În anii cincizeci ai secolului trecut, a existat o căutare activă pentru noi idei și soluții în domeniul armelor strategice. Unele dintre ideile propuse au fost de mare interes, dar s-au dovedit a fi prea dificil de implementat și implementat. Deci, din 1955, Statele Unite dezvoltă o rachetă strategică promițătoare SLAM, capabilă să livreze mai multe focoase la o distanță de zeci de mii de mile. Pentru a obține astfel de caracteristici, au fost propuse cele mai îndrăznețe idei, dar toate acestea au dus în cele din urmă la închiderea proiectului.
Primele etape
La mijlocul anilor cincizeci, o situație specifică se dezvoltase în domeniul armelor strategice și al vehiculelor de livrare. Datorită dezvoltării sistemelor de apărare antiaeriană, bombardierele își pierdeau potențialul, iar rachetele balistice încă nu puteau arăta o raza de acțiune comparabilă. Era necesar să îmbunătățim în continuare rachetele și avioanele sau să dezvoltăm alte zone. În acel moment, în Statele Unite a existat un studiu simultan al mai multor concepte diferite simultan.
Racheta SLAM văzută de artist. Figura Globalsecurity.org
În 1955, a existat o propunere de a crea o nouă rachetă de croazieră strategică cu capacități speciale. Acest produs trebuia să străpungă apărarea aeriană a inamicului din cauza vitezei supersonice și a altitudinii reduse de zbor. Era necesar să se asigure posibilitatea navigației autonome în toate etapele zborului și posibilitatea de a furniza un focos termonuclear de mare putere. În mod separat, a fost stipulată prezența unui sistem de comunicații care să permită retragerea unei rachete de atac în orice moment al zborului.
Mai multe companii americane de avioane au început să lucreze la noul concept. Ling-Temco-Vought și-a lansat proiectul cu numele provizoriu SLAM, nord-americanul a numit o dezvoltare similară BOLO, iar Convair a venit cu proiectul Big Stick. În următorii câțiva ani, cele trei proiecte au fost elaborate în paralel, unele organizații științifice de stat au fost implicate în acesta.
Destul de repede, designerii tuturor firmelor participante la program s-au confruntat cu o problemă serioasă. Crearea unei rachete de mare viteză la mică altitudine a făcut cerințe speciale pentru sistemul de propulsie și o rază lungă de acțiune - pentru alimentarea cu combustibil. O rachetă cu caracteristicile necesare s-a dovedit a fi inacceptabil de mare și grea, ceea ce a necesitat soluții radicale. La începutul anului 1957, au apărut primele propuneri de a dota rachete noi cu motoare nucleare cu ramă.
La începutul anului 1957, Laboratorul de radiații Lawrence (acum Laboratorul Național Livermore) a fost conectat la program. A trebuit să studieze problemele motoarelor nucleare și să dezvolte un model complet de acest fel. Lucrările la noua centrală au fost efectuate ca parte a unui program cu numele de cod Pluto. Dr. Ted Merkle a fost numit la conducerea lui Pluto.
Aspect produs SLAM. Figura Merkle.com
În viitor, a existat o lucrare simultană pe un motor promițător și trei tipuri de rachete de croazieră. În septembrie 1959, Pentagonul a stabilit cea mai bună versiune a noii arme. Câștigătorul competiției a fost Ling-Temco-Vought (LTV) cu proiectul SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). Ea a fost cea care a trebuit să finalizeze proiectarea și apoi să construiască rachete experimentale pentru testare și ulterior să stabilească producția în serie.
Proiectul SLAM
Au fost impuse cerințe speciale noii arme, ceea ce a dus la necesitatea aplicării celor mai îndrăznețe decizii. Propuneri specifice au apărut în contextul cadrului aerian, al motorului și chiar al sarcinii utile și al modului în care a fost utilizat. Cu toate acestea, toate acestea au făcut posibilă îndeplinirea cerințelor clientului.
LTV a propus o rachetă de croazieră canard cu o lungime de aproximativ 27 m și o greutate la decolare de aproximativ 27,5 tone. S-a prevăzut utilizarea unui fuzelaj în formă de fus cu un raport de aspect ridicat, în nasul căruia a fost amplasat empenajul frontal, iar în centru și coadă era o aripă de deltă cu o întindere mică. Sub fuzelaj, la un unghi față de axa longitudinală, se afla o găleată proeminentă de admisie a aerului. Pe suprafața exterioară a rachetei, ar trebui instalate motoare cu propulsie solidă pornitoare.
