โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์

โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์
โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์

วีดีโอ: โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์

วีดีโอ: โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์
วีดีโอ: ประวัติศาสตร์ชาว เคิร์ด Kurd กลุ่มชาติพันธุ์ขนาดใหญ่ ชนชาตินักรบที่ไม่มีแผ่นดินเป็นของตัวเอง 2024, เมษายน
Anonim

ความอิ่มเอิบใจของนิวเคลียร์ในทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมาทำให้เกิดความคิดที่กล้าหาญมากมาย พลังงานฟิชชันของนิวเคลียสอะตอมได้รับการเสนอให้ใช้งานในทุกด้านของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือแม้แต่ในชีวิตประจำวัน นักออกแบบเครื่องบินไม่ได้ทิ้งเธอไว้โดยไม่มีใครดูแลเช่นกัน ตามทฤษฎีแล้วประสิทธิภาพสูงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทำให้สามารถบรรลุลักษณะการบินที่เหลือเชื่อได้: เครื่องบินใหม่ที่มีเครื่องยนต์นิวเคลียร์สามารถบินด้วยความเร็วสูงและครอบคลุมระยะทางหลายแสนไมล์ในการ "เติมเชื้อเพลิง" ครั้งเดียว อย่างไรก็ตามข้อดีทั้งหมดของพลังงานนิวเคลียร์เหล่านี้มีมากกว่าการชดเชยด้วยค่าลบ เครื่องปฏิกรณ์ รวมทั้งเครื่องสำหรับการบิน จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันทั้งหมด เพื่อไม่ให้เกิดอันตรายต่อลูกเรือและเจ้าหน้าที่บริการ นอกจากนี้ คำถามเกี่ยวกับระบบที่ดีที่สุดของเครื่องยนต์ไอพ่นนิวเคลียร์ยังคงเปิดอยู่

โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์
โครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงของอเมริกาพร้อมเครื่องยนต์นิวเคลียร์

ประมาณช่วงกลางทศวรรษที่ 50 นักวิทยาศาสตร์ด้านนิวเคลียร์ชาวอเมริกันและนักออกแบบเครื่องบินได้ตัดสินใจเกี่ยวกับปัญหาต่างๆ ที่ต้องแก้ไขเพื่อให้ประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องบินที่สามารถให้บริการได้ซึ่งมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ปัญหาหลักที่ขัดขวางไม่ให้มีการสร้างเครื่องปรมาณูที่เต็มเปี่ยมคืออันตรายจากการแผ่รังสี การป้องกันที่ยอมรับได้ของเครื่องปฏิกรณ์กลับกลายเป็นว่าใหญ่และหนักเกินไปที่จะยกขึ้นโดยเครื่องบินในเวลานั้น ขนาดของเครื่องปฏิกรณ์ทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ทั้งด้านเทคนิคและการปฏิบัติงาน

เหนือสิ่งอื่นใดพวกเขาทำงานเกี่ยวกับปัญหาของการปรากฏตัวของเครื่องบินปรมาณูที่ใช้งานได้จริงที่ Northrop Aircraft ในปี 1956-57 พวกเขาพัฒนามุมมองของตนเองเกี่ยวกับเทคโนโลยีดังกล่าวและกำหนดคุณสมบัติหลักของเครื่องบินดังกล่าว เห็นได้ชัดว่าบริษัท Northrop เข้าใจดีว่าเครื่องปรมาณูที่มีข้อดีทั้งหมดยังคงซับซ้อนเกินไปสำหรับการผลิตและการใช้งาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องซ่อนแนวคิดหลักของลักษณะที่ปรากฏภายใต้ฉลากที่เป็นความลับ ดังนั้น ในเดือนเมษายน 2500 นิตยสาร Popular Mechanics ได้ตีพิมพ์บทสัมภาษณ์นักวิทยาศาสตร์และพนักงานหลายคนของ Northrop ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดรูปร่างของเครื่องบินปรมาณู นอกจากนี้ หัวข้อนี้ถูกหยิบยกขึ้นมาซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยสิ่งตีพิมพ์อื่นๆ

