Испытания ядерного «Буревестника» выходят на финишную прямую

Испытания крылатой ракеты «Буревестник», оснащенной ядерной энергетической установкой, завершились успешно. Об этом ТАСС сообщил источник в отечественной оборонно-промышленной отрасли.

По словам собеседника агентства, испытания проводились в январе на одном из полигонов. В их ходе были подтверждены заявленные характеристики силовой установки на основе ядерного реактора, который обеспечивает практически неограниченную дальность полета ракеты.

В то же самое время источники в правительстве США ранее сообщали, что испытания «Буревестника» 29 января, проходившие на полигоне Капустин Яр, можно признать лишь «частично успешными». И что лишь один запуск в ноябре 2017 года на полигоне архипелага Новая Земля был «относительно успешным». При этом американские разведывательные структуры не поясняют, в чем состоит разница между «частично» и «относительно» успешным пусками.

Как бы то ни было, но и российское, и американское заявления свидетельствуют о том, что полным ходом идет доводка ракеты, что работоспособность всех ее систем не вызывает сомнений. И этот процесс должен завершиться принятием «Буревестника» на вооружение.

О существовании «Буревестника» стало известно 1 марта прошлого года, когда во время послания президента Федеральному собранию Путин сообщил об уникальных возможностях данного оружия. За счет громадного временного ресурса, многократно превосходящего длительность работы ракетного двигателя на углеводосодержащем топливе, «Буревестник» имеет «неограниченную дальность». То есть может не один раз обогнуть в полете Земной шар. В связи с чем ракета выбирает оптимальный маршрут в обход зон противоракетной обороны противника. Перехват «Буревестника» максимально осложняется еще и тем, что в полете он постоянно маневрирует.

Известно, что ракета оснащена ядерной боевой частью. При этом не сообщается — стратегический ли это заряд в несколько мегатонн или же тактический, способный нанести разрушения в ограниченной зоне противника, где сосредоточены значительные военные ресурсы.

Идея создания ядерного ракетного двигателя существует уже давно. С того момента, как человечество освоило технологии управляемой цепной ядерной реакции, которые первоначально использовались в электроэнергетике. Первый экспериментальный реактор, предназначенный для выработки электроэнергии, начал действовать в 1951 году в США (город Арко, штат Айдахо). Однако его мощность не превышала 800 Вт. В 1954 году в Калужской области СССР начала работать Обнинская АЭС мощностью 5МВт.

Такие реакторы представляли собой громоздкие сооружения, окруженные толстой бетонной защитой и использующие для охлаждения бассейны с водой большого объема. Поэтому применять ядерные силовые установки в транспортных средствах можно было в таких крупнотоннажных конструкциях как авианосцы, крейсера и подводные лодки. Что, в конце концов, и было реализовано.

Вскоре конструкторы СССР и США начали предпринимать попытки использовать ядерный двигатель в ракетах, предназначенных для космических полетов. Казалось бы, габариты ракет были таковы, что реактор мог в них разместиться.

В 1958 году в Советском Союзе в воронежском КБ Химавтоматика был запущен проект по созданию ядерного ракетного двигателя (ЯРД) РД-0410. Однако ОКР предшествовало десять лет научных исследований, в которых принимали участие физические, математические и ракетные институты. Была избрана схема уранового реактора с охлаждением жидким водородом. Водород выступал в роли и рабочего тела — нагреваясь в активной зоне до температуры 3100 градусов Кельвина, он выбрасывался из сопла под высоким давлением, создавая реактивную тягу.

На Семипалатинском ядерном полигоне в 60-е годы был создан испытательный стенд для отработки основных режимов работы. На стенде «обкатывался» рабочий макет двигателя, весившего 2 тонны и имевшего габариты 3,5×1,6 м. Удалось добиться тяги двигателя в вакууме на уровне 3,6 тонны силы. Что, разумеется, было недостаточно для того, чтобы забросить мало-мальски приемлемый груз даже на низкую опорную орбиту.

