В России успешно завершено испытание "невозможной ракеты", в существование которой не верили даже в США. Но они испугались не этого...

Испытания ракеты, которую в мире считали невозможной, успешно завершены. Об этом рассказал Владимир Путин в рамках выступления на Международном дискуссионном форуме "Валдай" 5 октября 2023 года.

Речь идёт о крылатой ракете "Буревестник" с ядерной силовой установкой на борту, позволяющей ей иметь неограниченную дальность полёта на минимально возможной высоте, огибая рельеф местности.

Сама концепция ядерной крылатой ракеты далеко не нова, разрабатывать подобные ракеты стали ещё с середины 1950-х годов. Например, американский проект "SLAM" (сверхзвуковая ракета малой высоты), представляющий собойбеспилотный прямоточный реактивный двигатель с ядерной установкой, способен доставлять термоядерные боеголовки вглубь территории противника.

В рамках проекта "SLAM" были разработаны, изготовлены и успешно испытаны два рабочих прототипа прямоточного ядерного двигателя "Tory-IIA" и "Tory-IIC".

Концепт "SLAM": 27-метровая ракета массой в 27,5 тонны, способная развивать скорость в 3,5 Маха и пролетать до 180 тысяч км.

Однако после 7 лет активной разработки проект закрыли, так и не испытав ни одного образца. Одной из причин закрытия проекта было сильное радиоактивное заражение местности из-за работы ядерного двигателя.

Радиоактивный выхлоп был настолько сильным, что в США даже не смогли найти ей место для испытаний.

Охлаждение реактора происходило непосредственно путем продувание воздуха через активную зону реактора. Разогретый до 1200 градусов Цельсия воздух вырывался реактивной струей из сопла, толкая ракету вперёд и унося с собой все продукты радиоактивного распада.

Прямоточный ядерный ракетный двигатель мог работать только при высоких скоростях в 3-4 Маха, нагреваясь при этом до 1200 градусов Цельсия. До нужной скорости ракету разгоняли ракетные ускорители, а далее в дело вступал ядерный прямоточный ракетный двигатель.

Материалов, которые были бы способны выдерживать столь высокие температуры, да ещё и при нейтронном облучении, на тот момент не было (и по сей день нет), поэтому требования к охлаждению активной зоны были строгими.

• В 1960-х годах в СССР и США активно велись работы по созданию летательных аппаратов с ядерным двигателем, активная зона реактора которого должна нагревать воздух, заменив тем самым сжигание топлива.

В теории такие летающие аппараты могли находиться в воздухе в течение нескольких недель. Например, проект гигантского транспортного самолёта с атомной установкой "Lockheed CL-1201", который мог выступать в качестве воздушного авианосца, должен был находиться в полёте 41 день.

Но если подобны летающие аппараты создать можно, то почему "Буревестник" многие эксперты считали невозможно ракетой?

Дело в том, что "Буревестник" - слишком маленькая ракета для установки на неё полноценного ядерного реактора. Её длина в полёте составляет около 9 метров.

Для сравнения: длина крылатой ракеты "Томагавк" AGM-109H/K составляет 5,84 метра, дальность полета - 2500 км; длина крылатой ракеты "Х-101" - 7,45 м, дальность полёта - 5500 км.

То есть размеры "Буревестника" практически соответствуют размерам обычной крылатой ракеты большой дальности, и по современным представлениям создать столь компактный и в то же время мощный ядерный реактор - маловероятно.

Да, действительно, реактор должен быть очень миниатюрным, но в то же время очень мощным на единицу собственной массы.

Для сравнения, вот человек на фоне ядерного двигателя проекта "SLAM":

А вот как должна выглядеть компоновка ядерного двигателя "Буревестника":

• Профессор физики Иллинойсского технологического университета Джефф Терри, ссылаясь на мощность двигателя ракеты "Томагавк", определил полезную мощность двигателя "Буревестника" в 766 кВт.

Единственный известный способ создания столь миниатюрных, но мощных реакторов заключается в использовании реактора на быстрых нейтронах. Это единственный тип реакторов, которые вписываются в критерии мощности и компактности.

Россия вполне способна создать подобный компактный ядерный реактор на быстрых нейтронах, ибо единственная в мире обладает опытом успешной промышленной эксплуатации подобного типа реакторов.

Промышленные реакторы на быстрых нейтронах сегодня есть только у России. Это реакторы "БН-600" и "БН-800". Строится "БРЕСТ-300", принимается решение по строительству "БН-1200М".

Ну и не забываем, что транспортный энергетический модуль "Зевс" тоже проектируется на основе компактного ядерного реактора на быстрых нейтронах.

Однако у "Буревестника" есть одно большое отличие от американского проекта "SLAM". При работе двигатель "Буревестника" не выбрасывает радиоактивной струи.

До презентации В.В. Путиным в 2018 году никто и не знал о проводимых испытаниях "Буревестника".

Единственный кратковременный (с 11:50 до 12:20 по московскому времени) скачок радиационного фона был зафиксирован 8 августа 2019 года в районе ракетного полигона ВМФ России "Нёнокса" в Архангельской области.

