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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。

WS-125A的主要承包商是Convair。 她负责该项目的总体协调,并负责创建带有通用飞机系统的滑翔机。 通用电气受委托开发核发动机。 后来,普惠公司参与了发电厂的工作。

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


通用电气和普惠公司提供了几种在NX2上使用的具有不同设计和功能的动力装置选项。 奇怪的是,这些引擎不仅在CAMAL程序中被考虑过。 这样的产品或其修改可以在其他飞机上找到应用。

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。

P&W参与了两个项目-X287和X291。 他们提供了更复杂的封闭式发动机。 在其中,由反应器向空气的热传递是由带有液态金属冷却剂的中间系统提供的。 这种发动机更复杂,但对环境更安全。


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。

到这个时候,对有前途的核喷气发动机的测试已经开始。 爱达荷州EBR-1国家实验室已经建立了两个机架HTRE-1和HTRE-3,以测试GE发动机。 橡树岭实验室使用了P&W产品。 在几个展位上进行的实验并没有花费很长时间,到XNUMX年代初,Convair和相关组织已经掌握了所有必要的发动机数据。

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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  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
          如果我什么都知道,我会告诉你的....我不知道谁会给更多的。 GDP说“飞”。
          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)。

    现在,在航空领域,Burevestnik KR用冲压冷却室中的金属冷却剂和热交换器驱动核冲压发动机(不需要涡轮和压缩机)。

    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。


      美国人也经历了直接流动。 冲压喷气机“冥王星”(Pluto),火箭会做到的-我们用踢将其分散开,并使其以相同的模式切割,问题出在飞机上。 从零模式到亚音速模式,它非常无效-必须随身携带工作液以加速运动。 无论是空气还是纯氮气。 您无法通过进气口获得所需的质量。
      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
        根据开放计划运行的Pluto冲压发动机-空气(通过堆芯)被用作核反应堆的冷却剂,该冷却剂也是冲压发动机的工作流体。 可变湿度的空气中的水蒸气导致反应堆加速到热爆炸阶段。 放射性空气中的尘埃释放到大气中。

        Burevestnik冲压发动机按闭路运行-液态金属用作冷却剂,加热冲压发动机中的空气(因此,空气不通过反应堆堆芯)。

        与“冥王星”不同,“波列维斯特尼克”不仅飞行没有反应堆爆炸的危险,而且在受威胁的时期内,它可以在其防空区(在北极地区)中悬停在空中几乎无限的时间,而不会对大气和地面造成放射性污染。 像Yars PGRK一样的东西,只能以2000 km / h的速度行驶。
        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

          不要对“在受威胁时期”那件事感到遗憾。 一次性单模不适用于飞机。 美国人可能会做到这一点。 权宜之计。 这个想法是从一个不受保护的方向绕过导弹防御。
          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。

            您永远都不知道美国人有什么想法(没有技术支持),主要是我们对空中PGRK(由Burevestnik支持)的想法正在成功实施。

            受到威胁的时期有一个弊端-没有人能准确确定其开始时间。 因此,您可以从投入使用的那一刻起立即游荡“ Petrels”-让它们飞行,让非洲裔美国人在地面执勤的战略轰炸机咬住他们的肘部。
            1. bk0010
              bk0010 8 August 2020 22:56
              +2
              Quote:运营商
              因此,您可以从投入使用的那一刻起立即游荡“海豹”-让它们飞翔
              如果有可能“放飞”,那么他们将不会用原子引擎制造巡航导弹,而是用常规巡航导弹制造无人飞行器。 该反应堆资源匮乏(似乎工作了一周)。
              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。

                从技术角度来看:Burevestnik核反应堆的尺寸,重量和功率(与波塞冬核反应堆相同)使得制造冲压发动机的目的不是制造航母,而是制造超音速飞行的导弹。

                海燕/波塞冬反应堆的资源显然是几年。 在受威胁时期和平结束之后,很可能会通过更换铝制机身和警惕性重新部署火箭来轰炸Burevestnik。
                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。
                  这样她就可以坐下来进行维护。 “很多很多”-橡皮筋将破裂:核反应堆并不便宜。
                  Quote:运营商
                  海燕/波塞冬反应堆的资源显然是几年。
                  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
                    “ Petrel”的整个地段-军事条件不受限制,加上在受威胁时期不受限制的游荡时间(以防止敌人发动反击)。

                    您如何看待资源匮乏的核反应堆? 笑

                    “ Burevestnik” /“ Poseidon”核反应堆需要辐射防护-就KR / NPA机载设备和战斗部而言。 “ Petrel” /“ Poseidon”具有所谓的保护。 阴影-阻挡中子通向船体前端的隔板。 因此,具有这种保护功能的反应堆只能安装在水阻止其他方向辐射的潜艇上。 试图在水面舰艇或柴油机车上安装这样的反应堆将需要在所有侧面安装保护装置,这将使质量尺寸特性成倍增加。

                    该具有阴影保护功能的核电站的下一个安装地点很有可能是一艘排水量为1000吨,尺寸为50x5米,水下速度为30节的武器,20节鱼雷和巡航导弹的小吨位核潜艇-现代设计中的微型Lyra型。
                    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。

                        实际的Burevestnik / Poseidon反应堆的功率为10兆瓦,由于中子快速且铀浓缩40%,因此其尺寸小于一米。 在柴油机车上或在另一艘水上飞机上安装(甚至具有全方位保护)的问题-恐怖威胁。
    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