Как в ссср строили атомный самолет. Стратегический бомбардировщик с атомными двигателями

Америку, после Второй Мировой Войны, захлестнула волна «атомомании», когда влиятельные умы всех технических корпораций страны безраздельно поверили в неограниченные возможности атома. Всерьез задумывались проекты атомных вертолетов, автомобилей, поездов и водных судов. Оптимизм по поводу дешевой и безграничной энергии, полностью основывался на полном доверии атому и уверенности в его безопасности.

США, мечты и реальность военных чинов

И конечно, появились проекты самолетов с атомными двигателями. Перспектива нахождения в воздухе, измеряемая только физическими возможностями экипажа, и дальность, измеряемая сотнями тысяч километров! Это сильно подогревало воображение ученых и конструкторов. А уж военные ведомства, просто, спали и видели, как завоевывается превосходство над всем и вся, и утверждается влияние США на обстановку во всем мире и все уголки земли...

Стратегию США на долгое время стало определять, начинающееся противостояние с Восточным блоком, т.е. СССР. Противостояние, названное Холодной Войной, между Востоком и Западом, определяло задачу создания бомбардировщика, способного доставить свой груз в любую точку, находящуюся в глубине территории Советского Союза.

Для покрытия таких расстояний, самолетам требовалась принципиально новая силовая установка. В 1946 г. ВВС США, под руководством боевого Генерала Кертиса Леммея, началась работа по применению атомной энергии для полета самолета. Программа, по созданию атомолета вступила в действие. Рассматривалось несколько вариантов платформ, для испытаний ядерной силовой установки (СУ), на первом этапе это были самолеты – амфибии. Помимо военного применения СУ на атомном топливе, всерьез рассматривалась возможность использования новшества в гражданской авиации. Но до этого, к счастью, не дошло.

В сентябре 1949 г. самолет – разведчик США, взял пробы воздуха в атмосфере, высоко над СССР. Полученные образцы дали понять, что в СССР ведутся активные работы по испытанию и применению ядерной энергии. К тому же, в 1950 г. началась Корейская война. Холодная война, превратилась в «горячую», что заставляло ускорить планы создания атомолета.

В 1951 г. начали строить первые два варианта. Планировалось, что до 1957 г. атомолеты уже будут широко использоваться. Новый самолет должен был иметь два ядерных двигателя. Задача – непрерывно барражировать вдоль границ СССР. Над созданием такого самолета работала компания «Конвейр» Был создан облик, будущего атомолета, предварительно названного WS-125 (В-72). Но давайте вернемся к созданию СУ, которой еще не было, и иным препятствиям, которые было необходимо преодолеть.

Для изучения воздействия радиации на экипаж и защиты от неё, было принято решение создать атомный реактор, который будет помещен на борт самолета. После чего самолет должен был осуществить несколько полетов. Было принято решения, что в состав экипажей будут входить только пожилые пилоты, либо летчики, здоровье которых не позволяло им репродуцироваться.

Платформой для испытания полетов с ядерным реактором, и будущего носителя самой ядерной СУ, стал самый большой бомбардировщик США того времени, Конвейр B-36. Размах крыльев этого гиганта, составлял 70 м, и дальность полета достигала 13 тыс. км.

В-36

Реактор был установлен в бомбоотсеке самолета, и не был связан с двигателями. В носовой части обустроили, защищенную 12-ю тоннами свинца, кабину, для 5 членов экипажа – 1 и 2 пилотов, бортмеханика и 2-х механиков ядерного реактора. Защита экипажа от излучения, была основной задачей этих испытаний. Первый полет NB-36 (литера «N» от слова «Nuclear»- ядерный), состоялся 17 сентября 1955 г. Испытания подтвердили возможность безопасного полета, при наличии тяжелого защитного экрана. С 1955 по 1957 г. было совершено 40 успешных полетов. Пришло время для установки и испытания ядерного двигателя. Двигательная система прямоточного действия для испытаний, имела массу 80 тонн.

Принцип действия такого двигателя довольно прост: реактор разогревает воздух и подает его в камеру сгорания, где он расширяется, как в обычном ТРД, и с силой выбрасывается из сопла, создавая тягу. Это был прямоточный вариант СУ. Принцип работы был прост, а вот техническое решение вызывало множество сложностей. Главной сложностью было загрязнение воздуха радиоактивными частицами. Тогда был разработан второй вариант СУ, не прямоточный. Однако такой двигатель был на много сложнее в изготовлении и предполагал использование большого количества свинца, что значительно утяжеляло конструкцию.

Итак, самолет с полностью защищенным от радиации, традиционным свинцом, экипажем и безопасная ядерная СУ, предполагался быть очень тяжелым и тихоходным. Изыскивались способы создания иной, облегченной системы защиты. Но прогресс был медленным. В 1956 г. компания «Дженерал Электрик» смогла, наконец, создать действующий прототип двигателя, но его мощности не хватало, что бы оторвать самолет от земли.

Для дальнейших разработок требовались дополнительные и серьезные инвестиции, которые ВВС пытались изыскать. Но препятствие образовалось с совсем неожиданной стороны. Со стороны президента, Дуайта Эйзенхауэра. Все проекты, связанные с разработкой ядерной СУ и самого атомолета WS-125, он посчитал слишком амбициозными. В итоге, свой последний полет NB-36 совершил 28 марта 1957г. Похоже, проект создания атомолета был похоронен навсегда.

Шокирующий Восток

1 декабря 1958 г. в одном авторитетном американском авиационном издании появилась шокирующая статья, «Советский Союз имеет атомный бомбардировщик!» В действительности, в СССР, как и в США велись подобные разработки. У нас в то время, так же был разработан дальний бомбардировщик Ту-95, который даже превосходил В-36 по ряду существенных параметров. Но, тем не менее, он хоть и летал быстрее В-36, все же на дозвуковой скорости. Американская разведка предоставила информацию своим ведомствам, что на смену Ту-95 идет разработка нового самолета М-50, конструкции Мясищева, ошибочно полагая, что он и есть новый атомолет Советов. Эта информация предположила возвращение американцев к программе создания атомолета.

М-50

В 1960 г. президентские выборы в США выиграл Джон Кеннеди, который, получив доступ к последним разведывательным данным, был удивлен настоящим положением дел в СССР. Выяснилось отсутствие ракетного превосходства, а так же то, что атамолет, созданный в СССР – фикция. Эта информация окончательно похоронила программу WS-125 и разработки ядерного двигателя, в марте 1961 г.

Однако, главным секретом, о котором узнали за океаном гораздо позже, было то, что у нас все же был проект атомолета и работы по нему усиленно велись. На базе Ту-95 были установлены 2 прямоточных ядерных двигателя. Этот бомбардировщик летал с 1961 – 1966 г. и совершил более 40 полетов.

Работы, по созданию атомолета у нас, начались в 1955 г. Проектирование планера атомолета было поручено КБ А. Туполева и КБ В. Мясищева. Разработка самого двигателя была поручена КБ Н. Кузнецова и КБ А. Люльки. До всего технического состава было доведено, что проводится работа чрезвычайной государственной важности, от которой напрямую зависит национальная безопасность. Люди работали сверхурочно, на энтузиазме, с чувством гордости, от поставленной интереснейшей задачи.

КБ Мясищева предложило проект атомолета М-60. где экипаж находился в наглухо закрытой капсуле, не имеющей даже возможности визуального полета, что ни сколько не смущало экипажи, имеющие опыт «слепого» полета. В дальнейшем предполагалось доработать атомолет с возможностью управления с земли. По сути это был проект первго беспилотного самолета с ядерной СУ. Но военные от этого проекта отказались, посчитав его слишком небезопасным.

