NX2 и техника для его обслуживания. 1 и 2 - тележки для транспортировки компонентов реактора; 3 - система охлаждения конструкции самолета; 4 - защищенный транспорт для персонала; 5 - транспортировщик боеприпасов с прицепом. Фото Modernmechanix.com
В пятидесятых годах американская компания Convair совместно с другими организациями прорабатывала тематику стратегических бомбардировщиков с ядерной энергоустановкой. Последним проектом такого рода, продвинувшимся достаточно далеко, стал NX2 CAMAL. В его основе лежали самые смелые идеи – лишившие проект всяких перспектив.
«Система вооружений 125»
В первой половине пятидесятых различные организации США провели массу исследований и подготовили научно-техническую базу для создания самолетов с атомными двигателями. Вскоре ВВС запустили разработку такой техники, использующей накопленный опыт. Так, в начале 1955 г. стартовала тема Weapon System 125A High Performance Nuclear Powered Aircraft («Самолет с ядерной энергоустановкой и высокими характеристиками»).
Главным подрядчиком по WS-125A стала компания Convair. Она отвечала за общую координацию проекта и за создание планера с общесамолетными системами. Разработку ядерных двигателей поручили General Electric. В дальнейшем к работам по силовой установке привлекли Pratt & Whitney.
Уже в сентябре 1955 г. Компания Convair начала испытания летающей лаборатории NB-36H, показавшие принципиальную возможность размещения и применения реактора на самолете. В начале следующего года GE приступила к тестированию ранних опытных образцов двигателя для WS-125A.
Компоновка последней версии NX2. Схема из документации Convair
Несмотря на хороший темп работ и ожидаемые выдающиеся результаты, заказчик достаточно быстро разочаровался в теме WS-125A. Уже в 1956 г. ВВС посчитали атомный бомбардировщик бесперспективным. К тому времени стало ясно, что самолет получается слишком сложным и чрезвычайно опасным – выигрыш в летно-технических характеристиках не оправдывал траты и риски. Впрочем, программу не остановили. Работы продолжились с целью накопления опыта и поиска новых решений.
Проект CAMAL
На фирме Convair проект перспективного самолета получил рабочее обозначение NX2. Также использовалось название CAMAL (Continuous Airborne Missile Air Launcher – «Ракетоносец для продолжительных миссий»).
Процесс предварительных исследований, оценок и поисков продолжался несколько лет. Только к 1960 г. удалось сформировать окончательный общий облик будущего NX2. На этом этапе предлагалось строительство самолета схемы «утка» со стреловидным крылом и передним горизонтальным оперением. В связи с применением особой силовой установки пришлось предусмотреть массу характерных нововведений в сфере компоновки, биологической защиты и т.д.
Финальный вариант планера имел фюзеляж большого удлинения, в центральной и хвостовой части дополненный боковыми гондолами с воздухозаборниками. От гондол отходил центроплан стреловидного крыла. Крыло получило «зуб» в центральной части передней кромки. По задней кромке проходила развитая механизация. Законцовки выполнили в виде крупных килей с рулями направления. Также предусматривалось трапециевидное ПГО с рулями.
Один из двигателей разработки General Electric. Такое изделие испытывалось на стенде HTRE-3. Фото US Goverment
Одной из мер защиты экипажа от радиации являлось максимальное разнесение кабины и энергоустановки. Реакторы предлагалось помещать в хвосте фюзеляжа. Непосредственно рядом с ними помещались элементы защиты. Прочие экраны располагались рядом с кабиной или в других частях планера, прикрывая людей и чувствительную аппаратуру.
Атомные двигатели
General Electric и Pratt & Whitney предложили для использования на NX2 несколько вариантов силовой установки разной конструкции с отличающимися возможностями. Любопытно, что эти двигатели рассматривались не только в контексте программы CAMAL. Такие изделия или их модификации могли найти применение на других самолетах.
Проект от GE под обозначением X211 предлагал двигатель открытого цикла, объединяющий реактор XMA-1A и систему с двумя компрессорами и двумя турбинами. Воздух от компрессора должен был поступать прямо в активную зону, нагреваться до 980°C и выходить через турбину и сопловой аппарат. Такая конструкция, по расчетам, позволяла получить максимальную тягу при минимальных размерах.
В P&W прорабатывали два проекта – X287 и X291. Они предлагали более сложный двигатель закрытого типа. В нем передача тепла от реактора к воздуху обеспечивалась промежуточной системой с жидким металлическим теплоносителем. Такой двигатель был сложнее, но безопаснее для окружающей среды.
