Книга Курчатов - Раиса Кузнецова

Огромен вклад курчатовцев научных школ академиков И. В. Курчатова и А. П. Александрова в дело создания отечественного подводного и ледокольного флотов. В ряду первопроходцев, память о которых не должна быть предана забвению, имена Г. А. Гладкого, Б. А. Буйницкого, Н. А. Лазукова, Б. П. Папковского, Г. Е. Романцова, Н. С. Хлопкина, И. Е. Челнокова и еще многих других ученых, двум из которых: Хлопкину и Гладкову было присвоено звание Героя Социалистического Труда.

Глава четвертая

«ЛАСТОЧКА» — ЛЕТАЮЩАЯ АТОМНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Однажды, в начале 1950-х годов, И. Н. Головин, проходя мимо курчатовского коттеджа, увидел, что из открытого окна ему машет рукой Игорь Васильевич:

— Далеко ли спешишь?

— Обедать.

— А у тебя дома глобус есть? — спрашивает Курчатов.

— Есть.

— Тащи сюда.

— Зачем?

— Проверим расстояние от Москвы до Нью-Йорка, чтобы точно знать: долетит или не долетит?

Глобус Головин принес. И они, проведя линию по земному шару, удостоверились — долетит. Происходило это в то время, когда за счет энергоемкости ядерного топлива уже были созданы предпосылки длительной работы ядерно-энергетической установки и практически неограниченной дальности полета пилотируемого самолета и беспилотных крылатых ракет с атомными двигателями на различных высотах в атмосфере.

В начале 1952 года, базируясь на первых оценках, выполненных в секторе № 6 ЛИПАН А. П. Александровым, были сформулированы основные проблемы создания атомного самолета. «Наши знания в области атомных реакторов, — писал он, — позволяют поставить вопрос о создании в ближайшие годы двигателей на атомной энергии, применимых для тяжелых самолетов… Основной задачей здесь является создание собственно реактора с воздушным охлаждением с возможно более высокой температурой выходящих газов (температура стенки до 1300 °C, температура газа порядка до 1000 °C)… Атомный реактор для тяжелого самолета имеет конечной целью разработку турбореактивного агрегата с воздушным охлаждением и защитой от излучения, обеспечивающей возможность работы персонала самолета»[795].

Началась работа. Многие исследовательские институты, знаменитые КБ, испытательные полигоны участвовали в ней. Крупнейших ученых, конструкторов, технологов Курчатов собирал у себя. Часто в «Хижине лесника» в его «летнем» кабинете (на лавочке в саду) с ним беседовали А. П. Александров, А. Н. Туполев, М. В. Келдыш, С. П. Королев, А. А. Бочвар, А. И. Лейпунский…

В совместной работе по исследованию возможности создать самолеты на атомной энергии образовалось тесное содружество с основными авиационными фирмами и институтами: ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, с главными конструкторами самолетов А. Н. Туполевым, В. М. Мясищевым, А. С. Лавочкиным, главными конструкторами авиационных двигателей А. М. Люлькой и Н. Д. Кузнецовым. Пришли к единому мнению, что нужно стремиться достичь максимальных значений температуры, скорости, дальности, грузоподъемности при безусловном выполнении принятых обязательств по защите от излучений.

Этим задачам Игорь Васильевич придавал особое значение. Поддержав предложение шестого сектора об использовании гидрида лития в качестве материала для защиты от нейтронов, он договорился с Ю. Б. Харитоном об изготовлении из него экспериментальных блоков и организовал исследования на реакторе ВВР (Газовом заводе) их защитных характеристик. Для оптимальной компоновки защиты нужно было точное знание процессов рассеяния излучений воздухом, конструкцией самолета и землей. Обсуждались различные варианты экспериментальных исследований. Одним из основных стало предложение о создании специального самолета — летающей лаборатории с атомным реактором на борту.

Курчатов и Александров договорились с Туполевым создать «Летающую атомную лабораторию» на основе самолета Ту-95. В декабре 1955 года для разработки реактора в программу создания самолета-лаборатории для выполнения программы исследований по защите от ядерного излучения в авиационных условиях включились КБ генеральных конструкторов А. Н. Туполева, Н. Д. Кузнецова, А. С. Абрамова. Закипела работа по созданию экспериментального самолета с атомной установкой на борту самолета-лаборатории. Необходимо было сконструировать транспортабельный реактор, разборная защита которого позволяет образовывать коллимированные (узконаправленные) потоки излучения нейтронов и γ-лучей, разработать методику и аппаратуру для выполнения физических измерений. Важно было обеспечить радиационную безопасность экипажа без превышения допустимого веса самолета Ту-95. Надлежало гарантировать нормальную работу самолетных приборов и всего бортового оборудования во избежание аварии в полете, создать необходимые условия для проведения эффективных исследовательских работ по разработанной программе.

Основой летной лаборатории стал легководный, очень компактный реактор, мощность которого составляла около 100 кВт. Реактор весом около тонны был скомпонован конструкторским бюро Н. Д. Кузнецова в виде отдельного агрегата в цилиндрическом стальном корпусе, связанного с самолетными системами только электрически.

Быстро решались сложные и не свойственные авиаторам вопросы. Одновременно они познавали азы радиационной физики, а свойственная им техническая и технологическая культура позволяла безошибочно решать сложнейшие атомные задачи. Был создан наземный стенд «Летающей атомной лаборатории» (ЛАЛ, в обиходе «Ласточка»). Курчатов внимательно следил за ходом проектирования экспериментального самолета и был доволен устройством и экспериментальными возможностями разработанной летной атомной установки.

Сведения о подобных работах и о полетах самолета с реактором на борту в США появились в 1956 году. Но информации о конструктивном решении самолета с реакторной установкой у нас не было. Первые неполные публикации об американском самолете с экспериментальным реактором на борту появились в 1958 году, когда проектирование ЛАЛ было уже закончено и шла работа по ее сооружению.

ЛАЛ стала аппаратом, с помощью которого реактор-излучатель и измерительная аппаратура поднимаются на любую допускаемую самолетом высоту. Создание такого самолета-лаборатории потребовало решить целый ряд сложных инженерных и физических задач. Как источник нейтронов и γ-излучений, специально созданный реактор являлся физически подобным работающему в институте реактору ВВР-2. Он был детально изучен и вполне удовлетворял требованиям экспериментов на ЛАЛ и в условиях наземного стенда.

Тщательная конструкторская и экспериментальная отработка атомной установки до степени достижения минимальных весов и габаритов обеспечила возможность создания ЛАЛ на базе наземного, хорошо проверенного при испытаниях атомного оружия самолета Ту-95. Все исследования на реакторной установке ЛАЛ и наземном прототипе велись несколько лет.

В итоге многочисленных проработок был выбран оптимальный вариант с раздельной слоистой защитой вокруг реактора весом ~15 тонн и в виде теневого экрана на кабине пилотов весом ~ 9 тонн. Предусмотрели возможность наземного обслуживания самолета без удаления реактора.