Samoloty z napędem atomowym – niebezpieczne monstra

Wraz z rozwojem energetyki jądrowej i postępującą miniaturyzacją reaktorów atomowych pojawiły się pomysły, aby tego typu napęd zastosować w bombowcach strategicznych. Dałoby to im praktycznie nieograniczony zasięg i możliwość przebywania w powietrzu tak długo, na ile sił starczy załogom. Zimna wojna sprawiła, że zarówno Amerykanie, jak i Rosjanie rozpoczęli budowę takich maszyn. W ich efekcie pojawiły się bombowce X6 oraz Tu-119.

Jako pierwsi do prac przystąpili Amerykanie. W roku 1951 Komisja Energetyki Atomowej USA wraz z amerykańskimi siłami powietrznymi zamówiła w firmie General Electric reaktor atomowy o rozmiarach, które umożliwi jego montaż na pokładzie samolotu. Jednocześnie zlecono koncernom lotniczym przygotowanie odpowiedniej maszyny. Finalnie wybrano zmodyfikowany bombowiec Convair B-36 Peacmaker, któremu nadano nazwę X-6. Wówczas, była to największa tego typu maszyna na świecie. Co więcej, samolot pomyślnie przeszedł testy naziemne i dopuszczono go do prób w locie. To swoistego rodzaju latające laboratorium nie było jednak napędzane bezpośrednio energią produkowaną przez reaktor. Amerykanów przerosły liczne problemy techniczne, z którymi nie potrafili się uporać.

Największym problemem, na który napotkali amerykańscy inżynierowie była masa. Sam reaktor i jego waga nie stanowiły kłopotu, natomiast masa wymaganych osłon wykonanych z betonu lub ołowiu generowały mnóstwo problemów. Reaktor typu „wolnego” wymagał by betonowych osłon o masie aż 200 ton, z czym nie poradziłby sobie żaden samolot. Z kolei reaktor „szybki” potrzebował osłon o masie 50 ton, jednak temperatura w rdzeniu dochodziła do 1100 stopni, co groziła stopieniem rdzenia przy dłuższym użytkowaniu. Finalnie powstał reaktor, który ważył 58 ton, z czego 27 ton to masa osłon. Tak przygotowany samolot rozpoczął loty testowe, których łącznie wykonał 47.

Dość szybko okazało się, że obok wysokiej masy i problemów z chłodzeniem, na jaw wychodzą kolejne przeszkody. Osłona kabiny pilotów, zbudowana z 10 cm warstwy ołowiu, wciąż przepuszczała promieniowanie zagrażające ludziom. Silna radiacja miała też niekorzystny wpływ na podzespoły samolotu. W jej wyniku elementy gumowe (np. opony) traciły elastyczność i pękały tak łatwo jak szkło. Z kolei w innych przypadkach guma całkowicie rozmiękała i wręcz rozpływała. Finalnie program postanowiono zamknąć, a siły przenieść na konstrukcje rakiet balistycznych dalekiego zasięgu.

Podobne próby w roku 1955 podjęło także ZSRR. Rosjanom za bazę do budowy jądrowego samolotu posłużył bombowiec Tu-95. Inżynierowie zdecydowali, że energia wytworzona przez reaktor posłuży do napędzania silników przepływowych – poprzez dostarczanie rozgrzanego powietrza. Jednak podobnie jak Amerykanie, tak i Rosjanie musieli zmierzyć się problemem silnej radiacji oraz masy reaktora i odpowiednich osłon. Ostatecznie inżynierom udało się rozwiązać większość problemów (np. poprzez niemal całkowitą rezygnację ze skutecznych osłon) i w roku 1961 samolot odbył swój pierwszy lot. Łącznie, w ciągu 8 lat testów odbyto ich 40, jednak spora ich część odbyła się przy wyłączonym reaktorze. Dość szybko okazało się, że napromieniowaniu ulega nie tylko załoga, ale także całe otoczenie zewnętrzne. Dodatkowo, powietrze napędzające silniki pozostawiało trwałe ślady na dużych obszarach. Podobnie, jak w przypadku USA, Rosjanie dość szybko zdali sobie sprawę, że dostępna technologia nie umożliwia zbudowanie bezpiecznego i odpowiednio trwałego samolotu napędzanego reaktorem jądrowym. Wybrano zatem drogę rozwoju międzykontynentalnych rakiet z głowicami nuklearnymi.

W roku 2015 firma Boeing opatentowała nowy rodzaj silnika, zasilanego przez energię powstałą w wyniku syntezy jądrowej. Wewnątrz komory mają być umieszczone silne lasery, które skupiają wiązkę w jednym punkcie. W nim umieszczone są izotopy wodoru – deuter i tryt – które w wyniku bombardowania światłem lasera mają przejść fuzję. Powstałe w ten sposób gazy mają napędzać silnik. To oczywiście rozwiązanie teoretyczne i jak do tej pory Boeing nie planuje nawet budować prototypu, jednak jest to kolejny dowód na to, że idea samolotów napędzanych atomowo nie umarła wśród inżynierów.