Курчатов
Шрифт:
Началась работа. Многие исследовательские институты, знаменитые КБ, испытательные полигоны участвовали в ней. Крупнейших ученых, конструкторов, технологов Курчатов собирал у себя. Часто в «Хижине лесника» в его «летнем» кабинете (на лавочке в саду) с ним беседовали А. П. Александров, А. Н. Туполев, М. В. Келдыш, С. П. Королев, А. А. Бочвар, А. И. Лейпунский…
В совместной работе по исследованию возможности создать самолеты на атомной энергии образовалось тесное содружество с основными авиационными фирмами и институтами: ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, с главными конструкторами самолетов А. Н. Туполевым, В. М. Мясищевым, А. С. Лавочкиным, главными конструкторами авиационных двигателей А. М. Люлькой и Н. Д. Кузнецовым. Пришли к единому мнению, что нужно стремиться достичь максимальных значений температуры,
Этим задачам Игорь Васильевич придавал особое значение. Поддержав предложение шестого сектора об использовании гидрида лития в качестве материала для защиты от нейтронов, он договорился с Ю. Б. Харитоном об изготовлении из него экспериментальных блоков и организовал исследования на реакторе ВВР (Газовом заводе) их защитных характеристик. Для оптимальной компоновки защиты нужно было точное знание процессов рассеяния излучений воздухом, конструкцией самолета и землей. Обсуждались различные варианты экспериментальных исследований. Одним из основных стало предложение о создании специального самолета — летающей лаборатории с атомным реактором на борту.
Курчатов и Александров договорились с Туполевым создать «Летающую атомную лабораторию» на основе самолета Ту-95. В декабре 1955 года для разработки реактора в программу создания самолета-лаборатории для выполнения программы исследований по защите от ядерного излучения в авиационных условиях включились КБ генеральных конструкторов А. Н. Туполева, Н. Д. Кузнецова, А. С. Абрамова. Закипела работа по созданию экспериментального самолета с атомной установкой на борту самолета-лаборатории. Необходимо было сконструировать транспортабельный реактор, разборная защита которого позволяет образовывать коллимированные (узконаправленные) потоки излучения нейтронов и -лучей, разработать методику и аппаратуру для выполнения физических измерений. Важно было обеспечить радиационную безопасность экипажа без превышения допустимого веса самолета Ту-95. Надлежало гарантировать нормальную работу самолетных приборов и всего бортового оборудования во избежание аварии в полете, создать необходимые условия для проведения эффективных исследовательских работ по разработанной программе.
Основой летной лаборатории стал легководный, очень компактный реактор, мощность которого составляла около 100 кВт. Реактор весом около тонны был скомпонован конструкторским бюро Н. Д. Кузнецова в виде отдельного агрегата в цилиндрическом стальном корпусе, связанного с самолетными системами только электрически.
Быстро решались сложные и не свойственные авиаторам вопросы. Одновременно они познавали азы радиационной физики, а свойственная им техническая и технологическая культура позволяла безошибочно решать сложнейшие атомные задачи. Был создан наземный стенд «Летающей атомной лаборатории» (ЛАЛ, в обиходе «Ласточка»). Курчатов внимательно следил за ходом проектирования экспериментального самолета и был доволен устройством и экспериментальными возможностями разработанной летной атомной установки.
Сведения о подобных работах и о полетах самолета с реактором на борту в США появились в 1956 году. Но информации о конструктивном решении самолета с реакторной установкой у нас не было. Первые неполные публикации об американском самолете с экспериментальным реактором на борту появились в 1958 году, когда проектирование ЛАЛ было уже закончено и шла работа по ее сооружению.
ЛАЛ стала аппаратом, с помощью которого реактор-излучатель и измерительная аппаратура поднимаются на любую допускаемую самолетом высоту. Создание такого самолета-лаборатории потребовало решить целый ряд сложных инженерных и физических задач. Как источник нейтронов и -излучений, специально созданный реактор являлся физически подобным работающему в институте реактору ВВР-2. Он был детально изучен и вполне удовлетворял требованиям экспериментов на ЛАЛ и в условиях наземного стенда.