Макет самолета в аэродинамической трубе, 1960 г. Фото NASA
По расчетам, двигатель X211 мог обеспечивать тягу ок. 6,1 т. Наличие форсажной камеры традиционной конструкции позволяло довести тягу до 7,85 т. Конкурирующий «закрытый» двигатель должен был показывать близкие технические характеристики при большей безопасности.
При разработке ядерных двигателей пришлось решать специфические проблемы. Реактор и другие агрегаты должны были отличаться малыми размерами и массой. Также следовало защитить реактор от перегрева, а окружающие конструкции от негативного влияния излишнего тепла и излучения. Следовало предусмотреть процедуры по обслуживанию двигателей и самолета в целом.
По мере проработки самолета NX2 облик силовой установки менялся. Появлялись и убирались двигатели на крыле; изменялось число сопел в хвосте фюзеляжа. В последней версии проекта остановились на двух ядерных двигателях, каждый из которых включал один реактор и два газотурбинных агрегата.
Желаемые характеристики
Проект последней версии предлагал строительство самолета длиной 50 м с крылом размахом 40 м. По расчетам, NX2 мог бы летать со скоростью до 950-970 км/ч на высотах до 12 км. Также можно было бы прорывать ПВО на малой высоте. Продолжительность полета могла бы превышать 24 ч, дальность – не менее 20-22 тыс. км. Полет продолжительностью в сутки требовал ок. 300 г ядерного топлива.
То же изделие с другого ракурса. Фото NASA
Для размещения вооружений предусматривался крупный внутренний грузоотсек и подвески под крылом. Самолет мог бы нести современные и перспективные бомбы и ракеты, прежде всего стратегического назначения. Отмечалось, что за счет принципиально новой силовой установки, не нуждающейся в большом запасе топлива, можно значительно повысить боевую нагрузку. На «традиционных» самолетах этот параметр составлял не более 10% от взлетной массы, а на атомном NX2 планировалось получить до 25%.
Испытания компонентов
Окончательный облик всех основных компонентов перспективного бомбардировщика был определен к началу шестидесятых годов. Так, в 1960 г. в NASA провели продувку моделей в аэродинамической трубе и внесли предложения по совершенствованию планера. В частности, была подтверждена необходимость использования переднего горизонтального оперения.
К этому времени были начаты испытания перспективных ядерных реактивных двигателей. Национальная лаборатория Айдахо на объекте EBR-1 построила два стенда, HTRE-1 и HTRE-3 для испытаний двигателей от GE. С изделием от P&W работала Ок-Риджская лаборатория. Эксперименты на нескольких стендах не заняли много времени, и к началу шестидесятых в распоряжении Convair и смежных организаций были все необходимые данные по двигателям.
Финал проекта
В 1960-61 гг. головной подрядчик в лице Convair продолжал проработку и совершенствование самолета NX2 CAMAL, а смежники занимались улучшением энергоустановок и разработкой других изделий. В ближайшее время материалы по проекту планировалось представить заказчику для оценки. Еще сохранялся шанс на то, что ВВС изменят свое мнение и решат продолжить проект. В таком случае в течение нескольких следующих лет мог появиться опытный бомбардировщик – а вслед за ним следовало ожидать и принятие на вооружение.
Стенды HTRE для испытания двигателей в качестве памятников самим себе. Фото Wikimedia Commons
Однако ВВС не передумали. Проект атомного бомбардировщика WS-125A / CAMAL получался слишком сложным, дорогим и опасным. На работы ушла уже крупная сумма, но проект еще не был готов, а для его завершения требовались новые траты и неопределенное время. Оставались нерешенными вопросы безопасности, как в ходе нормальной эксплуатации, так и при авариях.
В целом проект NX2 имел те же проблемы, что и все остальные разработки в области атомной
авиации. Дальнейшее развитие этого направления посчитали нецелесообразным, и в марте 1961 г. решением президента все работы были остановлены. 15 лет активных исследований и затраты на уровне 1 млрд. долл не дали никакого реального результата. ВВС решили отказаться от атомных бомбардировщиков.
К моменту прекращения работ бомбардировщик Convair NX2 существовал только в виде чертежей и моделей для продувки. Также были выполнены макеты отдельных агрегатов. Разработка двигателей продвинулась дальше – их успели испытать на стенде. Позже опытные двигатели от General Electric частично разобрали и дезактивировали. Сейчас два стенда HTRE являются памятниками самим себе и находятся на парковке при EBR-1.
Американская программа разработки атомных самолетов в целом и проект WS-125A в частности не привели к кардинальному обновлению парка ВВС США. Однако они позволили накопить большой объем данных и наработать важнейший опыт. А также сделать правильные выводы и вовремя закрыть бесперспективное направление, застраховав себя от лишних расходов, эксплуатационных проблем и экологически катастроф.
