Бомбардировщики. Том I
Шрифт:
NB-36H с ядерным реактором на борту
Еще один ракурс NB-36H, испытывавшегося в рамках программы разработки атомного бомбардировщика WS-125A
В-36 предлагался также в роли носителя сверхзвукового бомбардировщика. Однако сложность этой задачи заставила отказаться от таких попыток еще в 1951 г. (см.раздел по самолету Конвэр В-58). Тем не менее самолету В-36 пришлось однажды выступить в такой роли: для воздушной транспортировки планера бомбардировщика В-58 в центр статических прочностных испытаний. В 1952- 1953 гг. один
Модифицированный бомбардировщик, получивший обозначение NB-36H, использовался в качестве летающей лаборатории еще в одном интересном проекте, связанном с исследованиями самолета с ядерной силовой установкой (ЯСУ). NB-36H имеет новую носовую часть и оснащен ядерным реактором, расположенным в хвостовой части фюзеляжа и не связанным с двигателями самолета. Предусмотрена мощная система биологической защиты с использованием свинцового экрана, контроль за работой реактора – с помощью ТВ установки. В период с 17 сентября 1955 г. по 28 марта 1957 г. самолет NB-36H выполнил 47 полетов с ядерным реактором на борту. Рассматривалась возможность создания на основе В-36 экспериментального самолета Х-6 с ЯСУ, но эта идея не была реализована.
Испытания NB-36H проводились в рамках масштабных работ по ЯСУ, начавшихся в США в 1951 г. по программе ANP (Aircraft Nuclear Propulsion – авиационная ЯСУ), курируемой совместно ВВС и комиссией по атомной энергии США. В 1954 г. ВВС США сформулировали техзадание на атомный бомбардировщик WS-125A, а в следующем году началась его конкурсная разработка двумя промышленными группами, в каждую из которых вошла авиастроительная и двигателестроительная фирмы: Конвэр/Дженерал Электрик и Локхид/Пратт-Уитни. Дженерал Электрик вела работы по ядерной установке так называемого прямого цикла, в котором ядерный реактор заменяет обычную камеру сгорания ТРД, т.е. воздух от компрессора нагревается, непосредственно проходя через реактор. Такая схема упрощает конструкцию двигателя, но создает повышенную радиационную опасность для окружающей среды и обслуживающего персонала, так как выходные газы и компоненты двигателя становятся радиоактивными. Ведущую роль в этих работах играли немцы Бруно Брукман и Герхард Нойман, бывшие ранее крупными специалистами на германской фирме BMW. Вначале исследовался ядерный вариант двигателя J47, но в конце концов была создана силовая установка Х-211 (J87) в составе двух новых мощных ТРДФ, обслуживаемых одним ядерным реактором. Суммарная форсированная тяга составила 243,5 кН (24830 кгс). Форсажные камеры работали на обычном химическом топливе.
В противоположность этому фирма Пратт-Уитни вела работы по силовой установке непрямого цикла. Вначале изучался ТРДД с водяным реактором и паровой турбиной, приводящей вентилятор диаметром 3,05 м. Воздух от вентилятора нагревался пропусканием через конденсатор паровой турбины, которому в свою очередь тепло передавалось от ядерного реактора. В 1953 г. стала изучаться более перспективная силовая установка с шестью ТРД J91 тягой по 111,2 кН (11340 кгс) и одним ядерным реактором на расплавленных солях, роль теплоносителя в котором играло циркулирующее топливо.
Носовая часть В-36А
Кабина летчиков на самолете B-36D
Идея смешанной реактивно-поршневой силовой установки была популярна в те годы. На снимке показан транспортный английский самолет Авро 691 «Ланкастер», снабженный двумя ПД Роллс-Ройс «Мерлин» и двумя ТРД Роллс-Ройс «Нин»
В конце 1956 г. ВВС США отменили программу бомбардировщика WS125A, придя к мнению о нежизненности его концепции, но продолжили работы по другому атомному боевому самолету – ракетоносцу CAMAL (Continuous airborne Alert Missile-launching Aircraft), предназначенному для непрерывного боевого дежурства в воздухе и способному осуществлять прорыв ПВО на малой высоте. Для этого проекта фирма Пратт-Уитни предложила силовую установку непрямого цикла с двумя-четырьмя ядерными реакторами на твердом топливе, двумя контурами теплопереноса и четырьмя модифицированными двигателями J58 (обычные J58 установлены на разведчике Лок- хид SR-71). Программа ракетоносца CAMAL тек жg была отменена в 1960г., все жв фирме Конвэр, которая ранее выиграла конкурс проектов по программе CAMAL, было поручено построить два экспериментальных дозвуковых самолета NX-2 – для летных испытаний ЯСУ соответственно фирм Дженерал Электрик и Пратт-Уитни. Летающая лаборатория NX-2 с взлетной массой 227 т должна была
Интересно отметить, что в СССР к изучению атомных летательных аппаратов (крылатых ракет и самолетов) приступили в самом начале 1950-х годов, практически одновременно с США. Работы же по созданию летающей атомной лаборатории (ЛАЛ) «Ласточка» на базе Ту-95 начались в декабре 1955 г. и толчком для этого послужила программа самолета NB-36H (о летных испытаниях NB-36H ВВС США публично объявили лишь в январе 1956 г. и, возможно, что И.В. Курчатов, по инициативе которого развернулись исследования ЛАЛ, получил опережающую информацию об этом по разведывательным каналам). «Ласточка» поднялась впервые в воздух летом 1961 г., но так же, как и в США, продолжения не имела. Проблемы создания атомного самолета (чрезмерная масса реактора и особенно биологической защиты, радиационная опасность, трудности динамичного регулирования ЯСУ и, наконец, возможность ядерной катастрофы при аварии или поражении самолета в боевых условиях) оказались непреодолимыми.
