På femtitallet av forrige århundre var det et aktivt søk etter nye ideer og løsninger innen strategiske våpen. Noen av de foreslåtte ideene var av stor interesse, men viste seg å være altfor vanskelige å implementere og gjennomføre. Så siden 1955 har USA utviklet et lovende strategisk cruisemissil SLAM, som er i stand til å levere flere stridshoder i en avstand på titusenvis av miles. For å oppnå slike egenskaper ble de mest vågale ideene foreslått, men alt dette førte til slutt til at prosjektet ble avsluttet.
Første etapper
På midten av femtitallet hadde det utviklet seg en spesifikk situasjon innen strategiske våpen og leveringskjøretøyer. På grunn av utviklingen av luftforsvarssystemer mistet bombefly potensialet, og ballistiske missiler kunne fremdeles ikke vise et sammenlignbart område. Det var nødvendig å ytterligere forbedre missiler og fly eller utvikle andre områder. I USA på den tiden var det en samtidig studie av flere forskjellige konsepter samtidig.
SLAM -raketten sett av artisten. Figur Globalsecurity.org
I 1955 kom det et forslag om å lage et nytt strategisk cruisemissil med spesielle evner. Dette produktet skulle bryte gjennom fiendens luftvern på grunn av supersonisk hastighet og lav flygehøyde. Det var nødvendig for å sikre muligheten for autonom navigasjon i alle stadier av flyturen og muligheten for å levere et termonukleært stridshode med høy effekt. Hver for seg ble det fastsatt tilstedeværelse av et kommunikasjonssystem som ville tillate tilbakekalling av et angripende missil når som helst på flyturen.
Flere amerikanske flyselskaper har begynt å jobbe med det nye konseptet. Ling-Temco-Vought lanserte prosjektet sitt med det foreløpige navnet SLAM, Nordamerika kalte en lignende utvikling BOLO, og Convair kom med Big Stick-prosjektet. I løpet av de neste årene ble de tre prosjektene utarbeidet parallelt, noen statlige vitenskapelige organisasjoner var involvert i det.
Ganske raskt sto designerne for alle firmaer som deltok i programmet overfor et alvorlig problem. Opprettelsen av en høyhastighets lavhøyde-rakett stilte spesielle krav til fremdriftssystemet og en lang rekkevidde-til drivstofftilførselen. En rakett med de nødvendige egenskapene viste seg å være uakseptabelt stor og tung, noe som krevde radikale løsninger. I begynnelsen av 1957 dukket det opp de første forslagene om å utstyre nye missiler med atomrammemotorer.
Helt i begynnelsen av 1957 ble Lawrence Radiation Laboratory (nå Livermore National Laboratory) koblet til programmet. Hun måtte studere problemene med atommotorer og utvikle en fullverdig modell av denne typen. Arbeidet med det nye kraftverket ble utført som en del av et program med kodenavnet Pluto. Dr. Ted Merkle ble utnevnt til å lede Pluto.
Produktoppsett SLAM. Figur Merkle.com
I fremtiden var det samtidig arbeid med en lovende motor og tre typer cruisemissiler. I september 1959 bestemte Pentagon den beste versjonen av det nye våpenet. Vinneren av konkurransen var Ling-Temco-Vought (LTV) med SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile) -prosjektet. Det var hun som måtte fullføre designet, og deretter bygge eksperimentelle missiler for testing og senere etablere masseproduksjon.
SLAM -prosjekt
Spesielle krav ble pålagt det nye våpenet, noe som førte til behovet for å ta de mest vågale avgjørelsene. Spesifikke forslag kom i sammenheng med flyrammen, motoren og til og med nyttelasten og måten den ble brukt på. Likevel gjorde alt dette det mulig å oppfylle kundens krav.
LTV foreslo et cruisemissiler med canard med en lengde på ca 27 m og en startvekt på ca 27,5 tonn. Det var planlagt å bruke en spindelformet flykropp med høyt sideforhold, i nesen som den fremre empennagen ble plassert, og i midten og halen var det en deltavinge med et lite spenn. Under flykroppen, i en vinkel mot lengdeaksen, var det en utstående luftinntakskuff. På rakettens ytre overflate bør det startes motorer med fast drivstoff.
