การบินและอวกาศ

ทั้งความพยายามของสหรัฐฯและโซเวียตในการพัฒนาเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์สิ้นสุดลงด้วยความล้มเหลว

ทั้งความพยายามของสหรัฐฯและโซเวียตในการพัฒนาเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์สิ้นสุดลงด้วยความล้มเหลว

ใน ปี 1950ผู้คนใฝ่ฝันที่จะใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อขับเคลื่อนการขนส่งทุกรูปแบบตั้งแต่รถยนต์ไปจนถึงเครื่องบินไปจนถึงเรือบิน ในสหรัฐอเมริกา Enrico Fermi บิดาของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้วาดภาพเครื่องบินที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในขณะที่อยู่ในสหภาพโซเวียตหัวหน้าผู้ออกแบบระเบิดปรมาณูของสหภาพโซเวียตอเล็กซานเดอร์คูชาตอฟคิดว่าสามารถสร้าง "เครื่องบินหนัก" ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์ได้

เครื่องบินทิ้งระเบิดที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ดูเหมือนจะไม่ใช่เรื่องง่ายเนื่องจากในทางทฤษฎีแล้วมันสามารถอยู่สูงขึ้นไปเรื่อย ๆ ได้ซึ่งเป็นตัวยับยั้งการโจมตีด้วยนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ ทั้งสหรัฐฯและสหภาพโซเวียตทำการวิจัยเครื่องบินที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ แต่ทั้งสองประเทศไม่ได้พัฒนารุ่นประจำการเนื่องจากปัญหาในการออกแบบ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการป้องกันลูกเรือในอากาศและภาคพื้นดินจากรังสีและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการชน

รัสเซียที่เกี่ยวข้องเปิดตัว ICE BREAKER พลังนิวเคลียร์ใหม่เพื่อบังคับให้เปิด ARCTIC ที่อบอุ่น

จนถึงปัจจุบันยังไม่เคยมีการสร้างเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์สำหรับพลเรือน

เครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์

ใน พฤษภาคม 2489กองทัพอากาศสหรัฐฯได้ริเริ่มโครงการพลังงานนิวเคลียร์เพื่อการขับเคลื่อนอากาศยาน (NEPA) ใน 1951NEPA ถูกแทนที่ด้วยโปรแกรม Aircraft Nuclear Propulsion (ANP) ซึ่งดำเนินการโดยคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณู

ANP ได้ศึกษาเครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ 2 ประเภท ได้แก่ Direct Air Cycle ของ General Electric และวงจรอากาศทางอ้อมของ Pratt & Whitney

ในโครงการ Direct Air Cycle ซึ่งตั้งอยู่ที่เมือง Evendale รัฐโอไฮโออากาศจะถูกดึงผ่านแกนนิวเคลียร์โดยตรงโดยที่มันถูกทำให้ร้อนจากนั้นส่งผ่านกังหันและปล่อยไอเสียออกมาเป็นแรงขับ ข้อเสียเปรียบของการออกแบบนี้คืออากาศถูกฉายรังสีและทิ้งร่องรอยของอนุภาคกัมมันตภาพรังสีไว้ในการปลุกของเครื่องบิน

วิธีวงจรอากาศทางอ้อมซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเมืองมิดเดิลทาวน์รัฐคอนเนตทิคัตใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยที่ความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ให้ความร้อนทั้งน้ำที่มีแรงดันสูงหรือโลหะเหลว ในทางกลับกันอากาศร้อนซึ่งเคลื่อนผ่านกังหันและไอเสียออกทำให้เกิดแรงขับ

แม้ว่าวิธีทางอ้อมจะปลอดภัยกว่าในสองวิธีนี้ แต่โปรแกรมก็ไม่สามารถผลิตฮาร์ดแวร์ที่พร้อมบินได้ก่อนที่โปรแกรมจะถูกยกเลิก

การทดลองเครื่องปฏิกรณ์อากาศยาน

ในขณะที่การขับเคลื่อนลงมาสู่วิธี Direct แต่ยังคงต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถบินบนเครื่องบินได้ US Aircraft Reactor Experiment (ARE) ถูกสร้างขึ้นเพื่อพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความหนาแน่นพลังงานสูงและอุณหภูมิสูงสำหรับใช้กับเครื่องบิน

การออกแบบที่นักวิจัยตัดสินกลายเป็นเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว (MSR) เครื่องแรก ใช้เกลือฟลูออไรด์หลอมเหลว (NaF-ZrF4- ยูเอฟ4) เป็นเชื้อเพลิงและถูกกลั่นกรองโดยเบริลเลียมออกไซด์ (BeO) เครื่องปฏิกรณ์บรรลุอุณหภูมิสูงสุด 860 องศาเซลเซียส และจุดสูงสุดของ 2.5 เมกะวัตต์.

