Сверхзвуковой самолет с ядерным двигателем: такое вообще возможно?

16th July 2016, Илья Хель 11

Самолеты

Он сможет перенести вас через Атлантику всего за три часа. И не в тесном кресле — с роскошным комфортом, если вы будете лететь первым классом — на скорости в 3680 километров в час, вы не заметите как океан останется далеко позади. Сверзвуковой пассажирский самолет, летящий в три раза быстрее звука — и работающий на энергии атома. Возможно ли такое?

Flash Falcon, похожий на космический аппарат из видеоигры Halo, это футуристический клин, который должен забить дыру, оставленную сверхзвуковым Concorde в 2003 году. Но прототипов построено пока не было — проект жив лишь воображением испанского дизайнера Оскара Виналса.

Самолет

Flash Falcon, представленный в виде концепта Виналсом, может перевозить 250 пассажиров на скорости в 3 маха. Его корпус на 39 метров длиннее корпуса Concorde, а размах крыльев больше вдвое. Двигатели могут наклоняться на 20 градусов, помогая летательному аппарату садиться и взлетать как вертолет.

В самом сердце Flash Falcon лежит идея и вовсе невероятная: самолет работает на ядерной энергии, термоядерный реактор накачивает энергией шесть его электродвигателей.

«Я думаю, ядерный синтез может быть лучшим источником большого количества электроэнергии в будущем, — говорит Виналс. — В то же время, он «зеленый» и не создает опасных отходов».

Самолеты

«Сегодня у нас есть очень четкое представление о том, как работает ядерный синтез; есть много проектов — Токамак, ИТЭР, Стелларатор. Я уверен, что в ближайшие пять-семь лет мы получим первый стабильный и производительный термоядерный реактор», говорит Виналс.

И хоть долгожданный ключ к дешевой и обильной энергии вряд ли прибудет так быстро; концепция Виналса возрождает мечту, которой грезили проектировщики самолетов с 1950-х годов: уместить ядерный реактор в самолет.

Самолеты

Изобретение реакторов ядерного деления пообещало обеспечить дешевой энергией не только дома, но и суда; в 1950-х годах первые небольшие реакторы поступили в использование на кораблях. За несколько лет их ужали еще немного и обустроили ими подводные лодки.

1950-е годы были золотым веком дизайна, технологии развивались очень быстро, подпитываясь послесловием послевоенного мира и холодной войной. Поскольку напряженность в отношениях между США и Советским Союзом росла, США искали способ удерживать свои дальнобойные ядерные бомбардировщики в воздухе как можно дольше, чтобы те были намного менее уязвимы к нападению, чем на аэродромах.

Ядерные реакторы теоретически могут оставаться в воздухе месяцами — если ваш самолет будет достаточно большим, чтобы вместить хотя бы две смены экипажа.

Но по словам Саймона Уикса из Института аэрокосмических технологий, поместить ядерный реактор на самолет не так-то просто. Потребуется не только «система замкнутой петли» — реактор, который повторно использует отработанное топливо — но и мощное экранирование. Ядерное деление производит много нейтронов и может быть очень вредным.

Самолеты

Единственным ядерным самолетом, который летал на Западе, был сильно модифицированный бомбардировщик Convair B-36 в начале 1950-х. И без того гигантский самолет был отягощен 11 тоннами экранирования для защиты от радиации. NB-36H полетал 47 раз, но бортовой реактор испытывался в воздухе лишь однажды и никогда не использовался для питания самолета.

Потенциальные катастрофические эффекты крушения самолета с ядерным двигателем положили конец дальнейшим разработкам. И в то время как военные экипажи, выполняя приказ, заступили бы на службу в такой самолет, пассажиры едва ли ступили бы на борт с ядерным реактором. Атомный авиалайнер остался в мечтах художников и энтузиастов.

Но концепцию Виналса питает не ядерное деление, нет. «Обычно люди слышат слова «ядерная энергия» и думают, что это опасно, но в случае ядерного синтеза это не соответствует действительности». Вместо того чтобы создавать цепную реакцию вроде ядерного деления, синтез – слияние двух или более атомов в атом побольше — создает больше энергии, но не образует загрязняющих окружающую среду побочных продуктов».

Самолет

Виналса не убеждает тот факт, что ядерный синтез остается технологически недоступным. Концепты вроде Flash Falcon и не должны быть ограниченными современными технологиями; отчасти они помогают дизайнерам увидеть то, чего еще никто не мастерил.

Но синтез и правда вечно отстоит от нас. «Ядерный синтез всегда в 50 годах», говорит Уикс.

