолетах.

GE的X211项目提出了一种将XMA-1A反应堆和双压缩机/双涡轮系统相结合的开环发动机。 来自压缩机的空气必须直接流入铁心,加热到980°C,然后通过涡轮和喷嘴排出。 根据计算,这种设计使得能够以最小的尺寸获得最大推力。

В P&W прорабатывали два проекта – X287 и X291. Они предлагали более сложный двигатель закрытого типа. В нем передача тепла от реактора к воздуху обеспечивалась промежуточной системой с жидким металлическим теплоносителем. Такой двигатель был сложнее, но безопаснее для окружающей среды.


风洞中的飞机模型,1960年,美国航空航天局照片

根据计算,X211发动机的推力约为。 6,1吨。传统加力燃烧室的存在使推力增加到7,85吨成为可能。竞争的“封闭式”发动机必须表现出相似的技术特征并具有更高的安全性。

在开发核发动机时,必须解决特定的问题。 该反应堆和其他单元的尺寸和重量都应该很小。 还必须保护反应堆免于过热,并保护反应堆周围结构免于过热和辐射的不利影响。 有必要提供维护引擎和整个飞机的程序。

随着NX2的开发,电厂的外观发生了变化。 机翼上的引擎出现并被拆除; 机身尾部的喷嘴数量已更改。 该项目的最新版本使用两台核发动机,每台核发动机包括一个反应堆和两个燃气轮机单元。

所需特性


最新版本的项目提议建造一架长度为50 m,翼展为40 m的飞机,据计算,NX2可以在最高950 km的高度下以970-12 km / h的速度飞行。 低空突破空中防御也是可能的。 飞行时间可能会超过24小时,即至少20至22公里。 持续一天的飞行大约需要 300克核燃料。


同一产品从不同的角度来看。 图片由NASA

为了放置武器,提供了一个较大的内部货舱和机翼下方的悬架。 这架飞机可以携带现代和先进的炸弹和导弹,主要用于战略目的。 有人指出,由于根本上不需要大量燃料的新型发电厂,有可能大大增加战斗力。 在“传统”飞机上,该参数不超过起飞重量的10%,而在原子NX2上,该参数计划提高到25%。

组件测试


有前途的轰炸机的所有主要部件的最终外观是在1960年代初决定的。 因此,XNUMX年,美国宇航局对风洞中的模型进行了排污,并提出了改进机身的建议。 特别是,确认了需要使用前水平尾巴。

К этому времени были начаты испытания перспективных ядерных реактивных двигателей. Национальная лаборатория Айдахо на объекте EBR-1 построила два стенда, HTRE-1 и HTRE-3 для испытаний двигателей от GE. С изделием от P&W работала Ок-Риджская лаборатория. Эксперименты на нескольких стендах не заняли много времени, и к началу шестидесятых в распоряжении Convair и смежных организаций были все необходимые данные по двигателям.

项目结局


在1960-61年。 总承包商Convair继续开发和改进NX2 CAMAL飞机,而承包商则从事发电厂的改进和其他产品的开发。 在不久的将来,计划将项目材料提交给客户进行评估。 空军仍有机会改变主意并决定继续该项目。 在这种情况下,未来几年内,可能会出现经验丰富的轰炸机-之后,应有望将其投入使用。


HTRE发动机测试台是我们的纪念。 图片维基共享资源

但是,空军并没有改变主意。 WS-125A / CAMAL原子弹轰炸机项目原来太复杂,昂贵和危险。 该工作已经花费了大量资金,但该项目尚未准备就绪,完成该项目需要新的支出和无限的时间。 在正常操作和事故期间,安全问题仍未解决。

总的来说,NX2项目与核领域的所有其他发展都有相同的问题 航空... 该方向的进一步发展被认为是不方便的,并且在1961年15月,根据总统的决定,所有工作都停止了。 1年的积极研究和超过XNUMX亿美元的支出没有得到任何实际结果。 空军决定放弃原子弹轰炸机。

