Вторник, 22.06.2021, 04:33
Приветствую Вас Гость | RSS
Восемнадцатая олимпиада посвящена 100-летию наследия Н.Е.Жуковского
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год)

Атомные самолеты: проекты и летающие лаборатории.
Выполнил: Садертдинов Денис Флусович, ученик 11"Б" класса МОСШ №7 г.Нижневартовска; курсант первой учебной авиационной эскадрильи авиационно-спортивного клуба "Юный авиатор".
 
Оглавление.
1. Введение.
2. Роль атомных самолетов в истории XXв. и их возможное применение в современных политических условиях.
2.1. Зарождение атомного самолета в США.
2.2. Зарождение "атомного монстра" в СССР. 
2.3. Возможность применения США и РФ атомных самолетов по сей день.
3. Заключение.
 
Аннотация.
Данное исследование дает военно-политический прогноз в отношении применения атомных самолетов в современных геополитических условиях на основе исторического материала, который отражает историю развития атомных самолетов. С помощью данного прогноза возможно будет определить внешнюю политику ведущих мировых держав.
Цель исследования:
-раскрыть доктрину атомных самолетов в истории XXв. И на основе полученных данных установить возможное значение атомных самолетов в современных геополитических условиях.
Задача исследования:
-установить значимость атомных самолетов в XXв.;
-на основе полученных данных раскрыть доктрину атомных самолетов и установить их роль в современных геополитических условиях.
 
1. Введение.
Эта исследовательская работа об одном забытом проекте, когда много надежд возлагалось на силу атома, о том, как Америка и СССР вкладывали миллиарды, чтобы добиться преимущества в еще одном техническом проекте до начала космической гонки шестидесятых. Была постройка атомолета – гигантского самолета с атомным двигателем. Самолета настолько необычного, что он должен был находится в воздухе месяцами, не зависел бы от наземных баз и был бы идеальной машиной взаимного уничтожения в случае мировой ядерной войны.
 
1. Роль атомных самолетов в истории XXв. и их возможное применение в современных политических условиях.
2.1. Зарождение атомного самолета в США.
Сегодня атомной энергии не доверяют, её даже боятся. Но сразу после Второй Мировой войны всё было иначе, американцев захлестнула радостная волна атомного энтузиазма. Ведь электричество должно было стать таким дешевым.
Еще в 1942 году Энрико Ферми со своими коллегами по «Манхеттонскому проекту», породившему атомную бомбу, обсуждал перспективы использования атомной энергии для движения самолетов.
Рис. 1. Энрико Ферми, физик-атомщик.
 
Атом мог дать самолетам огромное преимущество – практически неограниченную дальность полета. Стратегию Америки на десятилетия вперед стала определять начинавшаяся в то время «холодная война». США нужен был бомбардировщик способный достигать целей в центральных промышленных районах советской России. Американский самолет-разведчик «В-29» добывает пробу радиоактивного вещества высоко в небе над СССР. Советский Союз вошел в ядерный клуб!
В 1951 году комиссия США по ядерной энергии дала распоряжение о начале производства первого в мире экспериментального атомолета. Программа началась с проведения испытаний радиационной защиты для членов экипажа от излучения, возникающего при работе реактора, ставшей главным вопросом.
В 1953 году «В-36» избрали в качестве летающей лаборатории для создания атомного бомбардировщика. Конструкцию его бомбового отсека подогнали под размещение ядерного реактора. Реактор не был соединен с двигателями. В носовой части разместили защищенную 12 тоннами свинца и резины кабину для экипажа из пяти человек. Так же в фюзеляже и сзади кабины имелись водные прослойки, поглощавшие излучение реактора. Все сводилось к тому, чтобы просто попробовать можно ли летать с реактором на борту самолета, и не убьет ли радиация экипаж во время полета. Испытания подтвердили возможность защиты от радиации при наличии тяжелого защитного экрана. Все бы ничего когда летишь с реактором, но что произойдет если самолет упадет? На этот случай командование приняло решение, чтобы сзади летел самолет со взводом десантников. В случае падения они должны были десантироваться на парашютах к месту падения атомолета и перекрыв доступ к району падения предотвратить распространение слухов среди гражданского населения. После ряда удачных полетов задача стояла в том, чтобы запустить самолет реально летающий на атомном двигателе. ВВС должны были обеспечить планер самолета, а комиссия по ядерной энергии работающий двигатель. Задуманная двигательная система весила 80 тонн. Принцип работы атомного двигателя практически очень прост, проще принципа реактивного двигателя. Просто берется воздух, вводится в реактор, который мгновенно его нагревает, без какой-либо химической реакции воздух расширяется, с силой вылетает с другого конца и толкает самолет вперед. Принцип работы был прост, а вот техническое решение - нет. Разработали два варианта – прямоточный и не прямоточный. Для первого типа характерными чертами были: простота конструкции, отсутствие подвижных частей, а минусом являлся облученный воздух, выходящий из сопла двигателя. Отличительным свойством второго варианта был так называемый «чистый» принцип работы, что сразу же привело к увеличению массы и сложности конструкции силовой установки.
Рис. 2. Бомбардировщик "В-36".
 