Conform calculelor, viteza zborului de croazieră ar fi trebuit să atingă M = 3, 5, iar partea principală a traiectoriei avea o altitudine de numai 300 m. În acest caz, o ascensiune la o altitudine de 10, 7 km și o accelerație la o s-a avut în vedere viteza M = 4, 2. Acest lucru a dus la sarcini termice și mecanice grave și a cerut cerințe speciale asupra cadrului aerian. Acesta din urmă a fost propus să fie asamblat din aliaje rezistente la căldură. De asemenea, unele secțiuni ale placării au fost planificate să fie realizate din materiale radio-transparente cu rezistența necesară.
Diagrama zborului cu rachete. Figura Globalsecurity.org
Inginerii au reușit în cele din urmă să obțină rezistență și stabilitate structurală remarcabile, depășind cerințele existente. Din această cauză, racheta a primit porecla neoficială „bară zburătoare”. Este demn de remarcat faptul că această poreclă, spre deosebire de cealaltă, nu a fost jignitoare și a indicat punctele forte ale proiectului.
O centrală specială a făcut posibilă optimizarea aspectului volumelor interne, eliminând necesitatea rezervoarelor de combustibil. Nasul fuselajului a fost dat sub pilot automat, echipament de ghidare și alte mijloace. Un compartiment pentru sarcini utile cu echipamente speciale a fost amplasat lângă centrul de greutate. Secțiunea de coadă a fuselajului a găzduit un motor nuclear cu ramjet.
Sistemul de ghidare a rachetelor SLAM era responsabil pentru tipul TERCOM. La bordul produsului, s-a propus amplasarea unei stații radar de supraveghere a terenului. Automatizarea trebuia să compare suprafața subiacentă cu suprafața de referință și, pe baza acesteia, să corecteze traiectoria zborului. Comenzile au fost emise mașinilor cârmei de prova. Instrumente similare au fost deja testate în proiecte anterioare și s-au arătat bine.
Spre deosebire de alte rachete de croazieră, produsul SLAM trebuia să poarte nu un singur focos, ci 16 focoase separate. Sarcinile termonucleare cu o capacitate de 1, 2 Mt au fost plasate în compartimentul central al corpului și au trebuit să fie aruncate una câte una. Calculele au arătat că scăderea unei încărcături de la o înălțime de 300 m limitează serios eficacitatea acesteia și, de asemenea, amenință vehiculul de lansare. În acest sens, a fost propus un sistem original pentru tragerea focoaselor. S-a propus să tragă blocul în sus și să-l trimită la țintă de-a lungul unei traiectorii balistice, ceea ce a făcut posibilă detonarea la o înălțime optimă și, de asemenea, a lăsat suficient timp pentru ca racheta să plece.
Teste ale modelului SLAM într-un tunel de vânt, 22 august 1963. Fotografie de NASA
Racheta trebuia să decoleze de la un lansator staționar sau mobil folosind trei motoare cu pornire cu combustibil solid. După ce a câștigat viteza necesară, susținătorul ar putea porni. Ca și acesta din urmă, a fost luat în considerare un produs promițător de la Laboratorul Lawrence. Ea a trebuit să creeze un motor nuclear cu jet de ram cu parametrii de tracțiune necesari.
Potrivit calculelor, o rachetă SLAM alimentată de programul Pluto ar putea avea o rază de zbor aproape nelimitată. Când zburați la o altitudine de 300 m, raza de acțiune calculată a depășit 21 mii km, iar la altitudine maximă a ajuns la 182 mii km. Viteza maximă a fost atinsă la mare altitudine și a depășit M = 4.
Proiectul LTV SLAM a avut în vedere o metodă originală de lucru de luptă. Racheta trebuia să decoleze cu ajutorul pornirii motoarelor și să meargă la țintă sau să meargă într-o zonă de deținere prestabilită. Gama mare de zbor la mare altitudine a făcut posibilă lansarea nu numai imediat înainte de atac, ci și în perioada amenințată. În acest din urmă caz, racheta a trebuit să rămână în zona dată și să aștepte comanda, iar după ce a primit-o, ar trebui trimisă către ținte.
S-a propus să se efectueze partea maximă posibilă a zborului la mare altitudine și viteză mare. Apropiindu-se de zona de responsabilitate a apărării aeriene inamice, racheta trebuia să coboare la o înălțime de 300 m și să fie direcționată către prima dintre țintele atribuite. La trecerea pe lângă el, s-a propus să renunțe la primul focos. Mai mult, racheta ar putea atinge încă 15 ținte inamice. După epuizarea muniției, un produs SLAM echipat cu un motor nuclear ar putea cădea pe o altă țintă și, de asemenea, ar putea deveni o bombă atomică.
