PALUBA
January 19, 2021, 01:03:17 pm *
Welcome, Guest. Please login or register.
Did you miss your activation email?

Login with username, password and session length
News: If you are experiencing problems during registration process, please contact us on flushroyal75@gmail.com
 
   Home   Help Login Register  
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages: [1]   Go Down
  Print  
Author Topic: Atomski motori u vazduhoplovstvu  (Read 88 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
kosta1961
Prijatelj foruma
stariji vodnik I klase
*
Offline Offline

Posts: 963


« on: January 13, 2021, 04:51:01 pm »

Početkom pedesetih godina u svetu se puno radilo na atomskoj energiji.Naučnici su napravili atomske centrale,podmornice i brodove na nuklearni pogon.Na red je došla i avijacija.

Prednost atomske energije je ogromna.Sa malo goriva se dobija puno energij pa brod sa nekoliko kilograma praktično može da plovi godinama.Smatralo se da avion sa nekoliko grama uranijuma može da leti desetine sati.Vojno vazduhoplovstvo je bilo zainteresovano,ali tadašnja tehnologija je bila preglomazna za avijaciju.Osim toga uvek je atomska energija zagrevala neku tečnost kao prenosnik toplote,pa su mnogi odustali.I na kraju postoji velika opasnost po zdravlje ljudi .

U teoriskim razmatranjima se došlo  do zaključka da su jedino mogući motori gasnih turbina,turbina sa vrelim vazduhom i princip statoreaktora.Razmišljalo se kako bi toplotu koju reaktor proizvodi ,preko nekog prenosnika(tečnost,gas) pretvore u energiju kretanja,ili da se vazduh neposredno zagreva na reaktoru i izlazi van pod pritiskom.
Tehnički problem je rešiv medjutim ostaje veliki i nerešiv  problem radioaktivnosti.Samo atomsko ognjište ,delovi mašine pa i sam gas koji bi izlazio je veoma opasan.Postavlja se pitanje održavanja takve mašine,kao i zaštita posade aviona. Tadašnja tehnologija je zahtevala veliki i teški oklop,što je bilo neprihvatljivo u avijaciji.Problem bi se donekle rešio udaljavanjem motora od trupa letelice pa bi trebalo oklopiti samo taj deo letelice.Na primer da reaktor bude na kraju trupa.Na kraju ostaje i veoma opasan mlaz koji izlazi iz motora.Taj mlaz bi ostajao iza letelice i ozračivao vazdušni prostor.

Ove probleme su pokušali da reše i SAD i SSSR,i to skoro istovremeno.
 
Za izučavanje ovog problema u SAD je 1946g osnovana NEPA(Nuclear Energy for  the Propulsion of Aircraft.) .Uključene su mnoge fabrike aviona ,motora i instituti.Vazduhoplovsto je htelo avion koji može da ostane u vazduhu danima bez dopune goriva. To je trebalo da bude bombarder ili izvidjački avion koji bi ostao u vazduhu nekoliko dana.Vazduhoplovstvo je propisalo koje zahteve treba da ispuni -maksimalna masa 140 tona,da može da krstari na visini od 10km brzinom većom od 800km/h i da ima nosivost 5,5 tona.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Pre izrade aviona krenula su proučavanja  uticaja zračenja na konstrukciju aviona i delove motora.Trebalo je  odrediti parametre za zaštitu osoblja u avionu i posada na zemlji,i  razmatranje posledica vanrednih situacija(ako se avion sruši).Trebalo je pronaći i mesto gde bi ovakav motor i avion mogli da ispituju.

Prvo je firma Fairchild rebalo da napravi leteću laboratoriju na bazi B 29 sa malim reaktorom u prostoru za bombe.Rad se odužio ,jer su vodeći stručnjaci smatrali da je izuzetno opasno,posebno ako se avion sruši, Nezadovoljno  ,vazduhoplovstvo 1949g pokreće svoj program sa brojnim partnerima.Najvažniji  General Electric i Convair kao i sa Pratt-Whitney i Lockheed su razmatrali svoje motore.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
B 29 kao leteća laboratorija,sa izmenjenom kabinom zbog zaštite posade.

Prvi su napravili motor otvorenog tipa Nazvan je X- 39.Vazduh se iz kompresora upumpavao u jezgro gde se temperatura povećana na 1500K(1200°C) pa preko turbine u mlaznicu.Zidovi izmnjivača toplote su napravljeni od vatrostalnog materijala.Pri ispitivanju je nastala erozija zidova vazdušnog kanala jezgra,pa je raduiaktivni materijal izlazio van. General Electric je razvio razne sisteme za kontrolu jezgra,i proračuni su pokazivali da bi motor ispunio očekivanja,ali i najmanji kvar na reaktoru može da izazove katastrofu.

