Ту-119: экспериментальный атомолет

Ту-119: экспериментальный атомолет

С 1951 г. в США в рамках программы по оценки возможности постройки бомбардировщика с неограниченной дальностью и продолжительностью полёта начался практический этап по испытанию ядерного реактора для ядерной силовой установки стратегического бомбардировщика. А уже 17 сентября 1955 г. экспериментальный самолёт NB-36H с ядерным реактором на борту совершил свой первый полёт. Данная программа после серии лётных испытаний в 1957 г. была закрыта.

Эта информация стала известна руководству СССР и в 1955 г.

рамках пресловутого «догнать и обогнать Америку» в соответствии с постановлением Совета министров начались работы над авиационным двигателем, авиационным ядерным реактором, а с 1956 г.

и над самим самолётом с ядерной силовой установкой. Цель данной работы, как и в США – оценка возможности создания самолёт – носитель ядерного оружия с неограниченной дальностью и большой продолжительностью полёта.

Ту-119: экспериментальный атомолетNB-36H — американский самолёт для испытания авиационного ядерного реактора

Он должен быть способен в угрожаемый период подняться со своего аэродрома и дежурить в воздухе в районе ожидания.

Таким образом, в случае начала ядерной войны обеспечивалась его неуязвимость от первого удара противника.

После начала ядерной войны, самолёт должен был нанести ответный ядерный удар по территории противника. Бомбардировщик с ядерной силовой установкой лучше всего подходил на эту роль.

Для проверки возможности размещения и эксплуатации на самолёте основного элемента ядерной силовой установки – ядерного реактора (в первую очередь с точки зрения влияния на экипаж и оборудование) было принято решение о переоборудовании самого большого на тот момент в СССР летательного аппарата – стратегического бомбардировщика Ту-95 в летающую лабораторию – Ту-95ЛАЛ.

Работы по созданию авиационного ядерного реактора велись в институте И.В.Курчатова под руководством А.П.Александрова.

Для размещения на летающей лаборатории был выбран созданный ранее в Курчатовском институте экспериментальный водо – водяной реактор (вода выступает и в роли замедлителя нейтронов и в роли теплоносителя) с 2-х контурной системой охлаждения (первый контур: активная зона реактора – промежуточный теплообменник, второй контур: промежуточный теплообменник – наружный теплообменник).

С целью сокращения лётного этапа испытаний и приобретения опыта работы с реактором в 1958 г. на одном из аэродромов под Семипалатинском (Казахская ССР) был создан наземный испытательный стенд, копия самолётного отсека с ядерным реактором. Ядерный реактор установили на специальной платформе с подъемником и при необходимости он мог опускаться. С июня 1959 по 1961 гг.

на данном стенде проходили испытания авиационного ядерного реактора. В ходе его испытаний удалось выйти на заданный уровень мощности, опробовать приборы управления реактором и контроля радиации, проверить систему защиты, выработать рекомендации экипажу летающей лаборатории.

Ту-119: экспериментальный атомолетНаземный испытательный стенд

В летающую лабораторию Ту-95ЛАЛ был переоборудован серийный стратегический бомбардировщик Ту-95М с четырьмя турбовинтовыми двигателями НК-12М мощностью по 15000 л.с. Все вооружение с самолета было снято.

Экипаж находились в передней герметической кабине, где также размещался радиационный датчик. За кабиной был установлен защитный экран из свинцовой 5-см плиты и комбинированных материалов (полиэтилен и церезин) общей толщиной около 20 см.

В бомбоотсеке был установлен второй радиационный датчик. Ближе к хвостовой части самолета располагался ядерный реактор. Третий радиационный датчик находился в задней части самолёта в кабине кормового стрелка.

Еще два датчика смонтировали под консолями крыльев в несъемных металлических обтекателях. Все датчики радиационного контроля были поворотными вокруг вертикальной оси для ориентации в нужную сторону.

Ту-119: экспериментальный атомолет Ту-119: экспериментальный атомолет

Сам реактор был окружен мощной биологической защитной, состоявшей из свинца и комбинированных материалов, и никакой связи с двигателями самолета не имел.

Нагретая в активной зоне реактора вода первого контура отдавала тепло в промежуточном теплообменнике воде второго контура, которая в свою очередь охлаждалась в наружном теплообменнике.

Наружный теплообменник представлял собой обычный радиатор, который охлаждался в полете потоком воздуха через большой воздухозаборник под фюзеляжем. Реактор немного выходил за обводы фюзеляжа самолета и прикрывался металлическими обтекателями сверху, снизу и по бокам.

Поскольку биологическая защита ядерного реактора считалась достаточно эффективной, в ней были предусмотрены дистанционно открываемые в полете окна для проведения экспериментов по отраженному излучению. Окна позволяли создавать пучки излучения в различных направлениях.

Ту-119: экспериментальный атомолет

Эксплуатация Ту-95ЛАЛ осуществлялась следующим образом. Ядерный реактор с системой биологической защиты устанавливался на платформу, которая аналогично системе подвески бомб поднималась в бомбоотсек самолёта и там проводилась стыковка самолётных систем с реактором.

Запуск ядерного реактора в работу из – за условия обеспечения гарантированного теплосъёма с активной зоны (при наличии достаточного расхода воздуха через наружный теплообменник) производился в полёте.

Остановка реактора также осуществлялась в воздухе заблаговременно до посадки самолёта (необходимо определённое время для расхолаживания уже заглушенного реактора).

Ту-119: экспериментальный атомолет

С мая по август 1961 г. было выполнено 34 полёта с «холодным» и работающим ядерным реактором.

Полученные результаты дали большой статистический материал по размещению и эксплуатации ядерного реактора на летательном аппарате (в первую очередь по радиационному излучению и системе биологической защиты) и подтвердили принципиальную возможность создания ядерной силовой установки для стратегического бомбардировщика. Была также обозначена и главная проблема которая может возникнуть при эксплуатации данного типа самолётов – опасность радиоактивного заражения огромной территории при авиационной катастрофе.

