In de jaren vijftig werkte het Amerikaanse bedrijf Convair samen met andere organisaties aan het thema strategische bommenwerpers met een kerncentrale. Het laatste project van deze soort dat ver genoeg ging, was NX2 CAMAL. Het was gebaseerd op de meest gedurfde ideeën die het project alle vooruitzichten ontnamen.
Wapensysteem 125
In de eerste helft van de jaren vijftig hebben verschillende Amerikaanse organisaties veel onderzoek gedaan en een wetenschappelijke en technische basis voorbereid voor het maken van vliegtuigen met atoommotoren. Al snel lanceerde de luchtmacht de ontwikkeling van dergelijke technologie, gebruikmakend van de opgebouwde ervaring. Zo werd begin 1955 het thema Weapon System 125A High Performance Nuclear Powered Aircraft gelanceerd.
Convair werd de hoofdaannemer voor de WS-125A. Ze was verantwoordelijk voor de algehele coördinatie van het project en voor het maken van een zweefvliegtuig met algemene vliegtuigsystemen. General Electric kreeg de opdracht om kernmotoren te ontwikkelen. Later was Pratt & Whitney betrokken bij de werkzaamheden aan de energiecentrale.
Reeds in september 1955 begon Convair met het testen van het vlieglaboratorium NB-36H, waaruit de voornaamste mogelijkheid bleek om de reactor in een vliegtuig te plaatsen en te gebruiken. Begin volgend jaar begon GE met het testen van vroege prototypemotoren voor de WS-125A.
Ondanks het goede werktempo en de verwachte uitstekende resultaten, raakte de klant snel gedesillusioneerd door de WS-125A. Al in 1956 beschouwde de luchtmacht de atoombommenwerper als weinig belovend. Tegen die tijd werd het duidelijk dat het vliegtuig te complex en extreem gevaarlijk werd - de prestatiewinst rechtvaardigde de kosten en risico's niet. Het programma werd echter niet stopgezet. Het werk werd voortgezet met als doel ervaring op te doen en nieuwe oplossingen te vinden.
CAMAL-project
Bij Convair kreeg het project voor een veelbelovend vliegtuig de werkbenaming NX2. De naam CAMAL (Continuous Airborne Missile Air Launcher) werd ook gebruikt.
Het vooronderzoek, de beoordeling en het zoekproces duurden enkele jaren. Pas in 1960 was het mogelijk om het definitieve uiterlijk van de toekomstige NX2 te vormen. In dit stadium werd voorgesteld om een vliegtuig te bouwen met een geveegde vleugel en een voorwaartse horizontale staart. In verband met het gebruik van een speciale energiecentrale was het noodzakelijk om te voorzien in heel wat karakteristieke innovaties op het gebied van inrichting, biologische bescherming, etc.
De definitieve versie van het casco had een romp met een hoge aspectverhouding, aangevuld met zijgondels met luchtinlaten in het midden- en staartgedeelte. Het middengedeelte van de geveegde vleugel vertrok van de gondels. De vleugel kreeg een "tand" in het centrale deel van de voorrand. Ontwikkelde mechanisatie ging langs de achterrand. De tips waren gemaakt in de vorm van grote kielen met roeren. Het voorzag ook in een trapeziumvormige PGO met roeren.
Een van de maatregelen om de bemanning tegen straling te beschermen was de maximale scheiding van de cabine en de energiecentrale. De reactoren werden voorgesteld om in de staart van de romp te worden geplaatst. Direct ernaast werden beschermingselementen geplaatst. Andere schermen bevonden zich naast de cockpit of in andere delen van het zweefvliegtuig en bedekten mensen en gevoelige apparatuur.
Atoommotoren
General Electric en Pratt & Whitney boden verschillende powerplant-opties voor gebruik op de NX2 met verschillende ontwerpen en mogelijkheden. Het is merkwaardig dat deze motoren niet alleen in de context van het CAMAL-programma werden beschouwd. Dergelijke producten of hun aanpassingen kunnen in andere vliegtuigen worden toegepast.
GE's X211-project stelde een open-lusmotor voor die de XMA-1A-reactor combineert met een systeem met dubbele compressor / tweelingturbine. De lucht van de compressor moest direct in de kern stromen, opwarmen tot 980 ° C en via de turbine en het mondstukapparaat naar buiten gaan. Dit ontwerp maakte het volgens berekeningen mogelijk om maximale stuwkracht te verkrijgen met minimale afmetingen.
P&W werkte aan twee projecten - X287 en X291. Ze boden een meer geavanceerde motor van het gesloten type aan. Daarin werd de overdracht van warmte van de reactor naar lucht verzorgd door een tussensysteem met een vloeibaar metalen koelmiddel. Zo'n motor was complexer, maar veiliger voor het milieu.
Volgens berekeningen zou de X211-motor een stuwkracht van ca. 6, 1 t. De aanwezigheid van de naverbrander van het traditionele ontwerp maakte het mogelijk om de stuwkracht op 7, 85 t te brengen. De concurrerende "gesloten" motor moest vergelijkbare technische kenmerken vertonen met meer veiligheid.