М-60

КБ Мясищева разрабатывали еще один проект, М-30. Он был перспективным, но для своего времени чересчур сложным в реализации.

М-30

Наши конструкторы смотрели дальше, чем их заокеанские коллеги. Двигатели проектировались не только для обычного полета, но и для полетов в космос. С. Королев, знаменитый наш ракетостроитель, всерьез рассчитывал на разработку и установка такой СУ на ракетную технику. Как и для американцев, для наших конструкторов, проектирование оказалось не сложным. Все упиралось в практическое исполнение. Требовался и ядерный реактор, минимальных размеров и массы. Этот реактор создавался с постоянной оглядкой на его вес. Сотрудникам, которым удавалось продумать практическое снижение массы реактора, хотя бы на 5 грамм, выплачивалась денежная премия. В итоге он получился настолько компактным, что вызвал недоверие самого Курчатова. Увидев его, он подумал, что ему показали предполагаемый макет. Испытывали реактор на Семипалатинском полигоне. И у наших возник вопрос: как защититься от сильнейшего смертоносного излучения и выброса радиоактивных элементов в атмосферу? При падении самолета с реактором, произошла бы экологическая катастрофа, сравнимая с той что произошла в Чернобыле. Это тоже не могло сбрасываться со счетов. В итоге, главной целью определялось – обеспечение максимальной и всесторонней безопасности.

Итак, Ту-95 стал подниматься с реактором на Семипалатинском полигоне с 1961 г. Реактор был закреплен в хвостовой части самолета. Для защиты экипажа от радиации, кабину отгородили двумя плитами. Первая плита, толщиной 5 см, из свинца и вторая, толщиной 20 см из полиэтилена и церезина. Летчики все равно побаивались таких полетов и применяли собственные методы защиты. После полета, просто выпивали стакан-другой водки. В этом же году на Ту- 95 были установлены две ядерные СУ Н. Кузнецова (НК-14А) с двумя, уже имеющимися ТВД Н. Кузнецова (НК-12). Эта модификация носила наименование Ту-119.

Появились первые после испытательные расчеты. Выяснилось, что за полноценный полет в течении 2-х суток, экипаж бы получил облучение в 5 Бэр. Для сравнения: облучение операторов АЭС составляет 2 Бэра в год! Планер получал настолько мощное облучение, что после полета его помещали на несколько недель, в наглухо закрытый отстойник. Вспоминает 2-й пилот – атомолетчик Горюнов:

«Мы все получали дозы, но не обращали на это внимание. Из 2-х экипажей в живых осталось только трое: штурман-практикант, штурман и я. Первым умер бортмеханик, через год после полетов».

Во время правления Хрущева, авиация перестала иметь былую поддержку в правительстве, в пользу ракетного вооружения. Ракеты с ядерным двигателем, так же активно разрабатывались, под началом КБ С. Лавочкина. Однако до практических испытаний не дошло: Семен Михайлович скончался от сердечного приступа прямо на испытательном полигоне. Работы были приостановлены, т.к. не удалось достигнуть приемлемого уровня экологической безопасности, во время запуска и полета ракеты. Но это не был закат проекта нашего атомолета.

Второе рождение ядерного самолета

При смещении Н. С. Хрущева и приходе к правлению Л. И. Брежнева, авиация вновь обрела должное покровительство руководства. В том числе и атомолет. Но здесь рассматривался уже не бомбардировщик, а противолодочный самолет, предназначенный для выслеживания и патрулирования американских атомных субмарин. Здесь, как платформа для установки реактора и СУ, предполагался грузоподъемный Ан-22. И вот эта схема оказалась передовой. И в этом мы оказались впереди планеты всей! Во первых, в Ан-22 можно было установить более тяжелую и надежную защиту от излучения, во вторых, соединить реактор и двигатели НК-12 уже представлялось не сложным, т.к. такая же схема была и на Ту-95, в третьих, такого самолета, как Ан-22, американцы попросту не имели. Экипаж этого охотника за субмаринами, при необходимости, мог продержаться в воздухе 2 недели.

Реализацию проекта, к сожалению или к счастью, затормозили, начавшаяся разрядка и министр авиационной промышленности П. Дементьев. Он вообще без энтузиазма рассматривал идею атомолета. Его фраза: «Итак самолеты падают, а тут еще и нейтроны жужжать будут». Программу ядерного Ан-22 тоже закрыли.

Закрытие программы атомолета

Разработчики не сдавались. Была попытка внедрения ядерной СУ в конструкции экранопланов, которые разрабатывались в КБ Р. Е. Алексеева. Именно этот конструктор создал гражданские суда на подводных крыльях. Знаменитые «Ракеты». И вроде бы очень хорошее начинание! Но дошло до того, что военные чиновники не смогли придти к единому решению: кто же будет командовать родом войск, использовавших подобную технику, ВВС, ВМФ или еще кто? По сути, из-за ленивой недальновидности военных чинов экранопланы были забыты вообще, как военная или гражданская техника. Гениальный конструктор Ростислав Алексеев и его КБ перестали получать поддержку руководства. В итоге, КБ вообще было расформировано, Р. Алексеев вскоре умер...

Окончательная, жирная точка на проекте была поставлена в 1969г. вследствие все той же разрядки, и недальновидности и лени военных чиновников. Практически законченная работа была невостребована и забыта. Но цель была достигнута. Наш атомолет «залетел» гораздо дальше американского.

М-60 с двигателями соосной схемы

Гидросамолет М-60М

Вариант компоновки гидросамолета М-60М

Профиль полета М-30

Береговая база атомных гидросамолетов

Схема высотного бомбардировщика М-30

Появление атомной бомбы породило у обладателей этого чудо-оружия искушение выиграть войну всего несколькими точными ударами по промышленным центрам противника. Останавливало их только то, что эти центры располагались, как правило, в глубоком и хорошо защищенном тылу. Все послевоенные силы сосредоточились как раз на надежных средствах доставки «спецгруза». Выбор оказался невелик — баллистические и крылатые ракеты и сверхдальняя стратегическая авиация. В конце 40-х весь мир склонился к бомбардировщикам: на развитие дальней авиации были выделены такие гигантские средства, что последующее десятилетие стало «золотым» для развития авиации. За короткое время в мире появилось множество самых фантастических проектов и летательных аппаратов. Даже обескровленная войной Великобритания блеснула великолепными стратегическими бомбардировщиками Valient и Vulcan. Но самыми невероятными проектами были стратегические сверхзвуковые бомбардировщики с атомными силовыми установками. Даже спустя полстолетия они завораживают своей смелостью и безумием.

Атомный след

В 1952 году в США взлетает легендарный B-52, через год — первый в мире сверхзвуковой тактический бомбардировщик A-5 Vigilante, а еще через три — сверхзвуковой стратегический XB-58 Hustler. СССР не отставал: одновременно с B-52 в воздух поднимается стратегический межконтинентальный бомбардировщик Ту-95, а 9 июля 1961 года весь мир шокирует показанный на авиапараде в Тушино гигантский сверхзвуковой бомбардировщик М-50, который, промчавшись над трибунами, сделал горку и растворился в небе. Мало кто догадывался, что это был последний полет супербомбардировщика.

Дело в том, что радиус полета построенного экземпляра не превышал 4000 км. И если для США, окруживших СССР военными базами, этого было достаточно, то для достижения американской территории с советских аэродромов требовалась дальность не менее 16 тыс. км. Расчеты показывали, что даже при двух заправках топливом дальность М-50 со «спецгрузом» массой 5 т не превышала 14 тыс. км. При этом такой полет требовал целое озеро топлива (500 т) для бомбардировщика и топливозаправщиков. Для поражения же удаленных целей на территории США и свободного выбора трассы полета для обхода районов ПВО требовалась дальность в 25 тыс. км. Обеспечить ее на сверхзвуковом полете могли только самолеты с ядерными силовыми установками.

