Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla

Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla
Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla

Video: Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla

Video: Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla
Video: ETS2 / Triple screen / Yövuoro, 00.00 - Tietokoneen osia damaskokseen 2024, Marraskuu
Anonim

Viime vuosisadan 50 -luvun ydinvoima synnytti paljon rohkeita ideoita. Atomiytimen fissioenergiaa ehdotettiin käytettäväksi kaikilla tieteen ja tekniikan aloilla tai jopa jokapäiväisessä elämässä. Myös lentokoneiden suunnittelijat eivät jättäneet häntä ilman valvontaa. Ydinreaktorien korkea hyötysuhde mahdollisti teoriassa uskomattomien lento -ominaisuuksien saavuttamisen: uudet ydinmoottorilla varustetut lentokoneet pystyivät lentämään suurilla nopeuksilla ja kattamaan jopa useita satoja tuhansia kilometrejä yhdellä "tankkauksella". Kaikki nämä ydinvoiman plussat olivat kuitenkin enemmän kuin kompensoineet miinukset. Reaktori, mukaan lukien ilmailu, oli varustettava monilla suojavarusteilla, jotta se ei aiheuttaisi vaaraa miehistölle ja huoltohenkilöstölle. Lisäksi kysymys ydinsuihkumoottorin optimaalisesta järjestelmästä jäi avoimeksi.

Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla
Amerikkalainen projekti yliäänipommituksesta ydinvoimaloilla

Noin 50-luvun puolivälissä amerikkalaiset ydintutkijat ja lentokoneiden suunnittelijat päättivät monista ongelmista, jotka on ratkaistava, jotta voidaan rakentaa käyttökelpoinen lentokone ydinvoimalalla. Suurin ongelma, joka esti täydellisen atomikoneen luomisen, oli säteilyvaara. Reaktorin hyväksyttävä suoja osoittautui liian suureksi ja raskaaksi tuon ajan koneiden nostettavaksi. Reaktorin mitat johtivat lukuisiin muihin teknisiin ja toiminnallisiin ongelmiin.

He työskentelivät muun muassa käytännössä sovellettavan atomikoneen ilmestymisongelman parissa Northrop Aircraftissa. Jo vuosina 1956-57 he kehittivät oman näkemyksensä tällaisesta tekniikasta ja määrittivät tällaisen lentokoneen pääpiirteet. Ilmeisesti Northrop -yhtiö ymmärsi, että atomikone ja sen kaikki edut ovat edelleen liian monimutkaisia tuotannolle ja käytölle, joten sen ulkonäön pääideoita ei ole tarpeen piilottaa salassapidon alla. Niinpä huhtikuussa 1957 Popular Mechanics -lehti julkaisi haastatteluja useiden Northropin tutkijoiden ja työntekijöiden kanssa, jotka osallistuivat atomikoneen muodon määrittämiseen. Lisäksi tätä aihetta otettiin myöhemmin toistuvasti esille muissa julkaisuissa.

Northropin insinööritiimi, jota johtaa ydinteknologian asiantuntija Lee A. Olinger, työskenteli lupaavan lentokoneen suunnittelun parissa ja ratkaisi teknisiä ongelmia niiden tullessa esille ja sovelsi yksinkertaisimpia ja ilmeisimpiä ratkaisuja. Niinpä kaikkien atomikäyttöisten lentokoneiden pääongelma - ydinreaktorilla varustetun voimalaitoksen kohtuuttoman suuret mitat ja paino - yritettiin ratkaista yksinkertaisesti lisäämällä lentokoneen kokoa. Ensinnäkin tämä auttaisi hallitsemaan optimaalisesti lentokoneen sisäisiä tilavuuksia, ja toiseksi tässä tapauksessa ohjaamo ja reaktori olisi mahdollista erottaa toisistaan mahdollisimman paljon.

Kun lentokoneen pituus on vähintään 60-70 metriä, voidaan käyttää kahta perusasettelua. Ensimmäinen tarkoitti ohjaamon vakiokokoonpanoa rungon nenässä ja sen takana sijaitsevaa reaktoria. Toinen idea oli asentaa reaktori lentokoneen nenään. Tässä tapauksessa ohjaamon olisi pitänyt sijaita kölin päällä. Tämä malli oli paljon monimutkaisempi, ja siksi sitä pidettiin yksinomaan vaihtoehtona.