КОНСТРУКЦИЯ.
В-36 выполнен по нормальной аэродинамической схеме и представляет собой цельнометаллический моноплан с высокорасположенным крылом небольшой стреловидности, шестью ПД с толкающими винтами и (начиная с варианта B-36D) четырьмя дополнительными ТРД. В конструкции широко применены магниевые сплавы (10% массы планера).
Схема с толкающими винтами выбрана, в основном, для использования преимуществ очень популярного в те годы ламинарного профиля, несмотря на крупные недостатки такой компоновки. К ним относятся вибрации винтов и задней кромки крыла, возникающие вследствие работы винтов в спутной струе крыла; уменьшение безопасности от флаттера в связи со смещением двигателей к хвостовой части крыла; повышенная длина (с большими потерями) воздухозаборников; недостаточное охлаждение двигателей при работе на земле из-за отсутствия струй от винтов. Эти проблемы были решены и, хотя «впадина малого сопротивления» на характеристике ламинарного профиля на практике не была использована в полной мере, аэродинамически чистое крыло обладало весьма малым лобовым сопротивлением. Любопытно, что крыло сделано стреловидным из соображений центровки самолета, но это привело и к некоторому увеличению критического числа М – эффекту, который «не закладывался», так как о благоприятном влиянии стреловидности конструкторам фирмы Конвэр в то время не было известно.
Воздухозаборники турбореактивных двигателей J47 на самолете B-36D закрывались створками при рулении по земле и в крейсерском полете при работе только поршневых двигателей
Крыло кессонной конструкции с двумя балочными лонжеронами (на 12% и 43% хорд), состоит из центроплана и отъемных консолей. Профиль крыла NACA 63/420/422 с относительной толщиной 22% у корня и NACA 65/318/517 с относительной толщиной 17% на концах, удлинение 11,1; угол стреловидности по передней кромке 15,1°, по задней 3°; длина корневой хорды 10,2 м, концевой 2,54 м; угол установки крыла 3°, угол поперечного V равен 2°. Установлены элероны с триммерами и пружинными сервокомпенсаторами. Однощелевые закрылки (по три секции на каждой консоли) общей площадью 48,2 м2 занимают 42% размаха крыла и имеют электрический привод.
Фюзеляж ферменно-балочной конструкции, большого удлинения, с круглым поперечным сечением, диаметр 3,8 м. В герметических носовой и хвостовой частях (перед и за бомбоотсеком) размещаются кабины экипажа. На первом опытном ХВ-36 передняя кабина вписана в контуры фюзеляжа, на В-36А и последующих вариантах она выполнена выступающей для улучшения обзора. Численность и состав экипажа, а также компоновка их рабочих мест неоднократно менялись, однако до 1954 г. типовой экипаж бомбардировщика насчитывал 15 чел. и включал до трех летчиков, четырех штурманов-бомбардиров, двух бортинженеров, двух радистов и четырех стрелков. Два летчика размещены рядом на верхней палубе, за ними (лицом против полета) – два бортинженера, далее на средней палубе – радист, в носовой части на нижней палубе – штурманы- бомбардиры. В задней кабине помещаются два стрелка и члены экипажа из сменного состава. Кабины экипажа сообщаются между собой герметическим туннелем из магниевого сплава диаметром 0,64 м и длиной 25,9 м, проходящим слева по борту ниже крыла и оборудованным четырехколесной транспортной тележкой. Общий объем герметических отсеков на самолете составляет 111,1 м 3 .
Разведчики имеют более многочисленный экипаж, достигающий 22 чел. В состав экипажа разведчиков помимо двух летчиков, бортинженера и стрелков входят штурман-аэрофотосъемщик, штурман-оператор РЛС, метеонаблюдатель, три оператора аппаратуры РЭП и техник-фотограф. В 1954г. при модификации самолетов в конфигурацию III численность экипажа бомбардировщика снижена до 13 чел., разведчика – до 19 чел. Вход в самолет осуществляется через люк в нише передней опоры шасси с помощью убирающейся лестницы.