Подобный проект только сейчас кажется диким. В начале 50-х он казался не более экстравагантным, чем размещение реакторов на подводных лодках: и то и другое давало практически неограниченный радиус действия. Вполне обычным постановлением Совета Министров СССР от 1955 года ОКБ Туполева было предписано создать на базе бомбардировщика Ту-95 летающую атомную лабораторию, а ОКБ Мясищева — выполнить проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора Архипа Люльки».

Специальные двигатели

Турбореактивный двигатель с атомным реактором (ТРДА) по конструкции очень сильно напоминает обычный турбореактивный двигатель (ТРД). Только если в ТРД тяга создается расширяющимися при сгорании керосина раскаленными газами, то в ТРДА воздух нагревается, проходя через реактор.

Активная зона авиационного атомного реактора на тепловых нейтронах набиралась из керамических тепловыделяющих элементов, в которых имелись продольные шестигранные каналы для прохода нагреваемого воздуха. Расчетная тяга разрабатываемого двигателя должна была составить 22,5 т. Рассматривалось два варианта компоновки ТРДА — «коромысло», при котором вал компрессора располагался вне реактора, и «соосный», где вал проходил по оси реактора. В первом варианте вал работал в щадящем режиме, во втором требовались специальные высокопрочные материалы. Но соосный вариант обеспечивал меньшие размеры двигателя. Поэтому одновременно прорабатывались варианты с обеими двигательными установками.

Первым в СССР самолетом с атомным двигателем должен был стать бомбардировщик М-60, разрабатываемый на основе существующего М-50. 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.

Летающий Чернобыль

При взгляде на эскизы и макеты всех атомных самолетов Мясищева сразу бросается в глаза отсутствие традиционной кабины экипажа: она неспособна 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 до 25% массы самолета — более 60 т! Радиоактивность внешнего воздуха (ведь он проходил через реактор) исключала возможность использования его для дыхания, поэтому для наддува кабины использовалась кислородноазотная смесь в пропорции 1:1, получаемая в специальных газификаторах 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.

Катапультная установка состояла из кресла и защитного контейнера, ограждающего экипаж не только от сверхзвукового воздушного потока, но и от мощного радиационного излучения двигателя. Задняя стенка имела 5сантиметровое свинцовое покрытие.

Понятно, что поднять в воздух, а тем более посадить 250-тонную машину, прильнув к окуляру перископа, было практически невозможно, поэтому бомбардировщик оборудовался полностью автоматической системой самолетовождения, которая обеспечивала автономный взлет, набор высоты, заход и наведение на цель, возвращение и посадку. (Все это в 50-х годах — за 30 лет до автономного полета «Бурана»!)

После того как выяснилось, что самолет сможет решать практически все задачи сам, появилась логическая идея сделать беспилотный вариант — легче как раз на те самые 60 т. Отсутствие громоздкой кабины также уменьшало на 3 м диаметр самолета и на 4 м — длину, что позволяло создать аэродинамически более совершенный планер по типу «летающее крыло». Однако в ВВС проект поддержки не нашел: считалось, что беспилотный самолет не в состоянии обеспечить маневр, необходимый в создавшейся конкретной обстановке, что приводит к большей поражаемости беспилотного аппарата.

Пляжный бомбардировщик

Наземный комплекс обслуживания атомных самолетов представлял собой не менее сложное сооружение, чем сами машины. Ввиду сильного радиационного фона практически все работы были автоматизированы: заправка, подвеска вооружения, доставка экипажа. Атомные двигатели хранились в специальном хранилище и монтировались на самолете непосредственно перед вылетом. Мало того, облучение материалов в полете потоком нейтронов приводило к активации конструкции самолета. Остаточное излучение было настолько сильным, что делало невозможным свободный подход к машине без применения специальных мер в течение 23 месяцев после снятия двигателей. Для отстоя таких самолетов в аэродромном комплексе отводились специальные площадки, а конструкция самих машин предусматривала быстрый монтаж основных блоков посредством манипуляторов. Гигантская масса атомных бомбардировщиков требовала особых взлетных полос, с толщиной покрытия около 0,5 м. Ясно было, что такой комплекс в случае начала войны был чрезвычайно уязвим.

Именно поэтому под индексом М-60М параллельно разрабатывался сверхзвуковой гидросамолет с атомным двигателем. Каждый район базирования таких самолетов, рассчитанный на обслуживание 10−15 гидросамолетов, занимал участок побережья в 50−100 км, что обеспечивало достаточную степень рассредоточения. Базы могли располагаться не только на юге страны. В СССР был тщательно изучен опыт Швеции по поддержанию в 1959 году водных акваторий круглый год в незамерзающем состоянии. Используя несложное оборудование для подачи воздуха по трубам, шведам удалось обеспечить циркуляцию теплых слоев воды со дна водоемов. Сами базы предполагалось строить в мощных прибрежных скальных массивах.

Атомный гидросамолет был довольно необычной компоновки. Воздухозаборники были удалены от поверхности воды на 1,4 м, что исключало попадание в них воды при волнении до 4-х баллов. Реактивные сопла нижних двигателей, расположенные на высоте 0,4 м, в случае необходимости наполовину перекрывались специальными заслонками. Впрочем, целесообразность заслонок подвергалась сомнению: гидросамолет должен был находиться на воде только с включенными двигателями. Со снятыми реакторами самолет базировался в специальном самоходном доке.

Для взлета с водной поверхности применялась уникальная комбинация выдвижных подводных крыльев, носовой и подкрыльевых гидролыж. Подобная конструкция на 15% снижала площадь поперечного сечения самолета и уменьшала его массу. Гидросамолет М-60М, как и сухопутный родственник М-60, мог находиться с боевой нагрузкой в 18 т на высоте 15 км более суток, что позволяло решать основные поставленные задачи. Однако сильное предполагаемое радиационное загрязнение мест базирования привело к тому, что в марте 1957 года проект был закрыт.

По следам подводных лодок

Закрытие проекта М-60 вовсе не означало прекращение работ над атомной тематикой. Был поставлен крест только на атомных силовых установках с «открытой» схемой — когда атмосферный воздух проходил напрямую через реактор, подвергаясь сильному радиационному заражению. Надо отметить, что проект М-60 начинал разрабатываться, когда еще не было даже опыта создания атомных подводных лодок. Первая АПЛ К-3 «Ленинский комсомол» была спущена на воду в 1957-м — как раз в год прекращения работ над М-60. Реактор К-3 работал по «закрытой» схеме. В реакторе происходил нагрев теплоносителя, который потом превращал воду в пар. Ввиду того, что теплоноситель постоянно находился в замкнутом изолированном контуре, радиационного заражения окружающей среды не происходило. Успех такой схемы во флоте активизировал работы в этой области и в авиации. Постановлением правительства от 1959 года ОКБ Мясищева поручается разработка нового высотного самолета М-30 с атомной силовой установкой «закрытого» типа. Самолет предназначался для нанесения ударов бомбами и управляемыми ракетами по особо важным малоразмерным целям на территории США и авианосным ударным соединениям на океанских просторах.

