Eelmise sajandi viiekümnendatel aastatel otsiti aktiivselt uusi ideid ja lahendusi strateegiliste relvade valdkonnas. Mõned väljapakutud ideed pakkusid suurt huvi, kuid osutusid liiga keerulisteks ja teostatavateks. Nii on USA alates 1955. aastast välja töötanud paljulubavat strateegilist tiibraketti SLAM, mis suudab kümnete tuhandete miilide kaugusele toimetada mitu lõhkepead. Selliste omaduste saamiseks pakuti välja kõige julgemaid ideid, kuid see kõik viis lõpuks projekti lõpetamiseni.
Esimesed etapid
Viiekümnendate keskpaigaks oli välja kujunenud konkreetne olukord strateegiliste relvade ja kohaletoimetamise sõidukite valdkonnas. Õhutõrjesüsteemide arendamise tõttu kaotasid pommitajad oma potentsiaali ja ballistilised raketid ei suutnud endiselt võrreldavat ulatust näidata. Oli vaja rakette ja lennukeid veelgi täiustada või muid valdkondi arendada. Ameerika Ühendriikides uuriti sel ajal samaaegselt mitut erinevat mõistet.
SLAM -rakett, nagu kunstnik nägi. Joonis Globalsecurity.org
1955. aastal tehti ettepanek luua uus eriotstarbelise strateegilise tiibrakett. See toode pidi ülehelikiiruse ja madala lennukõrguse tõttu läbi murdma vaenlase õhutõrje. See pidi tagama autonoomse navigeerimise võimaluse kõigil lennuetappidel ja suure võimsusega termotuumalõhkepea tarnimise võimaluse. Eraldi nähti ette sidesüsteemi olemasolu, mis võimaldaks ründava raketi igal ajal tagasi kutsuda.
Mitmed Ameerika lennukifirmad on alustanud uue kontseptsiooni kallal töötamist. Ling-Temco-Vought käivitas oma projekti esialgse nimega SLAM, Põhja-Ameerika nimetas sarnast arendust BOLO ja Convair tuli välja Big Sticki projektiga. Järgneva paari aasta jooksul töötati kolm projekti paralleelselt välja, sellesse olid kaasatud mõned riiklikud teadusorganisatsioonid.
Üsna kiiresti seisid kõigi programmis osalevate ettevõtete disainerid silmitsi tõsise probleemiga. Kiire väikese kõrgusega raketi loomine esitas tõukejõusüsteemile erilisi nõudmisi ja kaugele-kütusevarustusele. Nõutavate omadustega rakett osutus lubamatult suureks ja raskeks, mis nõudis radikaalseid lahendusi. 1957. aasta alguseks ilmusid esimesed ettepanekud uute rakettide varustamiseks tuumaraketimootoritega.
1957. aasta alguses ühendati programmiga Lawrence'i kiirguslabor (praegu Livermore'i riiklik labor). Ta pidi uurima tuumamootorite probleeme ja töötama välja sellelaadse täieõigusliku mudeli. Töö uue elektrijaama kallal viidi läbi programmi Pluto koodnimega. Pluuto juhtima määrati dr Ted Merkle.
Toote paigutus SLAM. Joonis Merkle.com
Tulevikus tehti samaaegselt tööd paljutõotava mootori ja kolme tüüpi tiibrakettide kallal. Septembris 1959 määras Pentagon uue relva parima versiooni. Võistluse võitis Ling-Temco-Vought (LTV) projektiga SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). Just tema pidi disaini lõpule viima ja seejärel katsetamiseks raketid ehitama ning hiljem masstootmise rajama.
SLAM projekt
Uuele relvale esitati erinõuded, mis tõi kaasa vajaduse rakendada kõige julgemaid otsuseid. Konkreetsed ettepanekud võeti arvesse õhusõiduki raami, mootori ja isegi kasuliku koormuse ning selle kasutamise viisi kontekstis. Sellest hoolimata võimaldas see kõik täita kliendi nõudmisi.
LTV pakkus välja tiibraketti, mille pikkus oli umbes 27 m ja stardimass umbes 27,5 tonni. Kavandati kasutada suure kuvasuhtega spindlikujulist kere, mille ninasse oli paigutatud esiosa, ja keskel ja sabas oli väikese laiusega delta tiib. Kere all, pikitelje suhtes nurga all, oli väljaulatuv õhu sisselaskeämber. Raketi välispinnale tuleks paigaldada käivitatavad tahke raketikütusega mootorid.