在工作终止时,Convair NX2轰炸机仅以蓝图和吹扫模型的形式存在。 此外,还制作了各个单元的布局。 发动机的开发进一步发展-他们有时间在展台上进行测试。 后来,通用电气的实验引擎被部分拆卸并停用。 目前,两个HTRE展台是他们自己的纪念碑,位于EBR-1的停车场。

总体而言,美国的核飞机开发计划,尤其是WS-125A项目,并未导致美国空军机队的彻底升级。 但是,它们已经产生了大量的数据和关键的专业知识。 并做出正确的结论并及时关闭无望的方向,以确保自己免受不必要的成本,运营问题和环境灾难的影响。
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22 评论
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  1. 红人队的领袖
    红人队的领袖 8 August 2020 07:13
    +4
    当第一批反应堆发挥积极作用时,就产生了某种核欣快感,或者是什么?
    普通人没有提出什么假设。
    直到地质学家会进入针叶林,将一个微型反应器装在一个单独的背包中!
    没有人想到技术问题,最重要的是保护!
    只有工程师意识到,事情并非如此简单。
    1. Zaurbek
      Zaurbek 8 August 2020 08:31
      +3
      好吧,火箭飞了无限范围的巡航导弹...
      1. 火湖
        火湖 8 August 2020 13:12
        +2
        你什么时候飞的? 你在哪里飞? 测试范围是多少? 有效载荷是多少? 什么是尾气?
        1. Zaurbek
          Zaurbek 8 August 2020 18:13
          +1
          Если я вам все знал бы рассказал....не знаю, кому дали бы больше. ВВП сказал "полетела" .
          1. 火湖
            火湖 10 August 2020 18:29
            +1
            这种导弹很可能没有。
    2. Sancho_SP
      Sancho_SP 8 August 2020 08:56
      0
      和; 其实怎么了 这些问题根本没有得到解决,但这并不意味着紧凑的核设施是不必要的,而且是不可能的。
      1. Narak-zempo
        Narak-zempo 10 August 2020 19:10
        0
        Quote:Sancho_SP
        和; 其实怎么了 这些问题根本没有得到解决,但这并不意味着紧凑的核设施是不必要的,而且是不可能的。

        你太相信人了。
        在这里,许多人不像反应堆,他们害怕进行比赛,以免烧醉自己的邻居。
        想想方向盘后面有多少白痴...
        在固定反应堆周围,您仍然可以放置三个安全环,以使一些假人无法到达那里(这并不总是有帮助的,因为这样的Dyatlov可能在工作人员中)。 而且,移动设备迟早会落入白痴的手中。
        1. Sancho_SP
          Sancho_SP 10 August 2020 22:46
          0
          几乎每个人都会得到2-3吨以200 km / h以上的速度运动的金属。 在可接受的范围内,没有任何事情。

          因此,这里也需要在系统的安全性与普通市民的可用性之间取得平衡。 但这并不能否定可以创建这种技术的事实。
          1. Narak-zempo
            Narak-zempo 10 August 2020 23:12
            0
            Quote:Sancho_SP
            几乎每个人都会获得2-3吨以200 km / h以上的速度运动的金属。 而且没有什么在可接受的范围内

            一个白痴开车最多可以收集十个碎片,运气很好。 但这不会导致领土污染或放射性物质落入恐怖分子之手。
  2. 操作者
    操作者 8 August 2020 11:56
    -10
    当空气以不同的湿度和粉尘通过堆芯时(反应堆不通),X211开式核电涡轮喷气发动机(空气通过反应堆)被拒绝,因为核反应速率急剧波动。

    涡轮喷气发动机加热室内装有金属冷却剂和金属/空气热交换器的闭路核涡轮喷气发动机X287和X291不适用于比推力(发动机重量)。

    Сейчас в авиации рулит ядерный прямоточный воздушно-реактивный двигатель (без излишних турбины и компрессора) КР "Буревестник" с металлическим теплоносителем и теплообменником в камере нагрева ПВРД.

