Rudal jelajah bertenaga nuklir? Amerika Serikat mengembangkannya pada 1950-an.
Dalam pesannya kepada Dewan Federasi pada 1 Maret 2018, Presiden Rusia Vladimir Putin berbicara tentang pengembangan senjata strategis yang mampu menetralkan pertahanan rudal AS. Dua jenis senjata yang disebutkan di atas menjanjikan untuk menjadi nuklir: torpedo antarbenua yang sebelumnya diluncurkan dan rudal jelajah.
Seperti yang dikatakan Putin: “Kami telah memulai pengembangan jenis senjata strategis baru yang tidak menggunakan jalur penerbangan balistik sama sekali saat bergerak ke suatu target, dan oleh karena itu sistem pertahanan rudal tidak berguna dan sama sekali tidak berarti dalam perang melawan mereka. Salah satunya adalah pembuatan pembangkit listrik tenaga nuklir super-kuat berukuran kecil, yang bertempat di badan rudal jelajah seperti rudal X-101 terbaru kami yang diluncurkan dari udara atau Tomahawk Amerika, tetapi pada saat yang sama menyediakan jangkauan penerbangan puluhan kali lebih besar, yang praktis tidak terbatas. Rudal jelajah siluman yang terbang rendah ini membawa hulu ledak nuklir dengan jangkauan yang praktis tidak terbatas, jalur penerbangan yang tidak dapat diprediksi, dan kemampuan untuk melewati jalur intersepsi tidak dapat dikalahkan oleh semua sistem pertahanan rudal dan pertahanan udara yang ada dan yang akan datang."
Otoritas militer dan ahli perlucutan senjata tidak bisa mempercayai telinga mereka. “Saya masih kewalahan,” kata Edward Geist, seorang peneliti di Rand Corporation yang mengkhususkan diri di Rusia, dalam sebuah wawancara dengan National Public Radio (NPR). “Saya tidak berpikir mereka menggertak bahwa ini benda itu sudah lulus ujian. Tapi tetap menakjubkan."
Ini bukan pertama kalinya pemerintah memulai pengembangan senjata strategis bertenaga nuklir (NSP). Beberapa dekade yang lalu, Amerika Serikat sudah mencoba membuat mesin nuklir - pertama untuk pembom prototipe, dan kemudian untuk rudal jelajah hipersonik. Amerika Serikat bahkan mempertimbangkan roket luar angkasa bertenaga nuklir - tetapi kita akan membicarakan kisah gila ini dengan Proyek Orion lain kali. Semua program ini akhirnya ditinggalkan, karena dianggap tidak praktis.
Ya, dan satu lagi masalah kecil: pembuangan radioaktif dari nosel.
Jadi ketika Putin mengumumkan uji coba yang berhasil, kami memikirkan tentang eksperimen propulsi nuklir di masa lalu. Apakah benar-benar mungkin untuk membuat reaktor nuklir kecil yang cukup kuat untuk menggerakkan rudal jelajah? Menghitung kekuatan, kami mematahkan semua kepala dan kalkulator kami dan memutuskan untuk berkonsultasi dengan para ahli dalam fisika nuklir.
Terus terang, tidak semua orang yakin bahwa Rusia benar-benar maju dalam pembuatan rudal jelajah dengan sistem tenaga nuklir. Namun, ada lebih dari cukup bukti bahwa mereka benar-benar mencoba. Sumber Departemen Pertahanan yang tidak ingin disebutkan namanya baru-baru ini mengatakan kepada Fox News bahwa Rusia telah melakukan uji coba rudal di Kutub Utara. Sumber lain mengatakan mesin masih dalam pengembangan dan pembangkit listrik tenaga nuklir belum membuahkan hasil.
Video promosi:
Dorongan atom terbang secara teoritis mungkin, tetapi ide ini buruk karena beberapa alasan. Untuk melihat betapa nyata (dan mengerikan!) Ini, mari kita telusuri sejarah dari ide yang mungkin tapi benar-benar gila ini.
Salahkan Enrico Fermi untuk semuanya
Sejarah reaktor nuklir terbang dimulai pada tahun 1942.