28 марта 1961 года программа была прервана президентом Кеннеди. В официальном письме правительства США по этому поводу было сказано: «...Более 15 лет и 1 млрд долларов потрачено на попытку создания самолета с ядерной силовой установкой. Но возможность применения такого самолета в ВВС в обозримом будущем представляется весьма неясно».
 
2.2. Зарождение "атомного монстра" в СССР.
1 декабря 1968 года журнал «Aviation Week» - авторитетное военное издание опубликовало шокирующую статью: «Советский Союз имеет летающий атомный бомбардировщик!». В Вашингтоне поднялась паника. Призраки русских суперсамолетов, месяцами без посадки барражирующих вдоль границ Соединенных Штатов, внушали смертельный ужас самым отважным. Но дело обстояло не совсем так. Никакого летающего атомного самолета в СССР в 1968 году не было и в помине, хотя работы над его созданием велись полным ходом. Старт им был дан в середине 1955 года. К тому времени и в нашем, и в американском арсенале было уже немало ядерных бомб. Но потенциальный противник, располагавший у границ Советского Союза множеством военных баз, легко мог сбросить смертоносное оружие нам на головы и вернуться обратно. Для подобного удара по Соединенным Штатам советским летчикам, имевшим возможность взлетать только с собственной территории, необходимо было преодолеть несколько тысяч километров. Бомбардировщиков такого радиуса действия у СССР не было. Исключение составляли немногие Ту-4 и Ту-95, построенные к тому времени. Но и они могли долететь только до северных районов США. Причем, лишь самым коротким путем – через Арктику. Шансы в потенциальной ядерной войне оказывались явно неравными.
Тогда и возникла в Москве мысль создать самолет с практически неограниченным радиусом действия. Для воплощения этой идеи нужен был авиационный ядерный двигатель.
12 августа 1955 года вышло совершенно секретное постановление Совета Министров СССР № 1561-868. Оно предписывало ряду предприятий авиационной промышленности начать работы по атомной тематике. В частности, ОКБ-156 Туполева, ОКБ-23 Мясищева и ОКБ-301 Лавочкина должны были заняться проектированием и постройкой летательных аппаратов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Кузнецова и ОКБ-165 Люльки - разработкой таких силовых установок.
Научное руководство конструкторскими и исследовательскими работами поручили будущему академику Александрову. В те времена на решении оборонных задач умели сосредоточить усилия всей страны. Дело пошло довольно быстро. Родился эскизный проект, получивший название "М-60". Его воплощение в жизнь дало бы бомбардировщик взлетной массой 250 тонн, оснащенный четырьмя ядерными энергетическими установками. Летать он был способен с крейсерской скоростью 3000 километров в час на высоте 18000-20000 метров. Радиус полета, как и замышлялось, – без ограничений.
При воплощении проекта в жизнь сложнейших проблем перед конструкторами встало множество. Первая и главная: как обезопасить экипаж от ядерного излучения? Прежде всего, решено было максимально отодвинуть пилотскую кабину от реактора. Для этого энергетическую установку спроектировали в хвостовой части 66-метрового фюзеляжа. Четыре атомных двигателя располагались попарно – один над другим.
Рис.3. Самолет "М-60".
Для летчиков создали даже не кабину – специальную глухую капсулу с мощной многослойной защитой из специальных материалов. Получилось нечто вроде батискафа внутри бомбардировщика. Визуальный обзор из нее исключался. Наблюдать за окрестностями пилоты могли лишь как подводники - через установленные в кабине перископы. Вести самолет к цели должны были автопилоты. Если летчикам придется все же браться за штурвалы, тогда предполагалось пользоваться телевизионными и радиолокационными экранами.
А чем дышать? Атмосферным воздухом невозможно – вокруг боевой машины на рулежке и в полете он неизбежно будет заражен радиоактивными выбросами реакторов. Опыт подводников и тут помог. Конструкторы М-60 решили, как на субмаринах, использовать кислородно-азотную смесь, вырабатываемую специальными газификаторами.
 
