"Плутон" - сверзвуковой ядерный лом для взлома закромов сатурнианского Титана
В 50-х годах в Пентагоне пришли к выводу о необходимости постройки беспилотного атомного бомбардировщика (или ракеты), который сможет преодолевать ПВО на низкой высоте. То, что они придумали, назвали SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile) - сверхзвуковая низковысотная ракета, которую планировалось оснастить прямоточным ядерным двигателем. Проект получил название «Плутон». Работы начались 1 Января 1957 года в Ливерморе, Калифорния.
Руководитель проекта называл ракету «летающим ломом», имея в виду её простоту и высокую прочность. Цена летающего реактора - 50 миллионов долларов за штуку.
Ракета размером с локомотив должна была лететь на сверхнизкой высоте (чуть выше верхушек деревьев) с трёхкратной скоростью звука, разбрасывая водородные бомбы по пути.
Поскольку КПД прямоточного двигателя растет с температурой, 500-МВт реактор под названием «Тори» проектировался очень горячим, с рабочей температурой в 2500F (более 1600С). Компании по производству фарфора Coors Porcelain Company была поставлена задача сделать около 500000 керамических топливных элементов, похожих на карандаши, которые должны были выдержать такую температуру и обеспечить равномерное распределение тепла внутри реактора.
Вечером 14 Мая 1961 года первый в мире атомный ПРД, смонтированный на ж/д платформе, включился. Прототип Tory-IIA проработал всего несколько секунд и развил только часть расчётной мощности, но эксперимент признали полностью успешным. Самое главное, он не загорелся и не разрушился, как опасались многие. Сразу началась работа над вторым прототипом, легче и мощнее. Tory-IIB не вышел за пределы чертёжной доски, но ещё спустя три года Tory-IIC проработал 5 минут на полной мощности в 513 мегаватт и обеспечил тягу в 35000 фунтов; радиоактивность струи оказалась меньше ожидаемой. За запуском с безопасной дистанции наблюдали десятки официальных лиц и генералов ВВС.
Успех отпраздновали, установив пианино из женского общежития лаборатории на грузовик и отправившись в ближайший город, где был бар, распевая песни. Руководитель проекта по дороге аккомпанировал на пианино.
Позже в лаборатории начались работы над четвёртым прототипом, ещё мощнее, легче и достаточно компактным для тестового полёта. Начали говорить даже о Tory-III, который достигнет четырёхкратной скорости звука [На Титане первая космическая скорость меньше пяти с половиной скорости звука - А.М.].
Расчётные тактико-технические характеристики : длина - 26,8 м, диаметр - 3,05 м, вес - 28000 кг, скорость : на высоте 300 м - 3М, на высоте 9000 м - 4,2М, потолок - 10700 м, дальность : на высоте 300 м - 21300 км, на высоте 9000 м - более 100 000 км, боевая часть - от 14 до 26 термоядерных боевых блоков.
Ракета должна была запускаться с наземной пусковой установки с помощью твердотопливных ускорителей, которые должны были работать пока ракета не достигнет скорости достаточной для запуска атомного прямоточного двигателя. Конструкция была бескрылой, с небольшими килями и небольшим горизонтальным оперением расположенным по схеме утка. Ракета была оптимизирована для полёта низкой высоте (25-300 м) и была оборудована системой следования по рельефу местности. После запуска основной профиль полёта должен был проходить на высоте 10700 м со скоростью 4М. Эффективная дальность на большой высоте была настолько большой (порядка 100 000 км), что ракета могла бы совершать длительное патрулирование, прежде чем будет дана команда прервать свою миссию или продолжать полёт к цели. Подлетая в району ПВО противника ракета снижалась до 25-300 м и включала систему следования по рельефу. Боевая часть ракеты должна была оснащаться термоядерными боеголовками в количестве от 14 до 26 и выстреливать их вертикально вверх при пролёте на заданными целями.
