Помните, как барон Мюнхгаузен летал на ядре?.. Но это еще цветочки! Говорят, в скором будущем космические корабли станут летать, используя энергию термоядерного взрыва. И это не сказки…
Бомболет-космолет
Мы уже рассказывали, как в начале 60-х годов XX века американское правительство затеяло создание тяжелого межпланетного космического корабля «Орион» с командой в 150 человек (см. «ЮТ» № 2 за 2003 г.). Предполагалось, что на нем можно будет долететь до Марса, Юпитера и Сатурна или даже выбраться да пределы Солнечной системы.
Так должен был выглядеть полет космолета « Орион ».
Проект звездолета « Дедал ».
Несмотря на кажущуюся фантастичность идеи — корабль должен был приводиться в движение взрывами ядерных бомб! — ее осуществлением занимались ведущие американские физики, в том числе и «отец» американской водородной бомбы Эдвард Тейлор.
На первом этапе предполагалось создать корабль для полетов внутри Солнечной системы — некий «небоскреб», опирающийся на прочную плиту с отверстиями. Атомные заряды из склада должны были скользить по специальным колоннам-направляющим, выпадать через отверстия в плите и взрываться по пять штук разом на некотором удалении от корабля.
Ударная волна, согласно расчетам, могла создать соответствующую реактивную силу, которая бы выбросила всю конструкцию на орбиту, оставив позади огромное радиоактивное облако.
На старте собирались использовать бомбы мощностью 0,1 килотонны, в космосе в ход пошли бы 20-килотонные бомбы. Считалось, что таким образом можно вывести в космос корабль с полезной нагрузкой в 100 000 тонн.
После освоения Солнечной системы прямо в космосе предполагалось смонтировать «Орион-2». На нем вместо атомных думали использовать водородные бомбы, которые должны были подтолкнуть корабль в сторону Альфы Центавра со скоростью одна сотая скорости света (3000 км/с). Таким образом, путешествие к ближайшей звезде заняло бы около 500 лет.
Истратив за семь лет, с 1958 по 1965 год, свыше 1,5 млрд. долларов, американцы построили 100-метровый прототип «Ориона», который работал на обычной взрывчатке. Но потом проект все же прикрыли, пишет журнал Discover.
Причин тому оказалось несколько. Во-первых, бомболет оказался чересчур дорогим. Во-вторых, при взлете «Орион» погубил бы все живое на много миль вокруг. В-третьих, в 1963 году был подписан договор между США и СССР о запрете испытаний ядерного оружия в атмосфере, что заметно осложнило бы проверку силовой установки «Ориона».
И любопытный проект несколько десятилетий пылился в засекреченных архивах, пока не вышел срок давности…
Схема корабля « Орион »:
1 — жилые отсеки; 2 — термоядерные заряды; 3 — корабельные механизмы; 4 — амортизаторы; 5 — опорная плита.
Взрыволет по-советски
К сказанному журналом Discover мы можем добавить, что примерно в то же время и у нас разрабатывались подобные проекты. В частности, один из них предполагал разработку атомного космического корабля для марсианской экспедиции.
Для него было придумано даже соответствующее название — взрыволет — летательный аппарат, движимый реактивной силой периодических ядерных взрывов. Такое название, как и сама идея, принадлежит академику Андрею Сахарову. Еще в 1966 году в сборнике «Будущее науки» была опубликована его статья, в которой он изложил суть идеи создания такого летательного аппарата.
Однако в свое время взрыволет Сахарова, как и «Орион» Тейлора, построен не был. Причина тому — для полета такого корабля требовались ядерные взрывы вещества с большой критической массой, а это очень опасно.
Сейчас физики предлагают пересмотреть идею взрыволета, ориентируясь на вещество с малой критической массой. Так, скажем, сотрудник Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук Олег Егоров, полагает, что критическую массу вещества можно уменьшить во много раз, правильно выбрав рабочее вещество — например, используя вместо урана кюрий-245.
