Летяща атомна лаборатория: Реактор на борда

Ту-95LAL на паркинга. Видими капаци на сензора и реактора

Поставяне на сензора за радиация под крилото на самолет

Местоположението на реактора в самолета. Вижда се обшивки на реактора

Демонтаж на реактора. На земята се виждат частици от защитния слой

Оформлението на елементите на ядрен реактор на Tu-95LAL

Оформлението на пълноценен атомен бомбардировач Ту-119

След като получили термоядрени оръжия в свои ръце до средата на 50-те години, американските и съветските военни били озадачени от проблема с доставката им на територията на врага. Американците бяха малко по-лесни: след като оплетоха СССР с цяла мрежа от военни бази, съществуващите стратегически бомбардировачи бяха напълно достатъчни за тях. Съветските военни бяха много по-трудни: за да се изведат всички цели към Съединените щати от СССР, беше необходим бомбардировач с фантастичен полет на полет от 25 хиляди километра (пет пъти повече от обхвата на съществуващите самолети) или балистична ракета. Военните наистина не вярваха в ракетите. Само атомна задвижваща система може да осигури такъв обсег на самолет. Ако може да бъде поставен на подводници, тогава защо не и на бомбардировач?

През юни 1952 г. бъдещият академик А.П. Александров представи мислите си пред Игор Курчатов: „Нашите знания в областта на ядрените реактори ни позволяват да поставим въпроса за създаването на атомни двигатели за тежки самолети в следващите години.“ И скоро започва работа в Института Курчатов за проучване на възможността за използване на ядрената енергия в авиацията. Ръководството на авиационните теми бе поверено, разбира се, на Александров.

През декември 1955 г. в САЩ има съобщения за тестови полети на стратегическия бомбардировач B-36 с атомен реактор на борда. По спешност Курчатов възложил на служителите си да извършат научна оценка на тези доклади, въз основа на които направи А.Н. Предложението на Туполев за провеждане на подобни изпитания на домашен ядрен реактор. В резултат на преговорите през март 1956 г., конструкторското бюро на Туполев започна практическа работа по проектирането на летяща ядрена лаборатория (LAL), базирана на серийния стратегически бомбардировач Ту-95. След LAL са поставени следните цели: да се проучи влиянието на радиацията върху летателната техника; проверка на ефективността на компактната (и съответно по-лека) радиационна защита; проучване на отражението на гама и неутронно лъчение от въздуха на различна височина; овладявайки работата на атомните полетни електроцентрали.

Пряк участник в тези работи Дмитрий Александрович Антонов (Проектно бюро на Туполев) припомня: „На първо място, в съответствие с обичайната му методология, първо всичко е ясно, Туполев организира поредица от лекции и семинари, на които водещите ядрени учени на страната Александров, Лейпунски, Пономарев-Степной, Меркин и други ни разказаха за физическите основи на атомните процеси, проектирането на реактори, изискванията за защита, за материалите, системите за управление и т.н. Много скоро започнаха оживени дискусии на тези семинари: как да се комбинира атом mnuyu оборудване на борда на борда на въздухоплавателни средства с изискванията и ограниченията. Ето един пример за такава дискусия: първоначално обемът на реакторното съоръжение беше описан от нас като обем на малка къща. Но OKB линкърите успяха да „притиснат“ неговите размери, особено защитните конструкции, като в същото време изпълниха всички заявени изисквания за нивото на защита за LAL. На един от семинарите Туполев отбеляза, че „те не носят къщи със самолети“, и показа нашето оформление. Атомистите бяха изненадани: те за първи път се срещнаха с такова компактно решение. След задълбочен анализ тя [тази договореност] беше приета съвместно за LAL Tu-95. “

наполовина

За предварително проучване и разработване на реактор на въздухоплавателни средства беше планирано изграждането на наземна изпитателна база, базирана на средната част на фюзелажа на самолета Ту-95. Радиационната защита на щанда, а след това и в летящата лаборатория е направена с използване на напълно нови материали за авиацията. През 1958 г. е построена наземна стойка и транспортирана до Половинка - експерименталната база на едно от летищата край Семипалатинск е наречена така. В същото време беше подготвена инсталация на реактор за летящата лаборатория. На щанда и в летящата лаборатория реакторът е монтиран на специална платформа с асансьор за по-лесно поддържане. Ако е необходимо, той може да слезе от товарното отделение на самолета. През юни 1959 г. е извършено първото успешно пускане на реактора на наземен стенд. По време на наземните тестове беше възможно да се достигне предварително определено ниво на мощност, устройства за контрол на реактора и радиационно управление, тествана е защитна екранираща система, дават се препоръки на екипажа. Възможно е да се премине към полети.