Ту-119: экспериментальный атомолет

На основании наземных стендовых и лётных испытаний на летающей лаборатории Ту-95ЛАЛ в 1965 г. были начаты работы над прототипом будущего стратегического бомбардировщика — экспериментальным самолётом с ядерной силовой установкой Ту-119, а в 1966 г. и над противолодочным самолётом Ан-22ПЛО.

Ту-119: экспериментальный атомолетАн-22

В конце 60-х – начале 70-х годов XX века с появлением новых средств доставки ядерного оружия (в первую очередь атомных подводных лодок, оснащенных баллистическими ракетами межконтинентальной дальности и способными наносить ответные удары из прибрежных районов своей страны) необходимость в стратегическом бомбардировщике с неограниченной дальностью и большой продолжительностью полёта отпала. Работы по Ту-119 так и не продвинулись дальше чертёжной доски, но программа создания противолодочного самолёта Ан-22ПЛО была продолжена.

Расчетные ТТХ Ан-22ПЛО с ядерной силовой установкой:

— дальность полёта — 27500 км
— продолжительность полёта — 50 часов

На выделенном для испытаний Ан-22 «Антей» в рамках программы «Аист» в районе г. Семипалатинск была проведена серия лётных экспериментов по эксплуатации нового типа авиационного ядерного ректора – основе будущей ядерной силовой установки. Всего в течении 1972 г. было выполнено 23 полёта.

Новая серия летных экспериментов с действующим ядерным реактором на борту была успешно завершена, были получены необходимые данные для проектирования достаточно эффективной и безопасной авиационной ядерной силовой установки. Советский Союз все-таки обогнал США, вплотную подойдя к созданию реального ядерного самолета.

Эта машина радикально отличалась от концепций 1950-х гг. с реакторами открытого цикла, эксплуатация которых была бы связана с огромными трудностями и нанесением колоссального вреда окружающей среде.

Благодаря новой защите и закрытому циклу радиационное заражение конструкции самолета и воздуха сводилось к минимуму, а в экологическом плане такая машина даже имела определенные преимущества перед самолетами на химическом топливе.

Во всяком случае, если все исправно работает, то выхлопная струя атомного двигателя не содержит ничего, кроме чистого нагретого воздуха. В случае же лётного происшествия проблемы экологической безопасности в проекте Ан-22ПЛО не были решены в достаточной мере.

Стержни аварийной защиты реактора прекращали цепную реакцию, но опять же, если реактор не поврежден. А что будет, если это случится в результате удара о землю, и стержни не займут нужное положение? Представляется, что именно опасность подобного развития событий не позволила реализовать в металле этот проект.

Однако советские конструкторы и ученые продолжали поиск решения проблемы. Тем более, что кроме противолодочной функции, атомному самолету нашли новое применение. Оно возникло как логическое развитие тенденции повышения неуязвимости носителей стратегического ядерного оружия.

Для повышения неуязвимости межконтинентальных баллистических ракет в СССР их устанавливали на мобильные носители – автомобильные шасси и железнодорожные платформы. Следующим логическим шагом было бы поместить их на самолет, который бы барражировал над своей территорией либо над океанскими просторами.

Ввиду своей подвижности этот стратегический авиационный комплекс был бы неуязвим для средств поражения противника, а поднятый в воздух в угрожаемый период обеспечивал неотвратимость ответного удара в случае начала ядерной войны.

Главным качеством такого самолета было как можно большее время пребывания в полете, а значит, ядерная силовая установка подходила ему как нельзя лучше.

Наконец, было найдено решение, гарантирующее ядерную безопасность даже в случае летного происшествия.

Реактор вместе с первым контуром теплообмена выполнялся в виде автономного блока, оснащенного парашютной системой и способного отделиться от самолета в критический момент и выполнить мягкую посадку.

Таким образом, даже если бы самолет разбился, опасность радиационного заражения местности была бы незначительной.

Но реализации этого проекта помешал конец «холодной войны» и распад Советского Союза. Повторился мотив, довольно часто встречающийся в отечественной истории: как только все готово к решению задачи, исчезла сама задача.

Будем надеяться, что человечеству когда – нибудь вновь потребуется летательный аппарат с неограниченной дальностью и продолжительностью полёта. И пусть он будет не военный а гражданский. И тогда будущие конструкторы смогут опереться на результаты труда наших современников.

Литература:

  1. В.С.Егер. Неизвестный Туполев.- М.: Яуза, Эксмо, 2009.
  2. Н.В.Якубович. Неизвестный Антонов.- М.: Яуза, Эксмо, 2009.
  3. Сайт «Мастерок. ЖЖ. РФ». Статья «Атомный самолёт«.
  4. Сайт «Мы следим за информацией». Статья «Атомный самолёт«.

Источник: http://rusdarpa.ru/?p=152

Стратегические бомбардировщики с ЯСУ (ядерной силовой установкой) — Community «Это интересно знать…» on DRIVE2

Ту-119: экспериментальный атомолет

В пятидесятые годы прошлого века в СССР разрабатывались проекты стратегических бомбардировщиков с ЯСУ (ядерной силовой установкой). Этим занимались два ведущих авиаконструктора: В.М.Мясищев и А.Н.Туполев. Туполев даже возил реактор на Ту-95. Проекты були заморожены на достаточно высокой стадии готовности.

М-60 стратегический бомбардировщик с ЯСУСхема М-60 (Рисунок В.Некрасова) В 1958-59 гг. в ОКБ-23 В.М.Мясищева разрабатывается сверхзвуковой тяжелый самолет «60» ядерной силовой установкой (ЯСУ).

Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу что на машинах должны стоять ТРДА с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400 К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа.

Читайте также:  Самолет ан-72: фото, технические характеристики

Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора.Гидровариант самолета имел убираемые подводные крылья. Экипаж размещался внутри фюзеляжа без «фонаря».

Эта машина не вышла за стадию проекта.

