Ядерная крылатая ракета

Попалась вот такая статья, опубликованная во "Взгляде". Автор -  Геннадий Нечаев. Текст безупречный, настолько, что захотелось распространить.

Едва ли не самой большой сенсацией среди заявлений Владимира Путина стало упоминание о новой крылатой ракете. Ее характеристики поистине уникальны — атомная энергетическая установка и неограниченная дальность полета. Для ее создания России потребовалось решить одну важную технологическую проблему, но зато в итоге получился по сути новый класс оружия. Как он будет использоваться?

Сенсационные заявления, сделанные президентом в ежегодном послании Федеральному собранию, закономерно вызвали шлейф публикаций и комментариев. Действительно, если хотя бы половина из перечисленных систем будут в ближайшее время приняты на вооружение, это заметно изменит военно-стратегический баланс в мире.

Естественно, оценки, высказываемые в различных медиа, носят полярный характер: от нескрываемого восхищения до злобной истерики. Помимо дежурных возгласов «Ракеты на хлеб не намажешь!», многие комментарии сводятся к утверждениям, что «Это невозможно потому, что невозможно никогда» с прибавлением «…тем более в России».

«Где десятилетия НИОКР?» — вопрошают руководители малоизвестных институтов с пустыми веб-сайтами. Помилуйте, но со времени кончины СССР прошли уже без малого три десятка лет. Конечно, отечественный ОПК пережил и очень тяжелые времена, однако работы в области гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) не прекращались полностью никогда. Желающие в этом убедится могут легко составить подборку сообщений по этой теме, пользуясь любым поисковиком. Среди них найдутся и заметки о планирующем боевом блоке, и о принятых недавно на вооружение противокорабельных комплексах 3K22 «Циркон» с гиперзвуковыми ракетами.

А также о том, что на испытаниях удалось разогнать до скоростей М>6 даже серийную ПКР Х-22, состоящую на вооружении Морской авиации едва ли не полста лет. Таким образом, пуск ракеты комплекса «Кинжал» с носителя МиГ-31 никого не должен удивить.

Соответственно, и о том, что беспилотный глубоководный носитель ЯО создан не на пустом месте, можно судить по наличию на вооружении российского ВМФ суперкавитирующих подводных ракето-торпед.

По заявлению Путина, новые подводные аппараты имеют скорость хода, «кратно превосходящую скорости современных подводных лодок и торпед». Иначе говоря, проблема достижения высоких подводных скоростей была успешно решена еще в СССР, и эти технологии не были утрачены. Кроме того, на вооружении отечественного ВМФ всегда состояли сверхсекретные подлодки нестандартных «номерных» проектов, известные как «глубоководные атомные станции». Информация, о том, что по крайней мере некоторые из этих кораблей задействованы в программах по испытаниям нестандартной роботизированной подводной техники, регулярно появлялись в западной военной периодике.

Не должны вызывать удивления и ядерные силовые установки (ЯСУ), примененные на ударном подводном аппарате и барражирующей крылатой ракете большой дальности. Компактные ядерные реакторы и атомные источники питания всегда были фирменной «фишкой» советского и российского атомного машиностроения. Многие из них давно нашли применение в качестве энергетических установок на космических аппаратах и некоторых иных применениях. А ЯСУ для подводных лодок-истребителей проекта «Лира» при всех ее недостатках, действительных и мнимых, была самой компактной из судовых энергоустановок в мире. И это было еще десятилетия назад! А значит, логично предположить, что с тех пор габариты подобных ЯСУ были уменьшены, их стоимость — снижена, а ряд присущих им проблем – решены.

И об одной из таких проблем стоит сказать отдельно. Это — отвод тепла, выделяющегося в активной зоне реактора. В космическом пространстве вопросов с этим обычно не возникает: тепло отводится излучением с помощью радиаторов. В океане полно охлаждающей жидкости прямо за бортом. Но для воздушных носителей – самолетов или крылатых ракет — решить эту проблему гораздо сложнее.

Техническая возможность обеспечить эффективное охлаждение активной зоны путем обдува набегающим потоком, несомненно, имеется. Главное — тонкий расчет скорости потока, расхода воздуха и количества рассеиваемого тепла.

Впрочем, это важно лишь для воздушных атомных двигателей турбовинтового и турбореактивного типов. Во многом поэтому до сих пор так и не удалось создать атомолеты – самолеты с ЯСУ. Хотя такие попытки неоднократно предпринимались как в СССР, так и в США в 1950-х и позднее, необходимость отвода больших объемов тепла вкупе с тяжелой биозащитой для экипажа и соображений безопасности полетов свели на нет очевидные преимущества авиационных атомных двигателей. Последний известный проект патрульного противолодочного самолета с большой автономностью на базе Ан-22 «Антей» относится к 70-м годам. На его борту был установлен компактный действующий реактор, но к двигателям он не подключался.

Иное дело — атомный прямоточный воздушно-реактивный двигатель (АПВРД). Тут нагреваемый теплом активной зоны и выбрасываемый через сопло воздух служит одновременно и рабочим телом и охлаждающим агентом.

АПВРД имеет ряд недостатков, делающих его малопригодным для массовой установки на самолеты общего и основных военных назначений. Связано это со сложностями регулировки тяги, а также с тем, что эффективность напрямую зависит от скорости полета. На малых скоростях его эффективность очень невелика. Однако для фактически однорежимных ЛА, таких как самолеты-разведчики, межконтинентальные ударные БПЛА, крылатые ракеты или многоразовые разгонные блоки для космических ракет (алаверды, г-н Маск!), силовая установка такого типа является весьма привлекательной опцией. Поскольку ЛА перечисленных типов являются фактически однорежимными или используют несколько длительных фиксированных режимов тяги, проблема управления двигателем несколько упрощается.

Важно, что беспилотники не нуждаются в мощной биологической защите, то есть вес ЯСУ снижается до значений, приемлемых для установки на сравнительно малогабаритном аппарате. Теоретически размер подобных реакторов может быть не больше бытового газового баллона.

Кроме того, активная зона реакторов может быть выполнена в виде модуля, храниться и складироваться отдельно, чем уменьшается опасность радиационного облучения персонала. Для одноразовой крылатой ракеты возможны и другие технические решения по обеспечению безопасности реактора, например – в виде замедлителя, удаляемого вышибным зарядом по достижении ракетой заданной скорости под действием твердотопливных ускорителей, что приведет к мгновенной активации и разогреву реактора.

Дальность подобных систем практически не ограничена, а значит, нет необходимости и в воздушном старте, то есть отсутствует опасность облучения для экипажа носителя. А количество расщепляющегося материала активной зоны сравнительно невелико и может быть рассчитано так, что (в случае с возвращаемым многоразовым аппаратом) к концу миссии его остаток будет практически равен нулю. То есть – опасные радиоактивные «дрова» выгорят до сравнительно безвредного «пепла». Активная зона небольшого размера, содержащая немного топлива по сравнению, например, с корабельными силовыми установками, тоже идет на пользу компактности ЯСУ.

Между прочим, согласно сведениям из западных источников, интерес к ЯСУ для стратегического беспилотника Global Hawk проявляют американские военные. Это позволило бы им создать гибкую, постоянно действующую систему глобального мониторинга огромных районов в масштабах целых ТВД.

Одна из проблем для атомного прямоточника заключается в том, что воздух, проходя сквозь активную зону, неизбежно захватывает радиоактивные микрочастицы расщепляющегося материала. С одной стороны – это абсолютно неприемлемо с точки зрения экологии, с другой – наличие повышенной радиоактивности спутной струи является демаскирующим признаком для военного аппарата. Вопрос, опять же, упирается в создание эффективных теплообменников закрытого типа, изолирующих рабочее тело (воздух) от активной зоны, но при этом обеспечивающих передачу достаточного количества тепла от нее.

Видимо, изобретение и внедрение как раз таких устройств и стало важнейшим условием создания тех уникальных аппаратов, о которых рассказал президент России. Из открытых источников предположительно известен даже индекс нового изделия, вероятнее всего 9М730, и если это так – ракета прошла как минимум один цикл летных испытаний.

Сложно сказать, как назовут военные новый класс вооружений, возможно – барражирующей крылатой ракетой (БКР). Понятно, что такое вооружение получит невероятную оперативную гибкость в сочетании с минимальным временем реагирования. Можно представить несколько интересных сценариев боевого применения новых КР. Например – для изоляции района боевых действий. Группировка ракет будет барражировать недалеко от заданного района, в зоне, надежно контролируемой наземными системами ПВО. Будучи неуязвимы в этом районе от перехвата, эти ракеты в считанные минуты смогут наносить удары по выдвигающимся подкреплениям противника до их выхода на рубежи применения, по целеуказанию спутниковых или авиационных систем. Можно так же представить действия по корабельным группировкам практически в любом районе Мирового океана, по блокаде портов и побережий, действия против морских коммуникаций противника.

В случае крупномасштабного конфликта с обменом ударами МБР в положении дежурства в воздухе ракеты окажутся малоуязвимыми для ЯО противника. И даже в случае потери наземных ПУ смогут «добить» противника, нанести ему непоправимый ущерб, действуя «второй волной». В случае потери связи с командными центрами управление такими КР возможно с помощью командной ракеты. Кстати, в этой роли барражирующие КР также представляют интерес.

Недооценка сил потенциального противника – бич западного мира. Так, во время войны в Испании советские скоростные бомбардировщики СБ, превосходящие в скорости почти все тогдашние истребители, западные обозреватели называли не иначе, как «Мартин-бомбер»: полагали, что изделие Туполева, Архангельского и Петлякова является копией устаревшего американского самолета, обладавшего, к слову, худшими характеристиками.

7 декабря 1941 года такой подход больно аукнулся американцам: вместо, как ожидалась, ухудшенных копий западных самолетов, собранных дикими азиатами из бамбуковых палок и шелка, в Перл-Харборе они столкнулись с лучшими (на тот момент) в мире палубными самолетами Японской империи. Потребовалось 4 года упорных боев, две атомных бомбы и разгром Советским Союзом Квантунской армии, чтобы вернуть потерянное в первые месяцы войны.

Ресурсов у России побольше, чем у маленького островного государства, и это хороший повод для наших геополитических оппонентов глубоко задуматься над возможным исходом глобального конфликта.

Один из комментариев с ответом:

.Реактор без защиты сожжет своим излучением электронику ракеты,не представляю как рабочее тело (наружная атмосфера) за доли секунды нагреется до температуры в 3000градусов.

Невнимательность ваша вторая беда (первая - образование). Где в статье написано об отсутствии защиты вообще? Она не такая мощная как для пилотируемых ЛА, но она есть. И с чего вы взяли, что на этой ракете применена электроника на полупроводниковой элементной базе, чрезвычайно чувствительная к ионизирующему излучению? Про ламповую электронику в силу возраста вы наверняка и не слышали. Да аппаратура на ее базе в несколько (2 - 3) раз габаритнее и тяжелее, но размеры данной ракеты вполне позволяют минимизировать и этот недостаток радиоламп и их повышенный уровень теплового нагрева. Но главное преимущество - нечувствительность к ЭМИ и большая надежность. К слову сказать система Энергия - Буран в 80-х летала и неплохо именно на ламповой электронике. Во-вторых, реактор открытой схемы, который вам привиделся в этой статье пытались использовать в свое время (конец 50-х годов прошлого века) на своем проекте ракеты пиндостановские ученые. Не справившись с радиоактивным загрязнением, амеры свой проект свернули. Автор же в своей статье ведет речь о реакторе, во-первых, закрытой схемы, а во-вторых, с двухконтурной циркуляцией теплоносителя. Уровень радиоактивности теплоносителя во втором контуре сравним у фоновым уровнем на основных высотах полета (стратосфера) стратегической барражирующей ракеты. В-третьих, уже при торможении трехмахового сверхзвукового потока воздуха происходит его нагрев и нагрев конструкции ЛА до 400 - 600 градусов, при скорости М=6-8 температура вполне может достичь и до 1000. Горение топливовоздушной смеси происходит пр температуре около 2000 градусов Цельсия. Атомный реактор и позволяет поднять эту температуру до 3000-3500 градусов, что увеличивает импульс истечения газов из сопла и экономит горючее.

Повторюсь, текст безупречен, остаётся только завидовать Геннадию Нечаеву.

https://vz.ru/society/2018/3/2...