По сообщению Министерства Обороны России и "Росатома", причиной инцидента явился взрыв жидкостного ракетного двигателя с радиоизотопным источником питания.

Учитывая, что в воздухе были обнаружены короткоживущие техногенные радионуклиды 91Sr, 139Ba и 140Ba, являющиеся продуктами деления изотопов урана и трансурановых элементов, можно предположить, что "радиоизотопный источник питания" основан на реакции деления изотопов, а не на реакции распада.

Кратковременность выброса свидетельствует о том, что даже если реактор буревестника и взорвался, то он был очень компактным - размером как раз с радиоизотопный источник питания с малым запасом ядерного топлива.

По информации спецслужб США, в период с 2019 по 2021 годы было проведено не менее 5 (по другим оценкам 8) запусков "Буревестника".

Ни до, ни после инцидента в Нёноксе, каких либо радиоактивных выбросов замечено не было. Но как тогда создаётся реактивная тяга "Буревестника"?

В "Буревестнике" из-за плотности воздуха может использоваться только прямоточная газовая турбина открытого типа, а активная зона реактора должна продуваться насквозь, выдувая все радиоактивные изотопы наружу и заражая местность, над которой летит ракета.

Собственно, многие предполагают, что это реализовано именно так.

Например, спецпредставитель президента США по контролю над вооружениями Маршалл Биллингсли назвал "Буревестник" "летающим Чернобылем".

Однако более никаких следов радиоактивного распада, как и следов продуктов этого распада, никто больше не обнаруживал. А такое просто невозможно при использовании компоновки с продуванием активной зоны реактора.

Но если это так, и российским учёным удалось создать ядерный реактор, который способен своим теплом создавать мощную реактивную струю, при этом без выбросов радиоактивных изотопов, то это революция в области мощных и компактных ядерных двигателей.

Поэтому самое ценное в этой ракете - это не сама ракета с ядерным двигателем, а технология, которая используется в ней.

Теоретически сделать такой реактор возможно. Его активная зона должна разогреваться до температуры 1600 градусов Цельсия. При продувке внешнего радиатора с такой температурой будет создаваться мощная реактивная тяга, особенно в плотных слоях атмосферы.

Но материалов, выдерживающих подобную температуру активной зоны при нейтронном облучении, в мире просто нет.

Или есть? Реактор транспортного энергетического модуля "Зевс" тоже должен работать при таких температурах. Следовательно, подобные материалы можно применить и в реакторе "Буревестника". С большой долей вероятности эти проекты взаимопересекаются, особенно по части ядерного реактора.

Завершение испытаний "Буревестника" показывает, что технология полностью отработана: ядерный прямоточный двигатель работает, нагревая воздух посредством контура охлаждения, а не прямого продува через активную зону.

По моим расчётам, ядерная энергетическая установка представляет собой небольшую активную зону, которая включается при достижении скорости в 500-800 км/час. Активная зона - необслуживаемая, герметичная с ограниченным запасом ядерного топлива, подвешена на радиаторной решетке в центре реактивного двигателя. Возможно, активных зон несколько, охлаждение реактора происходит посредством продува воздуха через радиаторную решетку.

Это не даёт максимально эффективно охлаждать активную зону реактора, вследствие чего она будет разогреваться до 1600 градусов цельсия.

Новые тугоплавкие материалы, способные работать при температуре 1600 градусов Цельсия, вполне обеспечивают подобную компоновку реактора.

Если это так (а всё указывает на это), и учёным всё-таки удалось создать ядерный воздушный реактивный двигатель без радиоактивного выхлопа, то для человечества открываются громадные перспективы.

• Разработать в 1960-е годы самолёт с ядерным двигателем, который неделями может находиться в воздухе, не получилось как раз по причине невозможности создания "чистого" реактивного двигателя на атомной тяге, хотя защита экипажа от радиоактивного фона была успешно создана.

В наше время к этой проблеме возвращались неоднократно, например в 2003 году, в рамках амбициозной программы США "Боевые системы будущего" (FCS), военно-исследовательская лаборатория ВВС США профинансировала разработку атомного двигателя для беспилотного самолёта-разведчика "Global Hawk" с целью увеличить продолжительность полёта до нескольких месяцев.

Однако при создании ядерного реактивного двигателя с "чистым выхлопом" американцы столкнулись с рядом технических сложностей, преодолеть которые так и не удалось. Программа была закрыта в 2009 году.

Неудивительно, почему западные эксперты ранее считали "Буревестник" "Мультиком Путина"... Ведь если у США не получилось, то у русских и подавно не должно было получиться.

То же самое они говорили тогда и про гиперзвук.

В итоге Россия получила не только первую в мире чистую ядерную крылатую ракету с внушительной дальностью полёта (минимум в 20 тысяч км), но и технологию чистого ядерного прямоточного двигателя, которую теперь можно развивать и применять фактически где угодно.

• Разведывательные БПЛА
• Грузовые самолеты
• Транспортные дирижабли
• Стратегические бомбардировщики
• В гражданской сфере, например в создании аэромобилей.

Именно этого США боятся больше всего, а не самого ударного потенциала "Буревестника" который безусловно на порядок выше чем у любой крылатой ракеты.