Разработка двигателя для нового самолета была поручена ОКБ Кузнецова. При проектировании конструкторы столкнулись с неприятным парадоксом — падением тяги атомного двигателя с понижением высоты. (Для обычных самолетов все было в точности наоборот — тяга падала с набором высоты.) Начались поиски оптимальной аэродинамической схемы. В конце концов остановились на схеме «утка» с крылом переменной стреловидности и пакетным расположением двигателей. Единый реактор по мощным замкнутым трубопроводам должен был доставлять жидкий теплоноситель (литий и натрий) к 6 воздушно-реактивным двигателям НК-5. Предусматривалось дополнительное использование углеводородного топлива на взлете, выходе на крейсерскую скорость и выполнении маневров в районе цели. К середине 60-го года предварительный проект М30 был готов. В связи с гораздо меньшим радиоактивным фоном от новой двигательной установки, существенно была облегчена защита экипажа, а кабина получила остекление из свинцового стекла и плексигласа общей толщиной 11 см. В качестве основного вооружения предусматривались две управляемые ракеты К-22. По планам подняться в воздух М-30 должен был не позже 1966 года.

Кнопочная война

Однако в 1960 году произошло историческое совещание по перспективам развития стратегических систем оружия. В результате Хрущев принял решения, за которые его до сих пор называют могильщиком авиации. По правде говоря, Никита Сергеевич тут ни при чем. На совещании ракетчики во главе с Королевым выступили куда более убедительно, чем разобщенные авиастроители. На вопрос, сколько времени требуется на подготовку вылета стратегического бомбардировщика с ядерным боеприпасом на борту, самолетчики ответили — сутки. Ракетчикам потребовались минуты: «Нам бы только гироскопы раскрутить». К тому же им не требовались многокилометровые дорогостоящие взлетно-посадочные полосы. Преодоление бомбардировщиками средств ПВО также вызывало большие сомнения, тогда как эффективно перехватывать баллистические ракеты не научились до сих пор. Вконец сразила военных и Хрущева красочно описанная ракетчиками перспектива «кнопочной войны» будущего. Результат совещания — самолетостроителям было предложено взять на себя часть заказов по ракетным темам. Все самолетные проекты были приостановлены. М-30 стал последним авиационным проектом Мясищева. В октябре ОКБ Мясищева окончательно переводится на ракетно-космическую тематику, а сам Мясищев отстраняется от должности руководителя.

Будь авиаконструкторы в 1960 году более убедительны, как знать, какие бы самолеты летали сегодня в небе. А так, нам остается только любоваться смелыми мечтами на обложке «Популярной механики» и восхищаться сумасшедшими идеями 60-х.

О летательных аппаратах, а если быть более точным - крылатых ракетах с ядерным двигателем, широкая общественность заговорила не так давно. О том, что они существуют, разрабатываются и испытываются, стало известно после соответствующего заявления президента РФ весной этого года.

Между тем сама идея поместить атомную энергетическую установку на летательный аппарат не нова - подобного рода машины разрабатывались и даже испытывались в СССР, причем чуть более чем через десять лет после завершения Великой Отечественной войны.

В 1950-е годы прошлого столетия в СССР, в отличие от США, создание бомбардировщика, движимого атомной энергией, рассматривалось не просто как желательная, а как жизненно необходимая задача. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств.

Ту-95ЛАЛ

Во-первых, огромного, подавляющего преимущества Соединенных Штатов с точки зрения самой возможности атомной бомбардировки территории потенциального противника. Действуя с десятков военно-воздушных баз в Европе, на Ближнем и Дальнем Востоке, самолеты США, даже обладая дальностью полета всего 5-10 тысяч км, могли достичь любой точки СССР и вернуться обратно. Советские же бомбардировщики вынуждены были работать с аэродромов на собственной территории и для аналогичного рейда на США должны были преодолеть 15-20 тысяч км. Самолетов с такой дальностью в СССР не было вообще.

Первые советские стратегические бомбардировщики М-4 и Ту-95 могли «накрыть» лишь самый север США и сравнительно небольшие участки обоих побережий. Но даже этих машин в 1957 году насчитывалось всего 22. А количество американских самолетов, способных наносить удары по СССР, достигло к тому времени 1800! Причем это были первоклассные бомбардировщики-носители атомного оружия В-52, В-36, В-47, а через пару лет к ним присоединились сверхзвуковые В-58.

А. Н. Туполев и И. Ф. Незваль

Исправить это положение мог лишь самолет с атомным двигателем, способным обеспечить практически неограниченное время нахождения машины в воздухе. В рамках создания советского атомного бомбардировщика в конце 1957 года к осуществлению этой грандиозной идеи наряду с другими организациями было подключено ОКБ А. Н. Туполева. Ему было поручено создание специальной летающей атомной лаборатории (ЛАЛ).

Конкретно этой темой должен был заниматься филиал ОКБ А. Н. Туполева в небольшом подмосковном поселке Томилино. Его начальником в 1957-м был назначен один из старейших соратников генерального конструктора будущий Герой Социалистического труда Иосиф Фомич Незваль.

Томилинский филиал

Став начальником филиала, Незваль начал с укрепления конструкторского бюро. В Томилино переехала группа конструкторов в составе около сорока человек.

С назначением Незваля начальником Томилинского филиала он по существу стал директором предприятия и по положению должен был заниматься не только конструкторским бюро, но и производством, снабжением, кадрами, бытом, строительством и прочими вопросами. Словом, на него свалилось множество проблем, которыми ему раньше заниматься не приходилось. Но Незваль с этим справился.

Атомный реактор

Средняя часть ЛАЛ

Совместно со специальным научно-исследовательским институтом, вспоминал Незваль, ОКБ поручалась установка на самолет реактора небольшой мощности с целью изучения его влияния на экипаж и радиоэлектронную аппаратуру. На этом этапе в задачу ОКБ входила разработка наиболее компактного размещения на специальной платформе как самого объекта, так и всех необходимых для его нормальной работы систем.

Эта платформа в собранном виде должна была при помощи лебедок подниматься внутрь фюзеляжа через специальный люк и там закрепляться на замках. Платформа с реактором должна была периодически подвергаться осмотру, в связи с чем требовалось, чтобы она могла свободно опускаться на землю.

Подъемная платформа с атомным реактором

Производственное выполнение стенда и доработка самолета под установку платформы с реактором были также возложены на Томилинский филиал. Для сооружения использовали имевшуюся на заводе среднюю часть фюзеляжа Ту-95, которая после необходимых доработок и усилений конструкции была установлена на специальных опорах с ложементами на высоте, соответствующей стояночному положению самолета. Эта часть работы для конструкторов являлась привычной и никакой сложности не представляла.

Что касается материалов, примененных для защиты от радиоактивного излучения, то здесь оказалось много нового и неизвестного. В частности, для биологической защиты были применены совершенно новые материалы, с которыми конструкторы до этого не имели дела. Инженерам пришлось работать с такими веществами, как полиэтилен и церезин с присадкой карбида бора. Для их обработки потребовалось разработать совершенно новую технологию.

Состав этих материалов и рецептура их изготовления были разработаны начальником лаборатории неметаллов филиала А. С. Файнштейном совместно со специалистами из советской химической промышленности. Эти материалы были проверены в специальном институте и были признаны пригодными для применения как на стендовой установке, так и для самолета. Они поставлялись в виде небольших кубиков, которые надо было соединять друг с другом в крупные блоки, а затем придавать им нужную конфигурацию.

Состыкованные части фюзеляжа ЛАЛ

Когда стенд был полностью закончен, посмотреть на него приехали руководители специального института. Осмотрев стенд детально, они были поражены той компактностью, с которой была сделана платформа с установкой реактора и всего оборудования.

В 1958 году стенд был полностью закончен и перевезен на один из восточных аэродромов, где уже было выделено место для его постоянного пребывания. В 1959 году состоялся первый его запуск. Полученные результаты оказались вполне удовлетворительными и позволили выполнять аналогичные работы по этой теме и на самолете.