ОписаниеКонструкция ОКБ В.М.МясищеваОбозначение М-60 (проект 60)Проект 1958-59 г.Тип Стратегический бомбардировщик с ЯСУЭкипаж, чел.Геометрические и массовые характеристикиДлина, м более 60Силовая установкаЧисло двигателей 4Тип двигателей ТРДА А.М.Люлька

www.testpilot.ru/russia/myasishchev/m/60/m60.htm

М-30 стратегический бомбардировщик с ЯСУМодель самолета «30» (проект 1959 г.) С мая 1959 г. под обозначением «Проект 30» в ОКБ-23 В.М.

Мясищева разрабатывался стратегический бомбардировщик с ядерной силовой установкой (ЯСУ), которую проектировало ОКБ А.М.Люльки. Работа велась совместно с институтом ядерных реакторов (академики Курчатов и Александров).

При взлетном весе 169-170 т, масса двигателей с теплообменниками — 30 т. Защита реактора и кабины экипажа 38 т. Нагрузка 25 т. Теплоноситель — литий.

В 1958-59 гг. разрабатывается сверхзвуковой тяжелый самолет «60» с ЯСУ.

ОписаниеКонструкция ОКБ В.М.МясищеваОбозначение М-30 (проект 30)Проект Май 1959 г.Тип Стратегический бомбардировщик с ЯСУЭкипаж, чел.Геометрические и массовые характеристикиВзлетная масса, кг 169000-170000Масса нагрузки, кг 25000Силовая установкаТип двигателей ТРДА А.М.Люлька

www.testpilot.ru/russia/myasishchev/m/30/m30.htm

Ту-95ЛАЛ (заказ 247) Экспериментальный самолет с ядерной силовой установкой

В конце 40-х начале 50-х годов в СССР развернулись исследования по созданию ядерных реакторов для корабельных энергоустановок. Работы были сосредоточены в институте, возглавлявшимся академиком И.В.Курчатовым. Вскоре в тематику этого института вошли работы в области применения ядерной энергии в авиации. Руководство авиационной тематикой в институте было возложено на академика А.П.

Александрова. 12 августа 1955 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, по которому к атомной авиационной проблеме подключались некоторые предприятия авиационной промышленности. ОКБ-156 А.Н.Туполева и ОКБ-23 В.М.Мясищева должны были заняться проектированием и постройкой самолетов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова и ОКБ-165 А.М.

Люлька разработкой авиационных силовых установок для этих самолетов. Создание самолета с подобной силовой установкой открывало перед ВВС возможность получить в свои руки пилотируемые боевые системы, продолжительность и дальность полета которых ограничивалась бы только выносливостью экипажа.

Прорабатывалось несколько вариантов ядерных авиационных силовых установок на основе прямоточных, турбореактивных и турбовинтовых двигателей с различными схемами передачи тепловой энергии к двигателям. Отрабатывались различные типы реакторов и систем теплоносителей.

Рассматривались приемлемые для применения в авиации виды биологической защиты экипажа и систем оборудования от воздействия радиоактивного излучения.В КБ А.Н.

Туполева совместно со смежными предприятиями и организациями была проработана крупномасштабная, рассчитанная на два десятилетия программа создания и развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками, которая должна была завершиться постройкой в 70-80 годы полноценных боевых дозвуковых и сверхзвуковых самолетов различного назначения.

На первом этапе предполагалось создать наземный стенд для отработки самолетной ядерной силовой установки, затем аналогичная установка должна была быть испытана на летающей лаборатории с целью отработки системы радиационной защиты экипажа.

