Станислав Зигуненко – 100 великих рекордов транспорта (страница 77)
К тому же, по мнению ученых, этот самолет мог бы находиться в течение нескольких дней в воздушном пространстве и изучать те отдаленные зоны земной атмосферы, куда опасно посылать самолеты с пилотами – например, в те зоны, где бушуют грозы и образуются торнадо.
На нем можно было бы также проводить испытания приборов, предназначенных для спутников. «“Кондор” представляет уникальную возможность для научных исследований, и я, как ученый всячески поддерживаю идею сохранить его», – полагает доктор Уильям Смит, профессор метеорологии Висконсинского университета в Мадисоне.
Ученые уже начали работу по использованию беспилотных самолетов для исследования атмосферы. НАСА сделало заказ на создание двух беспилотных машин меньшего размера и менее дорогих, чем «Кондор».
Одним из таких самолетов является «Персей», способный подниматься на высоту порядка 25 км, где над землей пролегает зона, которая весьма интеpеcуeт ученых. Именно здесь спрятаны химические ключи к проблеме истощения озонового слоя над нашей планетой, глобального потепления и зарождения ураганов.
Внешне летательный аппарат для исследования верхних слоев атмосферы похож больше на планер, хотя имеет и двигатель. Пилотское место занимает приборный комплекс.
Прототип этого летательного аппарата под названием «Персей А» прошел летные испытания еще в начале 90-х годов ХХ века. С 1993 года ведется осуществление программы по сбору данных о верхних слоях атмосферы для американского космического ведомства НАСА.
Джон Лейфарт, президент фирмы «Орора», проектировавшей «Персей», говорит, что открытие дыры в озоновом слое над Антарктикой убедило, ученых в необходимости обзавестись надежным летательным аппаратом для проведения химических исследований на высоте 25—30 км.
«Антарктическая дыра явилась полной неожиданностью для ученых, – сказал он. – Ее не предсказала ни одна из существовавших в то время моделей, не заметил ни один из спутников. Метеозонды, конечно, приносят известную пользу, однако многие измерения проходят при сильном ветре либо у поверхности Земли, либо в верхних слоях атмосферы. Представьте себе, каково находиться в лодке без весел…»
Благодаря «Персею» у этой «лодки» появится мотор, с помощью которого можно двигаться в любом направлении. Размах крыльев – около 18 м, стартовый вес – 800 кг. В хвосте аппарата установлен пропеллер диаметром 4,5 м. Для разработки конструкции широко применялись методы автоматизированного проектирования, позволявшие моделировать заранее возможные условия полета.
Крылья, хвостовая балка и другие части аппарата выполнены из композиционных сверхлегких материалов – графтопласта, кевлара, нонекса и других. Все это позволило создать аппарат, летающий на больших высотах, с хорошими летными параметрами.
Поскольку диаметр двигателя больше, чем ноги шасси, то машина запускается как планер с пропеллером, закрепленным в горизонтальном положении. После того как будет набрана некоторая высота, буксировочный трос сбрасывается, включается двигатель, и «Персей» уходит ввысь. В полете машина управляется компьютером, как по командам с Земли, так и в автоматическом режиме, поскольку бортовой навигационный комплекс способен воспринимать и обрабатывать информацию от глобальной спутниковой системы определения местоположения.
Достижения атомолетов
В 1959 году пермский конструктор Н.М. Цыпурин потихоньку стал вербовать коллег для участия в неком суперсекретном проекте. И через некоторое время из Перми в столичный НИИ-1 прибыла группа молодых специалистов в составе В. Блинова, Т. Васиной, П. Гонина, В. Диканева и других. Перед ними была поставлена задача создания первого в СССР, а может, и в мире, ядерного самолета.
Научным руководителем проекта был назначен М.В. Келдыш – будущий президент Академии наук СССР. Познакомившись с коллективом разработчиков, он вскоре понял, что энтузиазма молодым авиаконструкторам не занимать. Но неплохо было бы добавить к нему знания по ядерной физике и соответствующим технологиям. Поэтому решено было действовать так: с утра разрабатывать проект, а вечером слушать лекции.
Принципиальная схема двигателя оказалась не слишком сложной. Его основу составляли тепловыделяющие элементы – ТВЭЛы, представляющие собой графито-урановые стержни, которые пронизаны капиллярами, изнутри покрытыми радиоактивными изотопами. Жидкое топливо, нагретое энергией радиоактивного распада, поступало в камеру сгорания, вспыхивало, и струя раскаленного газа создавала реактивную тягу.