Olinger -ryhmän työn tarkoituksena ei ollut vain määrittää lupaavan atomikoneen ulkonäköä, vaan luoda alustava luonnos tietystä yliäänen strategisesta pommikoneesta. Lisäksi oli tarkoitus arvioida mahdollisuutta kehittää ja rakentaa matkustaja- tai kuljetuslentokoneita, joilla on korkea lentoteho. Kaikki tämä otettiin huomioon peruspommikoneen ulkonäköä suunniteltaessa ja vaikutti merkittävästi sen suunnitteluun.

Niinpä nopeusvaatimukset johtivat siihen, että ennustettu hypoteettinen lentokone sai delta -siiven rungon takana. Hännätöntä järjestelmää pidettiin lupaavimpana ulkoasun suhteen. Se mahdollisti reaktorin siirtämisen mahdollisimman kauas lentokoneen nenässä sijaitsevasta ohjaamosta ja paransi siten miehistön työoloja. Ydinvoimasuihkumoottorit oli tarkoitus sijoittaa yhteen pakettiin siiven yläpuolelle. Siiven yläpinnalle oli järjestetty kaksi kiiltä. Yhdessä projektin vaihtoehdoista siiven liittäminen rungon avulla tehtiin pitkän ja voimakkaan pylvään avulla lentotehokkuuden parantamiseksi.

Suurimmat kysymykset esitti ydinvoimala. 50-luvun puolivälissä saatavilla olleet reaktorien kokeelliset mallit, joiden mitat teoriassa mahdollistivat niiden asentamisen lentokoneisiin, eivät täyttäneet painovaatimuksia. Hyväksyttävän suojan voi tarjota vain noin 200 tonnin painoinen monikerroksinen rakenne, joka on valmistettu metalleista, betonista ja muovista. Tämä oli luonnollisesti liikaa jopa suurille ja raskaille lentokoneille, joiden arvioitu paino oli enintään 220–230 tonnia. Siksi lentokoneiden suunnittelijat voisivat vain toivoa vähemmän raskaiden suojakeinojen varhaista ilmestymistä, joilla on riittävät ominaisuudet.

Moottorista tuli toinen kiistanalainen kohta. Suurin osa lupaavan atomikoneen "konseptitaiteesta" kuvaa lentokoneita, joissa on kahdeksan suihkumoottoria. Objektiivisista syistä, nimittäin valmiiden ydinvoimaloiden puuttumisen vuoksi, Northropin insinöörit pohtivat kahta vaihtoehtoa voimalaitokselle, joissa on avoin ja suljettu moottori. Ne erosivat toisistaan siinä, että ensimmäisen tyyppisessä moottorissa, jossa oli avoin sykli, ilmakehän ilma kompressorin jälkeen joutui menemään suoraan reaktorin ytimeen, jossa se lämmitettiin, ja sitten uudelleen turbiiniin. Suljetun kierron moottorissa ilman ei pitäisi poistua kanavasta eikä sitä saa lämmittää lämmönvaihtimesta virtauksessa siten, että jäähdytysaine kiertää siinä reaktorisilmukasta.

Molemmat järjestelmät olivat erittäin monimutkaisia ja ympäristölle vaarallisia. Avoimen kierron moottori, jossa ulkoilma oli kosketuksissa ytimen elementtien kanssa, jättäisi radioaktiivisen jäljen sen taakse. Suljettu sykli oli vähemmän vaarallinen, mutta riittävän energian siirtäminen reaktorista lämmönvaihtimeen osoittautui varsin haastavaksi. On muistettava, että amerikkalaiset suunnittelijat alkoivat työskennellä lentokoneiden ydinsuihkumoottorien luomisessa jo neljäkymmentäluvun lopulla. Yli kymmenen vuoden aikana he eivät kuitenkaan onnistuneet rakentamaan toimivaa moottoria, joka soveltuisi asennettavaksi edes kokeelliseen lentokoneeseen. Tästä syystä Olingerin tiimin oli toimittava vain joidenkin hypoteettisten lukujen ja luotujen moottoreiden parametrien perusteella.