28 марта 1956 года вышло Постановление Совета Министров СССР, согласно которому в КБ начались практические работы по проектированию летающей лаборатории на базе серийного самолета Ту-95 для исследований влияния излучения авиационного ядерного реактора на самолетное оборудование, а также для изучения вопросов, связанных с радиационной защитой экипажа и особенностей эксплуатации самолета с ядерным реактором на борту.Ту-95ЛАЛ Проектные работы по наземному стенду и установке реактора на самолет проводились в Томилинском филиале КБ, возглавлявшимся И.Ф.Незвалем. Радиационная защита на стенде, а затем и на летающей лаборатории, получившей обозначение Ту-95ЛАЛ (заказ 247), изготовлялась с использованием совершенно новых для авиастроения материалов. Для освоения в производстве этих новых конструкционных материалов потребовалась совершенно новые технологии. Они с успехом были освоены в отделе неметаллов КБ под руководством А.С.Файнштейна. Новые защитные авиационные материалы и элементы конструкции из них были созданы совместно со специалистами химической промышленности, проверены ядерщиками и признаны пригодными для применения в наземной установке и на летающей лаборатории.В 1958 году наземный стенд был построен и перевезен на испытательный полигон под Семипалатинск, одновременно была подготовлена ядерная силовая установка для летающей лаборатории. Для удобства обслуживания реактор на стенде и на летающей лаборатории был выполнен на специальной платформе с подъемником и, при необходимости, мог опускаться из грузоотсека самолета. В первой половине 1959 года был произведен экспериментальный запуск реактора на наземном стенде. В ходе наземных испытаний удалось выйти на заданный уровень мощности реактора, теперь можно было переходить к работам на летающей лаборатории.Под летающую лабораторию Ту-95ЛАЛ был выделен серийный Ту-95М №7800408. При переоборудовании в летающую лабораторию бомбардировщик лишился всего вооружения, в том числе и связанной с ним аппаратуры. Сразу за кабиной пилотов установили пятисантиметровую свинцовую плиту и пакет из полимерных материалов толщиной в 15 см. В носу, хвосте и средней части фюзеляжа, а также на крыльях были установлены датчики, следящие за уровнем радиации. В заднем грузоотсеке разместили экспериментальный реактор. Его защита в некоторой мере напоминала примененную в кабине, однако активная зона реактора помещалась внутри круглого защитного кожуха. Поскольку реактор использовался только в качестве источника излучения, пришлось оснастить его системой охлаждения. Дистиллированная вода циркулировала в непосредственной близости от ядерного топлива и охлаждала его. Далее тепло передавалось воде второго контура, который рассеивал полученную энергию при помощи радиатора. Последний обдувался набегающим потоком. Внешний кожух реактора в целом вписывался в обводы фюзеляжа бывшего бомбардировщика, однако сверху и по бокам в обшивке пришлось прорезать отверстия и прикрыть их обтекателями. Кроме того, на нижнюю поверхность фюзеляжа вывели заборное устройство радиатора.В экспериментальных целях защитный кожух реактора был оснащен несколькими окнами, размещенными в разных его частях. Открытие и закрытие того или иного окна происходило по команде с пульта управления в кабине экипажа. При помощи этих окон можно было увеличить излучение в определенную сторону и замерить уровень его отражения от окружающей среды. Все сборочные работы завершились к началу 1961 года. После переоборудования он был передан заказчику для летных испытаний. С мая по август 1961 года было на летающей лаборатории выполнено 34 полета. На летающей лаборатории Ту-95ЛАЛ летали и проводили испытания летчики-испытатели М.А.Нюхтиков, Е.А.Горюнов, М.А.Жила и др, ведущим по машине был Н.В.Лашкевич. Полеты проходили как с холодным реактором, так и с работающим. В этих полетах в основном проверялась эффективность биологической защиты. Экипаж и экспериментаторы находились в передней герметической кабине, где был установлен датчик, фиксирующий излучение. На борту имелась система управления реактором, подключенная к пульту экспериментаторов.Ту-95ЛАЛ Проведенные летные испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, что позволяло продолжить работы по самолетам с ядерными силовыми установками. В то же время, обнаружилось несколько проблем конструктивного характера, которые в дальнейшем планировалось исправить. И все же авария подобного атомолета, несмотря на все средства защиты, грозила серьезными экологическими последствиями. К счастью, все экспериментальные полеты Ту-95ЛАЛ прошли штатно и без неполадок.В августе 61-го с летающей лаборатории сняли реактор, а сам самолет поставили на стоянку аэродрома на полигоне. Несколько лет спустя Ту-95ЛАЛ без реактора перегнали в Иркутск, где он позже был списан и порезан на металлолом. Согласно некоторым источникам, причиной разделки самолета стали бюрократические дела времен Перестройки. В этот период летающую лабораторию Ту-95ЛАЛ якобы посчитали боевым самолетом и обошлись с ней в соответствии с международными договоренностями. Ту-95ЛАЛСледующим важным этапом в разработке самолета с ЯСУ должен был стать экспериментальный самолет, получивший по КБ обозначение «119» (Ту-119). Но вскоре после проведенных испытаний Ту-95ЛАЛ все работы по атомной авиационной тематике были свернуты по причине финансовых ограничений. Надо вспомнить, что в это же время в СССР развертывались программы строительства ядерных подводных ракетоносцев, межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования, и если бы сюда добавилась программа разработки и строительства атомных самолетов, то даже такая богатая страна, как СССР, могла бы не выдержать таких расходов. В определенной степени опасались также возможной аварии атомного самолета, способной вызывать заражение ядерными компонентами больших пространств.Испытанная на данном этапе биологическая зашита оказалась хоть и надежной, но все же громоздкой и тяжелой для применения в авиации и требовались дальнейшие работы в этом направлении. И еще один немаловажный фактор. К этому времени американцы, испытав свою летающую лабораторию с ядерной силовой установкой на базе В-36, выполненной аналогично Ту-95ЛАЛ, практически свернули дальнейшие свои работы в этой области. Догонять стало в этом направлении некого, а идти впереди слишком дорого и опасно.Решение о прекращении работ по атомному самолету было принято, но сама идея самолета с ядерной силовой установкой получила признание и стала вполне материальной в виде экспериментальных реакторов и летающих лабораторий, построенных в СССР и США.

www.testpilot.ru/russia/tupolev/95/lal/tu95lal.htm

«120» (Ту-120) Дальний сверхзвуковой бомбардировщик с ядерной силовой установкой

Практически одновременно с началом работ по самолету «119» в КБ А.Н.Туполева начались научно-исследовательские работы по возможности создания дальнего сверхзвукового бомбардировщика с ядерной силовой установкой.

Программа работ охватывала большой комплекс исследований в области создания ТРД, поиска оптимальной компоновки ЯСУ на самолете подобного класса с учетом обеспечения необходимой степени радиационной защиты экипажа и оборудования.

Планами КБ предусматривалось, что при нормальном ходе работ, удастся во второй половине 70-х годов передать на летные испытания полноценный боевой сверхзвуковой самолет с ЯСУ. Программа охватывала проработку целой серии боевых сверхзвуковых тяжелых самолетов с ЯСУ: дальнего бомбардировщика, маловысотного бомбардировщика и стратегического межконтинентального самолета.

Первым в этом ряду должен был стать дальний бомбардировщик, получивший по КБ обозначение самолет «120» (Ту-120), по назначению близкий к дальнему бомбардировщику Ту-22.Самолет предполагалось оснастить двумя ТРД разработки КБ Н.Д.Кузнецова. Двигатели и реактор с защитой устанавливались в хвостовой и задней частях фюзеляжа, на максимальном удалении от кабины экипажа.

В носовой части фюзеляжа находилась герметическая кабина экипажа, рассчитанная на двух человек (летчик и штурман). Кабина была оборудована мощной радиационной комбинированной защитой. Самолет выполнялся по нормальной схеме и представлял собою высокоплан с 45-градусным стреловидным крылом и оперением, с двигателями, расположенными в хвостовой части фюзеляжа и велосипедным шасси.

Читайте также:  Санкт-петербургский государственный университет гражданской авиации

Вторым самолетом в этом ряду был проект маловысотной ударной машины, аналогичной по назначению проекту самолета «132».Самолет проектировался под два ТРД. Реактор монтировался перед пакетом двигателей в задней части фюзеляжа. Предусматривалась работа двигателей как от реактора, так и на керосине, этот режим предусматривался на взлете и посадке.

