Самолет с ядерным двигателем NB-36H (X6)

Линк прислал Konan, за что ему спасибо

Оказывается самолет на ядерном топливе уже давно был изобретен, а вы говорите нанотехнологии, нанотехнологии =) Очень много букв, но в целом решение поражает.

Статья чуть более, чем полностью, сперта отсюда.

В апреле 1949-го по итогам совещания представители ВВС и АЕС решили принять программу ANP (авиационный ядерный движитель). В 1951-м к работам в рамках конкурсной программы подключили четыре фирмы. «Дженерал Электрик» и «Конвэру» поручили разработку самолета с ЯСУ открытого цикла, а «Пратт-Уитни» совместно с «Локхид» — самолет с ЯСУ закрытого цикла.

Принцип действия силовой установки, над которой работала «Дженерал Электрик», заключался в следующем. Сжатый в компрессоре воздух подавался в реактор, где он нагревался от ядерного реактора и подводился к турбине двигателя. Основными достоинствами этой схемы были относительная простота и более короткое требуемое время разработки. Однако эта же схема имела большой недостаток — вследствие эрозии стенок воздушных каналов рабочей зоны реактора радиоактивные частицы выбрасывались в атмосферу.

Первоначально предполагалось взять за основу ТРД J53, над которым работала «Дженерал Электрик». Однако расчеты показали, что суммарный вес ЯСУ достигнет 74842 кг, из них 44000 кг приходилось на радиационную защиту реактора и экипажа.

Чтобы облегчить силовую установку, обратились к серийному двигателю J47 (применявшемуся на бомбардировщике В-47), которому в варианте для ЯСУ присвоили обозначение Х39.

Исследования по отработке оптимальной конструкции ЯСУ проводились «Дженерал Электрик» в 1955-57 годах на специально созданных экспериментальных установках. Первая из них предназначалась для демонстрации возможности работы ТРД с использованием атомной энергии. Она состояла из реактора, защитного экрана, двух двигателей X-39, трубопроводов, систем управления и контроля. На второй — отрабатывались варианты конструктивного исполнения активной зоны реактора. Еще одна установка фактически стала прототипом ЯСУ, предназначенного для летных испытаний. Она развивала тягу, достаточную для полета со скоростью 740 км/ч на расстояние 48280 км. Однако уровни излучения были очень велики — в одном испытании произошел сбой в системе управления реактором, что привело к радиоактивному выбросу в атмосферу и заражению окружающей территории.

Фирма «Конвэр» разрабатывала в рамках программы ANP сверхзвуковой самолет (рассматривались схемы «бесхвостка» и «утка») под обозначением Х-6. Самолет должен был иметь взлетный вес до 75 т, а прототипом для него выбрали бомбардировщик В-58, совершивший первый полет в июне 1954-го. Взлет и посадку Х-6 должен был осуществлять с использованием ТРД, работавших на обычном химическом топливе, на крейсерском режиме в работу вступала ядерная силовая установка.

ЯСУ состояла из реактора в хвостовой части фюзеляжа и четырех двигателей Х39. Разные варианты проекта предусматривали установку двигателей под или над фюзеляжем в районе реакторного отсека. ТРД, работавшие на химическом топливе, располагались на пилонах под законцовками крыла. В носовой части фюзеляжа размещалась кабина экипажа.

Поскольку вес необходимой радиационной защиты реактора превышал расчетную грузоподъемность будущего самолета (с компромиссным вариантом радиационной защиты — так называемой «теневой» или разделенной), ее толщина радиационной защиты сводилась к минимуму и позволяла вписать реактор в обводы фюзеляжа.

Кабину экипажа предполагалось заключить в экранированную капсулу, а за ней предусмотрели дополнительную защитную панель с водным раствором изотопа бора, хорошо поглощающего нейтроны.

Проблему радиационной защиты наземного персонала после приземления атомного самолета намеривались решить следующим образом. Приземлившийся самолет с заглушенным реактором отбуксировали на специальную площадку. Здесь ЯСУ снималась с самолета и опускалась в глубокую шахту и размещалась в помещении, оборудованном радиационной защитой. Первые испытательные полеты X-6 планировались на 1956-й.

