Peluru berpandu berkuasa nuklear? Amerika Syarikat mengembangkannya kembali pada tahun 1950-an.
Dalam perutusannya kepada Majlis Persekutuan pada 1 Mac 2018, Presiden Rusia Vladimir Putin berbicara mengenai pengembangan senjata strategik yang mampu meneutralkan pertahanan peluru berpandu AS. Dua jenis senjata yang disebutkan di atas berjanji untuk menjadi nuklear: torpedo antarbenua yang sebelumnya dilancarkan dan peluru berpandu jelajah.
Seperti yang dikatakan oleh Putin: “Kami telah memulai pengembangan jenis senjata strategis baru yang sama sekali tidak menggunakan jalur penerbangan balistik ketika bergerak ke sasaran, dan oleh itu sistem pertahanan peluru berpandu tidak berguna dan tidak bermakna dalam memerangi mereka. Salah satunya ialah penciptaan loji tenaga nuklear super berkuasa bersaiz kecil, yang terletak di badan peluru berpandu jelajah seperti peluru berpandu X-101 yang dilancarkan udara terbaru atau Tomahawk Amerika, tetapi pada masa yang sama menyediakan jarak penerbangan puluhan kali lebih besar, yang praktikalnya tidak terhad Peluru berpandu terbang rendah dan tersembunyi yang membawa hulu ledak nuklear dengan jarak praktikal yang tidak terbatas, jalur penerbangan yang tidak dapat diramalkan dan kemampuan untuk memintas garis pemintas tidak kebal kepada semua sistem pertahanan peluru berpandu dan pertahanan udara yang ada dan yang akan datang.
Pihak berkuasa tentera dan pakar perlucutan senjata tidak percaya. "Saya masih kewalahan," kata Edward Geist, seorang penyelidik di Rand Corporation yang mengkhususkan diri di Rusia, dalam wawancara dengan National Public Radio (NPR). "Saya tidak fikir mereka menggertak bahawa ini perkara itu sudah lulus ujian. Tetapi masih mengagumkan."
Ini bukan kali pertama pemerintah memulai pengembangan senjata strategik bertenaga nuklear (NSP). Beberapa dekad yang lalu, Amerika Syarikat sudah berusaha untuk membuat mesin nuklear - pertama untuk pengebom prototaip, dan kemudian untuk peluru berpandu hipersonik. Amerika Syarikat malah menganggap roket angkasa berkuasa nuklear - tetapi kita akan membincangkan kisah gila ini dengan Project Orion lain kali. Semua program ini akhirnya ditinggalkan, memandangkan tidak dapat dilaksanakan.
Ya, dan satu lagi masalah kecil: ekzos radioaktif dari muncung.
Oleh itu, ketika Putin mengumumkan ujian yang berjaya, kami memikirkan percubaan penggerak nuklear yang lalu. Adakah benar untuk membuat reaktor nuklear yang cukup kuat untuk mendorong peluru berpandu jelajah? Mengira kekuatannya, kami mematahkan semua kepala dan kalkulator dan memutuskan untuk berunding dengan pakar fizik nuklear.
Secara terus terang, tidak semua orang yakin bahawa Rusia benar-benar maju dalam pembuatan peluru berpandu jelajah dengan sistem tenaga nuklear. Namun, ada lebih dari cukup bukti bahawa mereka sebenarnya sedang berusaha. Seorang sumber Jabatan Pertahanan yang ingin tetap tidak dikenali baru-baru ini memberitahu Fox News bahawa Rusia telah melakukan ujian peluru berpandu di Kutub Utara. Sumber lain mengatakan bahawa enjin masih dalam pembangunan dan bahawa loji tenaga nuklear masih belum berjaya.
Video promosi:
Teras atom terbang mungkin secara teorinya, tetapi idea ini buruk kerana beberapa sebab. Untuk melihat betapa nyata (dan mengerikan!) Ini, mari kita telusuri sejarah idea yang layak tetapi benar-benar gila ini.
Salahkan Enrico Fermi untuk segalanya
Sejarah reaktor nuklear terbang bermula pada tahun 1942.
"Penggunaan tenaga atom untuk pesawat dan roket telah dibincangkan oleh Enrico Fermi dan kolaboratornya di Projek Manhattan sejak reaktor nuklear pertama dibina pada tahun 1942," tulis ahli fizik Robert Bussard) dan R. D. Delauer (RD DeLauer) dalam buku "Nuclear Engines for Aircraft and Rocket". Setelah pindah ke Makmal Los Alamos, Fermi dan rakan-rakannya memikirkan cara lain untuk menggunakan tenaga nuklear selain bom - yang mengakibatkan kelahiran kapal kargo berkuasa nuklear satu-satunya-jenis, NS Savannah.