Для питания ТРД керосином в задней части фюзеляжа перед реактором монтировался топливный бак, служивший одновременно элементом радиационной защиты. В передней части фюзеляжа находилась герметическая кабина на двух человек с комбинированной защитой. Самолет выполнялся по обычной низкопланной схеме.

Крыло — треугольное с переменной стреловидностью по передней кромке и с небольшим наплывом в его корневой части. Хвостовое оперение — стреловидное, стабилизатор располагался на вершине киля.Представленные проекты тяжелых сверхзвуковых самолетов с ЯСУ дают общую картину направлений работ КБ по данной тематике.

Было еще несколько проектов подобных самолетов: например, в ходе проектирования сверхзвукового стратегического самолета-носителя «135» рассматривался его вариант с ЯСУ.Третьей сверхзвуковой машиной с ЯСУ стал проект дальнего стратегического самолета-бомбардировщика, близкого по назначению к проектам «108» и «135».

Дальний сверхзвуковой бомбардировщик с ЯСУ проектировался под шесть ТРД, 2 из которых были оборудованы теплообменниками и могли работать от реактора (двигатели КБ Н.Д. Кузнецова). Общая компоновка машины была близка к компоновке американского среднего сверхзвукового бомбардировщика В-58. Самолет выполнялся по схеме «бесхвостка» с применением «правила площадей». Треугольное крыло имело стреловидность по передней кромке 52,5° и относительную толщину 4,5%. Четыре ТРД без теплообменников размещались под крылом на пилонах, два двигателя с теплообменниками в хвостовой части фюзеляжа. Реактор, герметическая кабина экипажа размещались аналогично выше рассмотренным проектам.

Как и в случае с проектом «119», все работы по сверхзвуковым машинам с ЯСУ были прекращены в первой половине 60-х годов.

Основными причинами свертывания этой масштабной научно-технической программы в области отечественных авиационных вооружений стали: экономические ограничения, связанные с развертыванием в тот период стратегических ракетных систем и ядерного подводного флота, а также возможные экологические проблемы для окружающей среды, которые могли возикнуть в ходе эксплуатации самолетов с ЯСУ.

ОписаниеКонструкция ОКБ А.Н.

ТуполеваОбозначение «120»Тип Сверхзвуковой бомбардировщик с ЯСУПроект дальний маловысотный стратегическийГеометрические и массовые характеристикиДлина фюзеляжа, м 30,7 37 40,5Размах крыла, м 24,4 19 30,6Высота самолета, м 8,25Площадь крыла, м2 170 172 320Взлетная масса, кг 80000-85000 102000 153000Силовая установкаЧисло двигателей 2 2 4+2Двигатель ТРД Н.Д.Кузнецова ТРД ТРД Н.Д.КузнецоваЛетные данные (расчетные)Максимальная скорость полета, км/ч 1350-1450 1250-1400Высота полета при выполнении боевого задания, м 150-500ВооружениеБомбовая нагрузка, кг 5000

www.testpilot.ru/russia/tupolev/120/120.htm

Ту-119: экспериментальный атомолетТу-119: экспериментальный атомолетТу-119: экспериментальный атомолет Ту-119: экспериментальный атомолетТу-119: экспериментальный атомолетТу-119: экспериментальный атомолетТу-119: экспериментальный атомолет

Источник: https://www.drive2.com/c/467758086052905529/

Атомный самолет в СССР. Атомолет Ту-119 и М50 А

Ту-119: экспериментальный атомолетАтомный самолет это летательное средство, а проще говоря, самолет, на котором в качестве двигателя установлен атомный реактор. В середине двадцатого века в эпоху бурного развития мирного атома, наряду с постройкой первой АЭС в мире в Обнинске начались работы и по проектированию атомных самолетов в СССР и США.

Требования к атомолетам в СССР

Проект самолета с атомным двигателем должен был решать следующие задачи, сходные с задачами при проектировании атомных автомобилей и атомных танков:

  • Наличие легкого и компактного ядерного реактора, который сможет поднять в воздух самолет
  • Биологическая защита экипажа
  • Безопасность полета атомолета
  • Проектирование реактивного двигателя на атомной тяге

Работы по проектированию атомных самолетов в СССР вели несколько конструкторских бюро – Туполева, Мясищева и Антонова. Даже профильного уровня ЕГЭ по математике 2017 не хватит, чтобы сравниться с умами разработчиков тог времени, хотя наука сделала большущий шаг вперед.

Советский атомолет Ту-119

Самым известным проектом советского атомолета стал Ту-119 – разработка ОКБ-156 имени Туполева. Атомолет Ту-119 проектировался на базе Ту-95М и должен был стать летающей лабораторией для испытания двигателей с атомным реактором. Работы над советским атомолетом Ту-119 были начаты еще в 1955 году.

В 1958 году был готов наземный стенд, а также самолет Ту-95 ЛАЛ с ядерным реактором в грузовом отсеке. Наземный стенд с атомным реактором использовался с 1959 года на Семипалатинском полигоне. А Ту-95 ЛАЛ совершил в 1961 году 34 испытательных полета. При общей массе самолета в 110 тонн, 39 из них занимал сам атомный реактор.

В таких испытаниях проверялись показатели биологической защиты экипажа, а также работа атомного реактора в новых условиях.

Ту-119: экспериментальный атомолет Атомный самолет Ту-95ЛАЛ

Советский атомный самолет М50 А

Конструкторское бюро Мясищева разрабатывало проект атомного самолета М50 А – сверхзвукового бомбардировщика с атомным двигателем на борту.

В целях биологической защиты, пилотов самолета М50 А планировали поместить в закрытую свинцовую капсулу, которая одна весила 60 тонн, а полет должен был проходить только по приборам.

В дальнейшем планировалось установить автономное беспилотное управление.