Схема звездолета с аннигиляционным двигателем:
1 — магнитное сопло; 2 — ферма с радиаторами; 3 — отсек экипажа; 4 — топливные баки; 5 — локаторы.
«Взрыволет представляется мне неким гибридом современной ракеты и «летающей тарелки», — рассказывает исследователь. — Надо вместо огненного «хвоста» мысленно приставить к торцу ракеты диск-«тарелку» на пружине. За этим диском — графитовым отражателем каждую секунду встречаются две половинки заряда, выстреливаемые с двух сторон конца ракеты в один «небольшой шарик» — взрывное устройство. При соединении их образуется критическая масса и произойдет взрыв. Он ударит в отражатель, пружина сожмется, и ракета полетит».
Конечно, от схемы до готовой конструкции — дистанция огромного размера. Нужно еще найти такое вещество для отражающей платформы (которая одновременно является и защитной), чтобы оно не расплавилось от жара взрывов, предохранило экипаж и окружающую среду от радиации. Однако у современных конструкторов куда больший выбор, чем у их предшественников, полагает Егоров. Полвека назад, например, не было углеродных композитов.
Запуск такого взрыволета, конечно, должен производиться не с Земли. Запускать его предполагается с геостационарной орбиты, подальше от Земли. А сборку можно будет осуществлять на космической станции.
По патенту молнии
Впрочем, и такая конструкция содержит элемент потенциальной опасности — с бомбами, что ни говорите, шутки плохи. Поэтому известный советский конструктор Валентин Глушко, в отличие от американцев, предлагав взрывать с помощью лазерных лучей в рабочей камере двигателя крошечные мишени из дейтерия. Миниатюрные водородные бомбы были проще и безопаснее в обращении, а также не могли нанести столь существенный вред окружающей среде, как в проекте «Орион».
Современные наши конструкторы предпочли бы обойтись без бомб, использовав для разогрева рабочего тела — газовой смеси — ядерный реактор обычного типа. Так, сотрудники Московского НИИ тепловых процессов А.Коротеев, В.Семенов, В.Акимов и М.Ватель предложили даже несколько вариантов ЯРД — ядерного ракетного двигателя — с газовым, жидкостным или комбинированным охлаждением. Причем один из прототипов такого двигателя был построен и испытан на воронежском предприятии «Промхимавтоматика».
Еще один любопытный проект предлагает немецкий изобретатель венгерского происхождения Шандор Надь.
По его словам, он был вдохновлен громом и молнией: «Когда молния рассекает небо, воздух взрывообразно расширяется, ведь его температура в один миг возрастает до 30 000 градусов»…
Это взрывное расширение и решил использовать инженер из Эрфурта, конструируя принципиально новый двигатель для летательных аппаратов будущего. В его модели воздух не сгорает вместе с топливом, а разогревается лучом лазера. Затем следует молниеносное расширение. Воздушная струя улетучивается, создавая реактивную силу.
Шандор Надь уже экспериментировал с топочной камерой, стены которой были покрыты металлом или керамикой. Прежде чем вырваться наружу, струя воздуха миновала еще одну, форсажную, камеру, нагретую другим лазерным лучом. Это усиливало напор раскаленной струи.
Особого внимания заслуживает еще одна новинка, придуманная Надем: между топочной и форсажной камерами он поместил диафрагму. Если ее перекрыть, то двигатель можно использовать даже в космосе, наполнив ее водородом. Именно он и станет топливом «космолета», а дальше все следует по той же схеме: лазерный луч — нагревание — взрыв.
«Возможности летательных аппаратов, оснащенных лазерными турбинами, очень велики, — считает Надь. — Они могут совершать полеты и в космосе, и близ Земли. Самолет становится универсальным видом транспорта. На нем можно передвигаться повсюду. Даже отправиться в путь к одной из соседних планет и там, в ее воздушной оболочке, набрать себе топлива на обратную дорогу»…
И действительно, лазерная турбина в принципе способна работать с самыми разными жидкостями и газами. «В случае необходимости баки этого самолета можно заправить даже кометным льдом», — считает Шандор Надь.
Станислав СЛАВИН
