¿Misiles de crucero de propulsión nuclear? Estados Unidos los desarrolló en la década de 1950.
En su mensaje al Consejo de la Federación el 1 de marzo de 2018, el presidente ruso Vladimir Putin habló sobre el desarrollo de armas estratégicas capaces de neutralizar la defensa antimisiles de Estados Unidos. Dos tipos de las armas mencionadas prometen ser nucleares: el torpedo intercontinental desvelado anteriormente y el misil de crucero.
Como dijo Putin: “Hemos comenzado el desarrollo de estos nuevos tipos de armas estratégicas que no usan rutas de vuelo balísticas cuando se mueven hacia un objetivo, y por lo tanto, los sistemas de defensa antimisiles son inútiles y simplemente sin sentido en la lucha contra ellos. Uno de ellos es la creación de una planta de energía nuclear superpoderosa de pequeño tamaño, que se encuentra en el cuerpo de un misil de crucero como nuestro más reciente misil X-101 lanzado desde el aire o el Tomahawk estadounidense, pero al mismo tiempo proporciona decenas de veces mayor alcance de vuelo, que es prácticamente ilimitado. Este misil de crucero furtivo y de vuelo bajo que lleva una ojiva nuclear con un alcance prácticamente ilimitado, una trayectoria de vuelo impredecible y la capacidad de eludir las líneas de intercepción es invulnerable a todos los sistemas de defensa antimisiles y de defensa aérea existentes y futuros.
Las autoridades militares y los expertos en desarme no podían creer lo que oían. "Todavía estoy abrumado", dijo Edward Geist, un investigador de Rand Corporation especializado en Rusia, en una entrevista con National Public Radio (NPR). "No creo que estén fanfarroneando que esto la cosa ya pasó las pruebas. Pero sigue siendo sorprendente ".
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Esta no es la primera vez que el gobierno se embarca en el desarrollo de armas estratégicas de propulsión nuclear (NSP). Hace varias décadas, Estados Unidos ya estaba tratando de crear un motor nuclear, primero para un prototipo de bombardero y luego para un misil de crucero hipersónico. Estados Unidos incluso consideró los cohetes espaciales de propulsión nuclear, pero hablaremos sobre esta loca historia con el Proyecto Orión la próxima vez. Todos estos programas fueron finalmente abandonados por considerarlos impracticables.
Sí, y un pequeño problema más: escape radiactivo de la boquilla.
Entonces, cuando Putin anunció las pruebas exitosas, pensamos en experimentos de propulsión nuclear pasados. ¿Es realmente posible crear un pequeño reactor nuclear lo suficientemente potente como para propulsar un misil de crucero? Calculando la potencia, rompimos todas nuestras cabezas y calculadoras y decidimos consultar con expertos en física nuclear.
Hablando francamente, no todo el mundo está seguro de que Rusia esté realmente muy avanzada en la creación de misiles de crucero con sistemas de energía nuclear. Sin embargo, hay pruebas más que suficientes de que realmente lo están intentando. Una fuente del Departamento de Defensa que deseaba permanecer en el anonimato le dijo recientemente a Fox News que Rusia ya había realizado pruebas de misiles en el Ártico. Otras fuentes dicen que los motores aún están en desarrollo y que la planta de energía nuclear aún no ha llegado a buen término.
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En teoría, es posible volar un empuje atómico, pero esta idea es mala por varias razones. Para ver cuán real (¡y horrible!) Es esto, recorramos la historia de esta idea factible pero totalmente loca.
Culpa a Enrico Fermi de todo
La historia de los reactores nucleares voladores comenzó en 1942.
"El uso de energía atómica para aviones y cohetes ha sido discutido por Enrico Fermi y sus colaboradores en el Proyecto Manhattan desde que se construyó el primer reactor nuclear en 1942", escribieron los físicos Robert Bussard.) y R. D. Delauer (RD DeLauer) en el libro "Motores nucleares para aviones y cohetes". Después de mudarse al Laboratorio de Los Alamos, Fermi y sus camaradas contemplaron otras formas de usar la energía nuclear además de las bombas, lo que resultó en el nacimiento de un buque de carga de propulsión nuclear único en su clase, el NS Savannah.