Ту-119: экспериментальный атомолет Самолет М50

Для использования данного атомного самолета понадобились бы отдельные аэродромы, как результат, проект был остановлен на корню. Тогда КБ Мясищева предложило новый – М30 с более сложной конструкцией и повышенной защитой экипажа. Уменьшенная масса самолета, позволяла увеличить полезную нагрузку на 25 тонн. Первый полет должен был пройти в 1966 году, но и он не был реализован.

Советский атомный самолет АН-22 ПЛО

ОКБ Антонова в конце шестидесятых – начале семидесятых годах прошлого века работало над проектом АН-22 ПЛО – сверхдальний маловысотный самолет противолодочной обороны. Особенностью данного атомолета являлось использование обычного топлива при взлете и посадке, атомный реактор обеспечивал только сам полет продолжительностью до двух суток, с дальностью в 27 500 километров.

Ту-119: экспериментальный атомолет Самолет Ан-22

Почему самолет с атомным двигателем так и не построили?

Как в СССР, так и в США в начале семидесятых работы над атомолетами прекратились, также как не были закончены проекты атомных локомотивов, автомобилей Ford Nucleon и ядерных танков. В принципе можно выделить три проблемы работы атомолета, которые помешали идеи стать реальностью:

  • 1) Возможность падения самолета с ядерным реактором на землю, особенно в черте города;
  • 2)  Не была решена проблема выброса радиоактивных частиц из хвоста самолета, при подключении реактора к обычным двигателям;
  • 3)  Недостаточная биологическая защита экипажа.

Источник: https://miraes.ru/atomnyiy-samolet-v-sssr-tu-119-m50-a/

Самолет Ту-119 с реактором — расписываем по пунктам

Ту-119 — проект самолёта-летающей лаборатории (атомолёта) для натурных испытаний турбовинтовых двигателей с теплообменниками и ядерным реактором на борту.

История

12 августа 1955 года вышло Постановление СМ СССР о начале работ и исследований в области создания ядерной авиационной силовой установки (ЯСУ). Планировалось через 20-30 лет выйти на постройку полноценных боевых самолётов с ЯСУ различного класса и назначения.

В соответствии с постановлением, работы по проектированию ЯСУ выполнялись в КБ Н. Д. Кузнецова и в КБ А. М. Люльки. Самолёты проектировались в КБ А. Н. Туполева и КБ В. М. Мясищева. Работы по авиационному реактору выполнялись в Курчатовском институте под руководством академика А. П.

 Александрова.

Это интересно: Туполев Ту-136

Половинка

Для предварительного изучения и освоения авиационного реактора предусматривалось построение наземного испытательного стенда на основе средней части фюзеляжа самолета Ту-95. Радиационная защита на стенде, а затем и на летающей лаборатории изготавливалась с использованием совершенно новых для авиации материалов.

В 1958 году наземный стенд был построен и перевезен на Половинку — так называлась экспериментальная база на одном из аэродромов под Семипалатинском. Одновременно была подготовлена реакторная установка для летающей лаборатории.

На стенде и на летающей лаборатории реактор был установлен на специальной платформе с подъемником для удобства обслуживания. При необходимости он мог опускаться из грузоотсека самолета. В июне 1959 года был произведен первый успешный запуск реактора на наземном стенде.

В ходе наземных испытаний удалось выйти на заданный уровень мощности, были опробованы приборы управления реактором и контроля радиации, система защитной экранировки, выработаны рекомендации экипажу. Можно было переходить к полетам.

Описание

На первом этапе работ создавался наземный стенд для отработки самолётной ядерной силовой установки. года вышло Постановление СМ СССР, в соответствии с которым начались работы по проектированию и созданию летающей лаборатории в КБ Туполева.

В качестве базового решили использовать стратегический бомбардировщик Ту-95М.

Было решено переделать самолёт для исследования влияния работающего ядерного реактора на оборудование и аппаратуру самолёта, для изучения вопросов биологической защиты экипажа и для получения опыта эксплуатации ядерного реактора на борту летательного аппарата.

В 1958 был готов наземный стенд и самолёт Ту-95ЛАЛ (заказ 247) с ядерным реактором в грузоотсеке. Реактор был оснащён гидравлическими подъёмниками для удобства обслуживания. Первый пуск реактора наземного стенда был произведён на семипалатинском полигоне в 1959 году. Самолёт был переоборудован к 1961 году и с мая по август было выполнено 34 полёта.

Выполнялись полёты как с горячим, так и с холодным реактором. В основном, проверялась биологическая защита кабины экипажа. По результатам испытаний было решено продолжать работы по данной теме. Начались работы по проектированию экспериментальной машины «119».

На Ту-119 предполагалось установить два внутренних ТВД с теплообменниками типа НК-14А и два внешних — штатные НК-12М. К началу 70-х годов планировалось начать лётные испытания самолёта. Следующим этапом планировалось создать полноценный боевой самолёт противолодочной обороны с ЯСУ — четырьмя НК-14А. Предполагалась большая длительность полёта, ограниченная только возможностями экипажа.

Примерно в это же время исследованиями по самолётам с ЯСУ занимались и в США. Как и в СССР, проводились полёты с работающими реакторами на борту.

Но, приблизительно в одно время, в начале 1960-х годов все работы по ЯСУ атмосферных летательных аппаратов были прекращены.

Одной из возможных причин прекращения работ является тот факт, что в случае авиакатастрофы последствия от падения летательного аппарата с ядерным реактором на борту были бы катастрофичными.

Как устроена летающая лаборатория

Под летающую лабораторию, получившую обозначение Ту-95ЛАЛ, был переоборудован серийный стратегический бомбардировщик Ту-95М. Все вооружение с самолета было снято. Экипаж и экспериментаторы находились в передней герметической кабине, где также размещался датчик, фиксирующий проникающее излучение.

За кабиной был установлен защитный 20-сантиметровый экран из свинца (5 см) и комбинированных материалов (полиэтилен и церезин). Боковое и заднее экранирование реактора во избежание перетяжеления самолета свели к минимуму. Но дело в том, что воздух вокруг самолета начинал сам переизлучать первичное излучение реактора.