"Penggunaan energi atom untuk pesawat dan roket telah dibahas oleh Enrico Fermi dan kolaboratornya di Proyek Manhattan sejak reaktor nuklir pertama dibangun pada tahun 1942," tulis fisikawan Robert Bussard.) dan R. D. Delauer (RD DeLauer) dalam buku "Nuclear Engines for Aircraft and Rocket". Setelah pindah ke laboratorium Los Alamos, Fermi dan rekan-rekannya memikirkan penggunaan lain energi nuklir selain bom - yang menghasilkan lahirnya kapal kargo bertenaga nuklir satu-satunya, NS Savannah.
Sampai efek negatif radiasi ditemukan, pembangkit listrik pesawat nuklir dianggap sebagai ide yang menjanjikan, karena tidak ada yang bisa mengalahkan kekuatan reaksi nuklir. Dalam kebanyakan kasus, tenaga nuklir hanya menggantikan sumber panas yang sebelumnya digunakan. Jadi, misalnya, kasus pembangkit listrik dan reaktor kapal, yang sebelumnya membakar batu bara atau bahan bakar lainnya - pada tahun-tahun itu masih ada pepatah di angkatan laut “batu panas menggerakkan perahu”. Secara teori, prinsip yang sama berlaku untuk pesawat terbang, tetapi rasio bobot terhadap daya dorong yang diperlukan untuk penerbangan mengharuskan reaktor lebih ringan dan lebih kompak.
Pada tahun 1946, ide Fermi tentang pesawat bertenaga nuklir berkembang menjadi program pesawat bertenaga nuklir penuh (Proyek NEPA), yang didanai oleh militer. Sebuah studi kelayakan yang ditugaskan oleh Angkatan Darat dan Angkatan Udara dari Fairchild bernilai $ 10 juta - dan itu adalah pembelian yang sangat menguntungkan bahkan setelah disesuaikan dengan inflasi.
Sekelompok ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), diundang oleh Komisi Energi Atom (AEC, pendahulu kementerian terkait), menyimpulkan bahwa mesin pesawat atom dapat dibuat, tetapi akan memakan waktu "setidaknya 15 tahun", dan juga akan menelan biaya satu miliar dolar … Benar, para ilmuwan menambahkan, jika pemerintah menganggap biaya dapat dibenarkan, maka harus segera berinvestasi untuk memulai pembangunan secepat mungkin.
Pada tahun 1951, program terbang atom NEPA digabungkan dengan program serupa di bawah naungan Komisi Energi Atom untuk fokus pada apa yang dilihat ilmuwan MIT sebagai prospek paling realistis: mesin turbojet atom untuk pesawat berawak.
Jadi, proyek Fermi hanyalah awal dari pengeluaran besar-besaran anggaran militer, yang terjadi selama tiga dekade. Secara total, lebih dari satu miliar dolar dihabiskan untuk berbagai inisiatif Angkatan Udara AS dan Komisi Energi Atom. Tapi tidak ada satu pun pesawat atom yang dibuat.
Pada mesin jet konvensional, bahan bakar dibakar untuk memanaskan udara tekan yang panas, yang kemudian dikeluarkan melalui nosel untuk menciptakan gaya dorong. Saat lolos, gas pembakaran panas memutar turbin yang menghasilkan energi mekanik untuk memampatkan udara yang masuk, meningkatkan daya dorong.
Mesin turbofan raksasa GE90, yang dibuat oleh General Electric untuk Boeing 777, memiliki daya maksimum 117 MW dan daya dorong 127.900 lb (sekitar 568 kN). Kebanyakan mesin jet yang digunakan saat ini jauh lebih tidak bertenaga. Dikembangkan oleh Pratt & Whitney, mesin JT3D untuk pembom B-52 (B-52) memiliki daya dorong 17.000 pound (76 kN), jadi dibutuhkan total delapan. Pada tahun 1951, derit terakhir adalah mesin J47-GE untuk pembom B-47, dengan kapasitas 7,2 MW dan daya dorong 5.200 pound (23 kN). Dan pada saat yang sama dia makan banyak bahan bakar.
Dalam mesin jet bertenaga nuklir, silinder pembakaran yang digunakan untuk membakar bahan bakar jet digantikan oleh panas dari reaktor nuklir - ada beberapa di antaranya yang digabungkan ke setiap mesin turbin, atau ada satu silinder terpusat besar yang memasok beberapa turbin secara bersamaan. Reaktor kecil dapat digunakan untuk membuat mesin dengan daya dorong lebih tinggi dan menghilangkan kebutuhan bahan bakar.
