О крылатой ракете «Буревестник»


«Летающий Чернобыль» – так обозвал спецпосланник президента США Марк Биллингсли российскую ядерную крылатую ракету «Буревестник». Понятно, почему Вашингтон недоволен новейшим российским оружием. Однако значение этой ракеты далеко выходит за военные рамки. В перспективе данная разработка способна вернуть России лидерство в освоении космоса.

Для начала сразу оговоримся – военное значение у «Буревестника» ограничено. Как оружие возмездия, эта ракета не имеет смысла – если мы не пропустим первый удар со стороны американцев, то наш ответно-встречный удар сотрет США с лица Земли в любом случае. А если мы такую атаку проспим, то несколько «Буревестников», которые ее переживут, ничего кардинально не изменят. Так может, американцы правы, и для нас самих было бы лучше закрыть этот проект?

Нет. Дело в том, что в любом случае программа создания «Буревестника» может дать много результатов, куда более важных, чем еще один тип ракеты на вооружении. Вне связи с чисто военными итогами проекта (которых мы еще неизвестно когда дождемся) у него уже есть промежуточный итог с важным научным и технологическим значением. Да, «Буревестники» еще летают очень недалеко. Но ничего сравнимого сегодня нет ни у кого. Обратимся к истории вопроса.

Полет на ядерной тяге

Люди мечтали об использовании энергии атома для летательных аппаратов еще с тридцатых годов прошлого века, но первые шаги были сделаны после Второй мировой войны. Заказчиками проектов и в СССР, и в США были военные – их целью было нанести удар по территории противника, а до нее было далеко, и нужны были летательные аппараты с огромной дальностью, не ограниченные запасом топлива на борту. Вскоре в США стартовал проект создания бомбардировщика НБ-36 с реактором на борту, а в СССР – Ту-119. Ни в одном случае полета на атомных двигателях не выполнялось, но и мы, и американцы подошли к этому вплотную и были вполне готовы. Правда, эти самолеты не были реактивными. Параллельно в СССР велись теоретические работы над прямоточно-воздушным реактивным двигателем, у которого в качестве источника тепла вместо сгорающего топлива был малогабаритный ядерный реактор.

В США похожие работы шли в рамках проекта «Плутон». Планировалось создание ядерного прямоточно-воздушного двигателя для межконтинентального беспилотного бомбардировщика SLAM – по сути гигантской крылатой ракеты с ядерным реактором, которая должна была доставлять к целям на советской территории термоядерные бомбы, попутно убивая всё живое по маршруту следования из-за ударной волны, создаваемой при сверхзвуковом (более четырех «звуков») и маловысотном (менее 300 метров) полете. Плюсом к ударной волне по людям «работал» бы радиоактивный выхлоп ракеты – воздух для реактивной тяги прогонялся прямо через реактор и, помимо сплошной полосы разрушения по маршруту пролета «ракеты», создавалась бы еще и полоса сильнейшего радиоактивного загрязнения.

Самой сложной частью этого проекта был ядерный прямоточно-воздушный реактивный двигатель, и он американцами был и успешно создан, и испытан в ходе наземных тестов – тоже успешно.

Однако межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) отменили все эти проекты, они стали просто не нужны, да и рисков МБР на обычном химическом топливе создавала в десятки раз меньше. Но это был не конец.

В 1974 году, в ответ на программу «Спейс Шаттл» в США (которая имела военное значение), в СССР стартовала программа создания своего советского воздушно-космического самолета. ОКБ Туполева начало проект, сегодня известный как Ту-2000. Он предусматривал создание одноступенчатой системы для полетов на околоземную орбиту, по факту – большого самолета, способного на собственных двигателях выходить в космос, и с планером, способным выдержать пребывание в космическом пространстве и вход в атмосферу. Туполевцы предполагали сначала построить гиперзвуковой самолет, испытать его, а уже во второй очереди проекта штурмовать космос. А ОКБ Мясищева решило «взять» космос сразу. Но как?

Дело в том, что никакой одноступенчатый аппарат, работающий на химическом топливе, выйти в космос не мог тогда, не может и сейчас. Преодоление земного притяжения – это огромные энергозатраты. Огромные энергозатраты – это двигатели с очень мощной тягой, но они требуют много топлива на борту, а много топлива – это большая масса, которая еще и требует большой по размеру конструкции летательного аппарата, что вместе требует еще более мощных двигателей, которые... Выхода из этих замкнутых кругов нет.

В ракетостроении проблема решена путем отделения ступеней ракеты – как только топливо в баках ступени израсходовано, она отделяется вместе с двигателями, и «мертвый» груз с собой на орбиту нести не надо. С самолетом так не получится. Нужно иметь тягу и не иметь на борту больших запасов топлива. Тогда всё получится, но каким источником энергии пользоваться для этого?

Ответ был дан еще тогда, в 1974 году – чтобы самолет без отделяемых ступеней и баков мог бы достичь космического пространства, источником энергии для его двигателей должен быть ядерный реактор.