Sehingga kesan negatif radiasi ditemukan, pembangkit tenaga nuklear dianggap sebagai idea yang menjanjikan, kerana tidak ada yang mengalahkan kekuatan reaksi nuklear. Dalam kebanyakan kes, tenaga nuklear hanya menggantikan sumber haba yang sebelumnya digunakan. Ini, misalnya, berlaku pada loji kuasa dan reaktor kapal, di mana arang batu atau bahan bakar lain sebelumnya dibakar - pada tahun-tahun itu armada masih memiliki pepatah "batu panas menggerakkan kapal." Secara teori, prinsip yang sama berlaku untuk kapal terbang, tetapi nisbah berat-ke-tujah yang diperlukan untuk penerbangan memerlukan reaktor lebih ringan dan lebih padat.
Pada tahun 1946, idea Fermi mengenai pesawat bertenaga nuklear berkembang menjadi program pesawat berkuasa nuklear penuh (Projek NEPA), yang dibiayai oleh tentera. Tentera Darat dan Tentera Udara menugaskan kajian kemungkinan dari Fairchild dengan kos $ 10 juta - pemerolehan yang sangat menguntungkan walaupun setelah menyesuaikan diri dengan inflasi.
Sekumpulan saintis dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), yang dijemput oleh Suruhanjaya Tenaga Atom (AEC, pendahulu kementerian yang berkaitan), menyimpulkan bahawa enjin pesawat atom dapat dibina, tetapi akan memakan masa "sekurang-kurangnya 15 tahun", dan juga akan menelan belanja satu bilion dolar … Benar, para saintis menambahkan, jika pemerintah menganggap biayanya dibenarkan, ia harus segera melabur untuk memulakan pembangunan secepat mungkin.
Pada tahun 1951, program terbang atom NEPA digabungkan dengan program serupa di bawah naungan Suruhanjaya Tenaga Atom untuk memusatkan perhatian pada apa yang dilihat para saintis MIT sebagai prospek yang paling realistik: turbojet atom untuk pesawat berawak.
Oleh itu, projek Fermi hanya merupakan permulaan perbelanjaan belanjawan tentera yang besar, yang diikuti selama lebih dari tiga dekad. Secara keseluruhan, lebih dari satu bilion dolar dibelanjakan untuk pelbagai inisiatif Angkatan Udara AS dan Suruhanjaya Tenaga Atom. Tetapi tidak satah satah atom dibina.
Dalam enjin jet konvensional, bahan bakar dibakar untuk memanaskan udara termampat panas, yang kemudian dikeluarkan melalui muncung untuk menghasilkan tujahan. Ketika melarikan diri, gas pembakaran panas memutar turbin yang menghasilkan tenaga mekanikal untuk memampatkan udara masuk, meningkatkan daya tuju.
Enjin turbofan gergasi GE90, yang dibina oleh General Electric untuk Boeing 777, mempunyai kuasa maksimum 117 MW dan daya tuju 127,900 lb (kira-kira 568 kN). Sebilangan besar enjin jet yang digunakan sekarang kurang berkuasa. Dibangunkan oleh Pratt & Whitney, enjin JT3D untuk pengebom B-52 (B-52) mempunyai daya tuju 17,000 paun (76 kN), jadi diperlukan lapan. Kembali pada tahun 1951, yang terakhir adalah mesin J47-GE untuk pengebom B-47, dengan kapasiti 7.2 MW dan daya tuju 5,200 paun (23 kN). Dan pada masa yang sama dia makan banyak bahan bakar.
Dalam enjin jet berkuasa nuklear, silinder pembakaran yang digunakan untuk membakar bahan bakar jet digantikan oleh haba dari reaktor nuklear - ada beberapa di antaranya digabungkan ke setiap mesin turbin, atau mungkin ada satu mesin berpusat besar yang memberi makan beberapa turbin secara serentak. Reaktor kecil boleh digunakan untuk membuat enjin dengan daya tuju yang lebih tinggi dan menghilangkan keperluan bahan bakar.