I henhold til beregninger skulle cruiseflyhastigheten ha nådd M = 3, 5, og hoveddelen av banen hadde en høyde på bare 300 m. I dette tilfellet en stigning til en høyde på 10, 7 km og akselerasjon til en en hastighet på M = 4, 2 var planlagt. Dette førte til alvorlige termiske og mekaniske belastninger og stillte spesielle krav til flyrammen. Sistnevnte ble foreslått montert av varmebestandige legeringer. Noen deler av kledningen var også planlagt å være laget av radiogjennomsiktige materialer med nødvendig styrke.
Rakettfluktdiagram. Figur Globalsecurity.org
Ingeniørene klarte til slutt å oppnå enestående strukturell styrke og stabilitet, som overgikk de eksisterende kravene. På grunn av dette fikk raketten det uoffisielle kallenavnet "flygende kobbe". Det er verdt å merke seg at dette kallenavnet, i motsetning til det andre, ikke var støtende og indikerte prosjektets styrker.
Et spesielt kraftverk gjorde det mulig å optimalisere utformingen av de interne volumene ved å eliminere behovet for drivstofftanker. Fuselens nese ble gitt under autopiloten, veiledningsutstyret og andre midler. Et nyttelastrom med spesialutstyr ble plassert nær tyngdepunktet. Haleseksjonen av flykroppen hadde plass til en kjernefysisk ramjet -motor.
SLAM -missilstyringssystemet var ansvarlig for TERCOM -typen. Ombord på produktet ble det foreslått å plassere en terrengundersøkelsesradarstasjon. Automatisering skulle sammenligne den underliggende overflaten med referanseoverflaten og på grunnlag av dette korrigere flybanen. Det ble gitt kommandoer til baugroerbilene. Lignende verktøy har allerede blitt testet i tidligere prosjekter og har vist seg godt.
I motsetning til andre cruisemissiler måtte SLAM -produktet ikke bære ett stridshode, men 16 separate stridshoder. Termonukleære ladninger med en kapasitet på 1, 2 Mt ble plassert i skrogets sentrale rom og måtte slippes en etter en. Beregninger har vist at å slippe en ladning fra en høyde på 300 m alvorlig begrenser dens effektivitet, og truer også oppskytningsbilen. I denne forbindelse ble det foreslått et originalt system for avfyring av stridshoder. Det ble foreslått å skyte blokken opp og sende den til målet langs en ballistisk bane, som gjorde det mulig å detonere i optimal høyde, og også la nok tid til at missilet kunne forlate.
Tester av SLAM -modellen i en vindtunnel, 22. august 1963. Foto av NASA
Raketten skulle ta av fra en stasjonær eller mobil bærerakett ved hjelp av tre fastdrevne startmotorer. Etter å ha oppnådd den nødvendige hastigheten, kunne bæreren slå på. Som sistnevnte ble et lovende produkt fra Lawrence Laboratory vurdert. Hun måtte lage en ramjet -atommotor med de nødvendige skyveparametrene.
Ifølge beregninger kan en SLAM -rakett drevet av Pluto -programmet ha en nesten ubegrenset flyvning. Når du flyr i en høyde på 300 m, oversteg det beregnede området 21 tusen km, og i maksimal høyde nådde det 182 tusen km. Maksimal hastighet ble nådd i stor høyde og overskredet M = 4.
LTV SLAM -prosjektet så for seg en original metode for kamparbeid. Raketten skulle ta av ved hjelp av startmotorer og gå til målet eller gå til et forhåndsbestemt holdeområde. Det store utvalget av høyhøydeflyging gjorde det mulig å starte ikke bare umiddelbart før angrepet, men også i den truede perioden. I sistnevnte tilfelle måtte raketten bli i det gitte området og vente på kommandoen, og etter å ha mottatt den, skulle den sendes til målene.
Det ble foreslått å utføre maksimal mulig del av flyet i stor høyde og høy hastighet. Når den nærmet seg ansvarsområdet til fiendens luftforsvar, skulle raketten synke til en høyde på 300 m og ledes til det første av de tildelte målene. Da du passerte ved siden av den, ble det foreslått å slippe det første stridshodet. Videre kan raketten treffe ytterligere 15 fiendtlige mål. Etter at ammunisjonen var brukt opp, kunne et SLAM -produkt utstyrt med en atommotor falle på et annet mål og også bli en atombombe.