Однако была попытка перепрофилировать двигатель с космических полетов на обслуживание крылатых ракет. При этом конструкторы неизбежно столкнулись с проблемой недостаточных запасов рабочего тела, то есть жидкого водорода. Время работы ЯРД недотягивало до одного часа. После чего жидкий водород заканчивался. При околозвуковой скорости, которую могла обеспечить довольно ограниченная тяга РД-0410, дальность полета ракеты не могла существенно превысить тысячу километров. В то время как предполагалось, что ракета должна покрывать расстояние до США. В начале 80-х годов все работы по созданию ЯРД были свернуты.

Примерно в тот же период времени аналогичную проблему пытались решить и американцы. Однако свою программу, получившую название NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), они свернули раньше — в 1972 году. Причем по не вполне понятным причинам, которые объясняют, как бюрократические дрязги. Потому что совместная программа Комиссии по атомной энергии США и НАСА была на волосок от успеха. Была даже построена ракета с двигателем NERVA, который на бумаге (без реальных испытаний в космосе) обладал хорошими характеристиками. Суммарная тяга в вакууме была в 9 раз выше, чем у российского макета РД-0410, — 34 тонны силы.

Однако и здесь конструкторам не удалось решить проблему быстрого расходования рабочего вещества. Жидкий водород, который использовали и они для получения реактивной струи, заканчивался еще быстрее — через 20 минут. Для крылатой ракеты это совсем мало. Но для разгона ракеты-носителя в безвоздушном пространстве вполне достаточно. Так что можно предположить, что отказ американцев от использования ЯРД имел не бюрократическую подоплеку, а экономическую. Стоимость и разработки, и конечного продукта не разглашались.

Вполне понятно, что использовать существующую разработку в «Буревестнике» напрямую невозможно даже в ситуации, когда благодаря развитию технологий удалось существенно уменьшить размеры ядерного реактора. Для реализации «неограниченной» дальности полета необходимо использовать возобновляемый источник рабочего тела.

Таковым источником является атмосфера, которая неограниченно снабжает ЯРД рабочим телом — воздухом. Благо полет «Буревестника» проходит на малых высотах, даже с огибанием рельефа местности. Однако появляется проблема охлаждения систем ракеты, поскольку при воздушной схеме отсутствует жидкий водород.

Такой двигатель можно обозначить как ядерный прямоточно-воздушный реактивный двигатель (ЯПВРД).

В заключение необходимо сказать об одном американском проекте, который при внимательном его изучении вызывает большие сомнения. Не в том, что американцы им занимались, а относительно возможности получения положительных результатов.

В середине 50-х годов Леверморская лаборатория в рамках проекта «Плутон» начала создавать ЯПВРД Tory-II для крылатой ракеты межконтинентальной дальности. Ракета должна была развивать скорость в 3 М и лететь в коридоре высот от 20 м до 100 м с огибанием рельефа местности. Уже в 1961 году был готов первый вариант двигателя, достигавший в длину около 20 метров. Оснащенная им ракета, разумеется, еще более солидных габаритов, должна была, долетев до территории Советского Союза, разбрасывать термоядерные бомбы.

Во время испытаний двигателя на полигоне в Неваде он отработал несколько секунд. Новая модификация, испытанная в 1964 году, в течение 5 минут на мощности 515 МВт развивала тягу в 16,5 тонн силы.

Тут много что порождает сомнения. Во-первых, на АЭС, где реакторы не ограничены габаритами и массой, на уровень в 500 и более мегаватт начали выходить лишь в 70-х годах.

Во-вторых, степень автоматизации полета на сверхмалых высотах даже близко не могла подойти к требуемому уровню обеспечения огибающего земной рельеф режима на скорости в 3 М. Если же учесть, что ракета, «разбрасывающая в полете бомбы» и имеющая двигатель размерами с железнодорожный локомотив, имеет громадную массу, то эта задача еще более усложняется.

И, наконец, в-третьих, тогда не существовало композиционных материалов, которые способны обеспечивать эффективную теплозащиту.

Сейчас, спустя более полувека, технологии значительно усовершенствовались. Что позволило российским конструкторам создать первыми в мире работоспособную крылатую ракету с ядерным двигателем.

/Владимир Тучков, svpressa.ru/