Hasta que se descubrieron los efectos negativos de la radiación, las plantas de energía de aviones nucleares se consideraban una idea prometedora, porque nada supera el poder de una reacción nuclear. En la mayoría de los casos, la energía nuclear simplemente reemplazó la fuente de calor que se usaba anteriormente. Así, por ejemplo, fue el caso de las centrales eléctricas y los reactores de barcos, donde antes se quemaba carbón u otro combustible; en esos años todavía existía un dicho en la marina “una piedra caliente mueve un barco”. En teoría, el mismo principio se aplica a los aviones, pero la relación peso-empuje requerida para el vuelo requiere que el reactor sea más ligero y compacto.
En 1946, la idea de Fermi de un avión de propulsión nuclear se convirtió en un programa de aviones de propulsión nuclear en toda regla (Proyecto NEPA), que fue financiado por el ejército. Un estudio de viabilidad encargado por el Ejército y la Fuerza Aérea de Fairchild valía $ 10 millones, y fue una compra extremadamente rentable incluso después de ajustar la inflación.
Un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), invitados por la Comisión de Energía Atómica (AEC, el precursor del ministerio correspondiente), concluyó que se puede construir un motor de avión atómico, pero tomará "al menos 15 años" y también costará mil millones de dólares … Es cierto, agregaron los científicos, si el gobierno considera que los costos están justificados, debería invertir de inmediato para comenzar el desarrollo lo antes posible.
En 1951, el programa de vuelo atómico de NEPA se fusionó con uno similar bajo los auspicios de la Comisión de Energía Atómica para centrarse en lo que los científicos del MIT vieron como la perspectiva más realista: un turborreactor atómico para un avión tripulado.
Por lo tanto, el proyecto Fermi fue solo un preludio del gasto colosal del presupuesto militar, que siguió durante tres décadas. En total, se gastaron más de mil millones de dólares en diversas iniciativas de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la Comisión de Energía Atómica. Pero no se construyó ni un solo avión atómico.
En los motores a reacción convencionales, el combustible se quema para calentar el aire comprimido caliente, que posteriormente se expulsa a través de una boquilla para generar empuje. A medida que escapa, el gas de combustión caliente hace girar turbinas que generan energía mecánica para comprimir el aire entrante, aumentando el empuje.
El motor turboventilador gigante GE90, construido por General Electric para el Boeing 777, tiene una potencia máxima de 117 MW y un empuje de 127,900 lb (aproximadamente 568 kN). La mayoría de los motores a reacción que se utilizan hoy en día son mucho menos potentes. Desarrollado por Pratt & Whitney, el motor JT3D para los bombarderos B-52 (B-52) tiene 17.000 libras (76 kN) de empuje, por lo que se requiere un total de ocho. En 1951, el último chirrido fue el motor J47-GE para el bombardero B-47, con una capacidad de 7,2 MW y un empuje de 5200 libras (23 kN). Y al mismo tiempo comió mucho combustible.
En un motor a reacción de propulsión nuclear, los cilindros de combustión utilizados para quemar combustible de avión se reemplazan por el calor de un reactor nuclear; puede haber varios de ellos acoplados a cada motor de turbina, o puede haber uno grande centralizado que suministre varias turbinas simultáneamente. Se pueden usar reactores pequeños para crear motores con mayor empuje y eliminar la necesidad de combustible.
La pasión del comando de la aviación estratégica por los motores nucleares en 1950 está fuera de toda duda: la temperatura en un reactor nuclear es mucho más alta que cuando se quema combustible para aviones, por lo tanto, sobre su base, es potencialmente posible crear aviones superpoderosos capaces de realizar vuelos supersónicos o incluso hipersónicos. Con tales velocidades, la URSS simplemente no tuvo la más mínima oportunidad de interceptarlos.
Dos grupos participaron en el programa para la creación del avión atómico: 1) General Electric y Convair, 2) Pratt y Whitney y Lockheed. General Electric y Pratt & Whitney se dedicaron a los motores reales, mientras que Convair y Lockheed estaban desarrollando cascos de aviones para motores futuros. Además, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge y un grupo dependiente del Consejo Asesor Aeronáutico Nacional (NACA, predecesor de la NASA) participaron en el desarrollo. Este último hará crecer más tarde el Laboratorio de Propulsión de Vuelo de Lewis, ahora conocido como Centro de Investigación Glenn.