Летные испытания

К весне 1961-го «…самолет стоял на аэродроме под Москвой, - вспоминал один из его создателей, ученый-атомщик Н. Н. Пономарев-Степной, - и приехал А. Н. Туполев с министром П. В. Дементьевым, чтобы посмотреть на него. Туполев объяснял систему защиты человека от излучений: „…Надо, чтобы ни малейшей щели не было, иначе нейтроны через нее выйдут“. „Ну и что?“ - не понял министр. И тогда Туполев объяснил по-простому: „В морозный день ты выйдешь на летное поле, и ширинка у тебя будет расстегнута - все замерзнет!“ Министр рассмеялся - мол, теперь с нейтронами все понятно…»

ЛАЛ в полете

С мая по август 1961 года на Ту-95ЛАЛ было выполнено 34 полета. Самолетом управляли летчики-испытатели М. М. Нюхтиков, Е. А. Горюнов, М. А. Жила и другие, ведущим по машине был инженер Н. В. Лашкевич. В летных испытаниях участвовали руководитель эксперимента ученый-атомщик Н. Пономарев-Степной и оператор В. Мордашев.

Испытания Ту-95ЛАЛ показали высокую эффективность примененной атомной установки и системы радиационной защиты, но при этом выявили ее громоздкость, слишком большой вес и необходимость дальнейшего совершенствования. А главной опасностью атомного самолета была признана возможность его аварии и заражения больших пространств.

Кроме того, затраты на создание самолета с атомной установкой были оценены в 1 миллиард советских рублей, поэтому из-за высокой стоимости в финансировании работ было отказано.

Данные, полученные в ходе испытаний Ту-95ЛАЛ, позволили ОКБ А. Н. Туполева совместно со смежными организациями разработать крупномасштабную, рассчитанную на два десятилетия программу развития тяжелых боевых самолетов с ядерными силовыми установками. Однако реализации этого проекта помешали конец холодной войны и распад Советского Союза.

Проект стратегического атомного бомбардировщика М-60

Начнем с того, что 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. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств. Во-первых, огромного, подавляющего преимущества Штатов с точки зрения самой возможности атомной бомбардировки территории потенциального противника. Действуя с десятков военно-воздушных баз в Европе, на Ближнем и Дальнем Востоке, самолеты США, даже обладая дальностью полета всего 5-10 тыс. км, могли достичь любой точки СССР и вернуться обратно. Советские же бомбардировщики вынуждены были работать с аэродромов на собственной территории, и для аналогичного рейда на США должны были преодолеть 15-20 тыс. км. Самолетов с такой дальностью в СССР не было вообще. Первые советские стратегические бомберы М-4 и Ту-95 могли «накрыть» лишь самый север США и сравнительно небольшие участки обоих побережий. Но даже этих машин в 1957 г. насчитывалось всего 22. А количество американских самолетов, способных наносить удары по СССР, достигло к тому времени 1800! Причем это были первоклассные бомбардировщики-носители атомного оружия В-52, В-36, В-47, а через пару лет к ним присоединились сверхзвуковые В-58.

Туполевская летающая лаборатория, построенная на базе Ту-95 в рамках проекта «119″, оказалась фактически единственным летательным аппаратом, на котором идея атомной силовой установки была хоть как-то реализована в металле.

Во-вторых, задача создания реактивного бомбардировщика необходимой дальности полета с обычной силовой установкой в 1950-е гг. представлялась непреодолимо сложной. Тем более, сверхзвукового, потребность в котором диктовалась стремительным развитием средств ПВО. 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. То есть, только за один вылет полк бомбардировщиков мог израсходовать более 10 тыс. т керосина! Даже простое накопление таких запасов топлива вырастало в огромную проблему, не говоря уже о безопасном хранении и защите от возможных ударов с воздуха.

В то же время, в стране существовала мощная научно-производственная база для решения различных задач применения ядерной энергии. Свое начало она брала от Лаборатории № 2 Академии наук СССР, организованной под руководством И.В.Курчатова в самый разгар Великой отечественной войны - в апреле 1943 г. Вначале главной задачей ученых-ядерщиков было создание урановой бомбы, однако затем начался активный поиск других возможностей использования нового вида энергии. В марте 1947 г. – лишь на год позже, чем в США – в СССР впервые на государственном уровне (на заседании Научно-технического совета Первого главного управления при Совете Министров) подняли проблему использования тепла ядерных реакций в энергосиловых установках. Совет принял решение начать систематические исследования в этом направлении с целью разработки научных основ получения с помощью деления ядер электроэнергии, а также приведения в движение кораблей, подводных лодок и самолетов.

Научным руководителем работ стал будущий академик А.П.Александров. Рассматривались несколько вариантов ядерных авиационных силовых установок: открытого и закрытого цикла на основе прямоточных, турбореактивных и турбовинтовых двигателей. Разрабатывались различные типы реакторов: с воздушным и с промежуточным жидкометаллическим охлаждением, на тепловых и быстрых нейтронах и т.д. Исследовались приемлемые для применения в авиации теплоносители и способы защиты экипажа и бортового оборудования от воздействия излучения. В июне 1952 г. Александров докладывал Курчатову: «…Наши знания в области атомных реакторов позволяют поставить вопрос о создании в ближайшие годы двигателей на атомной энергии, применяемых для тяжелых самолетов…».

Однако чтобы идея пробила себе дорогу, понадобилось еще три года. За это время успели подняться в небо первые М-4 и Ту-95, в Подмосковье начала работать первая в мире атомная электростанция, началась постройка первой советской атомной подлодки. Наша агентура в США стала передавать сведения о проводимых там масштабных работах по созданию атомного бомбардировщика. Эти данные воспринимались как подтверждение перспективности нового вида энергии для авиации. Наконец, 12 августа 1955 г. вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, предписывавшее ряду предприятий авиационной промышленности начать работы по атомной тематике. В частности, ОКБ-156 А.Н.Туполева, ОКБ-23 В.М.Мясищева и ОКБ-301 С.А.Лавочкина должны были заняться проектированием и постройкой летательных аппаратов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова и ОКБ-165 А.М.Люльки - разработкой таких СУ.

Наиболее простая в техническом отношении задача была поставлена перед ОКБ-301, возглавлявшимся С.А.Лавочкиным – разработать экспериментальную крылатую ракету «375» с ядерным прямоточным воздушно-реактивным двигателем конструкции ОКБ-670 М.М.Бондарюка. Место обычной камеры сгорания в этом двигателе занимал реактор, работавший по открытому циклу – воздух протекал прямо сквозь активную зону. За основу конструкции планера ракеты были приняты разработки по межконтинентальной крылатой ракете «350» с обычным ПВРД. Несмотря на сравнительную простоту, тема «375» не получила сколько-нибудь значительного развития, а смерть С.А.Лавочкина в июне 1960 г. и вовсе поставила точку в этих работах.

Атомный ТРД схемы «коромысло»

Атомный ТРД «соосной» схемы

Одна из возможных компоновок атомного гидросамолета Мясищева

Проект атомной летающей лаборатории
на базе М-50

Проект стратегического атомного бомбардировщика М-30

Коллективу Мясищева, занятому тогда созданием М-50, предписывалось выполнить предварительный проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора А.М.Люлька». В ОКБ тема получила индекс «60», ведущим конструктором по ней назначили Ю.Н.Труфанова. Поскольку в самых общих чертах решение задачи виделось в простом оснащении М-50 двигателями на ядерной энергии, причем работающими по открытому циклу (из соображений простоты), то считалось, что М-60 станет первым в СССР атомным самолетом. Однако уже к середине 1956 г. выяснилось, что так просто поставленную задачу не решить. Оказалось, что машина с новой СУ обладает целым рядом специфических особенностей, с которыми авиаконструкторы никогда ранее не сталкивались. Новизна возникших проблем была столь большой, что никто в ОКБ, да и во всей могучей советской авиапромышленности даже понятия не имел, с какой стороны подойти к их решению.