โครงการ MX-1589

ตอนนี้ระบบขับเคลื่อนและเครื่องปฏิกรณ์ได้ถูกสร้างขึ้นแล้วจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องบินเพื่อทดสอบ บน 5 กันยายน 2494กองทัพอากาศได้ทำสัญญากับ Convair เพื่อบินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บนเครื่องบิน Convair B-36 Peacemaker

Convair เป็นผลมาจากการควบรวมกิจการระหว่าง Consolidated Aircraft และ Vultee Aircraft ใน 1953Convair ถูกซื้อโดย General Dynamics และกลายเป็นหนึ่งในแผนก

B-36 Peacemaker เป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ที่บินโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯจาก 1948 ถึง 1959. ระหว่าง 1948 และ 1955B-36 เป็นยานพาหนะส่งอาวุธนิวเคลียร์หลักของกองบัญชาการอากาศทางยุทธศาสตร์ (SAC) แต่ถูกแทนที่ด้วยเครื่องบินโบอิ้ง B-52 Stratofortress ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องบินเจ็ท ทั้งหมดยกเว้น ห้า ผู้สร้างสันติถูกปลดระวาง

ที่ 230 ฟุต (70.1 ม) B-36 มีปีกนกที่ยาวที่สุดในบรรดาเครื่องบินรบที่เคยสร้างมาและเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดลำแรกที่สามารถส่งระเบิดนิวเคลียร์ของสหรัฐฯจากภายใน สี่ ช่องระเบิดโดยไม่จำเป็นต้องดัดแปลงใด ๆ

ผู้สร้างสันติมีช่วงของ 10,000 ไมล์ (16,000 กม) น้ำหนักบรรทุกสูงสุดของ 87,200 ปอนด์ (39,600 กก) และสามารถบินข้ามทวีปได้โดยไม่ต้องเติมน้ำมัน

เครื่องบินทดสอบนิวเคลียร์ NB-36H (NTA) ถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษาข้อกำหนดการป้องกันสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในอากาศ มีห้องนักบินดัดแปลงและจมูกที่ยกขึ้นและจาก กรกฎาคม พ.ศ. 2498 ถึง มีนาคม 2500มันบินได้ทั้งหมด 47 มากกว่าเวสต์เท็กซัสและนิวเม็กซิโกตอนใต้

ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ที่เรียกว่า Aircraft Shield Test Reactor (ASTR) กำลังทำงาน แต่ก็ไม่ได้ให้พลังงานแก่เครื่องบิน ข่าวเที่ยวบินรั่วไหลออกไปยังรัสเซียซึ่งตีความผิดว่าเป็นการทดสอบเครื่องยนต์พลังงานนิวเคลียร์ที่ประสบความสำเร็จและสิ่งนี้กระตุ้นให้โซเวียตเพิ่มความพยายามเป็นสองเท่าในการผลิตเครื่องบินแข่งขัน

ชาวรัสเซียมาพร้อมกับเครื่องบินทดสอบ "Aircraft 119" หรือ LAL (Letayushchaya atomnaya laboratoriya), ซึ่งแปลว่า "ห้องปฏิบัติการปรมาณูบิน" มีชื่อเล่นว่า The Swallow ยานลำนี้เป็นเครื่องบินเทอร์โบสี่เครื่องยนต์ Tu-95 (ชื่อรหัส NATO) ซึ่งเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดที่ใหญ่ที่สุดของโซเวียตในเวลานั้น

ในช่วงฤดูร้อนของ 1961เช่นเดียวกับในการทดสอบของอเมริกานกนางแอ่นขึ้นบินพร้อมกับเครื่องปฏิกรณ์บนเรือ แต่ไม่ได้ให้แรงขับใด ๆ

ใน กันยายน 2502ขีปนาวุธข้ามทวีปลำแรกที่เข้าประจำการและขจัดความจำเป็นในการใช้เครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์ บน 26 มีนาคม 2504 ประธานาธิบดีคนใหม่จอห์นเอฟเคนเนดียกเลิกโครงการเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์โดยอ้างว่ามีต้นทุนสูงและไม่มีการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ที่คุ้มค่ากับการบิน

เครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์

ใน 1956โปรแกรม ANP ใช้เครื่องยนต์เจ็ทเจเนอรัลอิเล็กทริก J47 ที่ดัดแปลงโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์จากชุดทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ที่เรียกว่า Heat Transfer Reactor Experiment 1 (HTRE-1)

HTRE-1 ใช้แท่งควบคุมแนวตั้งในขณะที่ HTRE-2 รุ่นต่อมามีแกนแบบถอดได้ HTRE-3 มีแท่งควบคุมแนวนอนซึ่งเหมาะกับโครงเครื่องบินมากกว่า

วันนี้คุณสามารถดูเครื่องปฏิกรณ์ HTRE-2 และ HTRE-3 ที่ปลดประจำการและชุดทดสอบได้ที่โรงงาน Experimental Breeder Reactor I ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ

ในฐานะที่เป็นเรื่องแปลกสำหรับเรื่องราวของเครื่องบินที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์กองทัพสหรัฐฯได้พิจารณาแก้ปัญหาการป้องกันโดยจ้างลูกเรือสูงอายุเพื่อบินเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์ ความคิดของพวกเขาคือลูกเรือจะตายด้วยสาเหตุทางธรรมชาติก่อนที่ผลของรังสีจะฆ่าพวกเขาได้