Хафизова Алия Гафуановна. «Есть ли будущее у атомных самолетов»

План:

1. Введение

2. Основная часть

3. Источники информации

Введение.

Начинается атомная эра. Это доклад об одном забытом проекте, когда много надежд возлагалось на силу атома. Доклад о том, как Россия и Америка вкладывали миллиарды, чтобы добиться преимуществ в еще одном техническом проекте до начала космической гонки в 60-х. Это была постройка атомолета, гигантского самолета с атомным двигателем. Самолета на столько необычного, что он должен был находиться в воздухе месяцами. Независил бы от наземных баз и был бы идеальной машиной разрушения в случаи мировой ядерной войны. Актуальность. В наше время самолет играет важную роль в жизни человечества. С его помощью удобно перемещаться из одной точки в другую всего за несколько часов. На данный момент действующие самолеты не могут летать на дальние расстояния без заправок топлива. Атомные виды топлива являются более экономичными, что позволяет значительно уменьшить затраты на перелёты, а так же данный тип машин может летать на длительные расстояния без заправки. Цели и задачи. - Изучить и выявить есть ли будущее у атомных самолетов. - Доказать, что данный вид самолетов экологически безопасен, и не оказывает негативного воздействия на человека и окружающую среду. - Показать перспективы использования самолета с атомным двигателем в массовом использовании. 2.Основная часть. В 1950-е гг. в СССР, в отличие от США, создание атомного бомбардировщика воспринималось не просто как желательная, пусть даже очень, но как жизненно необходимая задача. Полеты первого в СССР сверхзвукового стратегического носителя М-50 показали, что с грузом 3-5 т даже при двух дозаправках в воздухе его дальность едва может достичь 15000 км. Но как дозаправляться на сверхзвуковой скорости, да к тому же, над территорией противника, ответить не мог никто. Необходимость дозаправок значительно снижала вероятность выполнения боевой задачи, а кроме того, такой полет требовал огромного количества топлива – в сумме более 500 т для заправляемого и заправляющего самолетов.1950 году дозаправка в воздухе еще не была доведена до совершенства. Хотя эксперименты Англичан показали относительную простоту перекачки топлива в воздухе от одного самолета на другой. Но в эпоху винтовых самолетов, когда в полете нужно было вести с собой большой запас топлива достаточным для перекачки, все это казалось непрактичным. Первой проблемой стала защита людей от радиоактивного излучения. Какой она должна быть? Сколько должна весить? Как обеспечить нормальное функционирование экипажа, заключенного в непроницаемую толстостенную капсулу. Экипаж предполагалось разместить в глухой капсуле с мощной многослойной защитой из специальных материалов. Радиоактивность атмосферного воздуха исключала возможность использования его для наддува кабины и дыхания. Для этих целей пришлось использовать кислородно-азотную смесь. Защита пилота и всего экипажа от излучения возникающего при работе реактора стало главным вопросом. Чтобы изучить возможность и защиту от радиации решено было построить летающий ядерный реактор еще до того как будут созданы атомные двигатели. Обсуждался вариант особого самолета. Никто не знал сколько он будет весить, но было ясно что он будет очень тяжелым. Поэтому ВВС соединенных штатов решили использовать свой самый большой самолет. В начале он летал нашести обычных винтовых двигателях, но последние модификации для большей скорости и грузоподъемности снабдили четырьмя дополнительными реактивными двигателями. Про них говорили: «шестеро вертят, четверо горят». Летчики называли их алюминиевой шинелью. Первый полет NB-36 с ядерным реактором на борту состоялась 17 сентября 1955 года. Летчики назвали свой самолет крестоносцем. Испытания подтвердили возможность защиты от радиации при наличии тяжелого защитного экрана. Полет на атомном двигателе приблизился еще на один шаг. Однако теперь предстояло решать другую проблему. Что произойдет если самолет упадет? Из-за опасности такого рода командование ВВС приняло особенные меры пред осторожности при каждом вылете NB-36 сзади него летел транспортный самолет ВВС со взводом морских пехотинцев. Обычные реактивные двигатели работают за счет всасывания воздуха и последующего его сжатия, значит в камере сгорания большое количество кислорода требуемого для сжигания топлива. Авиационное топливо сжигается с помощью кислорода что вызывает быстрое нагревание воздуха. Такой нагретый воздух