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, в т.ч. обзор с рабочих мест и аварийное покидание? Вторая проблема – резкое ухудшение свойств привычных конструкционных материалов, вызванное мощными потоками радиации и тепла, исходящими от реактора. Отсюда - необходимость создавать новые материалы. Третья - необходимость разработки совершенно новой технологии эксплуатации атомных самолетов и постройки соответствующих авиабаз с многочисленными подземными сооружениями. Ведь оказалось, что после остановки двигателя открытого цикла ни один человек к нему не сможет подойти еще 2-3 месяца! А значит, есть необходимость в дистанционном наземном обслуживании самолета и двигателя. Ну и, конечно, проблемы безопасности - в самом широком понимании, особенно в случае аварии такого самолета.

Осознание этих и многих других проблем камня на камне не оставило от первоначальной идеи использовать планер М-50. Конструкторы сосредоточились на поиске новой компоновки, в рамках которой упомянутые проблемы представлялись решаемыми. При этом основным критерием выбора расположения атомной силовой установки на самолете было признано максимальное ее удаление от экипажа. В соответствии с этим был разработан эскизный проект М-60, на котором четыре атомных ТРД располагались в хвостовой части фюзеляжа попарно в «два этажа», образуя единый ядерный отсек. Самолет имел схему среднеплана с тонким свободнонесущим трапециевидным крылом и таким же горизонтальным оперением, расположенным на вершине киля. Ракетное и бомбовое вооружение планировалось размещать на внутренней подвеске. Длина самолета должна была составлять порядка 66 м, взлетная масса - превысить 250 т, а крейсерская скорость полета – 3000 км/ч на высоте 18000-20000 м.

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, получаемую в специальных газификаторах путем испарения жидких газов, находящихся на борту. Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться перископами, телевизионным и радиолокационным экранами, а также установкой полностью автоматической системы управления самолетом. Последняя должна была обеспечивать все этапы полета, включая взлет и посадку, выход на цель и т.д. Это логически подводило к идее беспилотного стратегического бомбардировщика. Однако в ВВС настаивали на пилотируемом варианте как более надежном и гибком в использовании.

Наземный стенд для испытаний реактора

Ядерные турбореактивные двигатели для М-60 должны были развивать взлетную тягу порядка 22500 кгс. ОКБ А.М.Люльки разрабатывало их в двух вариантах: «соосной» схемы, в которой кольцевой реактор располагался позади обычной камеры сгорания, и сквозь него проходил вал турбокомпрессора; и схемы «коромысло» - с изогнутой проточной частью и выведением реактора за пределы вала. Мясищевцы пытались применить и тот, и другой тип двигателя, находя в каждом из них как преимущества, так и недостатки. Но главный вывод, который содержался в Заключении к предварительному проекту М-60, звучал так: «…наряду с большими трудностями создания двигателя, оборудования и планера самолета возникают совершенно новые проблемы обеспечения наземной эксплуатации и защиты экипажа, населения и местности в случае вынужденной посадки. Эти задачи… еще не решены. В то же время, именно возможностью решения этих проблем определяется целесообразность создания пилотируемого самолета с атомным двигателем». Воистину пророческие слова!

Чтобы перевести решение названных проблем в практическую плоскость, В.М.Мясищев начал разработку проекта летающей лаборатории на основе М-50, на которой один атомный двигатель размещался бы в носовой части фюзеляжа. А с целью радикального повышения живучести баз атомных самолетов в случае начала войны было предложено вообще отказаться от использования бетонных ВПП, а атомный бомбардировщик превратить в сверхзвуковую (!) летающую лодку М-60М. Этот проект разрабатывался параллельно сухопутному варианту и сохранял с ним значительную преемственность. Конечно, при этом крыло и воздухозаборники двигателей были максимально подняты над водой. Взлетно-посадочные устройства включали в себя носовую гидролыжу, подфюзеляжные выдвижные подводные крылья и поворотные поплавки боковой устойчивости на концах крыла.

Размещение реактора и датчиков облучения на Ту-95ЛАЛ

Проблемы перед конструкторами стояли сложнейшие, однако работа шла, и складывалось впечатление, что все трудности можно преодолеть в сроки, существенно меньшие, чем повысить дальность полета обычных самолетов. В 1958 г. В.М.Мясищев по заданию Президиума ЦК КПСС подготовил доклад «Состояние и возможные перспективы стратегической авиации», в котором однозначно утверждал: «…В связи со значительной критикой проектов М-52К и М-56К [бомбардировщики на обычном топливе, – авт.] Министерством обороны по линии недостаточности радиуса действия таких систем, нам представляется полезным сосредоточить все работы по стратегическим бомбардировщикам на создании сверхзвуковой бомбардировочной системы с атомными двигателями, обеспечивающей необходимые дальности полета для разведки и для точечного бомбометания подвесными самолетами-снарядами и ракетами по подвижным и неподвижным целям».

Мясищев имел в виду, прежде всего, новый проект стратегического бомбардировщика-ракетоносца с ядерной силовой установкой закрытого цикла, которую проектировало ОКБ Н.Д.Кузнецова. Эту машину он рассчитывал создать за 7 лет. В 1959 г. для нее была выбрана аэродинамическая схема «утка» с треугольными крылом и передним оперением значительной стреловидности. Шесть ядерных турбореактивных двигателей предполагалось расположить в хвостовой части самолета и объединить в один или два пакета. Реактор размещался в фюзеляже. В качестве теплоносителя предполагалось использовать жидкий металл: литий или натрий. Двигатели имели возможность работать и на керосине. Закрытый цикл работы СУ позволял сделать кабину экипажа вентилируемой атмосферным воздухом и намного снизить вес защиты. При взлетной массе примерно 170 т масса двигателей с теплообменниками предполагалась 30 т, защита реактора и кабины экипажа 38 т, полезная нагрузка 25 т. Длина самолета получалась около 46 м при размахе крыла примерно 27 м.

Первый полет М-30 планировался на 1966 г., однако ОКБ-23 Мясищева не успело даже приступить к рабочему проектированию. Постановлением правительства ОКБ-23 Мясищева привлекли к разработке многоступенчатой баллистической ракеты конструкции ОКБ-52 В.Н.Челомея, а осенью 1960 г. ликвидировали как самостоятельную организацию, сделав филиалом №1 этого ОКБ и полностью переориентировав на ракетно-космическую тематику. Таким образом, задел ОКБ-23 по атомным самолетам не был воплощен в реальные конструкции.

Ту-95ЛАЛ. На переднем плане - контейнер с датчиком излучения

В отличие от коллектива В.М.Мясищева, пытавшегося создать сверхзвуковой стратегический самолет, перед ОКБ-156 А.Н.Туполева первоначально поставили более реальную задачу – разработать дозвуковой бомбардировщик. Практически эта задача была точно такой же, как стоявшая перед американскими конструкторами – оснастить реактором уже существующую машину, в данном случае Ту-95. Однако не успели туполевцы даже осмыслить предстоявшую работу, как в декабре 1955 г. по каналам советской разведки стали поступать сообщения о проведении в США испытательных полетов В-36 с реактором на борту. Вспоминает Н.Н.Пономарев-Степной, ныне академик, а в те годы еще молодой сотрудник курчатовского института: «…Однажды Меркину [один из ближайших коллег Курчатова, – авт.] позвонил Курчатов и сказал, что у него есть данные о том, что в Америке самолет с реактором летал. Он сейчас идет в театр, но к концу спектакля у него должна быть информация о возможности такого проекта. Меркин собрал нас. Это был «мозговой штурм». Мы пришли к выводу, что такой самолет есть. У него на борту находится реактор, но летает он на обычном топливе. А в воздухе идет исследование того самого рассеивания потока излучения, которое нас так волнует. Без таких исследований скомпоновать защиту на атомном самолете невозможно. Меркин поехал к театру, где и рассказал Курчатову о наших выводах. После этого Курчатов предложил Туполеву провести аналогичные эксперименты…».