Arvutuste kohaselt oleks reisilennu kiirus pidanud jõudma M = 3, 5 ja trajektoori põhiosa kõrgus oli vaid 300 m. Sel juhul tõus 10,7 km kõrgusele ja kiirendus a oli ette nähtud kiirus M = 4, 2. See tõi kaasa tõsiseid termilisi ja mehaanilisi koormusi ning esitas lennuki raamile erinõudeid. Viimast soovitati kokku panna kuumakindlatest sulamitest. Samuti plaaniti osa kattekihte valmistada nõutava tugevusega raadio-läbipaistvatest materjalidest.
Raketi lennu skeem. Joonis Globalsecurity.org
Inseneridel õnnestus lõpuks saavutada silmapaistev konstruktsioonitugevus ja stabiilsus, ületades olemasolevad nõuded. Seetõttu sai rakett mitteametliku hüüdnime "lendav vares". Väärib märkimist, et see hüüdnimi, erinevalt teisest, ei olnud solvav ja osutas projekti tugevustele.
Spetsiaalne elektrijaam võimaldas optimeerida sisemahtude paigutust, kõrvaldades vajaduse kütusepaakide järele. Kere nina anti autopiloodi, juhtimisseadmete ja muude vahendite alla. Raskuskeskme lähedale paigutati erivarustusega kasulik koormaruum. Kere kere sabaosa mahutas tuumaraketimootori.
Raketide juhtimissüsteem SLAM vastutas TERCOM tüüpi eest. Toote pardale tehti ettepanek paigutada maastikuuuringu radarijaam. Automatiseerimine pidi võrdlema aluspinda võrdluspinnaga ja selle põhjal korrigeerima lennutrajektoori. Käsud anti vööri -rooliautodele. Sarnaseid tööriistu on varasemates projektides juba katsetatud ja nad on end hästi näidanud.
Erinevalt teistest tiibrakettidest pidi SLAM -toode kandma mitte ühte lõhkepead, vaid 16 eraldi lõhkepead. Termotuumalaengud mahuga 1, 2 Mt paigutati kere keskosasse ja need tuli ükshaaval maha lasta. Arvutused on näidanud, et laengu langetamine 300 m kõrguselt piirab tõsiselt selle tõhusust ja ähvardab ka kanderakett. Sellega seoses pakuti välja esialgne süsteem lõhkepeade tulistamiseks. Tehti ettepanek tulistada plokk üles ja saata see sihtmärki mööda ballistilist trajektoori, mis võimaldas plahvatada optimaalsel kõrgusel ja jättis ka piisavalt aega raketi lahkumiseks.
SLAM -mudeli testid tuuletunnelis, 22. august 1963. NASA foto
Rakett pidi startima statsionaarselt või mobiilselt kanderaketilt, kasutades kolme tahkekütuse käivitavat mootorit. Pärast vajaliku kiiruse saavutamist võis toetaja sisse lülitada. Viimasena kaaluti Lawrence'i labori paljutõotavat toodet. Ta pidi looma nõutava tõukejõu parameetritega ramjet -tuumamootori.
Arvutuste kohaselt võiks Pluto -programmiga töötava SLAM -raketi lennuulatus olla peaaegu piiramatu. 300 m kõrgusel lennates ületas arvutatud vahemaa 21 tuhat km ja maksimaalsel kõrgusel 182 tuhat km. Maksimaalne kiirus saavutati suurel kõrgusel ja ületas M = 4.
Projekt LTV SLAM nägi ette originaalse võitlustöö meetodi. Rakett pidi startivate mootorite abil õhku tõusma ja sihikule minema või eelnevalt kindlaksmääratud pidamisalale minema. Kõrglennureiside ulatus võimaldas startida mitte ainult vahetult enne rünnakut, vaid ka ähvardatud perioodil. Viimasel juhul pidi rakett jääma antud piirkonda ja ootama käsku ning pärast selle saamist tuleks see sihtmärkidele saata.
Tehti ettepanek sooritada lennu maksimaalne võimalik osa suurel kõrgusel ja suurel kiirusel. Lähenedes vastase õhukaitse vastutusalale, pidi rakett laskuma 300 m kõrgusele ja olema suunatud esimesele määratud sihtmärgist. Kõrvalt möödudes tehti ettepanek esimene lõhkepea maha visata. Lisaks võib rakett tabada veel 15 vaenlase sihtmärki. Pärast laskemoona lõppu võib tuumamootoriga varustatud SLAM -toode kukkuda teisele sihtmärgile ja saada ka aatomipommiks.