Kesungguhan arahan penerbangan strategik untuk enjin nuklear pada tahun 1950 tidak diragukan lagi: suhu dalam reaktor nuklear jauh lebih tinggi daripada ketika membakar bahan bakar jet, oleh itu, berdasarkan asasnya, adalah mungkin untuk membuat pesawat super berkuasa yang mampu melakukan penerbangan supersonik atau bahkan hipersonik. Dengan kepantasan seperti itu, Uni Soviet tidak mempunyai sedikit pun peluang untuk memintasnya.
Dua kumpulan mengambil bahagian dalam program untuk membuat pesawat atom: 1) General Electric dan Convair, 2) Pratt dan Whitney dan Lockheed. General Electric dan Pratt & Whitney menggunakan mesin sebenarnya, sementara Convair dan Lockheed sedang mengembangkan lambung pesawat untuk mesin masa depan. Sebagai tambahan, Makmal Nasional Oak Ridge dan kumpulan di bawah Majlis Penasihat Aeronautik Nasional (NACA, pendahulu NASA) turut serta dalam pembangunan tersebut. Yang terakhir kemudian akan mengembangkan Laboratorium Propulsion Penerbangan Lewis, yang kini dikenali sebagai Pusat Penyelidikan Glenn.
Sudah tentu, tugas utama adalah membuktikan bahawa reaktor nuklear di atas kapal pada dasarnya selamat. Untuk tujuan ini, pada tahun 1951, Angkatan Udara memulakan penerbangan dengan modifikasi khusus dari B-36 Peacemaker, yang dilengkapi dengan reaktor uji yang dikembangkan di Oak Ridge. Selama bertahun-tahun mendatang, pesawat itu, yang disebut NB-36 "The Crusader" (NB-36H "The Crusader") membuat 47 penerbangan, meyakinkan para pemaju mengenai keselamatan penerbangan dengan reaktor nuklear.
Pada masa itu, Soviet berada sedikit di belakang Amerika Syarikat dalam perlumbaan mesin atom. Walaupun bapa bom atom Soviet, Igor Kurchatov, mencadangkan untuk mengkaji kemungkinan daya tarikan atom pada akhir tahun 1940-an, sebuah projek penuh dilancarkan hanya pada bulan Ogos 1955. Analisis Soviet pesawat atom Amerika, Tu-95 dengan reaktor onboard, membuat penerbangan pertama pada tahun 1961. Akibatnya, Flying Atomic Laboratory membuat 34 sorti, kebanyakannya menggunakan reaktor yang lembap.
Jalan lurus
Dengan kejayaan "reaktor terbang", program atom dilancarkan dengan kekuatan penuh pada tahun 1952. Walaupun Angkatan Udara bertaruh pada General Electric, Pratt & Whitney juga menerima dana "setiap anggota bomba" sekiranya percubaan pertama gagal. Hasilnya, syarikat mengambil jalan yang berbeza secara asasnya.
General Electric memilih yang paling langsung. Ia adalah sistem terbuka di mana haba dari reaktor dilepaskan terus ke udara yang melaluinya. Secara teknikal, reka bentuk ini lebih sederhana, dan jurutera GE (bersama dengan Angkatan Udara) merasakan ia adalah jalan terpantas menuju kemenangan. Namun, dengan sistem terbuka, udara yang melewati mesin hanya dikeluarkan dari hujung yang lain, dipenuhi dengan zarah radioaktif. (Selepas itu, Soviet akan mengikuti jalan yang sama).
Projek General Electric, yang bertujuan untuk membuat jet nuklear hibrid, dengan cepat menerima lampu hijau, tetapi ditangguhkan oleh Angkatan Udara pada tahun 1954. Sekarang fokus utama adalah pada penciptaan pengebom atom murni, yang disebut WS-125A. Akhirnya General Electric mengalihkan usahanya dari projek P-1 yang gagal ke rangkaian model demonstrasi darat yang dibuat di bawah sayap Suruhanjaya Tenaga Atom di Makmal Nasional Idaho.
Dua percubaan pertama, yang dijuluki HTRE-1 dan HTRE-2, dianggap berjaya oleh panel. Prototaip pertama dilancarkan pada Januari 1956. Ia menggunakan enjin jet GE J47 yang ditukar dengan reaktor yang dinilai pada 20.2 MW. Pada hakikatnya, tenaga terma reaktor tidak melebihi 15 MW. Dengan kuasa penuh, udara yang meninggalkan reaktor dipanaskan hingga 723 darjah Celsius. Pada mulanya, penyejukan air digunakan.