Лучше всех справились туполевцы. К тому времени они уже создали четырехмоторный тяжелый бомбардировщик Ту-95, который после нескольких преобразований и сегодня составляет основу российской стратегической авиации.
Рис. 4. "Ту-95" в небе.
 
Конструкторы решили попробовать именно его приспособить для полетов с ядерным двигателем. 28 марта 1956 года вышло постановление Совета Министров СССР, согласно которому в ОКБ Туполева началось проектирование летающей атомной лаборатории (ЛАЛ) на базе серийного Ту-95. Участвовавшие в тех работах В.Вуль и Д.Антонов вспоминали: «Первым делом, в соответствии со своей обычной методикой - сначала все ясно понять - Туполев организовал цикл лекций-семинаров, на которых ведущие ученые-атомщики страны Александров, Лейпунский, Пономарев-Степной, Меркин и другие, рассказывали нам о физических основах атомных процессов, устройстве реакторов, требованиях к защите, к материалам, системе управления и т.д. Объем реакторной установки атомщики первоначально обрисовали нам, как объем небольшого дома. Но компоновщики ОКБ сумели сильно «обжать» ее габариты, особенно защитных конструкций, выполнив при этом все заявленные требования по уровню защиты для ЛАЛ. На одном из семинаров Туполев заметил, что «домов на самолетах не возят» и показал нашу компоновку. Атомщики были удивлены - они впервые встретились с таким компактным решением. После тщательного анализа она была совместно принята для ЛАЛ на "Ту-95».
Рис. 5. Александров Анатолий Петрович, физик-ядерщик.
Рис. 6. Схема "Ту-95" ЛАЛ.
Под летающую лабораторию приспособили серийный четырехмоторный бомбардировщик. Установили реактор, защиту, датчики. С мая по август 1961 года на нем было выполнено 34 исследовательских полета. Прототипом атомного бомбардировщика управляли летчики-испытатели Нюхтиков, Горюнов, Жила и другие. К счастью, все прошло без происшествий. Ведь даже тогда было ясно, что в случае падения атомного самолета на землю серьезного радиоактивного заражения местности не избежать.
Рис. 7. Нюхтиков Михаил Александрович, летчик-испытатель.
Рис. 8. "Ту-95" ЛАЛ на стоянке.
Результаты испытаний Ту-95ЛАЛ позволили приступить к реализации масштабной программы развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками. В 70-х годах прошлого века Военно-Воздушные силы должны были получить первые такие самолеты, названные Ту-120. Несмотря ни на что, атомным самолетам не суждено было родиться. Межконтинентальные баллистические ракеты были признаны намного более простым и надежным средством доставки ядерных зарядов в любой район планеты. И к 70-м годам работы в этом направлении в СССР были свернуты...
Рис. 9. Демонтаж реактора "Ту-95" ЛАЛ.
 
