Zbudowanie pierwszego reaktora jądrowego (1942) stworzyło możliwość zastosowania energii jądrowej zarówno do generowania elektryczności i izotopów promieniotwórczych, jak i do napędu różnych jednostek. Początkowo były to okręty podwodne (USS Nautilus, 1954) i lodołamacze (NS Lenin, 1957), lecz wkrótce pokuszono się o próby zastosowanie tego napędu w lotnictwie. Wymagało to jednak pokonania wielu istotnych problemów technicznych, z których najważniejszym była masa reaktora i osłon ochronnych. Reaktor z osłonami ważył więcej, niż dałby radę udźwignąć największy z ówcześnie budowanych bombowców. Zmniejszenie osłon spowodowałoby z kolei silne napromieniowanie załogi. Charakterystyczny jest opis projektowanego samolotu atomowego z książki "Kto, kiedy, dlaczego?", wydanej w 1958 r. Przyjęto w nim, że piloci podczas 165 godzin lotów szkoleniowych ze zmniejszoną prędkością przyjmą dawkę 25 rentgenów (ok. 0.25 Sv), a następnie mogą wykonać jedno jedyne zadanie bojowe z maksymalną prędkością na dystansie ok. 6000 km, co da im dodatkowe 10 R (0.1 Sv). Potem na zawsze zakończą karierę w lotnictwie atomowym (!). Moc dawki przy prędkości 800 km/h miała wynosić ok. 0.3 R/h (300 mR/h = 3000 µSv//h = 3 mSv/h), ale przy 1300 km/h już 1 R/h. Dla porównania, tło naturalne wynosi ok. 0,15 µSv/h (0,015 mR/h), zaś w ciągu roku mieszkaniec Polski przyjmuje ze wszystkich źródeł 3,2-3,6 mSv. Warto też zauważyć, że pochłonięcie w krótkim czasie łącznej dawki 0.35 Sv może już powodować łagodną chorobę popromienną oraz skutki późne. Cóż, iście radzieckie podejście do życia - "u nas ludzi mnogo". Zresztą nie tylko radzieckie, Amerykanie eksperymentowali z działaniem wybuchów jądrowych na piechotę przebywającą w okopach, która zaraz po wybuchu musiała zajmować skażony teren, mając jedynie maski przeciwgazowe. O eksperymentach z podawaniem ludziom substancji radioaktywnych wspomnę innym razem.
Wspomniany artykuł ilustrowany był takimi oto rysunkami:
 |
| Wizualizacja radzieckiego samolotu atomowego z lat 50. |
Ciężar ekranowania reaktora ustalono na 50 ton, co przekraczało udźwig dostępnych wówczas samolotów, ale zasugerowano podzielenie osłon na mniejsze fragmenty o różnej grubości, w zależności od wrażliwości na promieniowanie poszczególnych elementów płatowca. Przyjęto, że nie wszystkie mechanizmy muszą być tak dokładnie chronione, jak kabina pilota, choć nie wspomniano o uszkodzeniach, jakie radiacja powoduje w materiałach konstrukcyjnych.
 |
| Projekt hangaru amerykańskiego samolotu atomowego. |
Jak wyglądała realizacja tych wizji? Amerykanie w 1952 r. zamontowali 3-megawatowy reaktor jądrowy w bombowcu Convair B-36 Peacemaker, tworząc samolot Convair X-6. Wykonano tylko jeden prototyp:
Reaktor wykorzystywał wodę zarówno jako moderator, jak i chłodziwo, które oddawało ciepło przez wymienniki do atmosfery. Reaktor nie napędzał samolotu (!), miał służyć jedynie do badania wpływu promieniowania na podzespoły maszyny i bezpieczeństwo załogi. Główny napęd stanowiło 6 typowych tłokowych silników gwiazdowych na paliwo lotnicze. Do testów zamontowano też 4 silniki turboodrzutowe, które miały być napędzane przez reaktor. Ich zasada działania była taka sama jak zwykłych silników turboodrzutowych na paliwo ciekłe. Jedyna różnica polegała na tym, że powietrze zasysane przez turbiny było podgrzewane w reaktorze, a następnie kierowane do dyszy, zamiast nagrzewać się od spalania paliwa bezpośrednio w komorze silnika.
Dla zabezpieczenia załogi przed działaniem promieniowania dziób samolotu wyposażono w osłonę z gumy i ołowiu o łącznej wadze 12 ton (udźwig B-36 to 40 ton). Tworzyła ona z kokpitem zamkniętą całość, którą można było montować za pomocą dźwigu:
Maszyna wylatała 215 godzin, z czego 89 z pracującym napędem jądrowym, po czym, wobec zawieszenia projektu, została złomowana w 1958 r. (Źródło -
Wikipedia).
***
Po drugiej stronie żelaznej kurtyny Tupolew Tu-95LAL, działający na tej samej zasadzie, wykonał w latach 1961-1969 ok. 40 lotów testowych, w większości z wyłączonym reaktorem.
Głównym celem testów było sprawdzenie efektywności osłon z płynnego sodu, tlenku berylu, stalowych płyt, kadmu i parafiny. Skuteczność jest dyskusyjna, choć nie stwierdzono negatywnego wpływu na awionikę maszyny ani zdrowie załogi czy naukowców. Następna wersja, Tu-119, nie została nigdy ukończona z powodu anulowania programu napędu atomowego w lotnictwie.
Przyczyną były coraz większe koszty oraz rosnący potencjał międzykontynentalnych pocisków balistycznych, powodujący odchodzenie od bombowców strategicznych. Inny atomowy samolot - Miasiszczew M-60, projektowany w latach 50., nie wyszedł poza fazę planów - znających rosyjski odsyłam do
źródeł.
Silnik wykorzystujący reaktor jądrowy próbowano zastosować również do napędu rakiet, które dzięki takiemu rozwiązaniu mogłyby przebywać w powietrzu przez bardzo długi czas, czekając tylko na skierowanie przeciwko określonemu celowi. Wydawać by się mogło, że wraz z zakończeniem zimnej wojny projekt podzielił losy innych tajnych broni. Tymczasem w Rosji opracowano rakietę 9M730 "Buriewiestnik", której nieudany test w 2019 r. wywołał spore zaniepokojenie na całym świecie [
LINK], a kolejna próba w roku 2020 spowodowała nieznaczne podniesienie poziomu promieniowania również w Polsce.
Fajny blog, na pewno można sporo dowiedzieć się o historii :)
OdpowiedzUsuńDziękuję i zachęcam do śledzenia, będą następne notki o podobnej tematyce :)
Usuń