Erfaren Tory II-A motor. Foto Wikimedia Commons
Ytterligere to alternativer for å påføre fienden ble seriøst vurdert. Under flyturen med en hastighet på M = 3, 5 skapte SLAM-raketten en kraftig sjokkbølge: under lavflyging utgjorde den en fare for bakkenobjekter. I tillegg ble den foreslåtte kjernemotoren preget av en ekstremt sterk stråling "eksos" som var i stand til å infisere området. Dermed kan missilet skade fienden ved ganske enkelt å fly over hans territorium. Etter å ha sluppet det 16 stridshodet, kunne det fortsette å fly, og først etter å ha gått tom for atombrensel, kunne det treffe det siste målet.
Pluto -prosjekt
I samsvar med SLAM -prosjektet skulle Lawrence Laboratory lage en ramjetmotor basert på en atomreaktor. Dette produktet måtte ha en diameter på mindre enn 1,5 m med en lengde på ca 1,63 m. For å oppnå de ønskede ytelsesegenskapene måtte motorreaktoren vise en termisk effekt på 600 MW.
Prinsippet for drift av en slik motor var enkelt. Den innkommende luften gjennom luftinntaket måtte gå direkte inn i reaktorkjernen, bli oppvarmet og kastet ut gjennom dysen, noe som skapte skyvekraft. Implementeringen av disse prinsippene i praksis har imidlertid vist seg å være ekstremt vanskelig. Først og fremst var det et problem med materialene. Selv varmebestandige metaller og legeringer kunne ikke takle de forventede termiske belastningene. Det ble besluttet å erstatte noen av metalldelene i kjernen med keramikk. Materialer med de nødvendige parameterne ble bestilt av Coors Porcelain.
Ifølge prosjektet hadde kjernen i en kjernefysisk ramjetmotor en diameter på 1,2 m med en lengde på litt mindre enn 1,3 m. Det ble foreslått å plassere 465 tusen drivstoffelementer i den på en keramisk base, laget i form av keramikk rør 100 mm lange og 7,6 mm i diameter … Kanalene inne og mellom elementene var beregnet for luftpassasje. Den totale uranmassen nådde 59,9 kg. Under motordrift bør temperaturen i kjernen ha nådd 1277 ° C og opprettholdes på dette nivået på grunn av kjøleluftstrømmen. En ytterligere temperaturstigning med bare 150 ° kan føre til ødeleggelse av de viktigste strukturelle elementene.
Brødbrettprøver
Den vanskeligste delen av SLAM-prosjektet var den uvanlige motoren, og det var han som måtte sjekkes og finjusteres i utgangspunktet. Spesielt for testing av nytt utstyr har Lawrence Laboratory bygget et nytt testkompleks med et areal på 21 kvm. km. En av de første var et stativ for testing av ramjetmotorer utstyrt med trykkluftforsyning. Stativtankene inneholdt 450 tonn trykkluft. I en avstand fra motorposisjonen ble det plassert en kommandopost med et ly designet for to ukers opphold for testerne.
Tory II-A, sett ovenfra. Foto Globalsecurity.org
Byggingen av komplekset tok lang tid. Samtidig utviklet spesialister under ledelse av T. Merkle et prosjekt for en motor for en fremtidig rakett, og laget også en prototypeversjon for benketester. På begynnelsen av sekstitallet førte dette arbeidet til et produkt med kodenavnet Tory II-A. Selve motoren og et stort antall hjelpesystemer ble plassert på jernbaneplattformen. Dimensjonene til motoren oppfylte ikke kundens krav, men selv i denne formen kunne prototypen vise sine evner.
14. mai 1961 fant den første og siste testlanseringen av Tory II-A-motoren sted. Motoren gikk i bare noen få sekunder og utviklet et skyvekraft langt under det som kreves for en rakett. Likevel bekreftet han den grunnleggende muligheten for å lage en kjernefysisk ramjet -motor. I tillegg var det grunn til behersket optimisme: målinger viste at de faktiske motorutslippene er betydelig lavere enn de beregnede.
Som et resultat av Tory II-A-testen begynte utviklingen på en forbedret B-motor. Det nye Tory II-B-produktet skulle ha fordeler i forhold til forgjengeren, men det ble besluttet å ikke bli bygget eller testet. Ved å bruke erfaringene fra to prosjekter ble den neste benkeprøven utviklet - Tory II -C. Fra den forrige prototypen var denne motoren forskjellig i reduserte dimensjoner, tilsvarende begrensningene til rakettens flyramme. Samtidig kunne han vise egenskaper nær de som kreves av SLAM -utviklerne.
