Ядерный реактор для самолета: как США пытались построить летающий «Чернобыль»

Атомный реактор обещал бомбардировщику почти неограниченную дальность, а экипажу — облучение. Разбираемся, как США 15 лет строили атомный самолет и почему проект закрыли.
Автор Hi-Tech Mail
реакторный бомбардировщик
Источник: Magnific

После Хиросимы американские военные быстро поняли, что у атомной бомбы есть слабое место: ее нужно донести до цели. Обычный бомбардировщик ограничен запасом топлива и вынужден садиться на заправку. Реактор мог бы теоретически держать самолет в воздухе на протяжении нескольких дней. Как следует из истории проекта, программу запустили в мае 1946 года, и к 1961 году она обошлась примерно в 1 млрд долларов.

Как реактор греет двигатель

Реактивному двигателю нужен горячий сжатый воздух. Обычно его греет сгорающий керосин. В атомной версии воздух должен нагреваться от реактора, а значит, проходить рядом с тепловыделяющим ядром.

Инженеры пробовали два пути. General Electric предлагала прямой цикл: воздух идет прямо через активную зону реактора и сразу выбрасывается наружу. Схема проще, но выхлоп при этом радиоактивен. Компания Pratt & Whitney предлагала непрямой цикл: тепло передает жидкий металл, а воздух до реактора не доходит. Загрязнение в таком случае меньше, зато конструкция сложнее. По тем же данным об истории программы, до летного образца эта схема так и не дошла.

Как реактор интегрировали в конструкцию
Источник: wikimedia/CC BY-SA 4.0

31 января 1956 года наземный стенд с переделанным двигателем J47 впервые заработал на атомном тепле. Но это были установки на земле, а не самолеты.

Что защищало экипаж

Основной проблемой была радиация: работающий реактор излучает во все стороны, а бомбардировщик приходится делать легким. Толстая защита вокруг всего реактора весила бы слишком много, поэтому инженеры решили защитить прежде всего людей.

Convair NB-36H
Convair NB-36HИсточник: wikimedia

Для летных испытаний американская Convair переоборудовала бомбардировщик B‑36 в модель NB‑36H. Вместо обычной кабины появился отсек экипажа, облицованный свинцом и резиной. По данным о NB‑36H, он весил 11 тонн и вмещал пять человек. Стекла делали из свинцового стекла толщиной 25–30 сантиметров. Сам реактор массой около 16 тонн стоял в задней части фюзеляжа — подальше от людей.

Что успели проверить в воздухе

Самолет с реактором не был атомным в полном смысле. Установка мощностью около 1 мегаватта не двигала машину: все десять двигателей, шесть поршневых и четыре реактивных, работали на обычном топливе. Реактор нужен был для одного опыта — измерить, сколько излучения проходит сквозь защиту в реальном полете.

С сентября 1955 по март 1957 года NB‑36H совершил 47 испытательных полетов над Техасом и Нью‑Мексико. Всего он провел в воздухе 215 часов, из них 89 часов реактор работал. Базировался самолет на авиабазе Карсвелл в Техасе. После испытаний реактор сняли, а машину разобрали на металл.

Почему проект закрыли

Планировался и следующий шаг: самолет Convair X‑6, который должен был лететь уже на атомной тяге. Его так и не построили.

Convair X-6
Convair X-6Источник: wikimedia/By Unknown author/Public Domain

Президент Джон Кеннеди закрыл программу 28 марта 1961 года. Причин было две. Во‑первых, за 15 лет так и не появился рабочий реактор, способный двигать самолет, а расходы при этом росли. Во‑вторых, к этому времени появились межконтинентальные баллистические ракеты. Они доставляли бомбу за десятки минут и не требовали ни экипажа, ни бесконечного полета.

Насколько это было реально

Технически идею довели до подтвержденных опытов. Небольшой реактор поднимали в воздух, а защиту экипажа проверили на практике. Но главные вопросы остались без ответа. Прямой цикл оставлял радиоактивный след над территорией, которую пересекал самолет. Непрямой давал слишком тяжелую и сложную машину. Любая авария или посадка с поврежденным реактором грозила заражением местности.

Вместо «летающего Чернобыля» американские военные получили межконтинентальные ракеты, которые решали ту же задачу без человека на борту. Атомная авиация осталась экспериментом, где защита экипажа весила больше, чем полезная нагрузка.

Ранее мы рассказывали о смежной истории атомных технологий.