Semangat komando penerbangan strategis untuk mesin nuklir pada tahun 1950 tidak diragukan lagi: suhu di reaktor nuklir jauh lebih tinggi daripada saat membakar bahan bakar jet, oleh karena itu, berdasarkan mereka, sangat mungkin untuk membuat pesawat super kuat yang mampu melakukan penerbangan supersonik atau bahkan hipersonik. Dengan kecepatan seperti itu, Uni Soviet sama sekali tidak memiliki kesempatan sedikit pun untuk mencegatnya.
Dua kelompok mengambil bagian dalam program pembuatan pesawat atom: 1) General Electric dan Convair, 2) Pratt dan Whitney dan Lockheed. General Electric dan Pratt & Whitney terlibat dalam mesin yang sebenarnya, sementara Convair dan Lockheed mengembangkan lambung pesawat untuk mesin masa depan. Selain itu, Laboratorium Nasional Oak Ridge dan kelompok di bawah Dewan Penasihat Penerbangan Nasional (NACA, pendahulu NASA) berpartisipasi dalam pengembangan. Yang terakhir ini nantinya akan mengembangkan Lewis Flight Propulsion Laboratory, yang sekarang dikenal sebagai Glenn Research Center.
Tentu saja, tugas utamanya adalah membuktikan bahwa reaktor nuklir di dalam kapal pada prinsipnya aman. Untuk tujuan ini, pada tahun 1951, Angkatan Udara memulai penerbangan dengan modifikasi yang dirancang khusus dari B-36 Peacemaker, dilengkapi dengan reaktor uji yang dikembangkan di Oak Ridge. Selama beberapa tahun berikutnya, pesawat, yang disebut NB-36 "The Crusader" (NB-36H "The Crusader"), melakukan 47 penerbangan, meyakinkan para pengembang tentang keselamatan penerbangan dengan reaktor nuklir di dalamnya.
Pada saat itu, Soviet sedikit di belakang Amerika Serikat dalam perlombaan mesin atom. Meskipun bapak bom atom Soviet, Igor Kurchatov, menyarankan untuk mempelajari kemungkinan dorong atom pada akhir 1940-an, sebuah proyek yang matang baru diluncurkan pada Agustus 1955. Pesawat atom Amerika analog Soviet, Tu-95 dengan reaktor onboard, melakukan penerbangan pertamanya pada tahun 1961. Hasilnya, Laboratorium Atom Terbang membuat 34 serangan mendadak, sebagian besar dengan reaktor teredam.
Jalan lurus
Dengan keberhasilan "reaktor terbang", program atom diluncurkan dengan kekuatan penuh pada tahun 1952. Meskipun Angkatan Udara bertaruh pada General Electric, Pratt & Whitney juga menerima dana “setiap petugas pemadam kebakaran” jika upaya pertama gagal. Akibatnya, perusahaan mengambil jalan yang berbeda secara fundamental.
General Electric memilih yang paling langsung. Ini adalah sistem terbuka di mana panas dari reaktor dilepaskan langsung ke udara yang melewatinya. Secara teknis, desain ini lebih sederhana, dan para insinyur GE (bersama dengan Angkatan Udara) merasa ini adalah jalan tercepat menuju kemenangan. Namun, dengan sistem terbuka, udara yang telah melewati mesin dibuang begitu saja dari ujung lainnya, diisi dengan partikel radioaktif. (Selanjutnya, Soviet akan mengikuti jalan yang sama).
Proyek General Electric, yang bertujuan untuk membuat jet nuklir hibrida, dengan cepat mendapat lampu hijau, tetapi dihentikan oleh Angkatan Udara pada tahun 1954. Sekarang fokus utamanya adalah pada pembuatan pembom atom murni, yang disebut WS-125A. Akhirnya General Electric mengalihkan upayanya dari proyek P-1 yang gagal ke serangkaian model demonstrasi berbasis darat yang dibuat di bawah sayap Komisi Energi Atom di Laboratorium Nasional Idaho.
Dua percobaan pertama, yang diberi nama HTRE-1 dan HTRE-2, dianggap berhasil oleh panel. Prototipe pertama diluncurkan pada Januari 1956. Ini menggunakan mesin jet GE J47 yang dikonversi dengan reaktor dengan daya 20,2 MW. Pada kenyataannya, daya termal reaktor tidak melebihi 15 MW. Dengan kekuatan penuh, udara yang keluar dari reaktor dipanaskan hingga 723 derajat Celcius. Awalnya, pendingin air digunakan.