Namun kadar aliran udara HTRE-1 hanya separuh daripada J47 bukan nuklear konvensional. Sebagai tambahan, bahan bakar jet masih diperlukan untuk menjalankan turbin sebelum peralihan ke tenaga nuklear.
Versi yang diperbaiki dinamakan HTRE-2. Banyak komponen baru telah diuji untuk berusaha meningkatkan aliran udara. Menurut laporan NASA, ujian HTRE-2 "telah mengesahkan bahawa kadar pelepasan serpihan pembelahan dalam mesin atom berada dalam had yang dapat diterima."
Prospek untuk HTRE-3, yang sesuai dengan enjin pesawat konvensional dalam ukuran, bagus. HTRE-3 disejukkan 100% udara dan reaktornya mempunyai moderator neutron padat yang terbuat dari zirkonium terhidrogenasi untuk meningkatkan nisbah daya dan berat. Reaktor itu mendatar dan menggerakkan dua enjin turbojet.
Namun, pada bulan Oktober 1956, HTRE-3 mengalami lonjakan kuasa yang dramatik yang sebahagiannya mencair dan merosakkan semua batang bahan bakar. Kemalangan berlaku semasa beroperasi dengan kuasa rendah untuk memeriksa elemen penyejuk. Pada masa kemalangan, hanya sepasang kipas elektrik yang menyediakan penyejukan. Sebabnya dianggap tidak betul operasi sensor, dan bukan kesalahan reka bentuk. Seperti, sensor memberikan bacaan daya yang salah, akibatnya batang kawalan dikeluarkan terlalu lambat. Walau apa pun, kemalangan ini membantutkan semangat Tentera Udara - hanya sedikit orang yang mahu menangani pencairan reaktor semasa penerbangan.
Walaupun begitu, setelah beberapa pengubahsuaian, pengujian HTRE-3 diteruskan. Pada tahun 1959, mesin ini pertama kali digerakkan menggunakan satu bahan bakar nuklear. Namun, kekuatan yang diandalkan Angkatan Udara tidak pernah tercapai, seperti berikut dari laporan tahun 1965 oleh RAND kepada Kementerian Pertahanan. Suhu maksimum yang dicapai oleh HTRE-3 hanya 93 darjah lebih tinggi daripada suhu HTRE-1.
Sementara itu, Angkatan Udara berubah pikiran tentang pengebom itu dan mengalihkan usahanya ke "platform terbang untuk melancarkan peluru berpandu", yang dijuluki CAMAL. Kemajuan teknikal yang diperoleh semasa kerja pada HTRE-3 mungkin dapat digunakan untuk pengebom X-6 yang dibatalkan kemudian (berdasarkan B-36 yang juga dibatalkan). Walau bagaimanapun, perolehan anti-pesawat Soviet semakin kuat, dan Angkatan Udara sekali lagi memutuskan untuk beralih ke penciptaan pengebom atom.
Reka bentuk pesawat atom membuat persaingan baru, yang dimenangkan oleh "Convair" dengan NX 2, yang dirancang khusus untuk loji tenaga nuklear. Untuk mendapatkan prestasi yang diperlukan, Angkatan Udara mendorong General Electric untuk menggunakan komponen seramik untuk mengekalkan suhu mesin yang lebih tinggi. Menjelang tahun 1960, General Electric telah melangkah ke langkah seterusnya: XNJ140E-1.
Menurut dokumen General Electric, enjin XNJ140E-1 dirancang untuk mengekalkan kelajuan pelayaran Mach 0,8 pada ketinggian lebih dari sembilan ribu kilometer, dengan jangka hayat mesin seribu jam. Daya operasi diasumsikan 50 MW, tetapi dapat ditingkatkan menjadi 112 MW dalam keadaan darurat, walaupun ini akan mengurangkan umur reaktor dengan ketara. Dengan kekuatan maksimum yang diperlukan untuk lepas landas, daya tuju adalah 50,900 paun - berbanding dengan enjin Boeing 777, ini tentu saja tidak ada apa-apa, tetapi untuk tahun 1960-an itu merupakan kejayaan.