2.2. Возможность применения США и РФ атомных самолетов по сей день.
1) Атомный самолет возможно мог бы найти себе и другое применение, если бы он смог получить модификацию как гидроатомолет. Новые гидросамолеты имели бы достаточную дальность и продолжительность полета, способных вести охоту на больших глубинах за атомными подводными лодками, которые могли утаиваться месяцами под водой.
2) Проблему загрязнения окружающей среды в случае авиакатастрофы можно было бы минимизировать путем создания отделяемого реактора, приземляющегося на парашютной системе, в случае внештатной ситуации.
3) Минимизировать воздействие излучения при работе реактора и уменьшение веса защитной конструкции можно было бы:
а) путем создания кабины экипажа, которая имела бы минимальную  связь с остальной частью фюзеляжа.
б) создание устройства, расположенного в хвостовой части фюзеляжа, которое путем электромагнитных колебаний притягивало бы к себе хоть и незначительную, но все же радиацию. Ведь известно, что радиоактивные вещества имеют и некоторые металлические свойства (притяжение положительно- и отрицательнозараженных частиц), а в случае с радиоактивными это притяжение при распаде альфа-, бетта- и гаммачастиц.
Напоследок, я в своей работе об атомном самолете сохранил еще один последний секрет, самый большой из всех – основополагающие принципы продолжают влиять на военные разработки. При любых затратах на высокие технологии всегда существует вероятность и реальная возможность получения полезных решений в будущем. Может быть, когда-нибудь человечество вновь поставит перед собой задачу постройки летательного аппарата на ядерной энергии. Может даже, это будет не боевой самолет, а грузовое или, скажем, научное воздушное судно. И тогда будущие конструкторы смогут опереться на результаты труда наших современников. Которые всего лишь заглянули за горизонт...
 
3. Заключение.
Реализации этого проекта помешал мотив, довольно часто встречающийся в истории авиации: как только все готово к решению задачи, исчезла сама задача.
Атомолет победили обстоятельства: со стапелей спускались атомные подводные лодки, были надежные и точные баллистические ракеты стратегического назначения. Управляемые человеком самолеты, без разницы как они летают, стали бы мишенью для ракет ПВО. И лишь возникает вопрос: как относиться к тем колоссальным интеллектуальным и материальным затратам, которые понесли СССР и США, десятилетиями пытаясь создать атомный самолет? У американцев есть выражение: "Мы заглядываем за горизонт". Так говорят, когда выполняют работу, зная, что сами никогда не воспользуются результатами, что эти результаты могут оказаться полезными лишь в отдаленном будущем.
 
Источники:
Док. фильм «Атомолет» т/к «Discovery science».
Журнал «Популярная механика», статья «Верхом на реакторе».
Журнал «Наука и жизнь», статья «Самолет с атомным двигателем».
http://www.wikipedia.ru/
 
Категория: Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год) | Добавил: Service (27.12.2010) | Автор: Садертдинов Денис Флусович E W
Просмотров: 4926 | Комментарии: 10 | Теги: атомные самолеты, Олимпиада по истории авиации | Рейтинг: 4.6/11
Всего комментариев: 10
10 AViAtorrr   [Материал]
"ЛАЛ" это и есть летающая атомная лаборатория!

9 рпг-7   [Материал]
на рисунке не атомолёт а летающая лаборотория м 60

8 рпг-7   [Материал]
рекомендую http://www.nistomin.ru/net/93-atomnyj-samolet-sssr-budushhee-kotoroe-tak-i-ne.html

7 рпг-7   [Материал]
рад бы, да его у меня нет

6 AViAtorrr   [Материал]
ну так ставь)в чем проблема?)предлагаю начать с семейного автомобиля))

5 рпг-7   [Материал]
вообще я предлогаю ставить ядерные батарейки на ВСЁ танки самолёты автоматы ракеты это значительно всё бы упростило

4 Мурад   [Материал]
Афигеная работа!!! smile

3 Юленька)   [Материал]
умничка)))

2 monk_var   [Материал]
Красава smile

1 Юленька)   [Материал]
smile

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
18-я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЁНА!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
НА УЧАСТИЕ
В 19-й ОЛИМПИАДЕ
НАЧНЁТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2021 ГОДА
Календарь
Их многие читают
Вдовенков Иван Николаевич (1776)
Шишкин Кирилл Ярославович (1490)
Каширина Марина Сергеевна (1292)
Сёмина Дарья Владимировна (1147)
Водолазов Николай Александрович (991)
Рахматуллин Эльдар Рафаэлович (963)
Расторгуев Даниил Игоревич (800)
Пухов Андрей Валерьевич (717)
Приб Сергей Вадимович (716)
Ульбашев Мухаммат Масхутович (659)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2021