Motor Tory II-A cu experiență. Fotografie Wikimedia Commons
De asemenea, au fost luate în considerare în mod serios încă două opțiuni pentru a provoca daune inamicului. În timpul zborului cu o viteză de M = 3, 5, racheta SLAM a creat o undă de șoc puternică: în timpul zborului la altitudine mică, a reprezentat un pericol pentru obiectele de la sol. În plus, motorul nuclear propus s-a remarcat printr-o „evacuare” radiațională extrem de puternică capabilă să infecteze zona. Astfel, racheta ar putea face rău inamicului, zburând pur și simplu peste teritoriul său. După ce a scăpat 16 focoase, ar putea continua să zboare și numai după ce a rămas fără combustibil nuclear ar putea atinge ultima țintă.
Proiectul Pluto
În conformitate cu proiectul SLAM, laboratorul Lawrence trebuia să creeze un motor ramjet bazat pe un reactor nuclear. Acest produs trebuia să aibă un diametru mai mic de 1,5 m cu o lungime de aproximativ 1,63 m. Pentru a atinge caracteristicile de performanță dorite, reactorul motorului trebuia să prezinte o putere termică de 600 MW.
Principiul de funcționare al unui astfel de motor era simplu. Aerul care a intrat prin admisia de aer a trebuit să intre direct în miezul reactorului, să fie încălzit și evacuat prin duză, creând o împingere. Cu toate acestea, implementarea acestor principii în practică sa dovedit a fi extrem de dificilă. În primul rând, a existat o problemă cu materialele. Chiar și metalele și aliajele rezistente la căldură nu ar putea face față sarcinilor termice așteptate. S-a decis înlocuirea unora dintre părțile metalice ale miezului cu ceramică. Materialele cu parametrii necesari au fost comandate de Coors Porcelain.
Conform proiectului, miezul unui motor nuclear cu ramjet avea un diametru de 1,2 m cu o lungime puțin mai mică de 1,3 m. S-a propus amplasarea a 465 mii de elemente combustibile pe o bază ceramică, realizată sub formă de ceramică tuburi de 100 mm lungime și 7,6 mm diametru … Canalele din interior și dintre elemente erau destinate trecerii aerului. Masa totală de uraniu a ajuns la 59,9 kg. În timpul funcționării motorului, temperatura din miez ar fi trebuit să ajungă la 1277 ° C și să fie menținută la acest nivel datorită fluxului de aer de răcire. O creștere suplimentară a temperaturii cu numai 150 ° ar putea duce la distrugerea principalelor elemente structurale.
Mostre de panouri
Cea mai dificilă parte a proiectului SLAM a fost motorul neobișnuit și el a fost cel care a trebuit să fie verificat și reglat mai întâi. În special pentru testarea echipamentelor noi, Laboratorul Lawrence a construit un nou complex de testare cu o suprafață de 21 mp. km. Unul dintre primele a fost un stand pentru testarea motoarelor ramjet echipate cu alimentare cu aer comprimat. Rezervoarele de stand conțineau 450 de tone de aer comprimat. La o distanță de poziția motorului, a fost amplasat un post de comandă cu un adăpost conceput pentru o ședere de două săptămâni pentru testeri.
Tory II-A, vedere de sus. Foto Globalsecurity.org
Construcția complexului a durat mult. În același timp, specialiștii conduși de T. Merkle au dezvoltat un proiect pentru un motor pentru o viitoare rachetă și, de asemenea, au creat o versiune prototip pentru testele pe bancă. La începutul anilor șaizeci, această lucrare a condus la un produs denumit în cod Tory II-A. Motorul în sine și un număr mare de sisteme auxiliare au fost plasate pe platforma feroviară. Dimensiunile motorului nu corespundeau cerințelor clientului, dar chiar și sub această formă, prototipul își putea arăta capacitățile.
La 14 mai 1961 a avut loc prima și ultima lansare de test a motorului Tory II-A. Motorul a funcționat doar câteva secunde și a dezvoltat o împingere mult sub cea necesară pentru o rachetă. Cu toate acestea, el a confirmat posibilitatea fundamentală de a crea un motor nuclear cu jet de ram. În plus, au existat motive pentru un optimism restrâns: măsurătorile au arătat că emisiile reale ale motorului sunt semnificativ mai mici decât cele calculate.
Ca urmare a testării Tory II-A, a început dezvoltarea unui motor B îmbunătățit. Noul produs Tory II-B trebuia să aibă avantaje față de predecesorul său, dar s-a decis să nu fie construit sau testat. Folosind experiența a două proiecte, a fost dezvoltat următorul eșantion de bancă - Tory II-C. De la prototipul anterior, acest motor diferea în dimensiuni reduse, corespunzând limitărilor cadrului rachetei. În același timp, el ar putea arăta caracteristici apropiate de cele cerute de dezvoltatorii SLAM.
