飞机与核发动机

飞机与核发动机


让我们从1950-s中的事实开始。 在苏联,与美国不同,原子弹轰炸机的制造不仅被认为是一种理想的,即使是非常可取的,也是一项至关重要的任务。 由于意识到两种情况,这种态度在军队的最高领导层和军工企业中形成。 首先,各国在对潜在敌人领土进行原子弹轰炸的可能性方面具有巨大的压倒性优势。 来自欧洲,中东和远东的数十个空军基地的美国飞机,即使在整个5-10公里范围内,也可以到达苏联的任何地点并返回。 苏联轰炸机被迫在自己领土上的机场工作,并对美国进行类似的搜查,他们必须克服15-20千公里。 根本没有在苏联有这种射程的飞机。 第一批苏联战略轰炸机M-4和图-95只能覆盖美国的北部和两个海岸的相对较小的部分。 但即使是1957中的这些机器,也只有22。 到那时,能够击中苏联的美国飞机数量达到了1800! 他们是一流的原子弹载体。 武器 B-52,B-36,B-47,以及几年后超音速B-58加入了它们。


其次,在1950-s中使用传统发电厂制造所需射程的喷气式轰炸机的任务。 似乎无法抗拒的困难。 此外,超音速,其需要由防空系统的迅速发展决定。 苏联超音速战略航空母舰M-50的第一架飞机表明,即使在空中加油两次,3-5的载荷也很大,其射程几乎达不到15000 km。 但是如何以超音速加油,除了在敌人的领土上,没有人可以回答。 加油的需要大大降低了作战任务的可能性,此外,这样的飞行需要大量的燃料 - 总和超过500吨的加油和加油飞机。 也就是说,只有一次飞行,轰炸机团才能花费超过10千吨的煤油! 即使是这种燃料储备的简单积累也成为一个巨大的问题,更不用说安全储存和防止可能的空袭。

与此同时,该国还有一个强大的研究和生产基地,用于解决使用核能的各种问题。 它开始于苏联科学院的实验室编号2,它是在伟大卫国战争高峰时期在I. Kurchatov的指导下组织的 - 在四月1943。最初,核科学家的主要任务是制造铀炸弹,但随后开始积极寻找其他可能性。使用新型能源。 3月,1947仅比美国晚一年 - 苏联首次在州一级(在部长理事会第一主要理事会科学和技术委员会会议上)提出了利用发电厂核反应热的问题。 理事会决定在这方面开展系统研究,目的是在核裂变的帮助下发展核能生产的科学基础,并启动船舶,潜艇和飞机。

然而,这个想法还需要三年时间才能实现。 在此期间,第一架M-4和Tu-95成功升空,世界上第一座核电站开始在莫斯科地区运行,并开始建造第一艘苏联核潜艇。 我们在美国的代理商开始传播有关在那里制造原子弹轰炸机的大规模工作的信息。 这些数据被认为是对航空新型能源的承诺的确认。 最后,在8月12 1955上,苏联部长理事会第1561-868号决议发布,命令一些航空工业企业开始原子能工作。 特别是,OKB-156 A.N.Tupolev,OKB-23 V.M.Myasischeva和OKB-301S.А.Lavochkin将参与核电厂飞机的设计和建造,以及OKB-276 N.D.库兹涅佐娃和OKB-165 A.M. Lyulka--这种SU的发展。



技术上最简单的任务被分配给由S.A. Lavochkin领导的OKB-301 - 用OKB-375设计工程师MMBondaryuk设计的核冲压喷气发动机开发实验巡航导弹“670”。 常规燃烧室在该发动机中的位置由在开放循环中操作的反应器占据 - 空气直接流过核心。 建造火箭机身的基础是开发一种带有传统冲压式喷气发动机的洲际巡航导弹“350”。 尽管比较简单,但主题“375”没有得到任何重大发展,而S.A.Lavochkin在六月1960的死亡确实结束了这些作品。

Myasishchev的团队随后参与了M-50的创建,并被指示执行超音速轰炸机的初步草案“与首席设计师A.M. Lyulka的特殊引擎”。 在OKB中,主题收到了60索引,Yu.N。Trufanova被任命为首席设计师。 因为,从最一般的角度来看,问题的解决方案是在核能M-50发动机的简单设备上看到的,并且在开放循环中工作(出于简单的原因),人们认为M-60将是苏联的第一个原子平面。 然而,在1956的中间,事实证明这个简单的任务无法解决。 事实证明,配备新SU的汽车具有许多飞机设计师从未遇到的特定功能。 出现问题的新颖性是如此之大,以至于局内,甚至整个强大的苏联航空业中,没有人甚至不知道从哪一方接近他们的解决方案。

第一个问题是保护人们免受放射性辐射。 它应该是什么? 应该多重? 如何确保船员的正常运作,包括在一个不透水的厚壁舱内,包括 从工作场所和紧急逃生审查? 第二个问题是通常的结构材料的性能急剧恶化,这是由强大的辐射通量和从反应器发出的热量引起的。 因此需要创造新材料。 第三是需要开发一种全新的原子飞机运行技术,以及建造相应的空中基地和众多地下设施。 毕竟,事实证明,在开放循环引擎停止后,没有一个人能够接近它本月的2-3! 因此,需要对飞机和发动机进行远程地面维护。 当然,安全问题 - 在最广泛的意义上,尤其是在这种飞机发生事故时。