Namun aliran udara HTRE-1 hanya setengah dari J47 konvensional non-nuklir. Selain itu, bahan bakar jet masih diperlukan untuk menjalankan turbin sebelum dialihkan ke tenaga nuklir.
Versi yang ditingkatkan bernama HTRE-2. Banyak komponen baru telah diuji untuk itu dalam upaya meningkatkan aliran udara. Menurut laporan NASA, tes HTRE-2 "telah mengkonfirmasi bahwa tingkat pelepasan fragmen fisi dalam mesin atom berada dalam batas yang dapat diterima."
Prospek untuk HTRE-3, yang sesuai dengan ukuran mesin pesawat konvensional, bagus. HTRE-3 adalah 100% berpendingin udara dan reaktor memiliki moderator neutron padat yang terbuat dari zirkonium terhidrogenasi untuk meningkatkan rasio kekuatan terhadap berat. Reaktornya horizontal dan menggunakan dua mesin turbojet.
Namun, pada bulan Oktober 1956, HTRE-3 mengalami lonjakan tenaga yang dramatis yang melelehkan sebagian dan merusak semua batang bahan bakar. Kecelakaan terjadi saat beroperasi dengan daya rendah untuk memeriksa elemen pendingin. Pada saat kecelakaan terjadi, hanya sepasang kipas angin listrik yang menyediakan pendingin. Alasannya, pengoperasian sensor dianggap tidak benar, dan bukan kesalahan desain. Seperti, sensor memberikan pembacaan daya yang salah, akibatnya batang kendali dilepas terlambat. Bagaimanapun, kecelakaan ini mengurangi semangat Angkatan Udara - hanya sedikit orang yang ingin berurusan dengan pelelehan reaktor selama penerbangan.
Namun, setelah beberapa modifikasi, pengujian HTRE-3 terus dilakukan. Pada tahun 1959, mesin ini pertama kali dijalankan dengan satu bahan bakar nuklir. Namun kekuatan yang diandalkan TNI AU tidak pernah tercapai, sebagai berikut dari laporan tahun 1965 oleh RAND kepada Kementerian Pertahanan. Suhu maksimum yang dicapai HTRE-3 hanya 93 derajat lebih tinggi dari suhu HTRE-1.
Sementara itu, Angkatan Udara berubah pikiran tentang pembom itu dan mengalihkan upayanya ke "platform terbang untuk meluncurkan rudal", yang disebut CAMAL. Kemajuan teknis yang diperoleh selama pengerjaan HTRE-3 mungkin bisa digunakan untuk pembom X-6 yang kemudian dibatalkan (berdasarkan B-36 yang juga dibatalkan). Namun, pergantian anti-pesawat Soviet semakin kuat, dan Angkatan Udara kembali memutuskan untuk beralih ke pembuatan pembom atom.
Desain pesawat atom tersebut membuat kompetisi baru, yang dimenangkan oleh Convair dengan NX 2-nya, yang dirancang khusus untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Untuk mendapatkan performa yang dibutuhkan, TNI AU mendorong General Electric untuk menggunakan komponen keramik guna menjaga temperatur mesin lebih tinggi. Pada tahun 1960, General Electric telah beralih ke langkah berikutnya: XNJ140E-1.
Menurut dokumen General Electric, mesin XNJ140E-1 dirancang untuk mempertahankan kecepatan jelajah Mach 0.8 di ketinggian lebih dari sembilan ribu kilometer, dengan masa pakai mesin seribu jam. Daya operasi diasumsikan sebesar 50 MW, tetapi dapat ditingkatkan menjadi 112 MW dalam keadaan darurat, meskipun hal ini secara signifikan akan mengurangi umur reaktor. Dengan tenaga maksimum yang dibutuhkan untuk lepas landas, daya dorongnya akan mencapai 50.900 pound - dibandingkan dengan mesin Boeing 777, ini jelas bukan apa-apa, tetapi untuk tahun 1960-an itu adalah terobosan.