Kogenud Tory II-A mootor. Foto Wikimedia Commons
Samuti kaaluti tõsiselt veel kahte võimalust vaenlasele kahju tekitamiseks. Lennu ajal kiirusel M = 3, 5 tekitas SLAM rakett võimsa lööklaine: madalal kõrgusel lendamise ajal kujutas see endast ohtu maapinnale. Lisaks eristas kavandatavat tuumamootorit äärmiselt tugev kiirgus "heitgaas", mis on võimeline piirkonda nakatama. Seega võis rakett vaenlast kahjustada, kui lendas lihtsalt üle tema territooriumi. Pärast 16 lõhkepea kukutamist võis see lendamist jätkata ja alles pärast tuumakütuse lõppemist võis ta tabada viimast sihtmärki.
Pluuto projekt
Vastavalt SLAM -projektile pidi Lawrence'i labor looma tuumareaktoril põhineva ramjetmootori. Selle toote läbimõõt pidi olema alla 1,5 m ja pikkus umbes 1,63 m. Soovitud jõudlusomaduste saavutamiseks pidi mootori reaktor näitama soojusvõimsust 600 MW.
Sellise mootori tööpõhimõte oli lihtne. Õhu sisselaskeava kaudu sisenev õhk pidi sisenema otse reaktorisüdamikku, olema kuumutatud ja väljutatud läbi düüsi, tekitades tõukejõu. Nende põhimõtete rakendamine praktikas on aga osutunud äärmiselt keeruliseks. Esiteks oli probleem materjalidega. Isegi kuumuskindlad metallid ja sulamid ei suutnud eeldatavate soojuskoormustega toime tulla. Osa südamiku metallosi otsustati asendada keraamikaga. Nõutavate parameetritega materjalid tellis Coors Porcelain.
Projekti kohaselt oli tuumaraketimootori südamiku läbimõõt 1,2 m ja pikkus veidi alla 1,3 m. Tehti ettepanek paigutada sellesse keraamilisele alusele 465 tuhat kütuseelementi torud 100 mm pikad ja 7,6 mm läbimõõduga … Elementide sees ja vahel olevad kanalid olid ette nähtud õhu läbipääsuks. Uraani kogumass ulatus 59,9 kg -ni. Mootori töötamise ajal oleks temperatuur südamikus pidanud jõudma 1277 ° C -ni ja jääv õhuvoolu tõttu sellel tasemel püsima. Temperatuuri edasine tõus vaid 150 ° võrra võib viia peamiste konstruktsioonielementide hävitamiseni.
Leivaplaadi näidised
SLAM-projekti kõige raskem osa oli ebatavaline mootor ning just teda tuli kontrollida ja peenhäälestada. Lawrence'i labor on spetsiaalselt uute seadmete testimiseks ehitanud uue testimiskompleksi, mille pindala on 21 ruutmeetrit. km. Üks esimesi oli stend suruõhuvarustusega varustatud ramjetmootorite katsetamiseks. Stendipaagid sisaldasid 450 tonni suruõhku. Mootori asendist eemal paigutati juhtimispunkt koos varjualusega, mis oli mõeldud testijatele kahenädalaseks viibimiseks.
Tory II-A, pealtvaade. Foto Globalsecurity.org
Kompleksi ehitamine võttis kaua aega. Samal ajal töötasid spetsialistid T. Merkle juhtimisel välja tulevase raketi mootori projekti ja lõid ka prototüübi versiooni pingikatseteks. Kuuekümnendate alguses sündis selle tööga toode koodnimega Tory II-A. Mootor ise ja suur hulk abisüsteeme paigutati raudteeplatvormile. Mootori mõõtmed ei vastanud kliendi nõuetele, kuid isegi sellisel kujul võis prototüüp näidata oma võimeid.
14. mail 1961 toimus Tory II-A mootori esimene ja viimane katsestandard. Mootor töötas vaid paar sekundit ja tõukejõud oli tunduvalt madalam kui rakett. Sellegipoolest kinnitas ta põhimõttelist võimalust luua tuumaraketimootor. Lisaks oli põhjust vaoshoitud optimismiks: mõõtmised näitasid, et mootori tegelikud heitkogused on oluliselt väiksemad kui arvutatud.
Tory II-A testimise tulemusena alustati täiustatud B-mootori arendamist. Uuel Tory II-B tootel pidi olema eeliseid eelkäija ees, kuid otsustati seda mitte ehitada ega katsetada. Kasutades kahe projekti kogemusi, töötati välja järgmine pingivalim - Tory II -C. Eelmisest prototüübist erines see mootor vähendatud mõõtmetega, mis vastasid raketi lennukiraami piirangutele. Samal ajal võis ta näidata SLAM -i arendajatele nõutavaid omadusi.