意识到石头上的这些和许多其他问题并没有让最初的想法使用滑翔机M-50。 设计师专注于寻找新的布局,其中提到的问题似乎是可以解决的。 在这种情况下,选择飞机上原子能发电厂位置的主要标准是它与机组人员的最大距离。 根据这一点,开发了M-60的设计草案,其中四个原子TRD成对地位于机身的尾部,分为两层,形成一个单独的核室。 该飞机的中型设计有一个薄的悬臂梯形机翼和相同的水平尾翼,位于龙骨的顶部。 计划将火箭和炸弹武器放在内悬架上。 飞机的长度约为66 m,起飞重量 - 超过250 t,巡航飞行速度 - 3000-18000 m时的20000 km / h。



机组应该被放置在一个具有强大的多层特殊材料保护的聋人舱内。 大气的放射性消除了将其用于驾驶舱加压和呼吸的可能性。 出于这些目的,我们必须通过蒸发船上的液态气体来使用在特殊气化器中获得的氧 - 氮混合物。 缺乏视觉概览可通过潜望镜,电视和雷达屏幕以及全自动飞机控制系统的安装来补偿。 后者应该提供飞行的所有阶段,包括起飞和着陆,到达目标等。 这在逻辑上导致了无人战略轰炸机的想法。 但是,空军坚持使用载人版本更加可靠和灵活。

M-60的核涡轮喷气发动机应该产生大约22500 kgf的起飞推力。 设计局A.M. Lyulka开发了两种版本:“同轴”方案,其中环形反应器位于普通燃烧室后面,涡轮增压器的轴穿过它; 和方案“摇杆” - 弯曲的流动部分和反应堆超出轴的移除。 Myasishchevtsy试图使用一种和另一种类型的引擎,在每种引擎中找到优点和缺点。 但是M-60初稿的结论中包含的主要结论是:“......除了创造发动机,设备和机身的巨大困难之外,在确保地面操作以及在强迫着陆时保护机组人员和人员和地形方面出现了全新的问题。 这些任务......还没有解决。 与此同时,解决这些问题的能力决定了制造带有核发动机的有人驾驶飞机的可行性。“ 真正的预言!

为了将这些问题的解决方案转化为实际的平面,VMMyasishchev开始开发基于M-50的飞行实验室设计,其中一个原子发动机将位于前机身中。 为了在发生战争时从根本上提高原子飞机基座的生存能力,建议完全放弃使用混凝土跑道,并将原子轰炸机变成超音速(!)飞船M-60М。 该项目是与土地变体平行开发的,并保留了相当大的连续性。 当然,通过这种方式,发动机的机翼和进气口最大程度地高于水面。 起飞和着陆装置包括鼻部水力,腹侧可伸缩水下翼和机翼末端侧向稳定的旋转浮体。


设计师面临的问题是最困难的,但工作正在进行中,似乎所有的困难都可以在远远超过增加传统飞机范围的时间内克服。 在1958,V.Myasishchev先生根据苏共中央委员会主席团的指示编写了报告“战略航空的状态和可能的前景”,他在报告中明确表示:“......对于M-52К和M-56К项目的大量批评[轰炸机国防部对这种系统的作用半径不足这一系列的常规燃料,认为我们有必要把所有关于战略轰炸机的工作集中在用原子发动机制造超音速轰炸机系统上,提供必要的远程 在移动和静止目标上通过悬浮的射弹和导弹进行侦察和点轰炸的飞行奖励“。

Myasishchev首先考虑的是一个战略轰炸机 - 导弹航母的新项目,该项目由一个封闭循环的核电站组成,由设计局ND Kuznetsov设计。 他希望在7年代创造这款车。 在1959中,选择了具有三角形机翼和显着扫掠的前羽毛的空气动力学“鸭”方案。 六架核涡轮喷气发动机应该位于飞机的尾部,并组合成一个或两个包装。 反应器位于机身内。 由于冷却剂应该使用液态金属:锂或钠。 发动机有机会研究煤油。 SS的闭合操作循环允许乘员舱通风,并显着降低保护重量。 当起飞重量大约为170 t时,假设带有热交换器的发动机的质量为30 t,保护反应堆和船员舱38 t,有效载荷25 t。飞机的长度约为46 m,翼展约为27 m。



核反潜机Tu-114的项目

M-30的首次飞行计划用于1966,但是,Myasishchev OKB-23甚至没有时间开始设计工作。 政府法令OKB-23 Myasishchev吸引了多阶段弹道导弹设计OKB-52 V.N.Chelomey的开发,并在秋季1960作为一个独立组织被淘汰,使OKB的OKNXX分支完全重新定位到火箭和太空主题。 因此,OKB-1触及核飞机并未体现在真实设计中。
从未飞过的飞机 - 原子轰炸机

关于一个被遗忘的项目的故事 - 美国和俄罗斯为了在另一个技术项目中获得优势而投入数十亿美元。 这是一条原子车道的建造 - 一架带有核发动机的巨型飞机。

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