 Pratt-Whitney i Lockheed su razvijali motor zatvorenog ciklusa.Rad ovog motora nije ispuštao radioaktivne čestice u vazduh.Reaktor je trebalo da zagreva vodu(koncept kipućeg reaktora),para koja izlazi prelazi u turbinu(navodno 49000k.s.) gde je pokretala ventilator.prečnika 3m.Vazduh poktetan ovim ventilatorom,prvo je dolazio u turbinski kondezator gde se zagrevao,a potom prelazio u mlaznicu stvarajući potisak.Odmah se pojavio problem,ventilator.a i sama turbina  su postali radioaktivni  a to je otežavalo održavanje. Mlaz koji je izlazio je bio suviše slab,ali masa motora je bila prevelika.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Nuklearni motor u fazi izgradnje General Electric X 211

Razmatran je još jedan koncept .Ovde je kao rashladno sredstvo u primarnom krugu bio tečni metal ,koji je preko razmenjivača toplote zagrevao vazduh.Ovakav reaktor je imao mnogo manju masu od onog sa parom za 20 tona.Mada i ovaj je imao veliku masu sa cevovodima za tećni metal,i cela konstukcija je bila komplikovana.

Kako je koncept sa otvorenim reaktorom odbačen,fabrika Convair je dobila zadatak da napravi dva prototipa sa zatvorenim reaktorom.Taj eksperimentalni avion je nazvan NX-2.Trebalo je da bude ogromnih dimenzija,raspon krila 52m dužima trupa 47m,težina 226 tona.Ali je procenjeno da bi u vazduhu mogla da ostane 125 sati.Motore za ovaj avion su dobili da rade po jedan Pratt-Whitney i General Electric.Prvi let je predvidjen za 1965g.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

 General Electric  je napravio turbomlazni motor J 87  sa  atomskom jedinicom.Ceo sistem je nazvan X 211,a sastoji se od dva J 87 i jednim reaktorom.Motor bi počeo rad kao običan mlazni motor ,sagorevanjem goriva,što je pokrenulo sabijanje vazduha.Onda bi pokrenuli atomsku jedinicu ,koja se nalazila u komori za sagorevanje i koje je zagrevala vazduh,Odatle je izlazio kao mlaz i pokretao avion.U teoriji avion bi uzletao sa motorom na kerozin ,a na krstarenju bi pokrenuo atomsku jedinicu. Pratt-Whitney je predložio nešto slično samo bi atomska jedinica bila van motora u trupu aviona  i skroz zatvoreni sistem hladjenja.

Avijacija je polako gubila interes za ovakav avion,dok 1958g američka obaveštajna služba nije saznala da sovjeti već imaju takav avion(M-50).Vojska je odmah zatražila da se ceo projekat forsira(uz nove gomile para) iako su stručnjaci iz atomistike govorili da takav motor ne može biti gotov pre 1970g.U medjuvremenu su razvijene interkontinetalne rakete i podmornice sa nuklearnim raketama,pa su do 1960g skoro svi radovi obustavljeni.Predsednik Kenedi je marta 1961g ukinuo program aviona na atomski pogon.Smatra se da je na njega potrošeno sedam milijardi dolara.








* nepa.jpg (7.97 KB, 242x178 - viewed 22 times.)

* eksperiment.jpg (61.54 KB, 860x451 - viewed 1 times.)

* nuklearni motor X211.jpg (154.72 KB, 828x372 - viewed 1 times.)

* nx2.jpg (119.24 KB, 900x642 - viewed 4 times.)
Logged
kosta1961
Prijatelj foruma
stariji vodnik I klase
*
Offline Offline

Posts: 963


« Reply #1 on: January 13, 2021, 04:56:44 pm »

U Sovjetskom Savezu se posle rata najviše radilo na razvoju atomske bombe,dok motori na nuklearni pogon nisu razmatrani.Ali kako su  u stručnim časopisima na zapadu pedesetih godina sve se više pisali o tome odlučili su da ne zaostanu.Ministarstvo odbrane je 1953g sakupilo eksperte iz raznih oblasti -konstruktore aviona,institute koji su se bavili aeronautikom,eksperte raketne tehnologije,fizičare,itd.Razmatrano je dalje razvijanje krstareće rakete,sa mogućnošću motora na atomski pogon.Smatrali su da je SAD blizu da napravi nuklearni  avion,pa su ubrzo i oni radili na tome.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Tu 95 LAL leteća laboratorija

