Krajem 1950-ih iz sovjetske se perspektive činilo da američki projekt razvoja nuklearnog pogona za avione napreduje izvrsno, za razliku od njihova, koji je bio prilično usporen i još uvijek uglavnom na razini razmatranja i planiranja. Kako bi se proces ubrzao, odlučeno je da će projekt dobiti neograničena sredstva, što je u komunističkom SSSR-u imalo doslovno značenje.

Nakon gubitka vremena s projektom M-60 (v. prethodni nastavak: Mjasiščev M-60 – prvi sovjetski pokušaj, HV br. 641), konačno otkazanim 1959. godine, Kremlj je odlučio cijeli proces maksimalno ubrzati. To je značilo i primjenu tehnologija koje su bile razvijene ili u završnoj fazi razvoja, a već su bile obuhvaćene malo poznatim projektom M-30, koji je u teoretskom obliku počeo još 1953. godine. Otvoreni sustav zamijenjen je zatvorenim s hlađenjem jezgre reaktora s pomoću tekućeg metala. Cijeli sustav postao je puno složeniji (zbog uporabe izmjenjivača topline i pumpi za hladilo), no razina zračenja bila je osjetno niža. Kao rezultat toga, mogla se smanjiti i masa sustava antiradijacijske zaštite. Projektiranje je, kao i u slučaju M-60, pripalo uredu OKB-23 Vladimira Mjasiščeva (1902. – 1978.), a prvi let prvog prototipa planiran je za 1966. godinu.

Činjenica da su tako važni projekti dodijeljeni jednom od manjih projektnih ureda prilično je uznemirila druge velikane sovjetskog zrakoplovstva, prije svega Andreja Nikolajeviča Tupoljeva (1888. – 1972.), koji je u to vrijeme bio vodeći projektant sovjetskih bombardera. Tupoljev je smatrao da baš njegov OKB treba dobiti vodeću ulogu u programu razvoja strateškog bombardera na nuklearni pogon. Stoga je iskoristio sav svoj utjecaj kako bi sudjelovao u programu.

Predložio je da platforma za testiranje nuklearnog pogona bude njegov najnoviji strateški bombarder Tu-95.

Novac za ideje i rješenja

Ionako visoku razinu sovjetske nelagode zbog napretka američkog programa aviona na nuklearni pogon dodatno su povećala izvješća obavještajnih službi o uspješnim letnim testiranjima NB-36H (v. treći dio podlistka: Nuklearni “križar”, HV br. 636). Zaključeno je da se više neće čekati okončanje razvoja cijelog sustava te da što prije treba početi testiranja nuklearnog reaktora na avionu, prije svega kako bi se proučio problem radijacije i zaštite od nje. Naime, sovjetske su stručnjake nemalo zbunjivala izvješća iz SAD-a, koja su neprekidno ponavljala da američki stručnjaci nemaju nikakvih problema s povišenom radijacijom. Dakle – ili su Amerikanci lagali, ili su primijenili napredniju tehnologiju, ili su sovjetski izračuni jednostavno bili – pogrešni. Potonje se moglo testirati samo na avionu u letu.

Vijeće ministara SSSR-a zapovjedilo je u ožujku 1956. godine Tupoljevu da hitno počne razvoj izvedenice Tu-95, na kojoj će se testirati nuklearni reaktor. Na čelo projekta postavljen je Vladimir Josifovič Merkin (1914. – 1997.), a kao nositelj određen je Sektor 6 Instituta za atomsku energiju (nekadašnji LIPAN).

Projektanti ureda Tupoljev morali su smisliti kako u relativno mali trup aviona Tu-95 sigurno smjestiti nuklearni reaktor snage 100 kW. Kao i u slučaju američkog aviona NB-36H, koji je bio inačica Convairova bombardera B-36, snaga nuklearnog reaktora bila bi neiskorištena. Ubrzo su počeli problemi s “uguravanjem” reaktora u trup. Problem nije bila samo masa već i veličina reaktora. Kako bi se ubrzao rad i dodatno stimuliralo uključene inženjere, za svaku ideju i uspješno rješenje ponuđeni su novčani bonusi. Novac nije bio problem jer je financiranje, kako je spomenuto, bilo neograničeno, pa ne čudi da su projektanti uspjeli riješiti sve probleme. Novi je avion dobio oznaku Tu-95LAL (LAL – leteći atomski laboratorij). Neformalni naziv bio je Lastočka (lastavica). U literaturi se često pojavljuje i oznaka Tu-119, no riječ je o nesuđenoj naprednijoj i razvijenijoj inačici koja nikad nije zaživjela.