Namun, General Electric tidak harus membanggakan hasil pembangunan sepuluh tahun itu. Pada tahun 1961, ketika semuanya hampir siap untuk pertunjukan, Presiden John F. Kennedy menutup program atom. Pemerintahan Dwight Eisenhower bermaksud untuk membekukan program tersebut, tetapi penasihat Kennedy beralasan bahwa masih ada sedikit pengertian praktis dari bidang atom. Diputuskan bahwa akan lebih baik untuk menugaskan tugas-tugas ini ke rudal antarbenua dan rudal balistik yang diluncurkan oleh kapal selam. Masih ada pembom strategis, tetapi mereka tidak lagi memainkan peran penting dalam sistem penahanan Amerika seperti pada tahun 1950-an.
Jalur tidak langsung
Sementara General Electric mengembangkan pesawat yang tidak pernah ditakdirkan untuk terbang, para insinyur Pratt dan Whitney di Laboratorium Oak Ridge sedang mencari rute alternatif untuk pembuatan instalasi pesawat nuklir (dan dengan dana yang jauh lebih sedikit). Pekerjaan dilakukan baik di Oak Ridge dan di Laboratorium Atom Connecticut di Middletown (CANEL). Sementara General Electric sedang membangun mesin siklus langsung, mereka berputar-putar. Alih-alih membiarkan udara lewat langsung melalui reaktor, pendekatan mereka melibatkan reaktor berpendingin bertekanan tinggi, yang energi termalnya dilewatkan melalui pendingin dan dibuang ke udara.
Siklus tidak langsung tampak menarik karena menghilangkan emisi partikel radioaktif yang berpotensi berbahaya. Namun demikian, terdapat kendala teknis yang signifikan di sepanjang perjalanannya, yaitu bagaimana cara meningkatkan tingkat efisiensi dan rasio daya terhadap bobot untuk mencapai setidaknya beberapa karakteristik penerbangan.
Reaktor PWAR-1 dioperasikan pada garam cair. Garam natrium fluorida, zirkonium tetrafluorida dan uranium tetrafluorida dicampur dan dilewatkan melalui ruang reaksi, bertindak baik sebagai bahan bakar maupun sebagai zat pendingin; natrium digunakan sebagai zat pendingin sekunder. Laboratorium Connecticut juga telah bereksperimen dengan sistem yang menggunakan refrigeran lain, termasuk air superkritis (di mana uap disimpan pada suhu yang sangat tinggi, memungkinkannya tetap menjadi cairan), natrium, dan litium.
Reaktor air superkritis PWAC-109 dibangun dengan dukungan dari Battelle Memorial Institute dan mulai diuji pada tahun 1954. Seperti dicatat oleh para insinyur di Laboratorium Nasional Argonne, itu bukan mesin turbojet lengkap, tetapi memiliki supercharger. Rancangan PWAC-109 menggunakan reaktor nuklir 410 megawatt yang didinginkan dengan air pada tekanan hingga lima ribu psi dan mempertahankan cairan encer pada temperatur di kisaran sekitar 815 derajat. Di bawah tekanan berlebih, fluida melewati turbin yang menggerakkan kompresor udara untuk ducted blower dan kemudian memanaskan udara saat melewati kumparan kondensor. Ini mengurangi suhu air sebelum kembali ke reaktor menjadi hanya 230 derajat. Udara tekan yang dipanaskan keluar melalui nosel.
Temperatur ini hanyalah sebagian kecil dari yang dicapai pada mesin sipil biasa saat ini. Ruang bakar mesin turbojet konvensional bisa mencapai suhu dua ribu derajat. Namun, desain PWAC-109 mengimbangi kerugian ini dengan suplai daya turbin yang lebih tinggi ke kompresor.
Juga pada tahun 1954, ARE diluncurkan di Oak Ridge, reaktor garam cair pertama. Keberhasilan ini memacu Pratt & Whitney untuk mengembangkan PWAR-1, yang dirakit di Oak Ridge dan diuji pada daya nol pada awal 1957.
Namun, dengan mesin jet P&W J58 dengan reaktor berpendingin lithium, daya dorong yang dicapai jauh lebih sedikit daripada yang dibutuhkan Angkatan Udara. Menurut laporan Januari 1960 dari Laboratorium Oak Ridge, daya dorong maksimum yang dibuat dengan PWAR-1 adalah 11.500 pound, dan pada ketinggian rendah. Pada 6.000 meter, daya dorong akan turun menjadi 7.500 pound secara keseluruhan.