Концепцию «теневой» защиты необходимо было опробовать в летных условиях. Для этого лучше всего подходил самый тяжелый в то время бомбардировщик ВВС США В-36Н, допускавший взлет с весом 186 т и способный нести бомбовую нагрузку в 39 т. В мае 1953-го для переоборудования выбрали машину с бортовым ╧15712, ожидавшую ремонта после полученных в сентябре 1952-го повреждений от тайфуна, обрушившегося на авиабазу Карсвелл.

В задней части бомбоотсека летающей лаборатории разместили испытываемый реактор мощностью 1 МВт диаметром 1,2 м и весом 16 т, работавший на быстрых нейтронах. В качестве ядерного топлива использовалась двуокись урана. Реактор включался в полете и охлаждался атмосферным воздухом, поступавшим за счет скоростного напора через специально сделанные в борту самолета воздухозаборники. Нагретый воздух через выхлопные патрубки выбрасывался наружу.

Защитная капсула весом 12 т с кабиной экипажа располагалась в носовой части фюзеляжа. Стенки капсулы изготовили из свинца и резины, а остекление кабины — из свинцового стекла толщиной 25-30 см. Сзади кабины экипажа находился защитный экран из стали и свинца диаметром 2 м и толщиной 10 см.

Во время полета за работой реактора велось наблюдение из кабины при помощи внутренней телевизионной сети. После полета реактор снимался и хранился в подземном боксе испытательного полигона фирмы «Конвэр» в штате Техас.

Модернизированный самолет получил обозначение NB-36H. Впервые он поднялся в воздух 17 сентября 1955-го. Все испытательные полеты выполнялись над малонаселенными районами Техаса и Нью Мексике. NB-36Н всегда сопровождал десантно-транспортный самолет со взводом вооруженных морских пехотинцев, готовых в любую минуту десантироваться в случае аварии NB-36H и взять его под охрану.

Осенью 1956-го самолет переименовали в NB-36H. Последний раз он взлетел в конце марта 1957-го, выполнив за время испытаний 47 полетов. К счастью, испытательная программа закончилась без аварий и NB-36Н в конечном счете вывели из эксплуатации в конце 1957-го.

Фирма «Пратт-Уитни» работала над ЯСУ закрытого цикла. Существенным достоинством этой схемы являлось отсутствие выбросов радиоактивных продуктов из двигателей. Это достигалось за счет использования дополнительного замкнутого водяного контура, снимающего тепло с реактора. В первичном контуре охлаждения реактора имелась паровая турбина мощностью 49000 л.с., вращавшая вентилятор диаметром 3,05 м, установленный во вторичном открытом контуре. Атмосферный воздух, нагнетаемый вентилятором, попадал в конденсатор турбины, нагревался там и выходил через реактивное сопло двигателя.

Однако вскоре стало ясно, что эффективность вентиляторного двигателя невысока, а в весовом отношении он очень тяжел. Поэтому в 1953-м построили и испытали второй вариант ЯСУ с одним реактором и шестью ТРД J91 тягой по 11340 кгс. В закрытом первичном контуре реактора в качестве теплоносителя применялся жидкий натрий, который через теплообменник передавал тепло воздуху вторичного разомкнутого контура. Это почти на 20 т облегчило сам реактор и его защиту. Однако недостатками двухконтурной схемы оставались сложность конструкции промежуточного теплообменника и большой вес трубопроводов с жидкометаллическим теплоносителем.

ЛТХ:
Модификация NB-36H
Размах крыла, м 70.10
Длина, м 49.40
Высота, м 14.22
Площадь крыла, м2 443.32
Масса, кг
пустого самолета 77890
максимальная взлетная 187960
Тип двигателя
взлетные 6 ПД Рratt Whitney R-4360-53
маршевые 4 ТРД General Electric J47-GE-19
Мощность,
взлетных, л.с. 6 х 3800
маршевых, кгс 4 х 2360
Максимальная скорость , км/ч
Экипаж 16

 

Рейтинг: 0

Комменты из Vk:

Оставить комментарий

Примечание - Вы можете использовать эти HTML tags and attributes:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> <img http="" alt="" height="" src="" width=""> <iframe alt="" height="" src="" width=""> <ul> <li> <ol> <src> <p>

Яндекс.Метрика

Copyleft 2010 - 2016 © Obobrali.ru
Disclaimer
Все права на оригинальные тексты и картинки принадлежат их авторам
Все материалы на сайте рассчитаны на категорию адекватных людей 18+




Авторизация

Регистрация

captcha image

Генерация пароля