Namun, General Electric tidak perlu membanggakan hasil pembangunan selama sepuluh tahun. Pada tahun 1961, ketika semuanya hampir siap untuk pertunjukan, Presiden John F. Kennedy mematikan program atom. Pentadbiran Dwight Eisenhower yang telah keluar bermaksud membekukan program ini, tetapi penasihat Kennedy berpendapat bahawa masih ada sedikit rasa praktikal dari pesawat atom. Diputuskan bahawa akan lebih baik untuk menyerahkan tugas-tugas ini kepada peluru berpandu antarbenua dan peluru berpandu balistik kapal selam. Masih ada pengebom strategik, tetapi mereka tidak lagi memainkan peranan penting dalam sistem penahanan Amerika seperti pada tahun 1950-an.
Jalan tidak langsung
Semasa General Electric mengembangkan pesawat yang tidak pernah ditakdirkan untuk terbang, para jurutera Pratt dan Whitney di Oak Ridge Laboratory mencari jalan alternatif untuk penciptaan pemasangan pesawat nuklear (dan dengan dana yang lebih sedikit). Kerja dilakukan di Oak Ridge dan di Laboratorium Atom Connecticut di Middletown (CANEL). Semasa General Electric sedang membina mesin kitaran langsung, mereka bergerak secara bulat. Daripada membiarkan udara masuk terus melalui reaktor, pendekatan mereka melibatkan reaktor yang disejukkan dengan tekanan tinggi, yang tenaga termalnya disalurkan melalui penyejuk dan dibuang ke udara.
Kitaran tidak langsung kelihatan menarik kerana menghilangkan pelepasan zarah radioaktif yang berpotensi berbahaya. Walaupun begitu, terdapat banyak kesulitan teknikal di sepanjang jalan, yaitu bagaimana meningkatkan tahap kecekapan dan nisbah daya ke berat untuk mencapai sekurang-kurangnya beberapa ciri penerbangan.
Reaktor PWAR-1 dikendalikan pada garam cair. Garam natrium fluorida, zirkonium tetrafluorida dan uranium tetrafluorida dicampurkan dan melewati ruang reaksi, bertindak baik sebagai bahan bakar dan sebagai bahan pendingin; natrium digunakan sebagai penyejuk sekunder. Laboratorium Connecticut juga telah bereksperimen dengan sistem yang menggunakan bahan pendingin lain, termasuk air superkritikal (di mana wap disimpan pada suhu yang sangat tinggi, memungkinkannya tetap menjadi cairan), natrium dan litium.
Reaktor air supercritical PWAC-109 dibina dengan sokongan dari Battelle Memorial Institute dan mula diuji pada tahun 1954. Seperti yang dinyatakan oleh jurutera di Argonne National Laboratory, itu bukan enjin turbojet yang lengkap, tetapi mempunyai pengecas terlampau. Reka bentuk PWAC-109 menggunakan reaktor nuklear 410 megawatt yang disejukkan dengan air pada tekanan hingga lima ribu psi dan mengekalkan cecair berair pada suhu dalam lingkungan sekitar 815 darjah. Di bawah tekanan berlebihan, cecair melewati turbin yang menggerakkan pemampat udara untuk penghembus saluran dan kemudian memanaskan udara ketika melewati gegelung pemeluwap. Ini mengurangkan suhu air sebelum kembali ke reaktor hanya 230 darjah. Udara termampat yang dipanaskan keluar melalui muncung.
Suhu ini hanyalah sebahagian kecil daripada suhu yang dicapai dalam mesin awam biasa hari ini. Ruang pembakaran mesin turbojet konvensional boleh mencapai suhu dua ribu darjah. Walau bagaimanapun, reka bentuk PWAC-109 mengimbangi kekurangan ini dengan bekalan kuasa turbin yang lebih tinggi ke pemampat.
Juga pada tahun 1954, ARE dilancarkan di Oak Ridge, reaktor garam cair pertama. Kejayaan ini mendorong Pratt & Whitney untuk mengembangkan PWAR-1, yang dipasang di Oak Ridge dan diuji pada daya sifar pada awal 1957.
Walau bagaimanapun, dengan enjin jet P&W J58 dengan reaktor yang disejukkan dengan litium, daya tarikan dicapai jauh lebih sedikit daripada yang diperlukan oleh Tentera Udara. Menurut laporan Januari 1960 dari Oak Ridge Laboratory, daya dorong maksimum yang dihasilkan dengan PWAR-1 adalah 11,500 paun, dan pada ketinggian rendah. Pada jarak 6.000 meter, daya dorongnya akan turun menjadi 7.500 paun.