Angkatan Udara memilih rute General Electric, sementara Pratt & Whitney dipindahkan ke misi lain, termasuk pengembangan pembangkit listrik tenaga nuklir SNAP-50 untuk digunakan di luar angkasa. Tidak ada bukti yang bertahan apakah proyek ini selesai. Semua upaya lain untuk membangun reaktor nuklir untuk pesawat terbang digagalkan oleh Presiden Kennedy tak lama setelah menjabat.
Jalan Kiamat
Dan meskipun proyek pesawat atom dibatalkan, bab baru yang tidak kalah aneh dalam penggunaan propulsi atom dibuka - Proyek Pluto.
Pada tahun 1957, ketika General Electric dan Pratt & Whitney masih membuat pembom nuklir mereka lepas landas, Lawrence Radiation Laboratory (pendahulu dari Lawrence Livermore National Laboratory) meluncurkan proyek ramjet (ramjet) terpisah. … Proyek itu diberi kode nama "Pluto" dan memiliki tujuan akhir untuk menciptakan mesin hipersonik untuk rudal jelajah bertenaga nuklir strategis (SLAM).
SLAM seharusnya menggunakan radar kontur versi awal untuk navigasi dan memiliki hingga delapan hulu ledak nuklir dengan akurasi tingkat pembom. Saat terbang dengan kecepatan dari Mach 3,5 hingga Mach 5 dan menyerang pada ketinggian rendah (untuk menghindari radar pertahanan udara Soviet), roket itu sendiri akan menciptakan gelombang kejut yang mampu merusak bangunan di darat bahkan tanpa memperhitungkan knalpot radioaktif mesin. SLAM seharusnya diluncurkan menggunakan kendaraan peluncur, setelah itu roket dapat terbang selama beberapa bulan di ketinggian tinggi, seperti pedang Damocles, siap kapan saja untuk jatuh di Blok Timur.
Mesin ramjet tidak memiliki kompresor, tetapi hanya "menembus" udara dengan kecepatannya sendiri, dan semua energi gas yang dipanaskan dipindahkan melalui nozel. Untuk meluncurkan, bagaimanapun, mesin ramjet membutuhkan kendaraan peluncur.
Dalam mesin ramjet atom, semua panas berasal dari reaktor nuklir itu sendiri: bahkan bilah turbin tidak mengganggu pelepasan partikel nuklir. Desainnya sangat sederhana, dan benar-benar ada sesuatu yang perlu ditakuti, karena ramjet paling efektif di ketinggian rendah, di mana udaranya paling padat dan memerlukan kompresi tambahan paling sedikit, yang menyebabkan emisi ekstensif partikel radioaktif padat yang kemudian mencapai tanah. Dengan kata lain, Anda tidak dapat meluncurkan rudal semacam itu melalui wilayah sekutu.
Sementara Kennedy menutup program atom, pengembang Livermore menyelesaikan pembangunan fasilitas uji di Jackass Flats di lokasi uji coba nuklir Nevada (juga dikenal sebagai Situs 25). Sebelumnya, Rumah Susun Jackass melakukan semua jenis uji coba rudal nuklir dan balistik, serta sistem persenjataan dengan uranium habis. Sekarang area ini akan menjadi laboratorium bagi profesor aneh lainnya: proyek pesawat ruang angkasa bertenaga nuklir Orion.
Bekerja sama dengan Vought, perusahaan penerbangan yang memelopori pengembangan rudal jelajah, para peneliti Livermore menentukan persyaratan untuk mesin ledakan: panjang 162 sentimeter, diameter 144 sentimeter, kurang dari 60 kilogram uranium dan daya 600 MW di suhu rata-rata reaktor adalah 1.277 derajat Celcius.
Pada kepadatan daya 10 MW per kaki kubik, reaktor, yang diberi nama kode Tory, akan benar-benar monster dengan perisai yang sangat rendah, dan akan memancarkan radiasi gamma dalam jumlah besar. Untuk menahan panas, Coors, sebuah divisi dari raksasa pembuat bir colorado dengan nama yang sama, telah mengembangkan bekisting batang bahan bakar keramik khusus.
Pada tanggal 14 Mei 1961, prototipe pertama dari "ledakan" atom, Tory-IIA, diluncurkan. Jika ada yang tidak beres, para ilmuwan dan insinyur menyaksikan peluncuran dari jarak bermil-mil dengan bunker nuklir di tangan dengan pasokan air dan makanan selama dua minggu.