Вскоре работы по созданию атомного космического самолета стартовали. В ОКБ Мясищева проект проходил как М-19. Некоторое время проект имел серьезную государственную поддержку и шел довольно быстро. Задача до некоторой степени упрощалась, потому что ранее ОКБ им. Люльки провело обширные исследования ядерных турбореактивных двигателей разных схем – от обычных газотурбинных они отличались тем, что вместо камеры сгорания тепло к двигателю подавалось от ядерного реактора. В М-19 предполагалось использование так называемой двухконтурной схемы, когда контакта рабочего тела двигателей и реактора нет. В результате ни при работе турбореактивных двигателей, ни при работе прямоточных, разгоняющих самолет до гиперзвуковых скоростей, никакого радиационного заражения воздуха не происходило бы. Оно начиналось бы, однако, на высоте более пятидесяти километров, когда самолет выходил бы на разгон за счет ЯРД – ядерного реактивного двигателя, с прямой подачей рабочего тела (водорода) в реактор и его выходом в реактивное сопло. Но и там можно было сгладить негативные эффекты.

В 80-х годах проект проиграл внутриведомственную конкуренцию программе «Энергия–Буран» и потихоньку сошел на нет. Помимо этого, у СССР были экспериментальные работы по атомному противолодочному самолету с неограниченной дальностью полета на базе транспортного Ан-22 «Антей» и теоретическое изучение возможных двигателей для крылатых ракет разного типа. Видимо, часть этого задела и была использована в проекте «Буревестник». По крайней мере, то, что какие-то вялотекущие исследования по прямоточно-воздушным ядерным двигателям велись еще в начале 2000-х годов – факт.

А потом нам показали ядерную крылатую ракету.

Реалии и потенциал

Досконально неизвестно, какой именно тип двигателя применен на крылатой ракете «Буревестник». Это может быть и прямоточно-воздушный двигатель, и турбореактивный. Единственное, что известно про «Буревестник» абсолютно точно (по видео носовой части, которое опубликовано Министерством обороны), это то, что он не гиперзвуковой. Наиболее вероятно то, что это дозвуковая ракета. Однако можно также смело утверждать, что двигатель «Буревестника» одноконтурный – воздух, нагрев которого используется для создания реактивной тяги, у этой ракеты контактирует с самим реактором, а не с каким-то промежуточным теплообменником. Выбросы радиоактивных изотопов, которые теперь регулярно стали засекать в Европе, свидетельствуют именно об этом.

Такой двигатель вполне пригоден для оружия, применяемого в ядерной войне – сильно хуже от него природе уже не будет. Но кроме этого он ни для чего не пригоден.

Зато нарабатываемые в ходе доводки такого двигателя технологии и знания, а также наличие компактного, но мощного реактора, который, без всякого сомнения, является одним из самых передовых реакторов в мире на данный момент, в недалекой перспективе позволяет создать и двухконтурный двигатель, в котором теплоноситель реактора отдает тепло (но не радиацию!) «промежуточному» теплоносителю второго контура, а уже он – рабочему телу двигателя. И тогда мы получим пригодный для летательного аппарата турбореактивный двигатель, который не порождает радиационного заражения местности, над которой происходит полет.

Более того. Подобный двигатель автоматически даст России возможность обзавестись самолетами, имеющими неограниченную дальность полета, в том числе пилотируемыми. Интеграция несколько более мощного реактора, турбореактивного и прямоточно-воздушного двигателей, даст возможность создать не просто самолет – а высотный, с высотой полета многие десятки километров, гиперзвуковой самолет.

А размещение на таком самолете или ядерного реактивного двигателя (если удастся создать защиту рабочего тела от радиации), или хотя бы какого-то высокоэффективного жидкостно-реактивного двигателя с высокой тягой уже даст возможность вывести такой самолет в космос. И тогда многолетние мечты инженеров о транспортной системе, способной без всяких отделяемых ступеней доставлять на околоземную орбиту людей и грузы, станет реальностью. Насколько это изменит наш мир, даже представить невозможно.

Конечно, до этого очень далеко, даже если развитию проекта именно в эту сторону будет дан «зеленый свет», если будет выделено финансирование. Но в любом случае «Буревестник» – это первый шаг именно в этом направлении. Нет никаких гарантий, что за первым шагом будет второй – нам не впервой упускать великолепные возможности. Но первый-то мы уже делаем в любом случае! Остановка работ по «Буревестнику» с военной точки зрения Россию не ослабила бы, тут американцы, как ни странно, правы. А вот с точки зрения будущего потенциала всё выглядит совсем иначе. «Буревестник» может когда-то в далеком будущем принести нам непреодолимое для всех других стран превосходство в освоении космоса.

Впрочем, кое-кто об этом уже думает.

В 2019 году стало известно о том, что в Роскосмосе существуют сторонники создания ракетоплана с ядерной энергетической установкой. РИА «Новости», ссылаясь на попавший в распоряжение агентства документ, обнародовало следующую цитату из него: «Планирование перспективных разработок многоразовых космических систем должно также включать в себя рассмотрение принципиально новых компоновок, таких как ракетопланы с ядерной двигательной установкой. Подобные системы могут в будущем изменить рынок космических средств выведения и создать новые рыночные ниши».

Так что маленький радиоактивный «Буревестник» может завести нас совсем не туда, куда многие думают. Подобно ракете Р-7 Сергея Королёва, которая никогда не доставляла ядерные боезаряды на территорию США, работы по ядерным реактивным двигателям могут иметь весьма интересное продолжение. У Р-7 был спутник, Гагарин и семейство ракет-носителей «Союз». У «Буревестника» могут быть еще более масштабные перспективы. Нам всем нужно просто очень сильно этого захотеть, и всё получится.

Александр Тимохин

Источник: vz.ru