1964. aasta mais valmistati Tory II-C mootor ette esimeseks proovisõiduks. Kontroll pidi toimuma õhuväe juhtkonna esindajate juuresolekul. Mootor käivitati edukalt ja see töötas umbes 5 minutit, kasutades kogu stendi õhku. Toode arendas võimsust 513 MW ja tõukejõudu veidi alla 15,9 tonni. Sellest SLAM -raketile veel ei piisanud, kuid see tõi projekti lähemale vajalike omadustega tuuma -raketimootori loomise hetkele.
Katsemootori aktiivne tsoon. Foto Globalsecurity.org
Eksperdid märkisid edukaid katseid lähedal asuvas baaris ja järgmisel päeval asusid nad järgmise projekti kallale. Uus mootor, esialgse nimega Tory III, pidi täielikult vastama kliendi nõuetele ja andma SLAM -raketile soovitud omadused. Toonaste hinnangute kohaselt võis sellise mootoriga katseline rakett teha esimese lennu aastatel 1967-68.
Probleemid ja puudused
Täisväärtusliku SLAM-raketi katsed olid veel kauge tuleviku küsimus, kuid kliendil Pentagoni isikus tekkisid selle projekti kohta juba ebamugavad küsimused. Kritiseeriti nii raketi üksikuid komponente kui ka selle kontseptsiooni tervikuna. Kõik see mõjutas negatiivselt projekti väljavaateid ning täiendav negatiivne tegur oli edukama alternatiivi olemasolu esimeste mandritevaheliste ballistiliste rakettide näol.
Esiteks osutus uus projekt ülemäära kalliks. Rakett SLAM ei sisaldanud kõige odavamaid materjale ja selle jaoks mootori väljatöötamine muutus Pentagoni rahastajate jaoks eraldi probleemiks. Teine kaebus puudutas toote ohutust. Vaatamata Pluuto programmi julgustavatele tulemustele saastasid Tory seeria mootorid maastikku ja kujutasid endast ohtu nende omanikele.
Seetõttu järgnes küsimus tulevaste rakettmürskude katsetamise ala kohta. Klient nõudis, et välistataks võimalus, et rakett tabab asulate piirkondi. Esimene oli ettepanek lõastatud testide tegemiseks. Tehti ettepanek varustada rakett maapinnal asuva ankruga ühendatud lõastatud kaabliga, mille ümber see saaks ringiga lennata. Selline ettepanek lükati aga ilmsete puuduste tõttu tagasi. Siis idee katselendudest üle Vaikse ookeani umbes. Ärka üles. Pärast kütuse lõppemist ja lennu lõpetamist pidi rakett suures sügavuses vajuma. Ka see variant sõjaväele täielikult ei sobinud.
Mootor Tory II-C. Foto Globalsecurity.org
Skeptiline suhtumine uude tiibraketti avaldus erinevalt. Näiteks alates teatud ajast hakkas lühend SLAM lahti mõtestama kui aeglane, madal ja räpane - "aeglane, madal ja määrdunud", vihjates raketimootori iseloomulikele probleemidele.
1. juulil 1964 otsustas Pentagon SLAM ja Pluto projektid sulgeda. Need olid liiga kallid ja keerukad ega soovitud tulemuste saavutamiseks piisavalt ohutud. Selleks ajaks oli strateegilise tiibraketi ja selle mootori väljatöötamise programmile kulutatud umbes 260 miljonit dollarit (praegustes hindades üle 2 miljardi dollari).
Kogenud mootorid kõrvaldati ebavajalikena ja kogu dokumentatsioon saadeti arhiivi. Projektid on aga andnud reaalseid tulemusi. SLAMi jaoks välja töötatud uusi metallisulameid ja keraamikat kasutati hiljem erinevates valdkondades. Mis puutub strateegiliste tiibrakettide ja tuumaraketimootori ideedesse, siis aeg -ajalt arutati neid erinevatel tasanditel, kuid neid ei võetud enam ellu.
SLAM -projekt võib kaasa tuua ainulaadsete relvade tekkimise, millel on silmapaistvad omadused, mis võivad tõsiselt mõjutada USA strateegiliste tuumajõudude löögipotentsiaali. Selliste tulemuste saamist seostati aga paljude erineva iseloomuga probleemidega, alates materjalidest kuni maksumuseni. Selle tulemusena loobuti SLAMi ja Pluuto projektidest järk -järgult vähem julgete, kuid lihtsate, taskukohaste ja odavate arenduste kasuks.