Bij de ontwikkeling van kernmotoren moesten specifieke problemen worden aangepakt. De reactor en andere eenheden moesten klein van formaat en gewicht zijn. Het was ook noodzakelijk om de reactor te beschermen tegen oververhitting en de omliggende structuren tegen de negatieve effecten van overmatige hitte en straling. Het was noodzakelijk om procedures te voorzien voor het onderhoud van de motoren en het vliegtuig als geheel.
Met de ontwikkeling van het NX2-vliegtuig veranderde het uiterlijk van de energiecentrale. Motoren op de vleugel verschenen en werden verwijderd; het aantal sproeiers in de staart van de romp werd gewijzigd. In de nieuwste versie van het project kozen ze voor twee kernmotoren, die elk een reactor en twee gasturbine-eenheden bevatten.
Gewenste kenmerken
Het project van de nieuwste versie stelde de constructie voor van een vliegtuig met een lengte van 50 m met een spanwijdte van 40 m. Volgens berekeningen kon de NX2 vliegen met snelheden tot 950-970 km / u op hoogtes tot 12 km. Ook zou het mogelijk zijn om op lage hoogte door de luchtverdediging te breken. De vluchtduur kan langer zijn dan 24 uur, het bereik - minstens 20-22 duizend km. De vlucht van een dag vereiste ca. 300 g nucleaire brandstof.
Voor de plaatsing van wapens was voorzien in een grote interne vrachtruimte en ophanging onder de vleugel. Het vliegtuig kon moderne en geavanceerde bommen en raketten vervoeren, voornamelijk voor strategische doeleinden. Opgemerkt werd dat dankzij een fundamenteel nieuwe krachtcentrale, die geen grote brandstoftoevoer nodig heeft, het mogelijk is om de gevechtsbelasting aanzienlijk te vergroten. Op "traditionele" vliegtuigen was deze parameter niet meer dan 10% van het startgewicht, en op de atomaire NX2 was het de bedoeling om tot 25% te komen.
Component testen
Het uiteindelijke uiterlijk van alle hoofdcomponenten van de veelbelovende bommenwerper werd bepaald aan het begin van de jaren zestig. Daarom voerde NASA in 1960 een ontluchting uit van de modellen in een windtunnel en deed voorstellen voor verbetering van het casco. Met name de noodzaak om de voorste horizontale staart te gebruiken werd bevestigd.
Tegen die tijd waren tests van veelbelovende nucleaire straalmotoren begonnen. Idaho National Laboratory bij EBR-1 heeft twee testbanken gebouwd, HTRE-1 en HTRE-3, om GE-motoren te testen. Het Oak Ridge Laboratory werkte met het P&W-product. Experimenten op verschillende stands duurden niet lang en begin jaren zestig beschikten Convair en aanverwante organisaties over alle benodigde motorgegevens.
Laatste project
In 1960-61. de hoofdaannemer, Convair, ging door met het ontwikkelen en verbeteren van het NX2 CAMAL-vliegtuig, terwijl de onderaannemers bezig waren met de verbetering van energiecentrales en de ontwikkeling van andere producten. In de nabije toekomst was het de bedoeling om de projectmaterialen ter evaluatie aan de klant voor te leggen. Er was nog een kans dat de luchtmacht van gedachten zou veranderen en zou besluiten het project voort te zetten. In dit geval zou in de komende jaren een ervaren bommenwerper kunnen verschijnen - en daarna was de ingebruikname te verwachten.
De luchtmacht veranderde echter niet van gedachten. Het WS-125A / CAMAL-atoombommenwerperproject bleek te ingewikkeld, duur en gevaarlijk. Er was al veel geld aan het werk besteed, maar het project was nog niet klaar en de voltooiing ervan vergde nieuwe uitgaven en een onbepaalde tijd. Veiligheidsproblemen bleven onopgelost, zowel tijdens normaal bedrijf als tijdens ongevallen.
Over het algemeen kende het NX2-project dezelfde problemen als alle andere ontwikkelingen op het gebied van nucleaire luchtvaart. Verdere ontwikkeling van deze richting werd als ondoelmatig beschouwd en in maart 1961 werd bij besluit van de president al het werk stopgezet. 15 jaar actief onderzoek en uitgaven op het niveau van $ 1 miljard hebben geen echt resultaat opgeleverd. De luchtmacht besloot de atoombommenwerpers in de steek te laten.
Op het moment van stopzetting van het werk bestond de Convair NX2-bommenwerper alleen in de vorm van blauwdrukken en modellen voor zuivering. Ook werden lay-outs van individuele eenheden gemaakt. De ontwikkeling van motoren vorderde verder - ze hadden tijd om op de stand te worden getest. Later werden experimentele motoren van General Electric gedeeltelijk gedemonteerd en gedeactiveerd. Momenteel zijn twee HTRE-stands monumenten voor zichzelf en bevinden zich op de parkeerplaats bij EBR-1.
Het Amerikaanse programma voor de ontwikkeling van nucleaire vliegtuigen in het algemeen en het WS-125A-project in het bijzonder heeft niet geleid tot een radicale upgrade van de Amerikaanse luchtmachtvloot. Ze hebben echter een schat aan gegevens en kritische expertise gegenereerd. En ook de juiste conclusies trekken en tijdig de kansloze richting afsluiten, zodat u zich verzekert tegen onnodige kosten, operationele problemen en milieurampen.
