North American LRV

V šesťdesiatych rokoch prebiehal v Amerike vývoj stratosferického diskovitého bombardéra North American LRV (Lenticular Reentery Vehicle), ktorý mal byť vybavený atómovým reaktorom. Ten však neslúžil primárne na pohon, ale na napájanie elektronických prístrojov.

Sovietske konštrukcie

V Sovietskom zväze vznikol v 50. rokoch projekt obrieho lietajúceho člnu, vybaveného štyroma turbovrtuľovými motormi s atómovým pohonom a celkovým výkonom 1,5 milióna konských síl. Predpokladaná vzletová hmotnosť sa pohybovala na úrovni 1000 ton pri rozpätí krídla presahujúcom 130 metrov. Pôvodne bolo určené na dopravu 1000 pasažierov a 100 ton nákladu rýchlosťou 1000 km/h. Ochranný štít reaktora pozostával z piatich vrstiev. Prvú tvoril štít z oxidu berýlia, nasledovaný tekutým sodíkom na odvod prebytočného tepla. Vrstva kadmia mala absorbovať pomalé neutróny kým parafínový vosk bol určený pre tie rýchle. Nakoniec nasledovali oceľové pláty na ochranu pred gama žiarením. Takýto komplikovaný systém mal priniesť výrazné zníženie hmotnosti celého zariadenia. Chladiacim médiom bolo tekuté olovo. Doposiaľ nie je jasné, či to bol seriózne zvažovaný projekt alebo len výmysel sovietskej propagandy.

Prvé informácie o sovietskom nukleárnom programe priniesol časopis Aviation Week 1. decembra 1958. V krátkom článku bolo napísané, že Sovieti letovo otestovali prototyp svojho nukleárne poháňaného bombardéra. Sprievodné ilustrácie prezentovali štvormotorové lietadlo so stredoplošným krídlom a neprimerane veľkými červenými hviezdami.

Postupom času sa však ukázalo, že celý článok bol falošný. Jednalo sa o úmyselne zle interpretované informácie o bombardéri Mjasiščev M-50 s cieľom ovplyvniť verejnosť tak, aby tlačila na Kongres v otázke ďalšieho financovania programu ANP.

Tupolev Tu-95LAL (Tu-119)

Väčšina prác, súvisiaca s vývojom atómových reaktorov, bola v Sovietskom zväze sústredená okolo inštitútu I. V. Kurčatova. Po aplikácii do ponoriek a veľkých námorných lodí mal byť ďalším logickým krokom strategický bombardér s nukleárnym pohonom. 12. augusta 1955 vydala Rada ministrov ZSSR uznesenie č. 1561‑868, ktorým tieto práce odobrila. Po vzore Ameriky boli práce rozdelené medzi OKB A. N. Tupoleva a OKB V. M. Mjasičševa. Vývojom pohonných systémov sa zaoberali IEA‑276 N. D. Kuznecova a IEA‑165 A. M. Ľjulky. Vyskúšané boli rôzne koncepty s priamym aj nepriamym obtokom prúdových a turbovrtuľových motorov vrátane nových spôsobov transferu energie medzi reaktorom a motorom. V OKB Tupoleva rozdelili práce do troch etáp. Počas prvej malo byť vybudované pozemné testovacie stredisko pre letové systémy a reaktor, v druhej nasledovala prestavba existujúceho bombardéra na letové laboratórium a nakoniec stavba skutočného prototypu s nukleárnym pohonom. Sériové stroje mali vstúpiť do radovej služby niekedy na prelome 70. a 80. rokov.

Pozemné testy sa od roku 1958 odohrávali vo filiálke v Tomilinsku, vedenej I. F. Nezvalem. 28. marca 1956 začala prestavba jedného exemplára Tu‑95 na experimentálne účely. Hlavným cieľom bolo overiť efektívnosť radiačného štítu a vplyv radiácie na posádku a elektronické systémy. Zároveň sa mali získať praktické skúsenosti s prevádzkou stroja, vybaveného nukleárnym reaktorom. V roku 1961 bolo lietadlo po všetkých nevyhnutných úpravách dokončené a obdržalo nové označenie Tu‑95 LAL. Od mája do augusta absolvovalo 34 letov. Posádku tvorili hlavný pilot M. A. Njuhtikov, E. A. Gorjunov, M. A. Zhila a veliteľ N. V. Laškevič. Všetci sa nachádzali v hermeticky uzavretom kokpite, obkolesenom radiačným štítom, tvoreným prevažne z olova. Vo vnútri bola okrem iného nainštalovaná aj sústava dozimetrov. Ďalšie konštruktéri umiestnili na vonkajšiu stranu kabíny, do bombovnice a na konzoly pod krídlo. Bohužiaľ, radiačný štít nebol dostatočne účinný a celá posádka sa kontaminovala.

Vodou chladený reaktor sa nachádzal v strede trupu za priečnymi nosníkmi krídla. Podobne ako v prípade amerického stroja NB‑36H nebol napojený na pohonné jednotky. Je zaujímavé, že hmotnosť celého zariadenia vrátane radiačných štítov nepresiahla 80 ton, čo je takmer identické s predpokladanými hodnotami pri bombardéri X‑6.