28 марта 1956 г. вышло Постановление СМ СССР, согласно которому в ОКБ Туполева началось проектирование летающей атомной лаборатории (ЛАЛ) на базе серийного Ту-95. Непосредственные участники этих работ В.М.Вуль и Д.А.Антонов рассказывают о том времени: “…Первым делом, в соответствии со своей обычной методикой - сначала все ясно понять - А.Н.Туполев организовал цикл лекций-семинаров, на которых ведущие ученые-атомщики страны А.П.Александров, А.И.Лейпунский, Н.Н.Пономарев-Степной, В.И.Меркин и др. рассказывали нам о физических основах атомных процессов, устройстве реакторов, требованиях к защите, к материалам, системе управления и т.д. Очень скоро на этих семинарах начались оживленные обсуждения: как сочетать атомную технику с самолетными требованиями и ограничениями. Вот один из примеров таких дискуссий: 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 А.Н.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”.

Ту-95ЛАЛ. Обтекатели и воздухозаборник реактора

В ходе этих встреч были сформулированы и основные цели создания ЛАЛ, в т.ч. изучение влияния радиационного излучения на агрегаты и системы самолета, проверка эффективности компактной защиты от излучения, экспериментальное исследование отражения гамма- и нейтронного излучений от воздуха на различных высотах полета, освоение эксплуатации атомных силовых установок. Компактная защита стала одним из «ноу-хау» туполевцев. В отличие от ОКБ-23, проекты которого предусматривали помещение экипажа в капсулу со сферической защитой постоянной во всех направлениях толщины, конструкторы ОКБ-156 решили применить защиту переменной толщины. При этом максимальная степень защиты предусматривалась лишь от прямого излучения реактора, т.е сзади пилотов. В то же время, боковое и переднее экранирование кабины следовало свести к минимуму, обусловленному необходимостью поглощения излучения, отраженного от окружающего воздуха. Для точной оценки уровня отраженного излучения, в основном, и ставили летный эксперимент.

Для предварительного изучения и приобретения опыта работы с реактором предусматривалась постройка наземного испытательного стенда, проектные работы по которому были поручены Томилинскому филиалу ОКБ, возглавлявшемуся И.Ф.Незвалем. Стенд создавался на основе средней части фюзеляжа Ту-95, причем реактор установили на специальной платформе с подъемником, и при необходимости он мог опускаться. Радиационная защита на стенде, а затем и на ЛАЛ, изготовлялась с использованием совершенно новых для авиации материалов, для производства которых потребовались новые технологии.

Ту-95ЛАЛ. Демонтаж реактора.

В летающую лабораторию, получившую обозначение Ту-95ЛАЛ, был переоборудован серийный стратегический бомбардировщик Ту-95М №7800408 с четырьмя турбовинтовыми двигателями НК-12М мощностью по 15000 л.с. Все вооружение с самолета было снято. Экипаж и экспериментаторы находились в передней герметической кабине, где также размещался датчик, фиксировавший проникающее излучение. За кабиной был установлен защитный экран из свинцовой 5-см плиты и комбинированных материалов (полиэтилен и церезин) общей толщиной около 20 см. В бомбоотсеке, где в будущем должна была располагаться боевая нагрузка, был установлен второй датчик. За ним, ближе к хвосту самолета, располагался реактор. Третий датчик находился в задней кабине машины. Еще два датчика смонтировали под консолями крыла в несъемных металлических обтекателях. Все датчики были поворотными вокруг вертикальной оси для ориентации в нужную сторону.

Сам реактор был окружен мощной защитной оболочкой, также состоявшей из свинца и комбинированных материалов, и никакой связи с двигателями самолета не имел - служил только источником излучения. Дистиллированная вода использовалась в нем как замедлитель нейтронов и, одновременно, как теплоноситель. Нагретая вода отдавала тепло в промежуточном теплообменнике, входивший в замкнутый первичный контур циркуляции воды. Через его металлические стенки тепло отводилось в воду вторичного контура, в котором рассеивалось в водо-воздушном радиаторе. Последний продувался 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 круговая защита реактора считалась достаточно эффективной, в ней были предусмотрены открываемые в полете окна для проведения экспериментов по отраженному излучению. Окна позволяли создавать пучки излучения в различных направлениях. Управление их открытием и закрытием производилось с пульта экспериментаторов в кабине экипажа.

Проект атомного противолодочного самолета на базе Ту-114

Постройка Ту-95ЛАЛ и оснащение необходимым оборудованием заняли 1959-60 г. К весне 1961 г. «…самолет стоял на аэродроме под Москвой, - продолжает рассказ Н.Н.Пономарев-Степной, - и приехал Туполев с министром Дементьевым посмотреть на него. Туполев объяснял систему защиты от излучений: «…Надо, чтобы ни малейшей щели не было, иначе нейтроны через нее выйдут». «Ну и что?» - не понял министр. И тогда Туполев объяснил по-простому: «В морозный день ты выйдешь на летное поле, и ширинка у тебя будет расстегнута – все замерзнет!». Министр рассмеялся – мол, теперь с нейтронами все понятно…».

С мая по август 1961 г. на Ту-95ЛАЛ было выполнено 34 полета. Самолетом управляли летчики-испытатели М.М. Нюхтиков, Е.А. Горюнов, М.А. Жила и др., ведущим по машине был инженер Н.В.Лашкевич. В летных испытаниях участвовали руководитель эксперимента ученый-атомщик Н.Пономарев-Степной и оператор В.Мордашев. Полеты проходили как с «холодным» реактором, так и с работающим. Исследования радиационной обстановки в кабине пилотов и за бортом проводили физики В.Мадеев и С.Королев.

Испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, но при этом выявили ее громоздкость, слишком большой вес и необходимость дальнейшего совершенствования. А главной опасностью атомного самолета была признана возможность его аварии и заражения больших пространств ядерными компонентами.

Дальнейшая судьба самолета Ту-95ЛАЛ похожа на судьбы многих других самолетов в Советском Союзе – был уничтожен. После завершения испытаний он долгое время стоял на одном из аэродромов под Семипалатинском, а в начале 1970-х гг. был передан на учебный аэродром Иркутского военного авиационно-технического училища. Начальник училища генерал-майор С.Г.Калицов, прослуживший ранее много лет в дальней авиации, имел мечту о создании музея дальней авиации. Естественно, тепловыделяющие элементы из активной зоны реактора уже были изъяты. В горбачевский период сокращения стратегических вооружений самолет посчитали за боевую единицу, разобрали на части и выбросили на свалку, с которой он исчез в металлолом.

Программа предполагала, что в 1970-х гг. начнется проработка серии атомных сверхзвуковых тяжелых самолетов под единым обозначением “120” (Ту-120). Предполагалось, что все они будут оснащены ядерными ТРД закрытого цикла разработки ОКБ Н.Д.Кузнецова. Первым в этом ряду должен был стать дальний бомбардировщик, близкий по назначению к Ту-22. Самолет выполнялся по нормальной аэродинамической схеме и представлял собой высокоплан со стреловидными крылом и оперением, велосипедным шасси, реактором с двумя двигателями в хвостовой части фюзеляжа, на максимальном удалении от кабины экипажа. Вторым проектом был маловысотный ударный самолет с низкорасположенным треугольным крылом. Третьим стал проект дальнего стратегического бомбардировщика с

И все же туполевской программе, как и проектам Мясищева, не суждено было воплотиться в реальные конструкции. Пусть на несколько лет позже, но правительство СССР закрыло и ее. Причины, по большому счету, были такими же, что и в США. Главная – атомный бомбардировщик оказался неподъемно сложной и дорогой системой вооружения. Только что появившиеся межконтинентальные баллистические ракеты решали задачу тотального уничтожения противника гораздо дешевле, быстрее и, если так можно выразиться, гарантированней. Да и денег у советской страны не хватило - в тот период шло интенсивное развертывание МБР и ядерного подводного флота, на что уходили все средства. Свою роль сыграла и нерешенность проблем безопасной эксплуатации атомных самолетов. Политический азарт также покинул советское руководство: к тому времени американцы уже свернули работы в этой области, и догонять стало некого, а идти впереди слишком дорого и опасно.

