В Москве, в одном из отделов Российского научного центра «Курчатовский институт», стоит сравнительно небольшой — в полтора человеческих роста и в три обхвата — аппарат: физическая модель ядерного двигателя. Предполагалось, что примерно такой будет установлен на пилотируемом марсианском корабле.
По мнению одного из разработчиков аппарата, В.А. Павшука, только использование атомной энергии позволит совершить космический перелет продолжительностью 665 суток, пробыть в течение месяца на орбите искусственного спутника Марса и вернуться на Землю. Данная установка создаст реактивную тягу для преодоления силы земного притяжения и последующих маневров, а также обеспечит бортовые системы электрической и тепловой энергией.
Преимущества полета «на ядре»: максимальные мощности при минимальных размерах (в сравнении с установками других типов), наиболее компактное топливо — твердый раствор карбидов урана, ниобия, циркония. Наименьшая масса одного модуля: 50–70 т (предполагается использовать связку из 3–4 модулей). Общая масса пилотируемого комплекса порядка 1000 т. Его сборка будет производиться на околоземной орбите. Отсюда же он стартует в межпланетный полет. Тем самым исключаются любые вредные экологические влияния на биосферу.
Таковы перспективы космических разработок. Более того, в наши дни уже запущено несколько межпланетных исследовательских зондов с ядерными реакторами на борту. Ну а как дела обстоят с ядерными самолетами?
Оказывается, пермская разработка была не единственной. В декабре 1955 года наша разведка донесла: в США начались испытания перспективного стратегического бомбардировщика В-36 с ядерной силовой установкой на борту.
В противовес этому нашим правительством было тут же принято решение о доведении аналогичных работ до стадии испытаний и в СССР. И в марте 1956 года в ОКБ А.Н. Туполева начали работу по проектированию летающей атомной лаборатории на базе стратегического бомбардировщика Ту-95.
По словам непосредственного участника тех работ Д.А. Антонова, прежде всего специалисты хотели понять, можно ли создать достаточно эффективную и безопасную для экипажа конструкцию реактора. С этой целью в ОКБ были приглашены ведущие ученые-ядерщики того времени — Александров, Лейпунский, Пономарев-Степной и другие.
Один из вариантов компоновки атомного гидросамолета:
1 — кабина с защитным экраном; 2 — реактор; 3 — двигатели.
С их помощью авиационные конструкторы сумели так «обжать» ядерную силовую установку, поначалу напоминавшую по своим габаритам небольшой дом, что ее удалось «вписать» в самолетные габариты.
Тем не менее, до полетов было еще далеко. На основе первоначального проекта построен был в натуральную величину наземный испытательный стенд, изображавший часть фюзеляжа Ту-95, и отвезен на испытательную базу под Семипалатинск.
Именно там началась отработка практических режимов эксплуатации опытного реактора, выявление наилучшей конструкции защитной экранировки. На сей раз прямой выброс радиоактивного газа за пределы реактора не предусматривался. ТВЭЛы должны были нагревать теплоноситель первичного контура. Тот, в свою очередь, обогревал вторичный контур, а полученная энергия должна была использоваться для работы авиадвигателей.
Реактор, выгруженный из самолета-лаборатории Ту-95.
Впрочем, на самой летающей лаборатории, куда после соответствующей доработки на земле и был помещен реактор, он прямой связи с турбореактивными двигателями не имел. Задача летающей лаборатории состояла лишь в том, чтобы выявить возможность работы реактора в воздухе и проверить системы безопасности. Эта задача и была выполнена в ходе 34 испытательных полетов, совершенных с мая по август 1961 года.
Испытания показали, что испытанные методы защиты хотя и достаточно надежны, но все же чересчур громоздки и тяжелы. Кроме того, они не обеспечивали 100 % защиты населения от радиации в том случае, если самолет в результате аварии или попадания ракеты противника упадет на землю.
Эти проблемы намечено было решить в ходе работы над модернизацией самолета Ту-119, который должен быть стать переходной моделью к бомбардировщику, двигатели которого непосредственно должны были работать от ядерной силовой установки.