ทีมวิศวกรของ Northrop นำโดย Lee A. Olinger ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ทำงานเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องบินที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้ แก้ปัญหาทางเทคนิคในขณะที่พวกเขาคิดขึ้นมาและนำวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายและชัดเจนที่สุดมาใช้ ดังนั้น ปัญหาหลักของเครื่องบินที่ใช้พลังงานปรมาณูทั้งหมด - ขนาดและน้ำหนักที่ใหญ่อย่างไม่อาจยอมรับได้ของโรงไฟฟ้าที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - พยายามที่จะแก้ไขได้ด้วยการเพิ่มขนาดของเครื่องบิน ประการแรก สิ่งนี้จะช่วยในการจัดการปริมาตรภายในของเครื่องบินอย่างเหมาะสม และประการที่สอง ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะแยกห้องนักบินและเครื่องปฏิกรณ์ออกให้มากที่สุด

ด้วยความยาวของเครื่องบินอย่างน้อย 60-70 เมตร สามารถใช้เลย์เอาต์พื้นฐานได้สองแบบ ประการแรกบ่งบอกถึงตำแหน่งมาตรฐานของห้องนักบินในจมูกของลำตัวเครื่องบินและเครื่องปฏิกรณ์ที่ตั้งอยู่ด้านหลัง แนวคิดที่สองคือการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ไว้ที่จมูกของเครื่องบิน ในกรณีนี้ ห้องนักบินควรอยู่บนกระดูกงู การออกแบบนี้ซับซ้อนกว่ามาก ดังนั้นจึงถือว่าเป็นทางเลือกหนึ่งเท่านั้น

วัตถุประสงค์ของงานของกลุ่ม Olinger ไม่ได้เป็นเพียงการกำหนดรูปลักษณ์ของเครื่องบินปรมาณูที่มีแนวโน้ม แต่เพื่อสร้างร่างเบื้องต้นของเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ที่มีความเร็วเหนือเสียง นอกจากนี้ยังมีการวางแผนเพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการพัฒนาและสร้างเครื่องบินโดยสารหรือเครื่องบินขนส่งที่มีสมรรถนะในการบินสูง ทั้งหมดนี้ถูกนำมาพิจารณาเมื่อพิจารณาถึงรูปลักษณ์ของเครื่องบินทิ้งระเบิดฐานและมีอิทธิพลอย่างมากต่อการออกแบบของมัน

ดังนั้น ข้อกำหนดสำหรับความเร็วจึงนำไปสู่ความจริงที่ว่าเครื่องบินสมมุติที่คาดการณ์ไว้ได้รับปีกเดลต้าซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของลำตัวเครื่องบิน รูปแบบที่ไม่มีหางถือว่ามีแนวโน้มมากที่สุดในแง่ของรูปแบบ ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายเครื่องปฏิกรณ์ได้ไกลที่สุดจากห้องนักบินที่อยู่ในจมูกของเครื่องบิน และทำให้สภาพการทำงานของลูกเรือดีขึ้น เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตนิวเคลียร์ควรจะอยู่ในชุดเดียวเหนือปีก มีกระดูกงูสองตัวที่พื้นผิวด้านบนของปีก หนึ่งในตัวแปรของโครงการ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบิน ปีกเชื่อมต่อกับลำตัวโดยใช้เสาที่ยาวและทรงพลัง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตั้งคำถามมากที่สุด การออกแบบทดลองของเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอยู่ในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 ซึ่งมีขนาดตามหลักวิชาที่อนุญาตให้ติดตั้งบนเครื่องบินได้ ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านน้ำหนัก ระดับการป้องกันที่ยอมรับได้จะต้องมีโครงสร้างหลายชั้นที่ทำจากโลหะ คอนกรีต และพลาสติกที่มีน้ำหนักประมาณ 200 ตันเท่านั้น แน่นอนว่ามันมากเกินไปสำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่และหนักที่มีน้ำหนักประมาณ 220-230 ตัน ดังนั้นผู้ออกแบบเครื่องบินจึงได้แต่หวังว่าจะมีการป้องกันที่หนักน้อยกว่าและมีคุณสมบัติเพียงพอในช่วงแรกเท่านั้น

