В целом ядерный ракетный двигатель представляет собой установку, использующую деление ядер для создания реактивной тяги. Разработка подобных установок была популярна в США и СССР в середине XX века. К настоящему времени конструкторы предложили несколько вариантов ядерных ракетных двигателей, часть из которых пригодна для использования в космосе, а другая - для полетов в атмосфере. Все они работают по общему принципу - реактор нагревает некое рабочее тело (водород, аммиак или забортный воздух), которое, нагреваясь, расширяется и выходит через сопло, создавая тягу.
Были и довольно безумные проекты, предусматривавшие создание импульсных детонационных ядерных двигателей. В них в специальном отсеке должны были через небольшие промежутки времени происходить ядерные взрывы мощностью около килотонны каждый. Плазменное облако от взрыва должно было отражаться от специальных пластин и выходить через сопло, формируя тягу. В США даже состоялись испытания такой установки, правда, вместо делящегося вещества в ней подрывали обычную взрывчатку. Вскоре от создания таких силовых установок отказались из-за их дороговизны, конструкционной сложности и радиационной опасности для атмосферы.
Двигатели для полетов в космосе не могут иметь неограниченную дальность полета, поскольку рабочее тело - водород или аммиак - им необходимо возить с собой. По этой причине такие силовые установки никогда не рассматривались в качестве основных для атмосферных ракет и атомолетов (самолетов с ядерными двигательными установками). Для атмосферных летательных аппаратов конструкторы в США и СССР рассматривали "дышащие" ядерные установки, способные втягивать забортный воздух и разогревать его до колоссальных температур.
В США такой двигатель разрабатывался в рамках проекта Pluto. Американцы сумели создать два прототипа нового двигателя - Tory-IIA и Tory-IIC, на которых даже производились включения реакторов. Один из двигателей прошел и испытания на формирование тяги, для этого использовался сжатый воздух, подаваемый в воздухозаборник и горящая нефть, которая разогревала камеру нагрева. Принцип работы двигателя был таков: через воздухозаборник засасывался воздух, который затем проходил через зону реактора в зону нагрева с реакторными керамическими стержнями, разогревался до 1700 градусов Цельсия и, расширившись, покидал ее через сопло, создавая тягу. Мощность установки должна была составить 600 мегаватт.
Испытания прототипа ядерного реактивного двигателя Tory-IIC на испытательном полигоне в Неваде. 1964 год
Wikimedia Commons
Двигатели, разработанные в рамках проекта Pluto, планировалось устанавливать на крылатые ракеты, которые в 1950-х годах создавались под обозначением SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, сверхзвуковая маловысотная ракета). Согласно проекту, длина этой ракеты должна была составить 26, 8 метра, диаметр - три метра, а масса - 28 тонн. В корпусе ракеты должен был располагаться ядерный боезаряд, а также ядерная двигательная установка, имеющая длину 1, 6 метра и диаметр 1, 5 метра. Разработчики полагали, что, благодаря ядерному двигателю, дальность полета ракеты SLAM составит, по меньшей мере, 182 тысячи километров.
Предполагалось, что некий носитель разгонял бы крылатую ракету до рабочей скорости и отпускал ее. Разгон был необходим для того, чтобы появился набегающий поток воздуха для поступления в реакторную зону. Дальше уже возникла бы самоподдерживающаяся тяга. Американские военные полагали, что в случае угрозы войны крылатые ракеты можно будет запустить в некий выделенный район, где они бы кружили, дожидаясь команды на поражение цели. Поражающих же факторов у ракеты должно было быть несколько. Во-первых, на боеприпас должен был устанавливаться реактор практически без защитных кожухов, которые бы усложнили и утяжелили конструкцию. Работающий реактор без защитных кожухов должен был излучать радиацию. Ракета должна была лететь к цели на предельно малой высоте, что гарантировало бы радиационное заражение территории, над которой она пролетала. Во-вторых, воздух, прошедший через зону реактора, тоже был бы заражен. Наконец, у цели срабатывал бы ядерный боезаряд, который разрушал бы и ядерный двигатель. Обломки двигателя и его топливных ячеек гарантированно создавали бы обширную зону радиоактивного заражения.
В 1964 году министерство обороны США проект закрыло. Выяснилось, что в полете крылатая ракета с ядерным двигателем слишком сильно загрязняет все вокруг, - а ведь прежде чем добраться до Советского Союза, ей предстоит пролететь над территорией США, а также территориями союзников в Европе, нанеся им непоправимый радиационный ущерб.(с)