Northrop -yhtiön insinöörit ovat määrittäneet koneiden likimääräiset lentotiedot moottorien kehittäjien ilmoittamien ominaisuuksien perusteella. Heidän laskelmiensa mukaan pommikone voisi kiihtyä nopeuteen, joka on kolminkertainen äänen nopeuteen. Lentoalueen osalta tätä parametria rajoittavat vain miehistön kyvyt. Teoriassa oli jopa mahdollista varustaa pommikone kotitaloudella, jossa on oleskelutiloja, keittiö ja kylpyhuone. Tässä tapauksessa koneessa voi olla useita miehistöjä kerralla vuorotyössä. Tämä olisi kuitenkin mahdollista vain käyttämällä tehokasta suojaa. Muussa tapauksessa lennon kesto ei saisi ylittää 18-20 tuntia. Laskelmat ovat osoittaneet, että tällainen lentokone voi lentää vähintään 100 tuhatta mailia yhdellä ydinpolttoaineen tankkauksella.

Riippumatta valmiiden moottorien rakenteesta ja tyypistä tai lento -ominaisuuksista, uusi lentokone osoittautui suureksi ja raskaaksi. Lisäksi sen piti olla varustettu delta -siivellä, jolla on erityisiä aerodynaamisia ominaisuuksia. Siten strateginen ydinpommikone tarvitsi erityisen pitkän kiitotien. Tällaisen kohteen rakentaminen lupasi valtavia kustannuksia, minkä vuoksi vain muutama uusi kenttä pystyi "syömään" vankan aukon sotilasbudjetissa. Lisäksi armeija ei pystynyt nopeasti rakentamaan laajaa verkkoa tällaisista lentokentistä, minkä vuoksi lupaavat pommikoneet riskivät pysyä sidoksissa vain muutamaan tukikohtaan.

Perustamisongelma ehdotettiin ratkaistavaksi melko yksinkertaisella, mutta omaperäisellä tavalla. Maalentokenttien oli tarkoitus jäädä vain kuljetuslentokoneille tai olla rakentamatta niitä ollenkaan. Strategisten pommikoneiden oli puolestaan tarkoitus palvella rannikkotukikohtia ja nousta vedestä. Tätä varten Olingerin ryhmä esitteli lentoonlähtöön ja laskeutumiseen mukautetun hiihtoalustan atomikoneen muotoon. Tarvittaessa pommikone voitaisiin todennäköisesti varustaa pyörillä varustetulla laskutelineellä, mutta kiitotienä piti käyttää vain veden pintaa.

Haastattelussa Popular Mechanics -lehden L. A. Olinger arvioi ensimmäisen atomikoneen prototyypin luomisen ajanjaksoksi 3-10 vuotta. Niinpä 60-luvun loppuun mennessä Northrop-yhtiö voisi alkaa luoda täysimittaisen projektin strategisesta ylikapasiteettisesta pommikoneesta, jossa on ydinvoimala. Tällaisten laitteiden mahdollinen asiakas ajatteli kuitenkin toisin. Kaikki viisikymmentäluvun työ lentokoneiden ydinvoimaloiden alalla ei tuottanut lähes mitään tulosta. Useita uusia tekniikoita oli mahdollista hallita, mutta toivottua tulosta ei ollut, eikä siihen ollut täysimääräisiä edellytyksiä.

Vuonna 1961 J. F. Kennedy, joka heti osoitti kiinnostusta lupaaviin ilmailuhankkeisiin. Muun muassa hänen pöydällään oli asiakirjoja ydinlentokoneiden moottoreita koskevista projekteista, joista seurasi, että ohjelmien kustannukset kasvoivat ja tulos oli vielä kaukana. Lisäksi tähän mennessä oli ilmestynyt ballistisia ohjuksia, jotka voisivat korvata strategiset pommikoneet. Kennedy määräsi sulkemaan kaikki ydinvoimaloihin liittyvät projektit ja tekemään vähemmän fantastisia, mutta lupaavampia asioita. Tämän seurauksena hypoteettinen kone, jonka Northrop Aircraftin työntekijät osallistuivat ulkonäön määrittämiseen, jäi ilman moottoreita. Jatkotyö tähän suuntaan todettiin turhaksi ja hanke päättyi. Atomilentokoneen kunnianhimoisin projekti pysyi ulkonäön valmisteluvaiheessa.

Suositeltava: