ПоделитьсяРакета на ядерном двигателе, о какой президент Путин говорил в недавнем послании, существовать может – объяснил «Фонтанке» авиаинженер Вадим Лукашевич. Вопрос, может ли она летать. И не следует ли бояться условному Воронежу, а не Флориде.
В послании российскому парламенту президент Путин, напомним, представил фантастические достижения нашего ВПК. Самое сильное впечатление на мир произвели ракеты с энергетической ядерной установкой. Такое оружие СССР и Соединённые Штаты мечтали разработать с 1950-х годов, но всякий раз бросали попытки. Потому что ракета с радиоактивным шлейфом получалась опасной в первую очередь для тех, кто её запускает.
Как удалось российским конструкторам обойти препятствия – рассуждает авиаэксперт, кандидат технических наук, в прошлом – инженер ОКБ «Сухой» Вадим Лукашевич.
- Вадим Павлович, ракеты с энергетической ядерной установкой, о которых говорил президент, это уже совсем реальность?
– Давайте сначала посмотрим, в чём принцип любого авиационного двигателя. Берётся воздух, он попадает в тракт двигателя, нагревается, образуется рабочее тело, которое выталкивается из сопла и тем самым создаёт реактивную тягу. Так работает любой двигатель. Если для нагревания воздуха используется керосин, то это и есть наши турбореактивные двигатели. Турбореактивные, турбовинтовые и так далее.
- А если это энергетическая ядерная установка?
– Здесь весь вопрос в том, что для нагрева используется энергия распада. Если мы говорим о классическом авиационном атомном двигателе, то там воздух нагревается от реактора. Он может нагреваться, просто проходя через реактивную зону. Тогда это будет очень грязный двигатель. Потому что воздух, проходя через активную зону, ионизируется – и мы получаем радиоактивный выхлоп. Либо – через некий теплообменник, который, охлаждая реактор, забирает тепло, а потом охлаждается, нагревая воздух. Это, повторю, классический авиационный атомный двигатель, в котором используется атомный реактор. То есть во всех атомных двигателях используется именно атомный реактор.
- Вы говорите – классический. Значит, такие двигатели разрабатывались?
– Конечно, такие разработки были – и в Америке, и у нас. У нас это делалось на базе самолёта Ту-95. Но вся проблема в том, что полноценный реактор предполагает ещё и свинцовую защиту от радиации. Это очень тяжёлая штука. Десятки тонн. Вот у нас должен был работать бомбардировщик на базе Ту-95. И мы планировали противолодочный самолёт на базе Ан-22 «Антей». Мы брали такие большие самолёты, потому что требовалась грузоподъёмность. Допустим, грузоподъёмность «Антея» – 80 тонн. По плану такой самолёт должен был летать 3-4 месяца без посадок над акваторией моря, нести патрульную службу против кораблей и подводных лодок противника. То есть классический атомный реактор – это очень большой вес.
- Но ведь ходят атомные ледоколы, например…
– Для такого двигателя один энергоблок – это примерно 800-1200 тонн. Представляете?
- И в ракету такой двигатель нельзя засунуть?
– В том-то и дело! Президент ведь что сказал: это небольшая атомная энергоустановка, которую можно поставить на крылатую ракету. Или на нашу, или на американский «Томагавк». Но самая тяжёлая модификация «Томагавка» – это всего полторы тонны. Сюда входят и двигатель, и топливо, и аппаратура, и сама боеголовка, и система наведения, и так далее. Если мы ставим на ракету весом полторы тонны атомный энергоблок…
- То она не полетит?
– Максимум, что мы можем отвести на двигательную установку – ну, половина. Семьсот, восемьсот килограммов. Ну, девятьсот. Если верить нашему президенту, то у нас есть реактор, которой можно здесь эксплуатировать. Это значит, что он весит несколько сот килограммов. Я – авиационный специалист, и по тому, что знаю я, это просто невозможно.
- Может быть, какие-то очень талантливые люди сумели сделать этот реактор совсем маленьким и лёгким? Из новейших материалов?
– Есть такое понятие – проблема масштаба. Не всё возможно сделать маленьким. Начнём с того, что для поддержания реакции деления урана, допустим, в реакторе масса этого вещества должна быть не меньше некой критической. Иначе просто реакции не будет.
- Ну, это, наверное, не очень много весит?
– Уран – это элемент в самом низу таблицы Менделеева. То есть из самых тяжёлых. Это очень массивная вещь. Дальше идём. Для того чтобы это была не атомная бомба, а именно управляемый атомный реактор, там должны быть некие системы запуска реакции и управления ею. Реактору требуется система охлаждения. Нужен какой-то теплообменник. Президент сказал, что это реактор на быстрых нейтронах, и теплообменник – там жидкий носитель. А жидкий носитель – это в данном случае жидкий металл. То есть это тоже тяжело. И так всё набегает. Для того чтобы всё это было надёжно, получаются десятки тонн.
- А если какой-то частью надёжности пожертвовать ради меньшего веса? Это же, в конце концов, для того и летит, чтобы взорваться?
– Чем пожертвовать? Радиационной защитой?
- Например – да. Обойтись без свинца.
– Вот ракета. Допустим, её запустили из Воронежа, она должна где-то на Аляске упасть. Но если нет радиационной защиты, то такая ракета опасна уже в момент запуска. И пока она долетит, она ведь будет какое-то время лететь над нашей территорией.
- И всё это время будет над нашей территорией «пылить» радиацией?
