W latach pięćdziesiątych amerykańska firma Convair wraz z innymi organizacjami pracowała nad tematem bombowców strategicznych z elektrownią atomową. Ostatnim projektem, który zaszedł wystarczająco daleko, był NX2 CAMAL. Opierał się na najśmielszych pomysłach, które pozbawiły projekt jakichkolwiek perspektyw.
System broni 125
W pierwszej połowie lat pięćdziesiątych różne organizacje amerykańskie przeprowadziły wiele badań i przygotowały podstawy naukowo-techniczne do stworzenia samolotu z silnikami atomowymi. Wkrótce Siły Powietrzne rozpoczęły rozwój takiej technologii, wykorzystując zgromadzone doświadczenie. W ten sposób, na początku 1955 r., wprowadzono motyw broni 125A High Performance Nuclear Powered Aircraft.
Convair został głównym wykonawcą WS-125A. Była odpowiedzialna za całościową koordynację projektu oraz stworzenie szybowca z systemami ogólnego samolotu. General Electric otrzymał zlecenie opracowania silników jądrowych. Później w prace nad elektrownią zaangażował się Pratt & Whitney.
Już we wrześniu 1955 roku Convair rozpoczął testy laboratorium latającego NB-36H, które wykazały zasadniczą możliwość umieszczenia i użytkowania reaktora w samolocie. Na początku przyszłego roku GE rozpoczęło testowanie wczesnych prototypowych silników do WS-125A.
Mimo dobrego tempa prac i oczekiwanych rewelacyjnych wyników, klient szybko rozczarował się WS-125A. Już w 1956 r. Siły Powietrzne uznały bombowiec atomowy za mało obiecujący. W tym czasie stało się jasne, że samolot staje się zbyt skomplikowany i niezwykle niebezpieczny – wzrost osiągów nie uzasadniał kosztów i ryzyka. Program nie został jednak zatrzymany. Prace kontynuowano w celu zdobycia doświadczenia i znalezienia nowych rozwiązań.
Projekt CAMAL
W Convair projekt obiecującego samolotu otrzymał robocze oznaczenie NX2. Używano również nazwy CAMAL (Continuous Airborne Missile Air Launcher).
Wstępne badania, oceny i poszukiwania trwały kilka lat. Dopiero w 1960 roku możliwe było stworzenie ostatecznego ogólnego wyglądu przyszłego NX2. Na tym etapie zaproponowano zbudowanie samolotu ze skośnym skrzydłem i przednim poziomym ogonem. W związku z zastosowaniem specjalnej elektrowni konieczne było przewidzenie wielu charakterystycznych innowacji w zakresie rozplanowania, ochrony biologicznej itp.
Ostateczna wersja płatowca miała kadłub o wysokim wydłużeniu, uzupełniony o boczne gondole z wlotami powietrza w środkowej i tylnej części. Środkowa część omiatanego skrzydła odchodziła od gondoli. Skrzydło otrzymało „ząbek” w centralnej części krawędzi natarcia. Rozwinięta mechanizacja przeszła wzdłuż krawędzi spływu. Końcówki wykonano w formie dużych kilów ze sterami. Przewidziano również trapezoidalny PGO ze sterami.
Jednym ze środków ochrony załogi przed promieniowaniem było maksymalne oddzielenie kabiny od elektrowni. Zaproponowano umieszczenie reaktorów w ogonie kadłuba. Bezpośrednio przy nich umieszczono elementy ochronne. Inne ekrany znajdowały się obok kokpitu lub w innych częściach szybowca, zasłaniając ludzi i wrażliwy sprzęt.
Silniki atomowe
General Electric i Pratt & Whitney zaoferowały kilka opcji elektrowni do zastosowania w NX2 o różnych konstrukcjach i możliwościach. Ciekawe, że silniki te były rozważane nie tylko w kontekście programu CAMAL. Takie produkty lub ich modyfikacje mogłyby znaleźć zastosowanie w innych samolotach.
Projekt X211 firmy GE zaproponował silnik z otwartą pętlą, łączący reaktor XMA-1A z systemem z dwiema sprężarkami i dwiema turbinami. Powietrze ze sprężarki musiało płynąć bezpośrednio do rdzenia, nagrzać się do 980°C i wyjść przez turbinę i aparat dyszowy. Ta konstrukcja, zgodnie z obliczeniami, umożliwiła uzyskanie maksymalnego ciągu przy minimalnych wymiarach.
P&W pracowało przy dwóch projektach - X287 i X291. Oferowali bardziej wyrafinowany silnik typu zamkniętego. W nim przenoszenie ciepła z reaktora do powietrza zapewniał układ pośredni z chłodziwem w postaci ciekłego metalu. Taki silnik był bardziej złożony, ale bezpieczniejszy dla środowiska.
Według obliczeń silnik X211 mógł zapewnić ciąg około. 6, 1 t. Obecność dopalacza o tradycyjnej konstrukcji umożliwiła zwiększenie ciągu do 7,85 t. Konkurujący „zamknięty” silnik musiał wykazywać podobne parametry techniczne przy większym bezpieczeństwie.