Реакторы остаются в стадии экспериментов; к примеру, проект ИТЭР, который строят во Франции, не заработает раньше чем через десять лет. И даже если такие реакторы докажут свою практичность и смогут вырабатывать дешевую и чистую обещанную энергию, это будет только начало. Нужно будет сделать их маленькими и легковесными.

«С 1940-х по 1980-е годы мы увидели значительное развитие в области технологии ядерного деления, и довольно быстрое. Мы работали над синтезом с 1950-х и так и не построили практичного и рабочего реактора. Мы все еще в 20-30 годах от этого».

Самолет

Создать портативный ядерный реактор, который вырабатывает достаточно энергии, чтобы обеспечить самолет — сверхзвуковой самолет, если по дизайну Виналса — сложнее даже чем построить самолет, способный в три раза превысить скорость звука, говорит Уикс.

У любого альтернативного топлива масса плюсов — керосин, топливо для реактивных двигателей, невероятно универсальный пропеллет. Это отличная среда для создания энергия. Он энергетически плотный, его легко обрабатывать и он работает в широком диапазоне температур, говорит Уикс.

Самолет

«И его можно использовать для другого, не только как топливо. Он может быть использован в качестве охлаждающей жидкости, смазки, гидравлической жидкости». Изменение климата может быть неотложной причиной для поиска альтернативного топлива для самолетов, но чтобы разогнать его настолько — для этого придется прыгнуть выше головы. Батареи, которые использовались на Solar Impulse, вырабатывали лишь 1/20 энергии, эквивалентную керосину такой же массы.

Самолет на ядерном синтезе может быть не построен в следующем столетии. Гибридные формы будут более вероятны; например, пропеллер, который помогает вырабатывать энергию, будет храниться на борту и помогать самолету при взлете. Как ни крути, Flash Falcon слишком амбициозный, чтобы летать с современными технологиями. Но история авиации усеяна примерами того, что когда-то считалось невозможным. Однажды и ядерный синтез к ним присоединится.

11 комментариев Оставить свой

  1. strokeer

    Степень риска аварии такого самолета с ядерным реактором на борту ставит крест на его гражданском использовании да и обслуживать его недёшево

    • designer_andrew

      strokeer, Об этом и статья, что нужен реактор синтеза, а не распада.

    • nnov

      strokeer, заливай воду и все. про российски роторный двигатель на воде слышали? российская газета печатала в начале 2000 уж. А про японский магнитный Сумо, а турецкий магнитный=видео в юбе. ?

  2. ewgeni5

    Этот концепт для меня равнозначен любым фантастическим аппаратам - как та же "Нормандия" из масс эффекта. Чем эта выдумка лучше, важнее других? Может быть он с точностью рассчитал все параметры, материалы, аэродинамику, создал точный чертеж? а если нет - то эта статья про "мы не можем пока этого сделать т.к. первое, второе, третье...но вот когда-нибудь..."
    *даже в статье написано, что поместить реактор в самолет (тем более несуществующий еще темояденый) не его идея, так что же придумал он? я совершенно ничего не понял

    • Den Brown

      ewgeni5, я тоже не понял, почему фантазии художника появились на новостных сайта, и даже на сайте "новостей высоких технологий".

      фотографию Валкирии добавили, надо полагать, просто для красоты...

      про советский атомолет ничего не вспомнили, так как, вероятно, в оригинальной статье тоже об этом ничего не было...

  3. bond

    Нужен прорыв в ,хотя бы примитивном, прямом управлении того, что мы называем-гравитация, пространство-время. Тогда и "синтез расцветёт".

  4. justromagod

    Oscar Viñals AWWA skywhale самолёт только идея. Двигателя такого не существует. Но сделать легко 5-10 лет. Вот что удивляет зачем придумывать такой сложный самолёт, если форма самолета будущего уже давно известна.

  5. Veack

    Все таки надо быть амбициознее. Проект на основе гравицапы просто потряс бы всеобщее воображение! А тут двигатель на основе ядерного синтеза, курам на смех

  6. amd212

    Советский атомолёт
    https://www.youtube.com/watch?v=7HhcBp7UVkM

  7. Borg

    "Ядерный синтез остается технологически недоступным". И вот на этом в статье можно было смело поставить точку и идти дальше скрипеть мозгами на эту тему, а не впадать в маниловщину по поводу самолётов на этом самом синтезе.

  8. YanTsys

    Если уж говорить о пока недостигнутых технологиях то почему сверхэффективные солнечные батареи в паре со сверхмощными аккумуляторами не подходят? Тем более что уже есть работающие прототипы...

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.