В общем, установили реактор на платформу, закатили в Ан-22 № 01-07 и в начале сентября вылетели в Семипалатинск. От ОКБ Антонова в программе участвовали летчики В.Самоваров и С.Горбик, ведущий инженер по двигателям В.Воротников, начальник наземной бригады А.Эскин и я – ведущий конструктор по спецустановке. С нами был представитель ЦИАМ Б.Н.Омелин. На полигоне присоединились военные, ученые-ядерщики из Обнинска, всего набралось человек 100. Руководил группой полковник Герасимов. Программа испытаний была названа «Аист», и мы нарисовали на боку реактора маленький силуэт этой птицы. На самолете никаких особенных внешних обозначений не было. Все 23 полета по программе «Аист» прошли гладко, было лишь одно ЧП. Однажды Ан-22 взлетел для трехчасового полета, но тут же приземлился. Реактор не включался. Причина оказалась в некачественном штепсельном разъеме, в котором все время нарушался контакт. Разобрались, вставили в ШР спичку – все заработало. Так и летали со спичкой до конца программы.

На прощание, как водится в подобных случаях, устроили небольшое застолье. Это был праздник мужчин, сделавших свое дело. Выпили, разговорились с военными, физиками. Радовались, что возвращаемся домой, к семьям. А вот физики все больше мрачнели: большинство из них были оставлены женами: 15-20 лет работы в области ядерных исследований негативно отразились на их здоровье. Зато у них были другие утешения: после наших полетов пятеро из них стали докторами наук, а человек пятнадцать – кандидатами».

Итак, новая серия летных экспериментов с реактором на борту завершилась успешно, были получены необходимые данные для проектирования достаточно эффективной и безопасной авиационной ядерной СУ. Советский Союз все-таки обогнал США, вплотную подойдя к созданию реального атомного 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.

4. Комбинированный турбореактивно-атомный двигатель:

1 - электростартер; 2 - заслонки; 3 - воздуховод прямоточного контура; 4 - компрессор;

5 - камера сгорания; 6 - корпус атомного реактора; 7 - тепловыделяющая сборка.

Но это - если… На случай же летного происшествия проблемы экологической безопасности в проекте Ан-22ПЛО не были решены в достаточной мере. Выстреливание угольных стержней в активную зону действительно прекращало 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 пусковых установок МБР в результате придания им мобильности. В начале 1980 гг. США разработали стратегическую систему МХ, в которой ракеты постоянно перемещались между многочисленными укрытиями, лишая противника даже теоретической возможности уничтожить их точечным ударом. В СССР межконтинентальные ракеты установили на автомобильное 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 он был бы неуязвим для средств ракетного нападения противника. Главным качеством такого самолета было как можно большее время пребывания в полете, а значит, ядерная СУ подходила ему как нельзя лучше.

…Реализации этого проекта помешал конец «холодной войны» и распад Советского Союза. Повторился мотив, довольно часто встречающийся в истории отечественной авиации: как только все готово к решению задачи, исчезла сама задача. Но мы, пережившие чернобыльскую катастрофу, не очень расстроены по этому поводу. И лишь возникает вопрос: как относиться к тем колоссальным интеллектуальным и материальным затратам, которые понесли СССР и США, десятилетиями пытаясь создать атомный самолет? Ведь все впустую!.. Не совсем. У американцев есть выражение: «Мы заглядываем за горизонт». Так говорят, когда выполняют работу, зная, что сами никогда не воспользуются ее результатами, что эти результаты могут оказаться полезными лишь в отдаленном 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…

Проект стратегического атомного бомбардировщика М-60
Начнем с того, что 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. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств. Во-первых, огромного, подавляющего преимущества Штатов с точки зрения самой возможности атомной бомбардировки территории потенциального противника. Действуя с десятков военно-воздушных баз в Европе, на Ближнем и Дальнем Востоке, самолеты США, даже обладая дальностью полета всего 5-10 тыс. км, могли достичь любой точки СССР и вернуться обратно. Советские же бомбардировщики вынуждены были работать с аэродромов на собственной территории, и для аналогичного рейда на США должны были преодолеть 15-20 тыс. км. Самолетов с такой дальностью в СССР не было вообще. Первые советские стратегические бомберы М-4 и Ту-95 могли «накрыть» лишь самый север США и сравнительно небольшие участки обоих побережий. Но даже этих машин в 1957 г. насчитывалось всего 22. А количество американских самолетов, способных наносить удары по СССР, достигло к тому времени 1800! Причем это были первоклассные бомбардировщики-носители атомного оружия В-52, В-36, В-47, а через пару лет к ним присоединились сверхзвуковые В-58.

Тем не менее, закрытие атомной тематики в ОКБ Туполева вовсе не означало отказа от ядерной силовой установки как таковой. Военно-политическое руководство СССР отказалось лишь от использования атомного самолета в качестве средства доставки оружия массового поражения непосредственно к цели. Эту задачу возложили на баллистические ракеты, в т.ч. базирующиеся на подводных лодках. Субмарины могли скрытно месяцами дежурить у берегов Америки и в любой момент нанести молниеносный удар с близкого расстояния. Естественно, американцы стали предпринимать меры, направленные на борьбу с советскими подводными ракетоносцами, и лучшим средством такой борьбы оказались специально созданные атакующие подлодки. В ответ советские стратеги решили организовать охоту на эти скрытные и подвижные корабли, да еще в районах, удаленных на тысячи миль от родных берегов. Было признано, что наиболее эффективно с такой задачей мог бы справиться достаточно большой противолодочный самолет с неограниченной дальностью полета, обеспечить которую мог только атомный реактор.В общем, установили реактор на платформу, закатили в Ан-22 № 01-07 и в начале сентября вылетели в Семипалатинск. От ОКБ Антонова в программе участвовали летчики В.Самоваров и С.Горбик, ведущий инженер по двигателям В.Воротников, начальник наземной бригады А.Эскин и я – ведущий конструктор по спецустановке. С нами был представитель ЦИАМ Б.Н.Омелин. На полигоне присоединились военные, ученые-ядерщики из Обнинска, всего набралось человек 100. Руководил группой полковник Герасимов. Программа испытаний была названа «Аист», и мы нарисовали на боку реактора маленький силуэт этой птицы. На самолете никаких особенных внешних обозначений не было. Все 23 полета по программе «Аист» прошли гладко, было лишь одно ЧП. Однажды Ан-22 взлетел для трехчасового полета, но тут же приземлился. Реактор не включался. Причина оказалась в некачественном штепсельном разъеме, в котором все время нарушался контакт. Разобрались, вставили в ШР спичку – все заработало. Так и летали со спичкой до конца программы.

4. Комбинированный турбореактивно-атомный двигатель:

1 - электростартер; 2 - заслонки; 3 - воздуховод прямоточного контура; 4 - компрессор;

5 - камера сгорания; 6 - корпус атомного реактора; 7 - тепловыделяющая сборка.