    换句话说,俄罗斯的发动机制造商在各个方面都击败了美国。
    1. 达乌尔
      达乌尔 8 August 2020 13:21
      +3
      换句话说,俄罗斯的发动机制造商在各个方面都击败了美国。


      Прямоточку и американцы испытывали. ПВРД "Плутон" .Ракете подойдёт - разогнали пинком и пусть пилит на одном режиме .С самолётом же беда . От нуля до дозвуковых режимов крайне неэффективен - рабочее тело надо с собой таскать для разгона. Хоть воздух, хоть чистый азот. Через заборник не получишь нужной массы.
      没有人伤害任何人。 只是在伊普尔和广岛之后,世界已经越过了另一个道德界线。 下一步是什么 ? 要将小行星带出轨道并将其引导到地球-因此,您不会遇到任何人...
      1. 操作者
        操作者 8 August 2020 13:56
        -7
        ПВРД "Плутона" работал по открытой схеме - в качестве теплоносителя ядерного реактора использовался воздух (проходящий через активную зону), он же рабочее тело ПВРД. Водяной пар воздуха переменной влажности приводил к разгону реактора до стадии теплового взрыва. Радиоактивированная воздушная пыль выбрасывалась в атмосферу.

        ПВРД "Буревестника" работает по закрытой схеме - в качестве теплоносителя используется жидкий металл, нагревающий воздух в ПВРД (в результате чего воздух не проходит через активную зону реактора).

        "Буревестник" в отличии от "Плутона" не только летает без риска взрыва реактора, но и в угрожаемый период может барражировать в воздухе над своими зонами ПВО (в арктической зоне) практически неограниченное время без радиоактивного заражения атмосферы и поверхности . Что-то типа ПГРК "Ярс", только на скорости 2000 км/ч.
        1. 达乌尔
          达乌尔 8 August 2020 15:01
          +2
          几乎没有时间限制,没有放射性污染

          На это плевать "в угрожаемый период". Одноразовый однорежимный не применим на самолёте. Американцы наверняка в состоянии сделать такой. Вопрос целесообразности. Идея была - обход ПРО с незащищенного направления.
          美国人不需要这个。 他们从各个方向包围了我们和中国。 飞行范围和无限时间? 我不在乎,化学(甚至固体燃料)火箭从大陆到大陆在30分钟内解决了这个问题。 仍有可能进行机动操作-空中障碍物也知道该怎么做。 从START条约中退出通常会使所有导弹防御失效。
          他们为什么要雕刻 这样 核冲压发动机?
          是的,我们创造了..是的,美国人正在思考。 但是他们不会塑造自己的。 他们不需要它。 至少那样。
          1. 操作者
            操作者 8 August 2020 15:15
            -4
            从定义上讲,一个受威胁的时期不仅可以以战争来结束,因此,没有人关心其空气,水和土壤的放射性污染。

            Мало ли какие идеи (не подкрепленные техникой) были у американцев, главное, что наша идея воздушного ПГРК (подкрепленная "Буревестником) успешно реализуется.

            Угрожаемый период имеет один недостаток - никто не может точно определить его начало. Потому можно запустить барражировать "Буревестники" сразу с момента постановки на вооружение - нехай летают, а афроамериканцы пусть кусают локти со своими стратегическими бомбардировщиками, дежурящими на земле.
            1. bk0010
              bk0010 8 August 2020 22:56
              +2
              Quote:运营商
              Потому можно запустить барражировать "Буревестники" сразу с момента постановки на вооружение - нехай летают
              Если бы можно было "нехай летать", то сделали бы не крылатую ракету с атомным двигателем, а носитель-БПЛА с обычными крылатыми ракетами. Реактор малоресурсный (на неделю работы, вроде).
              1. 操作者
                操作者 9 August 2020 13:11
                -4
                为什么要制造间隔物-运载工具(破坏会导致第n枚导弹的损坏),那么您可以制造许多许多无限范围的自主导弹。

                И с технической точки зрения: габариты, масса и мощность ядерного реактора КР "Буревестник" (одинакового с ядерным реактором НПА "Посейдон") позволяют сделать не носитель, а только ракету со сверхзвуковой скоростью полета - с целью работоспособности ПВРД.