Как е летящата лаборатория

Под летящата лаборатория, получила наименованието Tu-95LAL, се преобразува серийният стратегически бомбардировач Ту-95М. Всички оръжия от самолета бяха изтеглени. Екипажът и експериментаторите са били в предната кабина под налягане, в която също се е помещавал сензор, който засича проникваща радиация. Зад кабината беше защитен 20-сантиметров екран, изработен от олово (5 см) и комбинирани материали (полиетилен и церезин). Страничното и задното екраниране на реактора е сведено до минимум, за да се избегне претоварването на самолета. Факт е обаче, че въздухът около самолета започна да излъчва първичното лъчение на самия реактор. Възможно е точно да се оцени неговият ефект върху екипажа само при полет на височина, далеч от повърхността на земята, което силно отразява радиацията.

В района на залива с бомби, където в бъдеще е трябвало да бъде разположен бойният товар, е монтиран втори сензор. Зад него, по-близо до опашката, се намираше реакторът. Третият сензор беше разположен в задната кабина в областта на страничните блистери. Още два сензора бяха монтирани под конзолите на крилото в окачени неподвижни метални обтекатели.

В средната част на фюзелажа имаше отделение с реактор вода-вода и мощна защитна обвивка, изработена от олово и комбинирани материали. Този реактор няма връзка с двигателите на самолета NK-12M и служи само като източник на радиация. Дестилираната вода се използва в нея като неутронна модератор и в същото време като охлаждаща течност, която отстранява топлината от генериращите топлина елементи. Загрятата вода отделяше топлина в междинен топлообменник (PT) - това беше затворен първичен воден кръг. Топлината от ПТ се отделя през металните му стени до водата на вторичната верига, в която тя се разсейва в радиатора въздух-вода. Радиаторът се издуха в полет от поток въздух през голям входящ въздух под фюзелажа на самолета в близост до реактора. Отделението на реактора беше малко над контурите на фюзелажа на самолета и беше покрито с метални обтекатели отгоре, отдолу и отстрани на фюзелажа.

За безопасност на LAL беше осигурена достатъчно мощна кръгова защита на реактора, а за експеримента с отразена радиация бяха осигурени прозорци, отворени в полет, в неговата лека и тежка защита. Те направиха възможно създаването на лъчеви лъчи в различни посоки. Отварянето и затварянето на тези прозорци се контролираше дистанционно от експерименталния панел от пилотската кабина.

Пълно удовлетворение

От май до август 1961 г. в летяща лаборатория са извършени 34 полета както със студен, така и с работещ реактор. Проведените летателни изпитания на Tu-95LAL показаха доста висока ефективност на прилаганата система за радиационна защита, което даде възможност да се продължи работата на самолети с атомни електроцентрали. Основната опасност беше възможността за атомна самолетна катастрофа, която може да причини замърсяване на големи пространства с ядрени компоненти. Тестваните на този етап методи за защита се оказаха надеждни, но все пак тромави и трудни за използване в авиацията. Необходима беше по-нататъшна работа в тази посока.

Заедно със сродни организации, конструкторското бюро на Туполев разработи мащабна програма, продължила две десетилетия за създаване и развитие на тежки бойни самолети с атомни електроцентрали. Той трябваше да завърши със строителството през 70–80-те години на пълноценни дозвукови и свръхзвукови самолети за различни цели. Следващата важна стъпка в създаването на самолет с ядрен СУ беше да се превърне в самолет Ту-119 с маршови двигатели NK14A, пригоден за съвместна работа с ядрен реактор. Ту-119 е трябвало да бъде преходен към самолет с четири турбовитлови двигателя и ядрен реактор във фюзелажа. Но на тези планове не беше предопределено да се реализират.

През тези години в СССР стартират програми за изграждане на ядрени подводни ракетни носители, наземни междуконтинентални балистични ракети. По това време американците, тествайки летателната си лаборатория с атомна електроцентрала, базирана на В-36, направена подобно на Ту-95LAL, практически ограничиха по-нататъшната си работа в тази област. Нямаше кой да навакса в тази посока, а да продължим напред е твърде скъпо и опасно. Затова скоро цялата работа у нас по темите за атомната авиация беше съкратена.

Служител на дизайнерското бюро „Туполев“ каза в заключение на нашето списание: „Ние сме много доволни от резултатите от тази интересна работа. В същото време получихме не по-малко удовлетворение при прекратяването на тези работи, тъй като от собствения си и световен опит разбрахме, че абсолютно безпроблемна авиация не съществува. Дори едно унищожаване на атомна електроцентрала може да има много сериозни последици за голям брой хора. " Признаваме, че и ние сме доволни, защото ядрените реактори не ни летят над главата.

Статията е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 10, октомври 2003 г.).

Препоръчано

От какво са направени обувки за бягане?
2019
Йодни таблетки ще бъдат разпределени на живеещите в близост до растението
2019
Слушалки Marshall Major II: тест драйв
2019