Zaštitne ploče

Za testiranja na zemlji odabrana je zrakoplovna baza blizu grada Semipalatinska (danas Semej u Kazahstanu). Preuređenje baze i gradnja zgrada za smještaj posebne opreme počeli su 1958. godine. Kako bi se osigurala tajnost projekta, naselje za nuklearne stručnjake i ostalo tehničko osoblje napravljeno je na pustopoljini na pola puta između Semipalatinska i Kurčatova, zbog čega su ga stanovnici nazvali “na pola”.

Unutar baze napravljen je ispitni centar sa simulacijom trupa Tu-95: dopremljen je pravi trup aviona skinut s proizvodne trake prije dovršetka. U početku je služio za provjeru ispravnosti planova te mogućnosti ugradnje sve predviđene opreme i antiradijacijske zaštite. Potom je ugrađen i reaktor VVRL-lOO, koji je hlađen destiliranom vodom. Voda bi se pod tlakom ubacivala u jezgru reaktora te bi se tako nastala para hladila unutar primarnog rashladnog kruga preko izmjenjivača topline, gdje bi se toplina prenosila na vodu u sekundarnom krugu. Voda sekundarnog kruga na Tu-95LAL hladila bi se u izmjenjivačima topline s pomoću zraka, preko velikih usisnika. Zaštita od istjecanja radijacije osigurana je oklopom izrađenim od olova i kombinacije drugih materijala. Reaktor su pokretale šesterokutne šipke keramičkog goriva. One su još ranije bile razvijene za potrebe nuklearnog pogonskog sustava namijenjenog za ugradnju u krstareće projektile vrlo velikog dometa. Keramičko gorivo razvijeno je u Uljbinskom metalurškom zavodu u Ust’-Kamenogorsku, danas Öskemen u Kazahstanu.

Nadzor nad radom reaktora bio je potpuno prepušten tehničarima, bez imalo automatizacije.

Reaktor je u ljeto 1959. dosegao zadanu maksimalnu snagu. Potom je počeo rad na ugradnji cijelog sustava u trup dovršenog aviona Tu-95M №7800408). Tako je nastao prvi i jedini Tu-95LAL. Kako bi se reaktor sigurno unosio u trup i vadio iz njega, napravljena je posebna platforma s dizalicom kojom se upravljalo daljinski.

Zaštita posade osigurana je olovnom pločom debljine pet centimetara te pločom debljine 20 centimetara napravljenom od polietilena i ceresina s dodatkom borova karbida. Ta se zaštita nalazi neposredno ispred olovne kapsule u kojoj je smještena posada.

Obustava s olakšanjem

Prvi let obavljen je u svibnju 1961., no nije poznato na kojem je letu prvi put aktiviran reaktor. Zna se tek da su prvi letovi poslužili za testiranje razine vibracija koja bi mogla utjecati na reaktor te na instrumente za nadzor rada i upravljanje, kao i na stabilnost aviona. Kako je reaktor bio smješten u stražnjem dijelu trupa, postojala je bojazan da će velika masa destabilizirati avion.

Mjerenja razine radijacije tijekom prvih dvaju letova s uključenim reaktorom pokazala su da je u odjeljku za posadu iznosila pet REM-a. Problem je “riješen” odlukom da će ubuduće članove posade činiti samo ljudi stariji od 40 godina koji imaju djecu. Usto, trup aviona nakon svakog leta jako je zračio, a razina zračenja spustila bi se na prihvatljivu razinu tek nakon nekoliko dana. Posebno je zabrinjavajuće bilo otkriće da radijacija utječe na sustav za opskrbu posade kisikom te da se unutar njega stvara ozon.