Так все выглядело в теории. Однако на практике постоянно возникали самые разнообразные, порой очень трудные проблемы. Как сделать графитовые ТВЭЛы способными выдерживать высокие давления? Как надежнее регулировать ядерный процесс? Как избежать аварийных ситуаций?..
Обсуждения и споры продолжались до поздней ночи. А утром – снова за работу. Так, ударными темпами, всего за несколько месяцев удалось провести расчеты компоновки схемы, создать первоначальный проект будущего самолета.
И в назначенный срок он был представлен на «высший суд» авторитетнейших специалистов.
Совещание вел И.В. Курчатов. Присутствовали: С.П. Королев, В.П. Глушко, М.В. Келдыш, а также другие знатоки космической, авиационной и атомной техники. Интерес к оригинальной разработке был огромный.
После доклада Цыпурина началось обсуждение разработки. Подчеркивались сильные, а также уязвимые и недоработанные стороны проекта. Но, в общем, он оценивался как весьма перспективный. Королев даже предположил, что в будущем подобные двигатели, установленные на ракете, позволят без особых хлопот долететь до Луны и Марса.
Однако тут слово взял Курчатов. Худой, с болезненным, желтым лицом, он окинул зал пронзительным взглядом. «Работа выполнена большая, грамотно и основательно, – сказал он. – Однако есть одно “но”… Вы подумали о том, какова будет судьба населения, на головы которого падут радиоактивные выбросы двигателя?»
Ответ руководителя группы, что, дескать, судя по расчетам, выбросы эти будут не такими уж значительными, Курчатова не удолетворил. «Ни грамма радиоактивных веществ в атмосферу! – категорично заявил он. – Иначе через пару десятилетий на планете нельзя будет жить. Придумайте надежную систему защиты, иначе моя рука не поднимается дать “добро” проекту».
На том и порешили…
Группа вернулась в Пермь. Работа над атомным авиадвигателем продолжалась. Теперь главным образом разрабатывались меры защиты, специальные замкнутые контуры, фильтры… Однако все это в комплексе получалось столь тяжелым, что сводило на нет все преимущества.
А вскоре, в 1960 году, умер Курчатов. Группу в Перми расформировали, а увесистые тома отчетов оказались надолго замурованы в спецархивах.
Возможно, это был первый в нашей стране инженерный проект, «зарубленный» по соображениям экологической безопасности (имея в виду слова Курчатова). Тем не менее он не был забыт окончательно.
Оказывается, пермская разработка была не единственной. В декабре 1955 года наша разведка донесла: в США начались испытания перспективного стратегического бомбардировщика В-36 с ядерной силовой установкой на борту. В противовес этому нашим правительством было тут же принято решение о доведении аналогичных работ до стадии испытаний и в СССР.
Первым в СССР самолетом с атомным двигателем должен был стать бомбардировщик М-60, разрабатываемый на основе существующего М-50 в ОКБ В.М. Мясищева. При условии создания двигателя с компактным керамическим реактором разрабатываемый самолет должен был иметь дальность полета не менее 25 тыс. км при крейсерской скорости 3000—3200 км/ч и высоте полета порядка 18—20 км. Взлетная масса супербомбардировщика должна была превысить 250 т.
Причем Мясищев и его команда разработали два варианта – гидросамолет и сухопутный сверхзвуковой высотный самолет—носитель ракет.
При взгляде на эскизы атомных самолетов Мясищева бросается в глаза одна деталь – отсутствие традиционной кабины экипажа. Обычная кабина с остеклением не способна защитить летчиков от радиационного излучения. Поэтому экипаж ядерного самолета должен был располагаться в герметичной многослойной капсуле (преимущественно свинцовой), масса которой вместе с системой жизнеобеспечения составляла более 60 т!
Катапультная установка состояла из кресла и защитного контейнера, ограждающего экипаж не только от сверхзвукового воздушного потока, но и от мощного радиационного излучения двигателя.
Радиоактивность внешнего воздуха (ведь он проходил через реактор) исключала возможность использования его для дыхания, поэтому для наддува кабины использовалась кислородно-азотная смесь, получаемая путем испарения жидких газов. Аналогично противорадиационным системам, применяемым на танках, в кабине поддерживалось избыточное давление, исключающее попадание внутрь атмосферного воздуха.
Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться оптическим перископом, телевизионным и радиолокационными экранами.