Ilmuwan Livermore menggunakan udara terkompresi yang disimpan dalam pipa sumur minyak untuk mensimulasikan udara yang akan diambil mesin selama penerbangan dengan kecepatan maksimum. Dipanaskan sebelumnya hingga 506 derajat Celcius, udara dimasukkan ke dalam reaktor langsung pada 316 psi untuk mensimulasikan kondisi asupan udara saat terbang pada kecepatan Mach 4+. Karena detail dasar seperti pelindung tidak tersedia di reaktor, mesin dipasang pada gerbong yang dikendalikan dari jarak jauh, yang pembongkarannya juga seharusnya dilakukan dari jarak jauh di ruangan khusus.
Setelah berhasil menguji Tory-IIA, peneliti Livermore diberikan kontrak dari Angkatan Udara untuk menguji model yang sudah jadi. Namun, versi aslinya, IIB, ditolak sebelum pengujian, dan pekerjaan dipercepat pada prototipe baru yang desainnya akan lebih sesuai dengan keinginan pelanggan. Pada Mei 1964, Tory-IIC diluncurkan dan tetap mengudara selama 292 detik - selama 1,2 juta pon udara tabung sudah cukup.
Meskipun tes berhasil, Departemen Pertahanan membatalkan program tersebut pada bulan Juni 1964 ketika proyek SLAM dianggap "terlalu provokatif" - jika berhasil, itu akan mendorong Soviet untuk melakukan hal serupa.
Cara Soviet
Seperti Amerika Serikat, Uni Soviet mengerjakan mesin atom melalui beberapa biro desain yang bersaing. Soviet, seperti halnya Amerika, mencoba dua cara - tetapi tidak ada yang berhasil.
Upaya pertama dilakukan oleh Biro Desain Myasishchev pada tahun 1955. Proyek, yang menerima penunjukan M-60, didasarkan pada pembom supersonik M-50 (menurut Bounder klasifikasi NATO). Seharusnya menggunakan mesin turbojet ramjet, tetapi desainnya memiliki sejumlah kekurangan mendasar, dan daya dorong yang cukup untuk penerbangan supersonik tidak pernah diperoleh. Proyek tersebut ditutup pada tahun 1959.
Satu-satunya saat M-60 lepas landas ada di halaman majalah Aviation Week, yang pada tahun 1958 menerbitkan gambar pesawat dalam sebuah artikel tentang uji terbang pembom atom supersonik di Uni Soviet. Tapi itu lemparan ke dalam, "linden" yang dicurangi dengan cerdik.
Setelah ide Myasishchev terhenti, Biro Desain Tupolev mengusulkan opsi yang lebih sederhana: modifikasi Tu-85 dengan peningkatan jangkauan penerbangan. Itu menerima nama Tu-119 dan, pada kenyataannya, adalah hibrida, memiliki dua mesin turboprop NK-12 yang ditenagai oleh minyak tanah dan dua mesin bertenaga atom NK-14A. Secara struktural, mesin NK-14A mirip dengan desain Pratt & Whitney dengan penukar panas. Reaktor terpusat seharusnya menghasilkan tenaga untuk memutar baling-baling / baling-baling kompresor dan untuk memanaskan udara yang dikeluarkan oleh turboprop.
Namun, seperti dalam kasus Amerika Serikat, proyek Tu-119 ditutup, karena efisiensi pesawat konvensional meningkat, rudal balistik antarbenua mengurangi permintaan untuk pembom jarak jauh menjadi nol, dan pembatasan anggaran (bahkan di bawah kondisi sistem Soviet) tidak memungkinkan mainan mahal dan tidak berguna seperti itu. … Soviet bahkan tidak mulai membuat rudal jelajah bertenaga nuklir.
Dunia pasca-nuklir?
Tentu saja, gagasan penerbangan atom tidak berhenti sampai di situ. NASA terus mendanai pengembangan roket bertenaga nuklir termal sepanjang 1960-an dan bahkan 1970-an. Diskusi tentang kelayakan teknologi semacam itu berlanjut hingga hari ini, tetapi sudah dalam kaitannya dengan penerbangan antarplanet. Namun mayoritas setuju bahwa risiko menggunakan instalasi nuklir untuk penerbangan di dalam atmosfer bumi terlalu besar bahkan untuk dianggap secara teoritis. Setidaknya begitulah yang terjadi sampai kepemimpinan Federasi Rusia memutuskan bahwa Amerika Serikat mencoba melanggar paritas nuklir.