Usprkos svemu, od svibnja do kolovoza 1961. obavljena su čak 34 probna leta. Na sreću zrakoplovnih posada, mnogi od njih nisu se provodili s aktivnim reaktorom. Dio zapadnih izvora navodi da je Tu-95LAL letio sve do 1969., no to gotovo sigurno nije istina. Tijekom 1961. administracija američkog predsjednika J. F. Kennedyja (1917. – 1963.), obustavila je razvoj nuklearnog pogona za avione (opširnije v. četvrti dio podlistka: Convair X-6: Moguće, ali nepotrebno, HV br. 637), pa su i Sovjeti neposredno nakon toga (s nemalim olakšanjem) obustavili svoj program.

Sovjetske su vlasti istodobno prekinule i daljnji razvoj svih nuklearnih pogonskih sustava – ne samo za avione već i za projektile. Jedino je nastavljen intenzivan razvoj nuklearnih pogonskih sustava za podmornice i brodove. Naravno, i za nuklearne elektrane.

Tko može biti siguran?

Za prekid razvoja nuklearnih pogonskih sustava za letjelice postojala su dva glavna razloga. Prvi je bio da sovjetski stručnjaci nikad nisu uspjeli riješiti problem sigurnosti. Pritom ih nije zabrinjavala povećana razina radijacije u prostoru za posadu, nego problemi koji bi nastali pri padu aviona na nuklearni pogon. Za razliku od američkih kolega, koji su tvrdili da bi njihova zaštita izdržala udar o tlo pri brzini većoj od 430 km/h s visine od nekoliko tisuća metara, sovjetski stručnjaci nisu bili uvjereni da bi njihov VVRL-lOO ostao cijel. Jedna od ideja bila je ugradnja sustava padobrana, koji bi znatno smanjili snagu udara reaktora o tlo. Naravno, nije se mogao uporabiti postojeći sustav. Trebao bi se razviti potpuno novi, koji bi ne samo mogao podnijeti masu reaktora već i izdržati visoke temperature te razine radijacije. Najbliže što su u to vrijeme sovjetski stručnjaci razvili bio je padobranski sustav razvijen za svemirski brod Vostok 1, kojim je letio Jurij Gagarin (1934. – 1968.), no onaj za nuklearni reaktor trebalo je ne samo iznova projektirati već i temeljito testirati. I na kraju, nitko ne bi mogao biti sto posto siguran da će djelovati.

Drugi razlog bili su neograničeni izvori financiranja, koji su doveli do golemih troškova. Ruski izvori procjenjuju da su do obustave razvoja 1961. godine troškovi premašili milijardu rubalja te da bi ukupni troškovi razvoja strateškog bombardera koji bi ušao u operativnu uporabu premašili deset milijardi rubalja. Iako sovjetsko vodstvo nije štedjelo na sredstvima za razvoj oružanih snaga, to je ipak bilo previše. To prije jer je uspješno okončanje programa bilo više nego neizvjesno. Program je, uostalom, i pokrenut više kao politički nego vojni.

Kako bi opravdao troškove razvoja, Kremlj je planirao na osnovi tog programa razviti turbomlazni i turboelisni pogon. Turbomlazni bi se rabio za strateške bombardere koji bi vrlo velikim brzinama napadali ciljeve u Sjedinjenim Državama. Turboelisni pogon bio je namijenjen prije svega za mornaričke avione. Tako su na osnovi Antonova An-22, koji je i danas najveći transportni avion s turboelisnim pogonom, u mornarici namjeravali razviti protupodmornički avion supervelikog doleta. Za pogon bi služili turboelisni motori NK-14A koje je trebao razviti ODK Kuznjecov (ne treba ga zamjenjivati s plinskom turbinom NK-14ST). S pretpostavkom dobitka aviona s neograničenim doletom, sovjetska mornarica “gurala” je tu ideju sve do 1972., kad je definitivno odbačena. Danas nije moguće pronaći informacije koliko je daleko taj projekt napredovao, već samo da je ODK Kuznjecov patentirao motor i tehnička rješenja vezana uz njega. Motor je trebao rabiti otvoreni ciklus, pri čemu bi se nuklearni reaktor nalazio bočno u odnosu na središnjicu motora. Na taj su način projektanti izbjegli da pogonska osovina koja prenosi snagu s turbine na kompresor i elisu prolazi kroz reaktor. Tako je ne samo pojednostavnjena konstrukcija reaktora već je i smanjena razina izloženosti pogonske osovine izravnoj radijaciji.

Tekst: Mario GALIĆ