I mai 1964 ble Tory II-C-motoren klargjort for sin første prøvekjøring. Kontrollen skulle skje i nærvær av representanter for luftvåpenkommandoen. Motoren ble vellykket startet, og den fungerte i omtrent 5 minutter, og brukte all luften på stativet. Produktet utviklet en effekt på 513 MW og produserte en skyvekraft på litt under 15,9 tonn. Dette var fremdeles ikke nok for SLAM -raketten, men brakte prosjektet nærmere tidspunktet for å lage en kjernefysisk ramjet -motor med de nødvendige egenskapene.
Den aktive sonen til den eksperimentelle motoren. Foto Globalsecurity.org
Eksperter bemerket vellykkede tester i en bar i nærheten, og dagen etter begynte de å jobbe med det neste prosjektet. Den nye motoren, med foreløpig navn Tory III, skulle fullt ut oppfylle kundens krav og gi SLAM -raketten de ønskede egenskapene. Ifølge estimater fra den tiden kunne en eksperimentell rakett med en slik motor ha gjort sin første flytur i 1967-68.
Problemer og ulemper
Tester av en fullverdig SLAM-rakett var fortsatt et spørsmål om en fjern fremtid, men kunden i person til Pentagon hadde allerede ubehagelige spørsmål om dette prosjektet. Både individuelle komponenter i raketten og konseptet som helhet ble kritisert. Alt dette påvirket prospektene for prosjektet negativt, og en ekstra negativ faktor var tilgjengeligheten av et mer vellykket alternativ i form av de første interkontinentale ballistiske missilene.
Først viste det nye prosjektet seg å være uoverkommelig dyrt. SLAM -raketten inkluderte ikke de billigste materialene, og utviklingen av motoren for den ble et eget problem for Pentagon -finansmennene. Den andre klagen handlet om produktsikkerhet. Til tross for de oppmuntrende resultatene fra Pluto -programmet, forurenset motorene i Tory -serien terrenget og utgjorde en fare for eierne.
Derfor fulgte spørsmålet om et område for testing av fremtidige prototypemissiler. Kunden krevde å utelukke muligheten for at et missil skulle ramme bosettingsområdene. Det første var forslaget om sammenhengende tester. Det ble foreslått å utstyre raketten med en kabel knyttet til et anker på bakken, som den kunne fly i en sirkel rundt. Et slikt forslag ble imidlertid avvist på grunn av åpenbare mangler. Så ideen om testflyvninger over Stillehavet i området ca. Våkne. Etter å ha gått tom for drivstoff og fullført flyet, måtte raketten synke på store dyp. Dette alternativet passet heller ikke fullt ut til militæret.
Tory II-C motor. Foto Globalsecurity.org
Den skeptiske holdningen til det nye cruisemissilet manifesterte seg på forskjellige måter. For eksempel begynte forkortelsen SLAM fra en viss tid å tyde som Slow, Low And Messy - "Slow, low and dirty", og antydet de karakteristiske problemene med rakettmotoren.
1. juli 1964 bestemte Pentagon seg for å lukke SLAM- og Pluto -prosjektene. De var for dyre og komplekse, og ikke trygge nok til å lykkes med å oppnå ønsket resultat. På dette tidspunktet hadde rundt 260 millioner dollar (mer enn 2 milliarder dollar i løpende priser) blitt brukt på programmet for utvikling av et strategisk cruisemissil og en motor for det.
Erfarne motorer ble kassert som unødvendige, og all dokumentasjon ble sendt til arkivet. Prosjektene har imidlertid gitt noen reelle resultater. Nye metallegeringer og keramikk utviklet for SLAM ble senere brukt på forskjellige felt. Når det gjelder selve ideene om et strategisk cruisemissil og en kjernefysisk ramjetmotor, ble de fra tid til annen diskutert på forskjellige nivåer, men ble ikke lenger akseptert for implementering.
SLAM -prosjektet kan føre til fremveksten av unike våpen med enestående egenskaper som alvorlig kan påvirke angrepspotensialet til de amerikanske strategiske atomstyrkene. Å oppnå slike resultater var imidlertid forbundet med mange problemer av forskjellig art, fra materialer til kostnader. Som et resultat ble SLAM- og Pluto -prosjektene faset ut til fordel for mindre vågale, men enkle, rimelige og billige utbygginger.