Por supuesto, la tarea principal era demostrar que los reactores nucleares a bordo son, en principio, seguros. Con este fin, en 1951, la Fuerza Aérea inició vuelos en una modificación especialmente creada del B-36 Peacemaker, equipado con un reactor de prueba desarrollado en Oak Ridge. Durante los años siguientes, la aeronave, llamada NB-36 "The Crusader" (NB-36H "The Crusader"), realizó 47 vuelos, convenciendo a los desarrolladores de la seguridad de los vuelos con un reactor nuclear a bordo.
En ese momento, los soviéticos estaban ligeramente por detrás de Estados Unidos en la carrera de motores atómicos. Aunque el padre de la bomba atómica soviética, Igor Kurchatov, sugirió estudiar las posibilidades del empuje atómico a fines de la década de 1940, solo se lanzó un proyecto completo en agosto de 1955. El análogo soviético del avión atómico estadounidense, el Tu-95 con un reactor a bordo, realizó su primer vuelo en 1961. Como resultado, el Laboratorio Atómico Volador realizó 34 salidas, la mayoría con un reactor apagado.
Directamente
Con el éxito del "reactor volador", el programa atómico se lanzó a plena potencia en 1952. A pesar de que la Fuerza Aérea estaba apostando por General Electric, Pratt & Whitney también recibió fondos de "todos los bomberos" si fallaba el primer intento. Como resultado, las empresas tomaron caminos fundamentalmente diferentes.
General Electric eligió la más directa. Es un sistema abierto en el que el calor del reactor se libera directamente al aire que lo atraviesa. Técnicamente, este diseño es más simple y los ingenieros de GE (junto con la Fuerza Aérea) sintieron que era la ruta más rápida hacia la victoria. Sin embargo, con un sistema abierto, el aire que ha pasado a través del motor simplemente se expulsa por el otro extremo, lleno de partículas radiactivas. (Posteriormente, los soviéticos seguirán el mismo camino).
El proyecto de General Electric, que tenía como objetivo crear un avión nuclear híbrido, recibió rápidamente luz verde, pero fue suspendido por la Fuerza Aérea en 1954. Ahora, el foco principal estaba en la creación de un bombardero puramente atómico, llamado WS-125A. Finalmente, General Electric cambió sus esfuerzos del fallido proyecto P-1 a una serie de modelos de demostración basados en tierra creados bajo el ala de la Comisión de Energía Atómica en el Laboratorio Nacional de Idaho.
Los dos primeros experimentos, denominados HTRE-1 y HTRE-2, fueron considerados exitosos por el panel. El primero de los prototipos se lanzó en enero de 1956. Utilizaba un motor a reacción GE J47 convertido con un reactor de 20,2 MW. En realidad, la potencia térmica del reactor no superó los 15 MW. A plena potencia, el aire que salía del reactor se calentó a 723 grados Celsius. Inicialmente, se utilizó refrigeración por agua.
Sin embargo, la tasa de flujo de aire del HTRE-1 era solo la mitad que la de un J47 convencional no nuclear. Además, todavía se necesitaba combustible para aviones para hacer funcionar las turbinas antes de la transición a la energía nuclear.
La versión mejorada se denominó HTRE-2. Se han probado muchos componentes nuevos en un intento de aumentar el flujo de aire. Según un informe de la NASA, las pruebas HTRE-2 "han confirmado que la tasa de liberación de fragmentos de fisión en un motor atómico está dentro de límites aceptables".
Las perspectivas para el HTRE-3, que encaja en un motor de avión convencional en tamaño, eran buenas. El HTRE-3 estaba 100% enfriado por aire y el reactor tenía un moderador de neutrones sólidos hecho de circonio hidrogenado para mejorar la relación potencia / peso. El reactor era horizontal y tenía dos turborreactores.
Sin embargo, en octubre de 1956, el HTRE-3 experimentó una espectacular subida de tensión que derritió parcialmente y dañó todas las barras de combustible. El accidente ocurrió mientras se operaba a baja potencia para revisar los elementos de enfriamiento. En el momento del accidente, solo un par de ventiladores eléctricos proporcionaban refrigeración. El motivo se consideró un funcionamiento incorrecto de los sensores y no errores de diseño. Por ejemplo, los sensores dieron una lectura de potencia incorrecta, como resultado de lo cual las varillas de control se quitaron demasiado tarde. En cualquier caso, este accidente apagó el ardor de la Fuerza Aérea: pocas personas quieren lidiar con el derretimiento del reactor durante el vuelo.