Первый полёт должен был состояться в 1967 году. Но уже к 1964 году появились МБР, которые могли гораздо эффективнее выполнить поставленную задачу. 1 Июля 1964 года, спустя семь с половиной лет после начала, проект был закрыт. Общая стоимость составила $260 миллионов ещё не обесцененных долларов того времени. В пике над ним работало 350 человек в лаборатории и ещё 100 на полигоне 401.
Источник , Первоисточник http://raigap.livejournal.com
Дополнение к теме о заправочных станциях на Титане.
Аналоги «Плутонов», в современном исполнении и не такие массивные, могли бы использоваться на Титане в качестве летающих накопительных станций. В самом простом варианте, на скорости 1,5-2 М они способны накапливать метан и другие попутные углеводороды, выцеживая их из азотной атмосферы Титана. Из этого сырья на борту «Плутонов» на основе соединения азота с водородом и углеродом производится однокомпонентное ракетное топливо, которое затем доставлялось бы на орбиту для дозаправок КА перед возвращением к Земле. При поставках воды производится двухкомпонентное высококипящее ракетное топливо [открытые залежи водно-аммиачного льда находятся возле криовулканов]. Из этого же сырья производятся арамидные волокна тросов пропеллентных «струй», которыми так же заряжаются КА. После исчерпания рабочего ресурса, ядерные накопительно-перерабатывающие атмосферные станции разгоняются до 5,5 М и выводятся на орбиты захоронения вокруг Титана.
UPD. Летающий накопительно-перерабатывающий заправочный комплекс, имеющий дело только с атмосферными компонентами, конечно, гораздо более надежный, чем напланетные комплексы. Что касается эффективности заготовки сырья и перекачивания готовых продуктов на орбиту вокруг Титана, то напланетные средства выгоднее. Кроме того, на Титане есть озера из жидкого метана. Его не надо извлекать бурением или иными работами с твердым грунтом. Достаточно включить насос. Метан готовое рабочее тело для ядерных реактивных двигателей, которое не чем не хуже воды или аммиака. Термохимическим способом из него несложно выделить водород, который весьма эффективен при использовании в качестве рабочего тела ядерных двигателей. С учетом этого накопительные станции целесообразно создавать на базе гидропланов.
Таким образом, второй вариант накопительно-перерабатывающих комплексов - это гидропланы с ядерными реактивными двигателями. Гидроплану необходимы два типа двигателей - прямоточные и ракетные. В первом случае используется атмосферный азот. Во втором - бортовой запас метана. Оба типа двигателей могут быть совмещены в одной конструкции. А в качестве рабочего тела ядерных ракетных желательно использовать два вида рабочего тела: вначале метан, а затем водород.
Работу комплекса можно представить так. Грузовой контейнер (термозащитная капсула) с гидропланом доставляется межпланетным КА в атмосферу Титана, где он тормозится до умеренных скоростей. После раскрытия контейнера, гидроплан самостоятельно завершает полет. Он «приводняется» на одном из метановых озер. После приводнения запускаются насосы, и метан из озера перекачивается в баки гидроплана [параллельно из метана может производится и сжижаться водород]. По заполнению баков, включаются ядерные ракетные двигатели, гидроплан стартует и разгоняется до 1,2-1,5 М относительно местной атмосферы. После достижения сверхзвуковой скорости, двигатель переключается в прямоточный режим разгоняется до 4-5 М и поднимается к границе атмосферы Титана, на высоту более 1000 км. Затем, ядерный двигатель снова переключается в режим ракетного, разгоняет летательный аппарат свыше 5,5 М и гидроплан выходит на орбиту спутника Титана. Здесь гидроплан совершает операцию стыковки с другими искусственными спутниками и передает им запас метана и других видов сырья. Затем, гидроплан возвращается на поверхность Титана и процедура повторяется.