În mai 1964, motorul Tory II-C a fost pregătit pentru prima sa încercare. Verificarea urma să aibă loc în prezența reprezentanților comandamentului forțelor aeriene. Motorul a fost pornit cu succes și a funcționat timp de aproximativ 5 minute, folosind tot aerul de la stand. Produsul a dezvoltat o putere de 513 MW și a produs o tracțiune de puțin mai puțin de 15,9 tone. Acest lucru nu a fost încă suficient pentru racheta SLAM, dar a adus proiectul mai aproape de momentul creării unui motor ramjet nuclear cu caracteristicile necesare.
Zona activă a motorului experimental. Foto Globalsecurity.org
Experții au observat teste reușite într-un bar din apropiere, iar a doua zi au început să lucreze la următorul proiect. Noul motor, numit provizoriu Tory III, trebuia să îndeplinească pe deplin cerințele clientului și să ofere rachetei SLAM caracteristicile dorite. Conform estimărilor din acea perioadă, o rachetă experimentală cu un astfel de motor ar fi putut face primul său zbor în 1967-68.
Probleme și dezavantaje
Testele unei rachete SLAM cu drepturi depline erau încă o chestiune de viitor îndepărtat, dar clientul din persoana Pentagonului avea deja întrebări incomode despre acest proiect. Ambele componente individuale ale rachetei și conceptul său în ansamblu au fost criticate. Toate acestea au afectat negativ perspectivele proiectului, iar un factor negativ suplimentar a fost disponibilitatea unei alternative mai reușite sub forma primelor rachete balistice intercontinentale.
În primul rând, noul proiect sa dovedit a fi prohibitiv de costisitor. Racheta SLAM nu a inclus cele mai ieftine materiale, iar dezvoltarea motorului pentru aceasta a devenit o problemă separată pentru finanțatorii Pentagonului. A doua plângere a fost legată de siguranța produsului. În ciuda rezultatelor încurajatoare ale programului Pluto, motoarele din seria Tory au contaminat terenul și au reprezentat un pericol pentru proprietarii lor.
De aici a urmat întrebarea unei zone pentru testarea viitoarelor rachete prototip. Clientul a cerut să excludă posibilitatea ca o rachetă să lovească zonele așezărilor. Prima a fost propunerea de teste legate. S-a propus echiparea rachetei cu un cablu legat conectat la o ancoră de la sol, în jurul căreia ar putea zbura în cerc. Cu toate acestea, o astfel de propunere a fost respinsă din cauza unor neajunsuri evidente. Apoi, ideea zborurilor de test peste Oceanul Pacific în zona aproximativă. Trezi. După ce a rămas fără combustibil și a finalizat zborul, racheta a trebuit să se scufunde la adâncimi mari. De asemenea, această opțiune nu se potrivea pe deplin militarilor.
Motor Tory II-C. Foto Globalsecurity.org
Atitudinea sceptică față de noua rachetă de croazieră s-a manifestat în moduri diferite. De exemplu, de la un anumit timp, abrevierea SLAM a început să se descifreze ca Slow, Low And Messy - „Slow, low and dirty”, sugerând problemele caracteristice ale motorului rachetei.
La 1 iulie 1964, Pentagonul a decis să închidă proiectele SLAM și Pluto. Erau prea scumpe și complexe și nu erau suficient de sigure pentru a continua cu succes și a obține rezultatele dorite. În acest moment, aproximativ 260 de milioane de dolari (peste 2 miliarde de dolari în prețuri curente) fuseseră cheltuiți pentru programul de dezvoltare a unei rachete strategice de croazieră și a unui motor pentru aceasta.
Motoarele cu experiență au fost eliminate ca inutile și toată documentația a fost trimisă la arhivă. Cu toate acestea, proiectele au dat rezultate reale. Noile aliaje metalice și ceramică dezvoltate pentru SLAM au fost folosite ulterior în diverse domenii. În ceea ce privește ideile unei rachete de croazieră strategice și a unui motor nuclear cu ramjet, din când în când acestea erau discutate la diferite niveluri, dar nu mai erau acceptate pentru implementare.
Proiectul SLAM ar putea duce la apariția armelor unice cu caracteristici remarcabile care ar putea afecta grav potențialul de grevă al forțelor nucleare strategice americane. Cu toate acestea, obținerea unor astfel de rezultate a fost asociată cu multe probleme de natură diferită, de la materiale la costuri. Ca rezultat, proiectele SLAM și Pluto au fost eliminate treptat în favoarea unor dezvoltări mai puțin îndrăznețe, dar simple, accesibile și ieftine.