Tentera Udara memilih laluan General Electric, sementara Pratt & Whitney ditugaskan kembali ke misi lain, termasuk pengembangan loji tenaga nuklear tambahan SNAP-50 untuk digunakan di ruang angkasa. Tidak ada bukti mengenai sama ada projek ini selesai. Semua usaha lain untuk membina reaktor nuklear untuk pesawat digagalkan dengan serangan Presiden Kennedy sejurus selepas memegang jawatan.
Jalan kiamat
Walaupun projek pesawat atom dibatalkan, bab baru yang tidak pelik dalam penggunaan pendorong atom telah dibuka - Projek Pluto.
Pada tahun 1957, sementara General Electric dan Pratt & Whitney masih membuat pengebom nuklear mereka, Laboratorium Sinaran Lawrence (pendahulu Makmal Nasional Lawrence Livermore) melancarkan projek ramjet (ramjet) yang terpisah. … Projek ini diberi nama kode "Pluto" dan mempunyai tujuan akhir untuk membuat mesin hipersonik untuk peluru berpandu bertenaga nuklear (SLAM).
SLAM seharusnya menggunakan radar kontur versi awal untuk navigasi dan memiliki hingga lapan hulu ledak nuklear dengan ketepatan tingkat pengebom. Ketika terbang dengan kelajuan dari Mach 3.5 hingga Mach 5 dan menyerang pada ketinggian rendah (untuk mengelakkan radar pertahanan udara Soviet), roket itu sendiri akan menghasilkan gelombang kejutan yang mampu merosakkan bangunan di darat walaupun tanpa mengambil kira ekzos radioaktif enjin. SLAM seharusnya dilancarkan menggunakan kenderaan peluncur, setelah itu roket dapat terbang selama beberapa bulan di ketinggian tinggi, seperti pedang Damocles, siap setiap saat untuk jatuh di Blok Timur.
Enjin ramjet tidak mempunyai pemampat, tetapi hanya "menembus" udara dengan kelajuan mereka sendiri, dan semua tenaga gas yang dipanaskan dipindahkan melalui muncung. Namun, untuk melancarkan mesin ramjet memerlukan kenderaan pelancaran.
Dalam mesin ramjet nuklear, semua haba berasal dari reaktor nuklear itu sendiri: bahkan bilah turbin tidak mengganggu pembebasan zarah nuklear. Reka bentuknya sangat sederhana, dan memang ada yang perlu ditakutkan, kerana ramjet paling berkesan pada ketinggian rendah, di mana udara paling dimampatkan dan memerlukan pemampatan tambahan yang paling sedikit, yang membawa kepada pelepasan zarah radioaktif padat yang kemudiannya sampai ke tanah. Dengan kata lain, anda tidak boleh melancarkan peluru berpandu seperti itu melalui wilayah bersekutu.
Semasa Kennedy mematikan program atom, pemaju Livermore sedang menyelesaikan pembinaan kemudahan ujian Jackass Flats di tapak ujian nuklear Nevada (juga dikenal sebagai Tapak 25). Sebelumnya, Jackass Flats telah melakukan semua jenis uji coba peluru berpandu nuklear dan balistik, serta sistem senjata dengan uranium yang habis. Kini kawasan ini menjadi makmal untuk profesor lain yang aneh: projek kapal angkasa berkuasa nuklear Orion.
Bekerjasama dengan Vought, syarikat penerbangan yang mempelopori pengembangan peluru berpandu jelajah, para penyelidik Livermore menentukan syarat untuk mesin letupan: panjang 162 sentimeter, diameter 144 sentimeter, hanya di bawah 60 kilogram uranium dan daya 600 MW pada suhu purata reaktor ialah 1,277 darjah Celsius.
Pada ketumpatan kuasa 10 MW per kaki padu, reaktor, yang diberi kod bernama Tory, akan benar-benar menjadi monster dengan pelindung yang sangat rendah, dan akan memancarkan sejumlah besar radiasi gamma. Untuk menahan kepanasan, Coors, bahagian dari gergasi pembuatan bir Colorado dengan nama yang sama, telah mengembangkan formwork batang bahan bakar seramik khas.
Pada 14 Mei 1961, prototaip pertama "letupan" atom, Tory-IIA, dilancarkan. Sekiranya ada yang tidak kena, saintis dan jurutera menyaksikan pelancaran dari jarak jauh dengan bunker nuklear di tangan dengan bekalan air dan makanan selama dua minggu.