Podczas opracowywania silników jądrowych należało rozwiązać konkretne problemy. Reaktor i inne jednostki miały być niewielkich rozmiarów i wagi. Niezbędne było również zabezpieczenie reaktora przed przegrzaniem, a otaczające konstrukcje przed negatywnymi skutkami nadmiernego ciepła i promieniowania. Niezbędne było zapewnienie procedur obsługi silników i samolotu jako całości.
Wraz z rozwojem samolotu NX2 zmienił się wygląd elektrowni. Silniki na skrzydle pojawiły się i zostały usunięte; zmieniono liczbę dysz w ogonie kadłuba. W najnowszej wersji projektu zdecydowali się na dwa silniki jądrowe, z których każdy zawierał jeden reaktor i dwie turbiny gazowe.
Pożądane cechy
Projekt najnowszej wersji przewidywał budowę samolotu o długości 50 m przy rozpiętości skrzydeł 40 m. Według obliczeń NX2 mógł latać z prędkością do 950-970 km/h na wysokościach do 12 km. Możliwe byłoby również przebicie się przez obronę przeciwlotniczą na małej wysokości. Czas lotu mógł przekroczyć 24 godziny, zasięg - co najmniej 20-22 tys. km. Lot trwający jeden dzień wymagał ok. 1 godz. 300 g paliwa jądrowego.
Do umieszczenia broni przewidziano duży wewnętrzny przedział ładunkowy i zawieszenie pod skrzydłem. Samolot mógł przenosić nowoczesne i zaawansowane bomby i pociski, przede wszystkim do celów strategicznych. Zauważono, że dzięki całkowicie nowej elektrowni, która nie potrzebuje dużej ilości paliwa, możliwe jest znaczne zwiększenie obciążenia bojowego. Na samolotach „tradycyjnych” parametr ten wynosił nie więcej niż 10% masy startowej, a na atomowym NX2 planowano osiągnąć nawet 25%.
Testowanie komponentów
O ostatecznym wyglądzie wszystkich głównych elementów obiecującego bombowca zadecydował początek lat sześćdziesiątych. Tak więc w 1960 r. NASA przeprowadziła odsadzenie modeli w tunelu aerodynamicznym i przedstawiła propozycje ulepszenia płatowca. W szczególności potwierdzono potrzebę użycia przedniego ogona poziomego.
W tym czasie rozpoczęły się testy obiecujących silników jądrowych. Idaho National Laboratory w EBR-1 zbudowało dwa stanowiska testowe, HTRE-1 i HTRE-3, do testowania silników GE. Laboratorium Oak Ridge pracowało z produktem P&W. Eksperymenty na kilku stanowiskach nie trwały długo, a na początku lat sześćdziesiątych Convair i powiązane organizacje dysponowały wszystkimi niezbędnymi danymi silnika.
Projekt końcowy
W latach 1960-61. główny wykonawca, Convair, kontynuował rozwój i ulepszanie samolotu NX2 CAMAL, podczas gdy podwykonawcy zajmowali się ulepszaniem elektrowni i rozwojem innych produktów. W najbliższym czasie zaplanowano przekazanie klientowi materiałów projektowych do oceny. Wciąż istniała szansa, że Siły Powietrzne zmienią zdanie i zdecydują się na kontynuację projektu. W takim przypadku w ciągu najbliższych kilku lat mógł pojawić się doświadczony bombowiec - a po nim należało spodziewać się przyjęcia do służby.
Siły Powietrzne nie zmieniły jednak zdania. Projekt bombowca atomowego WS-125A/CAMAL okazał się zbyt skomplikowany, drogi i niebezpieczny. Na prace wydano już duże pieniądze, ale projekt nie był jeszcze gotowy, a jego ukończenie wymagało nowych nakładów i nieokreślonego czasu. Kwestie bezpieczeństwa pozostały nierozwiązane, zarówno podczas normalnej eksploatacji, jak i podczas wypadków.
Ogólnie rzecz biorąc, projekt NX2 miał te same problemy, co wszystkie inne osiągnięcia w dziedzinie lotnictwa jądrowego. Dalszy rozwój tego kierunku uznano za niecelowy iw marcu 1961 r. decyzją prezydenta wstrzymano wszelkie prace. 15 lat aktywnych badań i wydatków na poziomie 1 miliarda dolarów nie przyniosło żadnego realnego rezultatu. Siły Powietrzne postanowiły porzucić bombowce atomowe.
W momencie zaprzestania prac bombowiec Convair NX2 istniał tylko w postaci planów i modeli do oczyszczenia. Wykonano także plany poszczególnych jednostek. Prace nad silnikami posuwały się dalej – miały czas na przetestowanie na stoisku. Później eksperymentalne silniki General Electric zostały częściowo zdemontowane i dezaktywowane. Obecnie dwa stoiska HTRE są dla siebie pomnikami i znajdują się na parkingu przy EBR-1.
Amerykański program rozwoju samolotów nuklearnych w ogóle, aw szczególności projekt WS-125A nie doprowadziły do radykalnej modernizacji floty sił powietrznych USA. Wygenerowali jednak bogactwo danych i krytyczną wiedzę specjalistyczną. A także wyciągać właściwe wnioski i zamykać w czasie mało obiecujący kierunek, ubezpieczając się od zbędnych kosztów, problemów operacyjnych i katastrof ekologicznych.