В качестве домашнего задания, предлагаю посчитать, сколько тонн метана может быть перекачено в космос с Титана одним гидропланом, у которого тепловая мощность реактора 100 МВт. И сколько затем тонн грузов будет выведено с Земли к Луне, Марсу и Меркурию, в результате использования «титанового метана» в качестве рабочего тела разгонных «струй»? В шпаргалки не подглядывать! Мобильники отключить и сдать дежурному!
Руководитель проекта называл ракету «летающим ломом», имея в виду её простоту и высокую прочность. Цена летающего реактора - 50 миллионов долларов за штуку.
Ракета размером с локомотив должна была лететь на сверхнизкой высоте (чуть выше верхушек деревьев) с трёхкратной скоростью звука, разбрасывая водородные бомбы по пути.
Поскольку КПД прямоточного двигателя растет с температурой, 500-МВт реактор под названием «Тори» проектировался очень горячим, с рабочей температурой в 2500F (более 1600С). Компании по производству фарфора Coors Porcelain Company была поставлена задача сделать около 500000 керамических топливных элементов, похожих на карандаши, которые должны были выдержать такую температуру и обеспечить равномерное распределение тепла внутри реактора.
Вечером 14 Мая 1961 года первый в мире атомный ПРД, смонтированный на ж/д платформе, включился. Прототип Tory-IIA проработал всего несколько секунд и развил только часть расчётной мощности, но эксперимент признали полностью успешным. Самое главное, он не загорелся и не разрушился, как опасались многие. Сразу началась работа над вторым прототипом, легче и мощнее. Tory-IIB не вышел за пределы чертёжной доски, но ещё спустя три года Tory-IIC проработал 5 минут на полной мощности в 513 мегаватт и обеспечил тягу в 35000 фунтов; радиоактивность струи оказалась меньше ожидаемой. За запуском с безопасной дистанции наблюдали десятки официальных лиц и генералов ВВС.
Успех отпраздновали, установив пианино из женского общежития лаборатории на грузовик и отправившись в ближайший город, где был бар, распевая песни. Руководитель проекта по дороге аккомпанировал на пианино.
Позже в лаборатории начались работы над четвёртым прототипом, ещё мощнее, легче и достаточно компактным для тестового полёта. Начали говорить даже о Tory-III, который достигнет четырёхкратной скорости звука [На Титане первая космическая скорость меньше пяти с половиной скорости звука - А.М.].
Расчётные тактико-технические характеристики : длина - 26,8 м, диаметр - 3,05 м, вес - 28000 кг, скорость : на высоте 300 м - 3М, на высоте 9000 м - 4,2М, потолок - 10700 м, дальность : на высоте 300 м - 21300 км, на высоте 9000 м - более 100 000 км, боевая часть - от 14 до 26 термоядерных боевых блоков.
Ракета должна была запускаться с наземной пусковой установки с помощью твердотопливных ускорителей, которые должны были работать пока ракета не достигнет скорости достаточной для запуска атомного прямоточного двигателя. Конструкция была бескрылой, с небольшими килями и небольшим горизонтальным оперением расположенным по схеме утка. Ракета была оптимизирована для полёта низкой высоте (25-300 м) и была оборудована системой следования по рельефу местности. После запуска основной профиль полёта должен был проходить на высоте 10700 м со скоростью 4М. Эффективная дальность на большой высоте была настолько большой (порядка 100 000 км), что ракета могла бы совершать длительное патрулирование, прежде чем будет дана команда прервать свою миссию или продолжать полёт к цели. Подлетая в району ПВО противника ракета снижалась до 25-300 м и включала систему следования по рельефу. Боевая часть ракеты должна была оснащаться термоядерными боеголовками в количестве от 14 до 26 и выстреливать их вертикально вверх при пролёте на заданными целями.
Первый полёт должен был состояться в 1967 году. Но уже к 1964 году появились МБР, которые могли гораздо эффективнее выполнить поставленную задачу. 1 Июля 1964 года, спустя семь с половиной лет после начала, проект был закрыт. Общая стоимость составила $260 миллионов ещё не обесцененных долларов того времени. В пике над ним работало 350 человек в лаборатории и ещё 100 на полигоне 401.