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
reaktor u Tu 95

Tokom 1955g dva konstruktorska bioroa (Tupoljev i Mjasišćev) su dobili zadatak projektovanja aviona na atomski pogon i dva projektna tima (Kuznecov i Ljulka) projektovanje atomskih motora.Tupoljev tim je trebalo da na bazi Tu 95 napravi leteću laboratoriju na kojoj bi se ispitivao uticaj zračenja na avion i opremu kao i zaštitu posade.Mjasišćev tim je trebalo da razmatraju ideju nadzvučnog bombardera sa motorima na atomski pogon.Avion je dobio radni naziv PAS(pespektivni atomski avion).Osnovana specijalna grupa A i projekat 60.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Projekat 60 kako su ga videli u USA

1956g je završenm idejni projekat za krstareću raketu i avion.Konstatovano je da za krstareću raketu dolet nije od primarnog značaja ,već brzina i visina.Atomski motor to ne može da ostvari jer je potrebna velika količina vazduha pri ulasku u motor,u odnosu na konvencionalni motor.Naime potrebna je velika količina vazduha da se ugreje da bi omogućila velike brzine.Ipak,smatralo se  da takav avion  može  da razvije do 2000km/h i da ponese 18t. Zatim, preporučuje da se motor stavi na kraj trupa,kao najbolja zaštita posade i aviona,Za održavanje na zemlji se preporučuje pozemni hangari,kao i daljinski kontrolisani manipulatori za neposredan rad na avionu.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Težina kokpita sa zaštitom bi prelazilo 30% ukupne težine.Na kraju je zaključeno da pored veoma neizvesnog i teško izvodljivo projektovanja motora,pojavljuje  se pitanje održavanja letelice kao i opasnost od prinudnog sletanja ili havarije.

Bombarder 60 je bio samo u teoriskom razmatranju.On je trebao da bude nosač aviona-projektila,ili da nosi bombe u trupu.Predloženo je da se prvo izvedu eksperimentalna ispitivanja na avionu M-50(ОКБ Мясищева) koji je već postojao.Ideja je bila da motor(za osnovu je uzet motor AL-7) postave u nos aviona,a da zaštićena kabina za jednog pilota bude u repu.Razmatrana su dva motora za avion 60.Sa otvorenom i zatvorenom šemom,koji bi imali isti potisak.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Otvoreni i zatvoreni tip motora

Zatvoreni tip se smatrao bolji,jer je bio kompaktan,imao je manji presek,jednostavniji je i ima veću pogodnost postavljanja u avion.Sam reaktor je bio cilindričan i zatvoren u posebnu posudu.Napravljen je od  keramičkih elemenata sa uzdužnim prorezima za prolaz vazduha.Izračunato je da bi za celodnevni let trebalo 46grama nuklearnog goriva(navodno toliko treba ledolomcu Lenjin).Medjutim količinu radijacije koje bi motor izbacio za 24 časa je ogromana.Za zaštitu posade bi trebao zaštitni zid težine do 16 tona.

Smatralo se da je moguće napraviti takav avion,iako su tehnički problemi bili veliki. Vojska nije bila zainteresovana za rad Mjasišćev-a ,pa se obratila Tupoljevu 1959g koji je trebalo da radi na projektu aviona M-30.On bi imao atomske motore (zatvorenog tipa sa tečnim metalom,koje koristi na krstarenju)i koji bi nosio krilate bombe.Takav avion  bi na visini 25km ispuštao  projetile koji bi leteli do 1000km brzinom 3500km/h.Navodno se rad dobro odvijao ,ali vojska je krajem 1959g počela da gubi interes.

Tokom 1961g Tu 95 LAL  je napravio oko tridesetak letova,polako se odustalo od aviona na atomski pogon.Razmatrala se ideja i krilatoj bombi sa takvim motorom.Najverovatnije da se u sadašnjoj Rusiji i dalje radi na ovome.



* tu95.jpg (15.94 KB, 460x200 - viewed 2 times.)

* blok reaktora.jpg (11.49 KB, 286x200 - viewed 22 times.)

* projekat 60.jpg (77.9 KB, 988x444 - viewed 1 times.)

* tu 95 laboratorija.jpg (26.89 KB, 455x200 - viewed 1 times.)

* motori.jpg (33.92 KB, 726x104 - viewed 1 times.)
Logged
Pages: [1]   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.013 seconds with 22 queries.