Para saintis Livermore menggunakan udara mampatan yang tersimpan di dalam pipa sumur minyak untuk mensimulasikan udara yang akan diambil oleh mesin semasa penerbangan dengan kelajuan maksimum. Dipanaskan hingga 506 darjah Celsius, udara dimasukkan ke dalam reaktor lurus pada 316 psi untuk mensimulasikan keadaan pengambilan udara semasa terbang di Mach 4+. Oleh kerana perincian asas seperti perisai tidak disediakan di reaktor, mesin dipasang pada kereta rel yang dikendalikan dari jarak jauh, yang pembongkarannya juga harus dilakukan dari jarak jauh di ruang khusus.
Setelah berjaya menguji Tory-IIA, penyelidik Livermore diberikan kontrak dari Tentera Udara untuk menguji model yang sudah siap. Namun, versi asalnya, IIB, ditolak sebelum diuji, dan pekerjaan dipercepat pada prototaip baru, yang reka bentuknya akan lebih sesuai dengan keinginan pelanggan. Pada bulan Mei 1964, Tory-IIC dilancarkan dan kekal di udara selama 292 saat - selagi 1.2 juta pound tiub udara sudah mencukupi.
Walaupun ujian itu berjaya, Departemen Pertahanan membatalkan program tersebut pada bulan Jun 1964 ketika projek SLAM dianggap "terlalu provokatif" - jika berjaya, ia akan mendorong Soviet untuk melakukan sesuatu yang serupa.
Cara Soviet
Seperti Amerika Syarikat, Kesatuan Soviet mengusahakan pesawat atom melalui beberapa pejabat reka bentuk yang bersaing. Soviet, seperti Amerika, mencuba dua jalan - tetapi tidak ada yang berjaya.
Percubaan pertama dilakukan oleh Biro Reka Bentuk Myasishchev pada tahun 1955. Projek itu, yang menerima sebutan M-60, berdasarkan pengebom supersonik M-50 (menurut klasifikasi NATO Bounder). Ia sepatutnya menggunakan mesin turbojet ramjet, tetapi reka bentuknya mempunyai sejumlah kekurangan asas, dan daya tarikan yang cukup untuk penerbangan supersonik tidak pernah diperoleh. Projek ini ditutup pada tahun 1959.
Satu-satunya masa M-60 dilepaskan adalah di halaman majalah Aviation Week, yang pada tahun 1958 menerbitkan gambar pesawat dalam artikel mengenai ujian penerbangan pengebom atom supersonik di Uni Soviet. Tetapi itu adalah lemparan, "linden" yang cerdik.
Setelah idea Myasishchev terhenti, Biro Reka Bentuk Tupolev mengusulkan pilihan yang lebih sederhana: modifikasi Tu-85 dengan peningkatan jangkauan penerbangan. Ia menerima nama Tu-119 dan, pada kenyataannya, adalah hibrida, memiliki dua mesin turboprop NK-12 yang dikuasakan oleh minyak tanah dan dua mesin berkuasa atom NK-14A. Secara struktural, enjin NK-14A serupa dengan reka bentuk Pratt & Whitney dengan penukar haba. Reaktor terpusat seharusnya menghasilkan tenaga untuk memutar baling-baling baling-baling / pemampat dan memanaskan udara yang dikeluarkan oleh turboprop.
Walau bagaimanapun, seperti di Amerika Syarikat, projek Tu-119 ditutup, kerana kecekapan pesawat konvensional meningkat, peluru berpandu balistik antarbenua mengurangkan permintaan pengebom jarak jauh menjadi sia-sia, dan sekatan belanjawan (walaupun dalam keadaan sistem Soviet) tidak membenarkan mainan mahal dan tidak berguna itu. … Soviet bahkan tidak mula membangun peluru berpandu bertenaga nuklear.
Dunia pasca nuklear?
Sudah tentu, idea penerbangan atom tidak berhenti di situ. NASA terus membiayai pengembangan roket berkuasa nuklear termal sepanjang tahun 1960-an dan bahkan 1970-an. Perbincangan mengenai kemungkinan teknologi tersebut berlanjutan hari ini, tetapi sudah berkaitan dengan penerbangan antarplanet. Namun majoriti setuju bahawa risiko menggunakan pemasangan nuklear untuk penerbangan di atmosfer bumi terlalu besar bahkan untuk dipertimbangkan secara teori semata-mata. Sekurang-kurangnya itulah yang berlaku sehingga kepimpinan Persekutuan Rusia memutuskan bahawa Amerika Syarikat berusaha untuk melanggar pariti nuklear.