Источник , Первоисточник http://raigap.livejournal.com
Дополнение к теме о заправочных станциях на Титане.
Аналоги «Плутонов», в современном исполнении и не такие массивные, могли бы использоваться на Титане в качестве летающих накопительных станций. В самом простом варианте, на скорости 1,5-2 М они способны накапливать метан и другие попутные углеводороды, выцеживая их из азотной атмосферы Титана. Из этого сырья на борту «Плутонов» на основе соединения азота с водородом и углеродом производится однокомпонентное ракетное топливо, которое затем доставлялось бы на орбиту для дозаправок КА перед возвращением к Земле. При поставках воды производится двухкомпонентное высококипящее ракетное топливо [открытые залежи водно-аммиачного льда находятся возле криовулканов]. Из этого же сырья производятся арамидные волокна тросов пропеллентных «струй», которыми так же заряжаются КА. После исчерпания рабочего ресурса, ядерные накопительно-перерабатывающие атмосферные станции разгоняются до 5,5 М и выводятся на орбиты захоронения вокруг Титана.
UPD. Летающий накопительно-перерабатывающий заправочный комплекс, имеющий дело только с атмосферными компонентами, конечно, гораздо более надежный, чем напланетные комплексы. Что касается эффективности заготовки сырья и перекачивания готовых продуктов на орбиту вокруг Титана, то напланетные средства выгоднее. Кроме того, на Титане есть озера из жидкого метана. Его не надо извлекать бурением или иными работами с твердым грунтом. Достаточно включить насос. Метан готовое рабочее тело для ядерных реактивных двигателей, которое не чем не хуже воды или аммиака. Термохимическим способом из него несложно выделить водород, который весьма эффективен при использовании в качестве рабочего тела ядерных двигателей. С учетом этого накопительные станции целесообразно создавать на базе гидропланов.
Таким образом, второй вариант накопительно-перерабатывающих комплексов - это гидропланы с ядерными реактивными двигателями. Гидроплану необходимы два типа двигателей - прямоточные и ракетные. В первом случае используется атмосферный азот. Во втором - бортовой запас метана. Оба типа двигателей могут быть совмещены в одной конструкции. А в качестве рабочего тела ядерных ракетных желательно использовать два вида рабочего тела: вначале метан, а затем водород.
Работу комплекса можно представить так. Грузовой контейнер (термозащитная капсула) с гидропланом доставляется межпланетным КА в атмосферу Титана, где он тормозится до умеренных скоростей. После раскрытия контейнера, гидроплан самостоятельно завершает полет. Он «приводняется» на одном из метановых озер. После приводнения запускаются насосы, и метан из озера перекачивается в баки гидроплана [параллельно из метана может производится и сжижаться водород]. По заполнению баков, включаются ядерные ракетные двигатели, гидроплан стартует и разгоняется до 1,2-1,5 М относительно местной атмосферы. После достижения сверхзвуковой скорости, двигатель переключается в прямоточный режим разгоняется до 4-5 М и поднимается к границе атмосферы Титана, на высоту более 1000 км. Затем, ядерный двигатель снова переключается в режим ракетного, разгоняет летательный аппарат свыше 5,5 М и гидроплан выходит на орбиту спутника Титана. Здесь гидроплан совершает операцию стыковки с другими искусственными спутниками и передает им запас метана и других видов сырья. Затем, гидроплан возвращается на поверхность Титана и процедура повторяется.
В качестве домашнего задания, предлагаю посчитать, сколько тонн метана может быть перекачено в космос с Титана одним гидропланом, у которого тепловая мощность реактора 100 МВт. И сколько затем тонн грузов будет выведено с Земли к Луне, Марсу и Меркурию, в результате использования «титанового метана» в качестве рабочего тела разгонных «струй»? В шпаргалки не подглядывать! Мобильники отключить и сдать дежурному!