быстро расширяется и возникает сила талкающая самолет вперед. Реактивный двигатель может развивать большую скорость. Однако есть один недостаток. Высокоскоростной двигатель потребляет слишком много топлива. Самолет способен нести ограниченные его запас. Поэтому самолеты нуждаются в дозаправке в воздухе. Однако атомный мотор решил бы эту проблему. Процесс сгорания топлива и кислорода заменило бы тепло получаемое от реактора способного безостановочно работать месяцами или даже годами. Принцип работы был прост, а вот техническое решение нет. Ученые по ядерной энергии придумали два варианта атомного реактивного двигателя. В первом случае применялись реакторы с горизонтальными отверстиями. Холодный воздух поступал с одного конца и проходил сквозь маленькие отверстия в нутрии, реактор сильно нагревался и производил талкающую силу на другом конце. Преимущества прямоточного двигателя в его простоте. Но оказалось такой двигатель имеет серьезный недостаток. А недостаток в том что воздух проходящий сквозь реактора очень легко может оказаться облученным, либо из-за того, что защитное покрытие тонкое, любо из-за того, что оно износилось со временем в результате постоянного воздействия высоких температур и давления. Это заставила ученых вывести второй вариант, непрямоточный. Реактор бы производил огромную энергию, тепло, затем эта энергия должна была передаваться на двигательную систему типа реактивного двигателя за счет горячих жидких металлов. Преимущество непрямоточного цикла заключалась в том, что можно было избежать непосредственного прохождения воздуха сквозь реактора. Так удавалось предотвратить выбросы из самолета облученных веществ. Необходимо было бы иметь какое-то промежуточное вещество между воздухом и разогретым реактором. Это требовало большое количество свинца, что значительно увеличивало вес. Так появились два атомных мотора конкурирующих между собой. В начале 60-х узнали, что у СССР с 1961 года был атомалет. Когда пал железный занавес всех поразило то, что русские все таки летали на самолете с атомным двигателем. Было совершено 40 полетов, но это было в 60-х они просто летали без противоатомной защиты. Уже в нынешнем столетии атомные самолеты будут возить миллионы пассажиров по всему миру, утверждает руководитель государственной программы Великобритании, которая призвана сократить ущерб, наносимый авиацией окружающей среде. Об этом сообщает InoPressa.ru. Речь идет о программе Omega, научно-технический директор которой, профессор аэрокосмической инженерии Иэн Полл призывает развернуть широкие научные исследования для перехода авиации на атомную энергию, сообщает издание. "В начале 1960-х разработки были прекращены - сверхдержавы решили, что межконтинентальные ракеты эффективнее, - приводит издание приводит слова Полла. - Идея атомной авиации была доказана 50 лет назад, но понадобится еще около 30 лет, чтобы убедить людей в необходимости летать именно на такой тяге". Полл предлагает сократить риск повреждения реакторов при авиакатастрофе, отстреливая их и опуская на парашютах перед ударом о землю, сообщает издание. По словам профессора, в худшем случае риск радиоактивного загрязнения затронет лишь несколько квадратных миль. Так же создаются беспилотники на атомном двигателе, которые позволяют вести воздушные разведки с большой высоты. 3.Заключение и вывод. В ходе исследовательской работы можно сделать вывод, что теоретически возможно строительство и безопасная эксплуатация самолетов с атомными двигателями. Авиация с атомными двигателями имеет превосходство с обычными самолетами: - по дальности полета (имеет безграничные возможности) - превосходит по техно-экономическим характеристикам( расход топлива) Несмотря на то, что удалось собрать немало интересной информации, работу хотелось бы продолжить по следующим направлениям: - использование атомных самолетов при пассажирских перевозках - при использовании космическо-транспортных кораблей.

4.Источники информации. 1. Алексеев В.А., Еременко А.А., Ткачев А.В. Космическое содружество. Хроника международных полетов. – М.: Машиностроение, 1987 2. Маркуша А. Я – летчик. – Вологда, Полиграфист, 2005 3. Атомолет. Свободная энциклопедия Википедия. Http//http://ru.wikipedia.org/wiki/Атомолёт 4. Атомные крылья. Ядерные самолеты. Популярная механика. Портал о том, как устроен мир. http://www.popmech.ru/article/4311-atomnyie-kryilya/ 5. Авиационные атомные силовые установки: история развития идеи и конструкции. http://vfk1.narod.ru/JACU2.htm