Читайте также:  Сколько лететь до санья из екатеринбурга

Точно оценить его влияние на экипаж можно было только в полете на высотах вдали от поверхности земли, сильно отражающей излучение.

В районе бомбоотсека, где в будущем должна была располагаться боевая нагрузка, был установлен второй датчик. За ним, ближе к хвостовой части, располагался реактор. Третий датчик находился в задней кабине самолета в районе боковых блистеров. Еще два датчика смонтировали под консолями крыла в подвесных несъемных металлических обтекателях.

В средней части фюзеляжа располагался отсек с водоводяным реактором и мощной защитной оболочкой из свинца и комбинированных материалов. Этот реактор никакой связи с двигателями НК-12М самолета не имел и служил только источником излучения.

Дистиллированная вода использовалась в нем как замедлитель нейтронов и одновременно как теплоноситель, отводящий тепло от тепловыделяющих элементов. Нагретая вода отдавала тепло в промежуточном теплообменнике (ПТ) — это был замкнутый первичный контур циркуляции воды.

Тепло от ПТ отводилось через его металлические стенки в воду вторичного контура, в котором оно рассеивалось в водо-воздушном радиаторе. Радиатор продувался в полете потоком воздуха через большой воздухозаборник под фюзеляжем самолета в районе реактора.

Отсек реактора немного выходил за обводы фюзеляжа самолета и прикрывался металлическими обтекателями сверху, снизу и по бокам фюзеляжа.

На ЛАЛ для безопасности была обеспечена достаточно мощная круговая защита реактора, а для проведения эксперимента по отраженному излучению были предусмотрены в его легкой и тяжелой защите открываемые в полете окна. Они позволяли создавать пучки излучения в различных направлениях. Управление открытием и закрытием этих окон производилось дистанционно от пульта экспериментаторов из кабины экипажа.

Туполев Ту-119 характеристики:

Модификация   Ту-119
Размах крыльев, м   50.04
Длина, м   46.17
Высота, м   12.5
Площадь крыла, м2   283.7
Масса, кг
  пустого самолета   90000
  максимальная взлетная   172000
Тип двигателя   2 ТВД НК-12М и 2 НК-14А
Тяга, кгс   2 х 15000 + 2 х ?
Скорость, км/ч
  максимальная   920
Дальность полета, км   15400
Практический потолок, м   12000
Экипаж, чел   8

Самолеты

Это интересно: Самолет Ан-22 — запас топлива и другие характеристики

Полное удовлетворение

С мая по август 1961 года на летающей лаборатории как с холодным, так и с работающим реактором было выполнено 34 полета.

Проведенные летные испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, что позволяло продолжить работы по самолетам с ядерными силовыми установками.

Главной опасностью являлась возможность аварии атомного самолета, способная вызвать заражение больших пространств ядерными компонентами. Испытанные на данном этапе способы защиты оказались хоть и надежными, но все же громоздкими и тяжелыми для применения в авиации. Требовались дальнейшие работы в этом направлении.

В ОКБ Туполева совместно со смежными организациями была проработана крупномасштабная, рассчитанная на два десятилетия программа создания и развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками. Она должна была завершиться постройкой в 70−80-е годы полноценных дозвуковых и сверхзвуковых самолетов различного назначения.

Следующим важным этапом в создании самолета с ядерной СУ должен был стать самолет Ту-119 с маршевыми двигателями НК14А, приспособленными к совместной работе с ядерным реактором. Ту-119 должен был стать переходным к самолету с четырьмя турбовинтовыми двигателями и ядерным реактором в фюзеляже.

Но этим планам не суждено было осуществиться.

В эти годы в СССР развертывались программы строительства ядерных подводных ракетоносцев, межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования.

К этому же времени американцы, испытав свою летающую лабораторию с ядерной силовой установкой на базе В-36, выполненной аналогично Ту-95ЛАЛ, практически свернули дальнейшие свои работы в этой области.

Догонять стало в этом направлении некого, а идти впереди слишком дорого и опасно. Поэтому вскоре все работы в нашей стране по атомной авиационной тематике были свернуты.

Интересную фразу сказал в заключение нашему журналу сотрудник ОКБ Туполева: «Мы испытываем большое удовлетворение результатами этой интересной работы.

При этом не меньшее удовлетворение мы получили, когда эти работы были прекращены, так как по своему и мировому опыту знали, что абсолютно безаварийной авиации не существует.

Даже единичное разрушение атомной силовой установки могло бы иметь очень тяжелые последствия для большого числа людей». Признаемся, мы тоже испытываем удовлетворение, оттого что над нашей головой не летают ядерные реакторы.

Источник: https://aviakatastrofa.net/samolety/tu-119.html

Ту-95ЛАЛ (заказ 247) Экспериментальный самолет с ядерной силовой установкой

    В конце 40-х начале 50-х годов в СССР развернулись исследования по созданию ядерных реакторов для корабельных энергоустановок. Работы были сосредоточены в институте, возглавлявшимся академиком И.В.Курчатовым. Вскоре в тематику этого института вошли работы в области применения ядерной энергии в авиации.

Руководство авиационной тематикой в институте было возложено на академика А.П. Александрова. 12 августа 1955 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, по которому к атомной авиационной проблеме подключались некоторые предприятия авиационной промышленности. ОКБ-156 А.Н.Туполева и ОКБ-23 В.М.

Мясищева должны были заняться проектированием и постройкой самолетов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова и ОКБ-165 А.М.Люлька разработкой авиационных силовых установок для этих самолетов.

Создание самолета с подобной силовой установкой открывало перед ВВС возможность получить в свои руки пилотируемые боевые системы, продолжительность и дальность полета которых ограничивалась бы только выносливостью экипажа.   

Прорабатывалось несколько вариантов ядерных авиационных силовых установок на основе прямоточных, турбореактивных и турбовинтовых двигателей с различными схемами передачи тепловой энергии к двигателям. Отрабатывались различные типы реакторов и систем теплоносителей.