– «Пылить» радиацией – это первое. Даже если ракета летит нормально и не падает, за ней всё равно будет «шлейф». То есть всё вокруг будет загрязнено. Второе: деление урана – это гамма-излучение. А значит, если нет радиационной защиты, мы уже не можем говорить, что ракета летит незаметно. Сейчас все преимущества крылатых ракет в том, что они небольшие, летят низко и незаметны. А теперь представьте, что такая штука у нас летит с атомным двигателем. Мало того, что за ней радиационный шлейф, который можно всегда обнаружить, – так ещё и гамма-излучения. То есть она сама себя выдаёт. В конце концов, она может и упасть где-то по пути, не все ракеты долетают до цели. Так что радиационная защита необходима. Кроме того, президент сказал, что во время испытательного пуска ракеты реактор вышел на мощность. Тогда у меня ещё вопрос: а как ракета взлетает?
- Я так поняла, её выталкивает из шахты – и она летит.
– Хорошо, вытолкнули из шахты, она выскочила метров на сорок. Дальше включается авиационный двигатель. Здесь же должен включиться реактор. Но реакторы – это не ключ зажигания в машине повернуть. Реактор должен выйти на режим. Допустим, мы использовали реакторы в качестве энергоисточников для спутников. У нас была система целеуказания космического базирования, и на борту были атомные реакторы. Так вот там реактор запускался на земле. Были специалисты для этого, на Байконуре была особая воинская часть, сформированная из офицеров-подводников – специалистов по атомным подводным лодкам, и они проверяли реактор. Он запускался, выходил на режим – и ракета взлетала. Здесь ситуация должна быть примерно такая же. Потому что включать реактор в полёте, бесконтрольно – это надо быть абсолютно уверенными в его надёжности, работоспособности и так далее.
- Может быть, президент так выразился, а вообще-то его и включают на земле?
– Если его включают на земле… А персонал?
- Так и тут наверняка есть прекрасные специалисты.
– Мы же с вами для снижения веса решили отказаться от радиационной защиты.
- То есть все, кто находится на этой территории, получат дозу радиации?
– Конечно.
- Но американцы говорят, что действительно были какие-то испытания подобной ракеты. У них есть утечки. Они даже знают, что это происходило в Арктике.
– Если верить тому, что американцы говорят, это были испытания без собственно атомной энергии. Испытывали ракету без включения реактора, то есть были какие-то имитаторы.
- Это как?
– Это были бросковые испытания. Испытания выхода ракеты из шахты. Объясняю. У ракеты есть два состояния: сначала она стоит где-то в шахте или, допустим, на пусковом устройстве, а потом она летит в воздухе к цели. То есть ракета как-то должна из шахты стартовать и набрать необходимые высоту и скорость. Вылететь за счёт собственного двигателя она не может, он должен обеспечить крейсерский полёт в атмосфере. А из шахты она должна вылететь именно как ракета. Поэтому есть так называемый стартовый ускоритель, который выталкивает ракету из шахты и сообщает ей какую-то начальную скорость.
- Потом уже включается тот самый атомный двигатель.
– Да. Посмотрите внимательно презентацию, которую нам показал президент. Ту, где «Сармат» выходит из шахты. Сначала выходит цилиндр – весь раскрашенный в шашечку, как такси. И видно: когда ракета выходит из шахты вся, снизу, в облаке пламени, отваливается большой цилиндр. И это видно, если внимательно посмотреть, на всех наших стартах. Это шахтный запуск: ракету выталкивает специальный пороховой ускоритель. В момент запуска он генерирует большое количество сжатых газов – и ракета вылетает из шахты. Потом уже включается двигатель, а эта штука отваливается.
- А как это происходит у крылатых ракет?
– То же самое. Ускоритель сразу сообщает ракете какую-то скорость, а дальше уже включается двигатель. Потому что для того чтобы включился авиационный двигатель, должна раскрутиться турбина. Она раскручивается от встречного воздуха. А когда ракета стоит в шахте, двигатель просто не запустится.
- Если испытания в Арктике были бросковые, то есть проходили без запуска двигателя, значит, из шахты там выталкивали не саму новейшую ракету, а болванку?
– Это мог быть массогабаритный макет. То есть такой, который совпадает с ракетой по массе и габаритам. Ускоритель должен вытолкнуть его из шахты, в этом и состоит этап испытаний. Американцы говорят, что не фиксировали включения самой ракеты.
- Есть ли другие типы двигателя, кроме атомного реактора?
– Есть радиоизотопные источники, которые вырабатывают электричество, а оно потом уже подаётся на электромоторы. В атомных ледоколах, о которых вы спрашивали, используется как раз такой принцип. Но ледокол – это тысячи тонн, там это можно сделать. А с ракетой мы опять упрёмся в массу. Получается, что на ней стоит ещё двигатель, которому, чтобы обеспечить полёт, нужно очень много электричества. Радиоизотопные источники не могут дать такой силы тока, чтобы ракета весом полторы тонны могла лететь и лететь на электромоторе. Так что, скорее всего, речь идёт именно о реакторе.
- Может, мы всё-таки создали такой реактор, который мало весит, даёт много энергии, при этом совершенно безопасен?
– Видимо, это какие-то уникальные установки, имеющие массу в сотни раз меньше, чем прежние. При меньшей массе они дают большую мощность. Если это есть, то это ноу-хау, самый-самый гриф «секретно». Мы же с вами многого не знаем. Президент ведь врать не будет. К тому же есть определённые свидетельства. Существуют такие специальные самолёты, которые снимают всю телеметрию с летящей ракеты. Несколько таких самолётов давно стояли на консервации. И есть свидетельства того, что они были расконсервированы, переоборудованы, а два из них выкрашены в цвета «Росатома». Из этого можно сделать вывод, что самолёты должны использоваться для работы с какими-то ядерными объектами. Поэтому о том, что испытания проходили, можно говорить. Это было на севере, где-то на Кольском полуострове. Мы можем только верить президенту.
Беседовала Ирина Тумакова, «Фонтанка.ру»