                Ресурс реактора "Буревестника"/"Посейдона" явным образом составляет нескольких лет. Вполне возможно приводнять "Буревестник" после мирного окончания угрожаемого периода с заменой алюминиевого планера и новой постановкой ракеты на боевое дежурство.
                1. bk0010
                  bk0010 9 August 2020 13:17
                  +2
                  Quote:运营商
                  为什么要制造间隔物-运载工具(破坏会导致第n枚导弹的损坏),那么您可以制造许多许多无限范围的自主导弹。
                  Чтобы она могла сесть для техобслуживания. "Много-много" - резинка лопнет: ядерные реакторы вещь недешевая.
                  Quote:运营商
                  Ресурс реактора "Буревестника"/"Посейдона" явным образом составляет нескольких лет.
                  我可以得到一个链接吗? 如果这是真的,那我们就处于技术革命的边缘。 船舶和柴油机车只能在这种反应堆上运行。
                  1. 操作者
                    操作者 9 August 2020 13:35
                    -5
                    Весь цимес "Буревестников" - неограниченная дальность в военных условиях плюс неограниченное время барражирования в угрожаемый период (с целью недопущения нанесения контрсилового удара со стороны противника).

                    您如何看待资源匮乏的核反应堆? 笑

                    Ядерный реактор "Буревестника"/"Посейдона" требует радиационной защиты - в случае КР/НПА бортовой аппаратуры и боевой части. У "Буревестника"/ "Посейдона" защита т.н. теневая - переборка, блокирующая поток нейтронов в направлении носовой оконечности корпуса. Поэтому реактор с такой защитой может быть установлен только на подводной лодке, где вода блокирует излучение с остальных направлений. Попытка установить подобный реактор на надводном судне или тепловозе потребует установки защиты со всех сторон, что кратно увеличит массо-габаритные характеристики.

                    Следующим местом установки данной ЯСУ с теневой защитой с большой степенью вероятности является малотоннажная АПЛ с водоизмещением 1000 тонн, размерами 50х5 метров, подводной скоростью 30 узлов и вооружением из 20 торпед и крылатых ракет - типа мини"Лиры" в современном исполнении.
                    1. bk0010
                      bk0010 9 August 2020 13:47
                      0
                      Quote:运营商
                      您如何看待资源匮乏的核反应堆?
                      有什么好笑的? 波塞冬反应堆的设计工作了一周,然后破裂了。 他为什么还需要承运人?
                      Quote:运营商
                      这将增加重量和尺寸。
                      这东西适合巡航导弹。 即使质量和尺寸增长至少五倍,它仍然可以适合任何地方。
                      1. 操作者
                        操作者 9 August 2020 14:05
                        -2
                        反应堆的使用寿命通过燃料元件的包壳的电阻来衡量;现代材料碳和碳化硅可提供约5年的抗中子性。

                        Собственно реактор "Буревестника"/"Посейдона" с электрической мощностью 10 МВТ имеет габариты менее метра за счет быстрых нейтронов и 40% обогащения урана. Проблема его установки (даже с круговой защитой) на тепловозе или на надводном плавсредстве в другом - террористической опасности.
    2. Narak-zempo
      Narak-zempo 10 August 2020 19:07
      +1
      Quote:运营商
      换句话说,俄罗斯的发动机制造商在各个方面都击败了美国。

      Rosatom对您而言不是Roskosmos,而Kiriyenko不是Rogozin,他不会驱逐空旷的人。
  3. 米哈伊尔·扎哈罗夫
    米哈伊尔·扎哈罗夫 9 August 2020 01:46
    0
    所有这些飞行的切尔诺比尔斯只把钱花光了是没有意义的