Masih belum jelas apakah peluru berpandu nuklear yang disebut oleh Putin telah lulus ujian. Satu sumber yang dekat dengan kompleks perindustrian ketenteraan Rusia memberitahu akhbar Vedomosti bahawa semasa ujian pemasangan nuklear diwakili oleh model. Namun Rusia nampaknya tidak bekerja sama dengan reaktor nuklear miniatur.
Teknologi reaktor mini telah membuat kemajuan besar dalam dekad yang lalu. Tentera AS telah mempertimbangkan untuk menggunakan reaktor mini modular untuk menggerakkan senjata dan pangkalan tenaga tinggi di luar negara. Negara-negara lain, termasuk Rusia, terus meneliti reaktor penyejuk logam cair. Terdapat khabar angin bahawa torpedo atom-Status 6, yang disebut oleh Putin, memiliki pendingin bismut plumbum.
Putin mengatakan bahawa ujian Status "pemasangan nuklear inovatif" selesai pada Disember 2017, merangkum "kitaran bertahun-tahun." Sebagai tambahan, Rusia sedang mengembangkan penyejuk timbal-bismut baru untuk keperluan armada. Kapal selam projek "Lira" (klasifikasi NATO "Alfa") mempunyai penyejuk logam cair. Mereka sukar dikendalikan tetapi memberikan nisbah kuasa-ke-berat yang tinggi. Reaktor ujian pertama jenis ini (KM-1 di Sosnovy Bor) dinyahaktifkan setahun yang lalu dan diganti dengan jenis reaktor baru.
Nisbah kuasa-ke-berat reaktor timbal-bismut mungkin sesuai untuk kapal selam kecil, tetapi jauh dari ideal untuk mesin roket. Namun, daya tarikan yang diperlukan untuk mengekalkan peluru berpandu jelajah tidak dekat dengan yang diperlukan untuk peluru berpandu hipersonik atau bahkan pengebom subsonik.
Enjin turbofan Williams F107, yang menggerakkan peluru berpandu Tomahawk, menghasilkan daya tuju 3.1 kilonewtons (700 lb). Agar Tomahawk mencapai kelajuan pelayaran 890 km / jam, diperlukan sekitar 766 kW tenaga. Menurut Jeff Terry, seorang profesor fizik di Institut Teknologi Illinois dan seorang pakar tenaga, ini sesuai dengan julat daya berpotensi generasi semasa reaktor nuklear padat. "Satu megawatt tentu dapat dicapai," kata Terry, merujuk pada inti reaktor isotop 85-megawatt fluks tinggi di Makmal Nasional Oakbridge "ukuran tong bir."
Sekiranya pemaju enjin Rusia untuk peluru berpandu nuklear yang belum disebutkan namanya menjaga perlindungan radiasi semata-mata untuk tujuan operasi penuh peralatan, ia juga dapat memasukkan reaktor nuklear kecil dalam reka bentuknya. Roket tersebut dapat diluncurkan menggunakan pemecut dan menunggu kecepatan naik untuk memindahkan reaktor ke mod kritikal, seperti yang direncanakan dalam kasus SLAM.
Dari sudut pencegahan, peluru berpandu nuklear adalah senjata yang tidak stabil. Tidak dapat dipastikan bahawa pelancarannya akan dikesan oleh sistem amaran awal AS, dan jalan penerbangannya panjang dan tidak dapat diramalkan. Selain itu, ia dapat dilancarkan beberapa hari atau bahkan beberapa minggu sebelum serangan yang dimaksudkan, dengan sengaja menghindari kawasan di mana ia dapat dijumpai. Akhirnya, peluru berpandu itu dapat datang dari arah yang paling tidak dijangkakan AS akan serangan nuklear. Tetapi jika reka bentuk peluru berpandu ini ternyata "lurus", seperti yang dimaksudkan untuk SLAM, ia akan meninggalkan plum nuklear, terlepas dari apakah itu memenuhi tugasnya atau tidak. Dengan kata lain, ketika perancang tentera Amerika ditemui pada tahun 1960-an, peluru berpandu nuklear adalah senjata provokatif dan oleh itu lebih sesuai untuk serangan pertama daripada pencegahan nuklear.
Sean Gallagher adalah Penyunting Teknologi Maklumat dan Keselamatan Negara Ars Tech. Bekas tentera, pentadbir sistem dan penyatuan rangkaian. Mempunyai pengalaman kewartawanan selama dua puluh tahun. Tinggal dan bekerja di Baltimore, Maryland.