Výsledky letových testov boli natoľko uspokojujúce, že OKB Tupoleva dostala povolenie na vývoj lietadla s turbovrtuľovým nukleárnym pohonným systémom. To dostalo označenie 119 (Tu‑119) a práce na ňom sa mali začať v roku 1965. V OKB Kuznecova preň pripravili špeciálne pohonné jednotky NK‑14A s tepelnými výmenníkmi. Na začiatku by boli vymenené len dva vnútorné motory a vo vonkajších gondolách by ostali pôvodné pohonné jednotky NK‑12MV. Až neskôr sa počítalo s výmenou všetkých štyroch motorov a s letmi iba s nukleárnym pohonom. Operačné stroje, odvodené od typu Tu‑114, mali vstúpiť do radovej služby na konci 70. rokov. Ich hlavnou úlohou bolo námorné hliadkovanie a boj s hladinovými plavidlami. Typická letová misia mala trvať 48 hodín a bola limitovaná len dávkou radiácie, znesiteľnou pre posádku. V polovici šesťdesiatych rokov však boli všetky práce zastavené. Na toto rozhodnutie mali vplyv neprimerane veľké finančné nároky, problémy s ochranou posádky pred radiáciou a v neposlednom rade aj zrušenie amerického programu ANP.

Tupolev Tu-120

Súčasne so spustením vývoja lietadla Tu‑119 sa začali práce aj na novom nadzvukovom bombardéri. Definičná fáza zahŕňala široké spektrum úloh s cieľom navrhnúť optimálnu koncepciu, ktorá by spĺňala všetky nároky na bežnú operačnú prevádzku s ohľadom na personál aj posádku. Pôvodné predpoklady počítali s letovými testmi v druhej polovici 70. rokov. Základný výskum mal byť aplikovateľný na tri druhy lietadiel: diaľkový bombardér, strategické medzikontinentálne lietadlo a bombardér pre lety v nízkych výškach. Prednosť vo vývoji dostal diaľkový bombardér, pričom čoskoro obdržal interné označenie 120 (Tu‑120). Pohon obstarávali dva prúdové nukleárne motory od KB Kuznecova, ktoré boli umiestnené spolu s radiačným štítom v chvostovej časti lietadla. Toto usporiadanie maximalizovalo vzdialenosť medzi reaktorom a priestorom pre posádku. Tá sedela v dvojmiestnom hermetizovanom kokpite. Lietadlo malo konvenčné hornoplošné krídlo so šípovitosťou 45 stupňov a rozpätím 24,4 metra. Maximálna rýchlosť bola prepočítaná na 1350 až 1450 km. Ako druhý bol vyvíjaný bombardér pre lety v nízkych výškach od 150 do 500 metrov. Nukleárny reaktor bol umiestnený v zadnej časti pred motormi, pričom tie mohli byť poháňané aj klasickým kerozínom. Nádrž na chemické palivo konštruktéri umiestnili pred reaktor a slúžila tak ako súčasť radiačného štítu. Spaľovanie kerozínu malo byť využívané hlavne počas štartu, pristátia a z bezpečnostných dôvodov aj počas predletovej prípravy a rolovania. Dolnoplošné deltakrídlo malo rozpätie 19 metrov. Na tom istom základe vznikol aj strategický medzikontinentálny bombardér, ktorý sa podobal na americký typ Convair B‑58 a bol konštruovaný podľa pravidla plôch. Nábežná hrana deltakrídla s rozpätím 30,6 m mala šípovitosť 52,5 stupňa. Štyri motory s tepelnými výmenníkmi boli umiestnené na samostatných pylónoch pod krídlom, kým zvyšné dva obkolesovali reaktor v zadnej časti trupu. Aj tento projekt bol v prvej polovici 60. rokov zastavený z podobných dôvodov, ako pri type Tu‑119.

Mjasiščev M-60

V období 1958 až 1959  experimentovala v teoretickej rovine s nukleárnym pohonom aj konštrukčná kancelária OKB‑23 V. M. Mjasiščeva. Aj tu vychádzal základný koncept z požiadavky, aby bol reaktor umiestnený čo najďalej od posádky. K štyrom motorom od A. M. Ľjulky malo byť od atómového reaktora prenášané teplotné médium s teplotou až 1400 stupňov Celsia. Základná konfigurácia sa čoskoro rozvinula do dvoch samostatných projektov. Prvý ťažil z aerodynamickej konfigurácie overenej na type Mjasiščev M-50 Bounder, kým druhá predstavovala vodný bombardér s člnovitým trupom, prednou tlmiacou lyžou a vstupmi vzduchu pri koreni krídla, chránené pred vodným prúdom. V oboch prípadoch bol kokpit zabudovaný do trupu bez akéhokoľvek priameho výhľadu, takže posádka musela používať sústavu periskopov. Na druhej strane toto usporiadanie umožnilo použitie masívnejšieho radiačného štítu, ktorý nezvyšoval čelný aerodynamický odpor. Podobne ako všetky predchádzajúce projekty, bol aj tento zastavený v polovici 60. rokov. Do tej doby nebol postavený žiadny fyzický prototyp.