Belum jelas apakah rudal nuklir yang disebutkan Putin telah lolos uji. Seorang sumber yang dekat dengan kompleks industri militer Rusia mengatakan kepada surat kabar Vedomosti bahwa selama uji coba instalasi nuklir diwakili oleh sebuah model. Namun Rusia tampaknya tidak bekerja sama dengan erat pada miniatur reaktor nuklir.
Teknologi reaktor mini telah membuat kemajuan besar dalam dekade terakhir. Militer AS telah mempertimbangkan untuk menggunakan reaktor mini modular untuk menggerakkan senjata dan pangkalan berenergi tinggi di luar negeri. Negara lain, termasuk Rusia, terus meneliti reaktor berpendingin logam cair. Ada rumor yang menyebutkan bahwa torpedo atom Status-6, yang disebut Putin, memiliki pendingin timbal-bismut.
Putin mengatakan bahwa uji coba "instalasi nuklir inovatif" Status-6 telah selesai pada Desember 2017, menyimpulkan "siklus multi-tahun." Selain itu, Rusia sedang mengembangkan pendingin timbal-bismut baru untuk kebutuhan armada. Kapal selam proyek "Lira" (klasifikasi NATO "Alfa") memiliki pendingin logam cair. Mereka sulit dioperasikan tetapi memberikan rasio power-to-weight yang tinggi. Reaktor uji pertama jenis ini (KM-1 di Sosnovy Bor) dinonaktifkan setahun yang lalu dan diganti dengan jenis reaktor baru.
Rasio power-to-weight reaktor lead-bismuth mungkin ideal untuk kapal selam kecil, tetapi jauh dari ideal untuk mesin roket. Namun, daya dorong yang dibutuhkan untuk mendukung rudal jelajah dalam penerbangan tidak mendekati yang dibutuhkan untuk rudal hipersonik atau bahkan pembom subsonik.
Mesin turbofan Williams F107, yang menggerakkan rudal jelajah Tomahawk, menghasilkan daya dorong 3,1 kilonewton (700 lb). Agar Tomahawk mencapai kecepatan jelajah 890 km / jam, dibutuhkan sekitar 766 kW energi. Menurut Jeff Terry, seorang profesor fisika di Illinois Institute of Technology dan seorang spesialis energi, ini cocok dengan kisaran daya potensial dari generasi sekarang reaktor nuklir kompak. "Satu megawatt pasti bisa dicapai," kata Terry, mengacu pada inti reaktor isotop 85-megawatt fluks tinggi di Laboratorium Nasional Oakbridge "seukuran tong bir."
Jika pengembang Rusia mesin untuk rudal jelajah nuklir yang belum disebutkan namanya menjaga proteksi radiasi semata-mata demi pengoperasian penuh peralatan, itu bisa termasuk reaktor nuklir kecil dalam desainnya. Roket dapat diluncurkan menggunakan akselerator dan menunggu kecepatan naik untuk mentransfer reaktor ke mode kritis, seperti yang direncanakan dalam kasus SLAM.
Dari sudut pandang pencegahan, rudal jelajah nuklir adalah senjata yang membuat tidak stabil. Masih jauh dari kepastian bahwa peluncurannya akan terdeteksi oleh sistem peringatan dini AS, dan jalur penerbangannya panjang serta tidak dapat diprediksi. Selain itu, dapat diluncurkan beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu sebelum serangan yang dimaksudkan, dengan sengaja menghindari area di mana ia dapat ditemukan. Terakhir, misil dapat datang dari arah yang paling tidak diharapkan AS untuk serangan nuklir. Tetapi jika desain rudal ini ternyata "lurus", seperti yang dimaksudkan untuk SLAM, ia akan meninggalkan bekas nuklir, terlepas dari apakah rudal itu memenuhi tugasnya atau tidak. Dengan kata lain, seperti yang ditemukan oleh perencana militer Amerika pada tahun 1960-an, rudal jelajah nuklir adalah senjata provokatif dan karena itu lebih cocok untuk serangan pertama daripada pencegahan nuklir.
Sean Gallagher adalah Editor Teknologi Informasi dan Keamanan Nasional Ars Tech. Mantan militer, administrator sistem dan integrator jaringan. Memiliki dua puluh tahun pengalaman jurnalistik. Tinggal dan bekerja di Baltimore, Maryland.
