Атомный двигатель

Атомный двигатель

В конце 50-х годов появилась идея применить атомную энергию в авиации. Кому она принадлежала, сейчас точно никто не помнит, кажется, военным.

Предполагалось создать атомный двигатель для длительного барражирования наших самолетов, охраняющих воздушные границы, вдоль которых постоянно летали самолеты НАТО. Тогда никто не мог представить, что будет, если самолет упадет…

В создание такого двигателя включилось ОКБ Люльки. Был организован специальный отдел КБ-2 во главе с заместителем главного конструктора по атомной тематике Андреем Андреевичем Иевлевым, ведущим конструктором Александром Васильевичем Воронцовым.

Ведущий конструктор Евгений Владимирович Комаров был назначен руководителем специально созданной бригады по проектированию столь необычного для ОКБ двигателя. В эту бригаду входили две группы – Анатолия Максимовича Хартова и Василия Андреевича Юшко. Участниками были Виталий Николаевич Привалов, Вера Петровна Князева, Виктор Васильевич Плотников, занимались расчетами Марк Вольман, Леонид Кулик. После окончания в 1962 году МАИ – факультета двигателей летательных аппаратов, группы ядерных двигателей – Александр Чумаков пришел в ОКБ Люльки работать по своей специальности. Работы по созданию ядерного двигателя проводились совместно с Институтом атомной энергии имени Курчатова. В это время его возглавлял академик Анатолий Петрович Александров. Он неоднократно бывал у Люльки, они обсуждали, каким должен быть новый двигатель.

Зам. главного конструктора по перспективным темам и атомному двигателю Александр Васильевич Воронцов.

На одном из больших совещаний с представителями Минавиапрома, ВВС, группы ученых института Курчатова вместе с А.П. Александровым, конструкторов ОКБ во главе с А.М. Люлькой, А.А. Иевлевым обсуждался окончательный вариант прямоточного двигателя с использованием атомной энергии. Он был утвержден. После этого совещания в ОКБ разработали обширную программу по ядерным работам. Анатолий Хартов, Василий Юшко, Евгений Комаров отправились с ней к Александрову. Они отметили умение академика быстро читать документ. Даже вначале подумали, что он не все читает, но ошиблись. Анатолий Петрович подчеркнул некоторые пункты и в заключение сделал обстоятельные замечания. Конструкторам пришлось кое-что в тексте поправить.

Предстояли весьма сложные конструкторские и технологические работы, совершенно не похожие на предыдущие по ТРД. Вместо камеры сгорания надо было создавать высокотемпературный атомный реактор МТ-35 размером 2x3 метра. Внутри него – тепловыделяющие элементы – ТВЭЛы, состоящие из множества керамических трубочек, загруженных окисью бериллия с ураном-235.

ТВЭЛы закладывались в активную зону реактора в отдельные специальные блоки.

А вокруг реактора отражатель, состоящий из чистого металлического бериллия, который увеличивает критическую массу атомной энергии реактора. Регулируется эта масса стержнями, сделанными из боросодержащих материалов.

Александр Владимирович Чумаков – начальник бригады высотно-скоростных характеристик двигателей.

Реактор МТ-35 для авиации должен действовать на тепловых нейтронах. Реакторы на быстрых нейтронах предназначены для работы на земле и в космосе.

Когда стержни убираются из активной зоны реактора, происходит ядерная реакция, при этом ТВЭЛы – тепловыделяющие элементы нагревают активную зону реактора до 1800–2000. Через них должен проходить воздух, который нагревается и потом идет на компрессор и турбину.

Реактор мог действовать продолжительное время, и самолеты могли долго летать, барражировать, не допуская к нашим северным и восточным границам натовскую авиацию. Тема эта была очень серьезной, важной и очень секретной. Создание ядерного реактора для авиационного двигателя на тепловых нейтронах считалось совершенно необходимым. Такого реактора в практике еще не было.

«Создание его для нас, – говорит В.Н. Привалов, – было абсолютно новым и очень сложным делом и по конструкции, и по технологии, и по материалам, и по принципу действия. Но если надо для обороны страны, мы смело брались за неизведанное».

Министр среднего машиностроения Ефим Павлович Славский подключил на Урале к производству материалов и созданию реактора и его узлов специальные заводы.

Окись бериллия и сам бериллий жаропрочный, очень легкий материал, удельный вес 1,8 г/см³, легче алюминия, у которого удельный вес 2,8 г/см³.Технология его обработки сложная и вредная, применяли порошковую металлургию, потом из порошка делали детали для реактора. Конструкторы КБ под руководством А.М. Люльки работали над тем, чтобы реактор был изготовлен легким, прочным, надежным.

Различные варианты конструкции этого авиареактора Люльке обычно докладывали С.П. Кувшинников или А.А. Иевлев. Было принято решение делать реактор блочным. Академик Александров признался: «Производство труб из металлического бериллия длиной 2 м у нас еще не освоено, сейчас мы сможем делать только полуметровые трубы». И тогда решили делать каждый блок из четырех частей. Было сложно прессовать их из порошка. Труб было 40, они укладывались в активную зону реактора, а в них размещались ТВЭЛы – тепловыделяющие элементы. Вот так вместо камеры сгорания с обычным топливом проектировался урансодержащий реактор. Для испытания атомного реактора в Тураеве готовили специальную экспериментальную базу. Рабочее тело реактора, прежде чем выбросить через огромную трубу на улицу, необходимо было очистить от радиоактивности. Для этого сделали отстойник под землей размером с футбольное поле. Во всех помещениях, где проводились работы с реактором, стены и потолки покрыли пластинами из нержавеющей стали. Под действием излучения они не активировались. Все работы по сборке и разборке реактора делались дистанционно специальным манипулятором-роботом. Конструкция реактора должна была учитывать эту необычную технологию и управление. На заводах Министерства среднего машиностроения шло изготовление ТВЭЛов, бериллиевых труб, других узлов и деталей реактора. Некоторые металлические детали для его конструкции делали в ОКБ. Немало было вложено материальных средств, творческих усилий, инженерных замыслов в создание атомного двигателя для авиации. Но тема была закрыта. В стране появились высотные самолеты, ракеты, способные защитить наши воздушные границы без атомного двигателя.