เครื่องยนต์กลายเป็นประเด็นขัดแย้งอีกประการหนึ่ง "แนวความคิด" ส่วนใหญ่ของเครื่องบินปรมาณูที่มีแนวโน้มจะแสดงให้เห็นเครื่องบินที่มีเครื่องยนต์ไอพ่นแปดตัว ด้วยเหตุผลที่เป็นรูปธรรม กล่าวคือ เนื่องจากไม่มีเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทนิวเคลียร์สำเร็จรูป วิศวกรของ Northrop ได้พิจารณาสองทางเลือกสำหรับโรงไฟฟ้า โดยใช้มอเตอร์แบบเปิดและแบบปิด ต่างกันตรงที่ในเครื่องยนต์ประเภทแรกด้วยวงจรเปิด อากาศในบรรยากาศหลังจากคอมเพรสเซอร์ต้องเข้าไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์โดยตรง ซึ่งได้รับความร้อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเส้นทางไปยังกังหัน ในเครื่องยนต์วงจรปิด อากาศไม่ควรออกจากช่องและให้ความร้อนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในกระแสน้ำโดยที่สารหล่อเย็นหมุนเวียนอยู่ในนั้นจากวงจรเครื่องปฏิกรณ์

ทั้งสองแผนมีความซับซ้อนและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เครื่องยนต์วงจรเปิด ซึ่งอากาศภายนอกสัมผัสกับองค์ประกอบของแกนกลาง จะทิ้งร่องรอยกัมมันตภาพรังสีไว้เบื้องหลัง วัฏจักรปิดมีอันตรายน้อยกว่า แต่การถ่ายโอนพลังงานที่เพียงพอจากเครื่องปฏิกรณ์ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นพิสูจน์แล้วว่าค่อนข้างท้าทาย ต้องจำไว้ว่านักออกแบบชาวอเมริกันเริ่มทำงานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องยนต์เจ็ตนิวเคลียร์สำหรับเครื่องบินในวัยสี่สิบปลาย อย่างไรก็ตาม เป็นเวลากว่าสิบปีที่พวกเขาไม่สามารถสร้างเครื่องยนต์ที่ใช้งานได้ซึ่งเหมาะสำหรับการติดตั้งแม้แต่ในเครื่องบินทดลอง ด้วยเหตุผลนี้ ทีมงานของ Olinger จึงต้องดำเนินการเฉพาะกับตัวเลขสมมุติและพารามิเตอร์ที่สัญญาไว้ของเครื่องยนต์ที่ถูกสร้างขึ้น

ตามลักษณะที่ประกาศโดยผู้พัฒนาเครื่องยนต์ วิศวกรของบริษัท Northrop ได้กำหนดข้อมูลการบินโดยประมาณของเครื่องบิน จากการคำนวณพบว่าเครื่องบินทิ้งระเบิดสามารถเร่งความเร็วได้ถึงสามเท่าของความเร็วเสียง สำหรับระยะการบิน พารามิเตอร์นี้ถูกจำกัดโดยความสามารถของลูกเรือเท่านั้น ในทางทฤษฎี มันเป็นไปได้ที่จะติดตั้งเครื่องบินทิ้งระเบิดที่มีบล็อกของใช้ในครัวเรือนพร้อมห้องนั่งเล่น ห้องครัว และห้องน้ำ ในกรณีนี้ ลูกเรือหลายคนอาจอยู่บนเครื่องบินพร้อมกัน โดยทำงานเป็นกะอย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะเป็นไปได้ด้วยการใช้การป้องกันที่ทรงพลังเท่านั้น มิฉะนั้น ระยะเวลาเที่ยวบินไม่ควรเกิน 18-20 ชั่วโมง การคำนวณแสดงให้เห็นว่าเครื่องบินดังกล่าวสามารถบินได้อย่างน้อย 100,000 ไมล์ในการเติมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หนึ่งครั้ง