Тщательная конструкторская и экспериментальная отработка атомной установки до степени достижения минимальных весов и габаритов обеспечила возможность создания ЛАЛ на базе наземного, хорошо проверенного при испытаниях атомного оружия самолета Ту-95. Все исследования на реакторной
В итоге многочисленных проработок был выбран оптимальный вариант с раздельной слоистой защитой вокруг реактора весом ~15 тонн и в виде теневого экрана на кабине пилотов весом ~ 9 тонн. Предусмотрели возможность наземного обслуживания самолета без удаления реактора.
Первые полеты ЛАЛ состоялись в 1961 году. Их предваряла программа исследований с использованием наземного аналога с такой же ядерной установкой. Ее начали выполнять с лета 1960 года после проведенного в конце 1959 года под руководством А. П. Александрова физического пуска реактора. В итоге выполненных с помощью ЛАЛ работ были получены важные результаты: создан и эксплуатационно проверен первый в СССР самолет с реактором на борту; изучено рассеяние нейтронов и -лучей в атмосфере конструкцией самолета и землей, влияние высоты, плотности воздуха и облачности; получено угловое и спектральное распределение потоков нейтронов и -лучей, что было важно знать для расчетов по защите летательных аппаратов с ядерными установками, для их аэродромного обслуживания; накоплен опыт по эксплуатации самолета с ядерным реактором; получены данные по влиянию излучения на работу специальных и самолетных систем на радиосвязь; накоплен опыт по радиационной защите авиационных установок с ядерным реактором; получен опыт работы с ядерным реактором в аэродромных условиях, что должно способствовать более непредвзятому реалистическому отношению к проблеме использования ядерной энергии в авиации и космонавтике.
В сущности, была создана станция для проведения работ, связанных с ядерными источниками, непосредственно в частях, эксплуатирующих авиацию, и это, как показал опыт, не привело к каким-либо нарушениям нормального функционирования аэродромных служб. В целом, оценивая опыт работ, связанных с первой в нашей стране авиационной системой с ядерным реактором, следует сказать, что создание и эксплуатация наземной и летной ядерной системы как лабораторного комплекса позволили получить опыт и ценные экспериментальные данные, важные для разработки радиационной защиты различных летательных аппаратов с ядерными установками, оценить реальную степень возможной радиационной опасности и решить ряд вопросов, связанных с условиями эксплуатации установок подобного типа [796] .
796
Из воспоминаний, рассказанных автору, руководителя работ в секторе № 6 Лаборатории № 2 В. И. Меркина и участника работ Н. Е. Кухаркина.
В создании ЛАЛ, наземного стенда и проведении исследований из сотрудников Института атомной энергии следует в первую очередь назвать В. И. Меркина, Н. Н. Пономарева-Степного, П. П. Моисеенко, Н. Е. Кухаркина, В. Г. Мадеева, Е. Н. Королева, А. В. Хрулева, А. А. Пяткина, В. Н. Гребенника, В. Ф. Соленкова, В. М. Мордашева, ставших выдающимися учеными, и ряд других сотрудников института. А также военных инженеров ВВС, работников авиапрома, медиков, прибористов различных организаций страны: ГК НИИ ВВС, конструкторских бюро А. П. Туполева, Н. Д. Кузнецова, А. С. Абрамова, Гипроавиапрома, Института биофизики, СНИИПа, ЛИИ им. Громова, Института авиационной медицины и др.
Отечественные исследования и разработки показали, что атомный самолет осуществим, он обладает практически неограниченной дальностью и временем полета. Молодые ученики Курчатова и Александрова шутили, что Земля для него мала. Но и американцы, и мы прекратили эти работы, поскольку не нашли путей решения проблем безопасности таких самолетов при падении и тяжелых авариях [797] . Предчувствуя это, Игорь Васильевич серьезно задумался об использовании атомной энергии в космосе — создании ядерных ракетных двигателей и бортовых ядерно-энергетических установок.
797
Там же.