Рассматривались приемлемые для применения в авиации виды биологической защиты экипажа и систем оборудования от воздействия радиоактивного излучения.    В КБ А.Н.

Туполева совместно со смежными предприятиями и организациями была проработана крупномасштабная, рассчитанная на два десятилетия программа создания и развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками, которая должна была завершиться постройкой в 70-80 годы полноценных боевых дозвуковых и сверхзвуковых самолетов различного назначения.

    На первом этапе предполагалось создать наземный стенд для отработки самолетной ядерной силовой установки, затем аналогичная установка должна была быть испытана на летающей лаборатории с целью отработки системы радиационной защиты экипажа.

    28 марта 1956 года вышло Постановление Совета Министров СССР, согласно которому в КБ начались практические работы по проектированию летающей лаборатории на базе серийного самолета Ту-95 для исследований влияния излучения авиационного ядерного реактора на самолетное оборудование, а также для изучения вопросов, связанных с радиационной защитой экипажа и особенностей эксплуатации самолета с ядерным реактором на борту.    Проектные работы по наземному стенду и установке реактора на самолет проводились в Томилинском филиале КБ, возглавлявшимся И.Ф.Незвалем. Радиационная защита на стенде, а затем и на летающей лаборатории, получившей обозначение Ту-95ЛАЛ (заказ 247), изготовлялась с использованием совершенно новых для авиастроения материалов. Для освоения в производстве этих новых конструкционных материалов потребовалась совершенно новые технологии. Они с успехом были освоены в отделе неметаллов КБ под руководством А.С.Файнштейна. Новые защитные авиационные материалы и элементы конструкции из них были созданы совместно со специалистами химической промышленности, проверены ядерщиками и признаны пригодными для применения в наземной установке и на летающей лаборатории.

    В 1958 году наземный стенд был построен и перевезен на испытательный полигон под Семипалатинск, одновременно была подготовлена ядерная силовая установка для летающей лаборатории.

Для удобства обслуживания реактор на стенде и на летающей лаборатории был выполнен на специальной платформе с подъемником и, при необходимости, мог опускаться из грузоотсека самолета. В первой половине 1959 года был произведен экспериментальный запуск реактора на наземном стенде.

В ходе наземных испытаний удалось выйти на заданный уровень мощности реактора, теперь можно было переходить к работам на летающей лаборатории.

    Под летающую лабораторию Ту-95ЛАЛ был выделен серийный Ту-95М № 408. В 1961 году после переоборудования он был передан заказчику для летных испытаний. С мая по август 1961 года было на летающей лаборатории выполнено 34 полета. На летающей лаборатории Ту-95ЛАЛ летали и проводили испытания летчики-испытатели М.А.Нюхтиков, Е.А.Горюнов, М.А.Жила и др, ведущим по машине был Н.В.Лашкевич. Полеты проходили как с холодным реактором, так и с работающим. В этих полетах в основном проверялась эффективность биологической защиты. Экипаж и экспериментаторы находились в передней герметической кабине, где был установлен датчик, фиксирующий излучение. От остальной конструкции самолета кабина отделялась комбинированным защитным экраном из свинца и из комбинированных материалов. В районе грузоотсека, где в будущем должна была располагаться боевая нагрузка, был установлен второй датчик, третий датчик находился в задней кабине самолета, еще два датчика смонтировали на консолях крыла. В средней части фюзеляжа располагался отсек с водоводяным реактором с мощной защитной оболочкой. Отсек немного выходил за обводы фюзеляжа самолета, под отсеком находился воздушный радиатор водяного контура реактора. На борту имелась система управления реактором, подключенная к пульту экспериментаторов.    Проведенные летные испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, что позволяло продолжить работы по самолетам с ядерными силовыми установками.

    Следующим важным этапом в разработке самолета с ЯСУ должен был стать экспериментальный самолет, получивший по КБ обозначение «119» (Ту-119). Но вскоре после проведенных испытаний Ту-95ЛАЛ все работы по атомной авиационной тематике были свернуты по причине финансовых ограничений.

Надо вспомнить, что в это же время в СССР развертывались программы строительства ядерных подводных ракетоносцев, межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования, и если бы сюда добавилась программа разработки и строительства атомных самолетов, то даже такая богатая страна, как СССР, могла бы не выдержать таких расходов.

В определенной степени опасались также возможной аварии атомного самолета, способной вызывать заражение ядерными компонентами больших пространств.

    Испытанная на данном этапе биологическая зашита оказалась хоть и надежной, но все же громоздкой и тяжелой для применения в авиации и требовались дальнейшие работы в этом направлении. И еще один немаловажный фактор. К этому времени американцы, испытав свою летающую лабораторию с ядерной силовой установкой на базе В-36, выполненной аналогично Ту-95ЛАЛ, практически свернули дальнейшие свои работы в этой области. Догонять стало в этом направлении некого, а идти впереди слишком дорого и опасно.

  •     Решение о прекращении работ по атомному самолету было принято, но сама идея самолета с ядерной силовой установкой получила признание и стала вполне материальной в виде экспериментальных реакторов и летающих лабораторий, построенных в СССР и США.
ОписаниеСиловая установка
Конструкция ОКБ А.Н.Туполева
Обозначение Ту-95ЛАЛ
Тип экспериментальный самолет с ЯСУ
Число двигателей 4
Двигатель ТВД НК-12М
Мощность, э.л.с. 15000
  1. Источники информации:
  1. Под знаками «АНТ» и «ТУ» / В.Ригмант, Авиация и космонавтика № 7.1999 /
  2. Ту-95 / В.Ригмант, Авиация и космонавтика № 2. 2001 /
  3. «Ядерная жар-птица» / Л.Н.Смиренный, «Наука и жизнь» №6, 2008 /
  4. Ту-95 / Русская сила /

Источник: https://www-fototysa-ru.livejournal.com/321126.html

Ссылка на основную публикацию