โดยไม่คำนึงถึงรูปแบบและประเภทของเครื่องยนต์สำเร็จรูปหรือลักษณะการบิน เครื่องบินใหม่มีขนาดใหญ่และหนัก นอกจากนี้มันควรจะติดตั้งปีกเดลต้าซึ่งมีคุณสมบัติตามหลักอากาศพลศาสตร์เฉพาะ ดังนั้น เครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์นิวเคลียร์จึงต้องมีรันเวย์ที่ยาวเป็นพิเศษ การก่อสร้างวัตถุดังกล่าวทำให้เกิดค่าใช้จ่ายมหาศาล เนื่องจากมีสนามบินใหม่เพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่สามารถ "แทะ" ช่องว่างที่มั่นคงในงบประมาณทางการทหาร นอกจากนี้ กองทัพไม่สามารถสร้างเครือข่ายที่กว้างขวางของสนามบินดังกล่าวได้อย่างรวดเร็ว จึงเป็นเหตุให้เครื่องบินทิ้งระเบิดที่มีแนวโน้มว่าจะเสี่ยงต่อการถูกผูกติดอยู่กับฐานเพียงไม่กี่แห่ง

ปัญหาเรื่องเบสได้รับการเสนอให้แก้ไขด้วยวิธีที่ค่อนข้างง่ายแต่เป็นต้นฉบับ สนามบินภาคพื้นดินควรจะเหลือไว้สำหรับเครื่องบินขนส่งเท่านั้น หรือไม่สร้างเลย ในทางกลับกันเครื่องบินทิ้งระเบิดเชิงกลยุทธ์ควรจะให้บริการที่ฐานทัพชายฝั่งและออกจากน้ำ ด้วยเหตุนี้ กลุ่มของ Olinger จึงแนะนำโครงสกีที่ปรับให้เข้ากับการบินขึ้นและลงจอดบนน้ำให้มีรูปร่างเหมือนเครื่องบินปรมาณู หากจำเป็น เครื่องบินทิ้งระเบิดอาจติดตั้งเกียร์ลงจอดแบบมีล้อ แต่ควรใช้เฉพาะพื้นผิวน้ำเป็นทางวิ่ง

ในการให้สัมภาษณ์กับนิตยสาร Popular Mechanics L. A. Olinger ประเมินกรอบเวลาสำหรับการสร้างเครื่องบินปรมาณูต้นแบบลำแรกเมื่ออายุ 3-10 ปี ดังนั้น ในช่วงปลายทศวรรษที่หกสิบ บริษัท Northrop สามารถเริ่มสร้างโครงการเต็มรูปแบบของเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงเชิงกลยุทธ์ที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าของอุปกรณ์ดังกล่าวคิดต่างออกไป งานทั้งหมดของอายุห้าสิบในด้านเครื่องยนต์นิวเคลียร์สำหรับเครื่องบินแทบไม่มีผลอะไร เป็นไปได้ที่จะเชี่ยวชาญเทคโนโลยีใหม่จำนวนหนึ่ง แต่ไม่มีผลลัพธ์ที่ตั้งใจไว้ และไม่มีข้อกำหนดเบื้องต้นที่ครบถ้วนสำหรับมัน

ในปี พ.ศ. 2504 J. F. เคนเนดีซึ่งแสดงความสนใจในโครงการการบินที่มีแนวโน้มในทันที เอกสารเกี่ยวกับโครงการต่างๆ ของเครื่องยนต์อากาศยานนิวเคลียร์วางอยู่บนโต๊ะของเขา ซึ่งตามมาด้วยค่าใช้จ่ายของโครงการต่างๆ ที่เพิ่มขึ้น และผลลัพธ์ก็ยังห่างไกลออกไป นอกจากนี้ ในเวลานี้ ขีปนาวุธได้ปรากฏขึ้นซึ่งสามารถแทนที่เครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ เคนเนดีได้รับคำสั่งให้ปิดโครงการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตนิวเคลียร์และทำสิ่งที่น่าอัศจรรย์น้อยกว่า แต่มีแนวโน้มมากกว่า เป็นผลให้เครื่องบินสมมุติซึ่งพนักงาน Northrop Aircraft มีส่วนร่วมในการกำหนดลักษณะที่ปรากฏถูกทิ้งไว้โดยไม่มีเครื่องยนต์ งานต่อไปในทิศทางนี้ถือเป็นเรื่องไร้ประโยชน์และโครงการถูกปิด โครงการที่มีความทะเยอทะยานที่สุดของเครื่องบินปรมาณูยังคงอยู่ในขั้นตอนของการปรากฏอย่างละเอียดถี่ถ้วน