Sin embargo, después de algunas modificaciones, continuaron las pruebas del HTRE-3. En 1959, el motor se hizo funcionar por primera vez con un solo combustible nuclear. Sin embargo, el poder con el que contaba la Fuerza Aérea nunca se logró, como se desprende de un informe de 1965 de RAND al Ministerio de Defensa. La temperatura máxima alcanzada por HTRE-3 fue solo 93 grados más alta que la de HTRE-1.
Mientras tanto, la Fuerza Aérea cambió de opinión sobre el bombardero y dirigió sus esfuerzos a la "plataforma voladora para el lanzamiento de misiles", denominada CAMAL. Los avances técnicos obtenidos durante el trabajo en el HTRE-3 probablemente podrían usarse para el bombardero X-6 cancelado posteriormente (basado en el B-36 también cancelado). Sin embargo, la rotación antiaérea de los soviéticos se hizo más fuerte y la Fuerza Aérea decidió de nuevo cambiar a la creación de un bombardero atómico.
El diseño del avión atómico generó un nuevo concurso, que ganó "Convair" con su NX 2, diseñado específicamente para centrales nucleares. Para obtener el rendimiento requerido, la Fuerza Aérea alentó a General Electric a usar componentes cerámicos para mantener temperaturas más altas del motor. Para 1960, General Electric había pasado al siguiente paso: el XNJ140E-1.
Según documentos de General Electric, el motor XNJ140E-1 fue diseñado para mantener una velocidad de crucero de Mach 0.8 a una altitud de más de nueve mil kilómetros, con una vida útil del motor de mil horas. Se supuso que la potencia operativa era de 50 MW, pero podría aumentarse a 112 MW en una emergencia, aunque esto reduciría significativamente la vida útil del reactor. Con la potencia máxima requerida para el despegue, el empuje habría sido de 50,900 libras; en comparación con los motores Boeing 777, eso ciertamente no es nada, pero para la década de 1960 fue un gran avance.
Sin embargo, General Electric no tuvo que jactarse de los frutos de un desarrollo de diez años. En 1961, cuando todo estaba casi listo para el espectáculo, el presidente John F. Kennedy cerró el programa atómico. La administración saliente de Dwight Eisenhower tenía la intención de congelar el programa, pero los asesores de Kennedy razonaron que todavía habría poco sentido práctico desde el plano atómico. Se decidió que sería mejor asignar estas tareas a misiles intercontinentales y misiles balísticos lanzados desde submarinos. Todavía había bombarderos estratégicos, pero ya no jugaban un papel tan importante en el sistema de contención estadounidense como en la década de 1950.
Camino indirecto
Mientras General Electric desarrollaba el avión que nunca estuvo destinado a volar, los ingenieros de Pratt y Whitney en el Laboratorio Oak Ridge buscaron una ruta alternativa a la instalación de una aeronave nuclear (y con mucho menos financiamiento). El trabajo se llevó a cabo tanto en Oak Ridge como en el Laboratorio Atómico de Connecticut en Middletown (CANEL). Mientras General Electric estaba construyendo motores de ciclo directo, lo hicieron en forma indirecta. En lugar de permitir que el aire pasara directamente a través del reactor, su enfoque implicó un reactor enfriado a alta presión, cuya energía térmica pasaba a través de un refrigerante y se ventilaba al aire.
El ciclo indirecto parecía atractivo porque eliminaba la emisión de partículas radiactivas potencialmente peligrosas. Sin embargo, hubo importantes dificultades técnicas en el camino, a saber, cómo aumentar el nivel de eficiencia y la relación entre la potencia y el peso para lograr al menos algunas características de vuelo.
El reactor PWAR-1 se hizo funcionar con sales fundidas. Se mezclaron sales de fluoruro de sodio, tetrafluoruro de circonio y tetrafluoruro de uranio y se hicieron pasar a través de la cámara de reacción, actuando como combustible y como refrigerante; se utilizó sodio como refrigerante secundario. El Laboratorio de Connecticut también ha experimentado con sistemas que utilizan otros refrigerantes, incluido el agua supercrítica (donde el vapor se mantiene a una temperatura extremadamente alta, lo que le permite permanecer líquido), sodio y litio.
El reactor de agua supercrítica PWAC-109 se construyó con el apoyo del Battelle Memorial Institute y comenzó a probarse en 1954. Como señalaron los ingenieros del Laboratorio Nacional de Argonne, no era un motor turborreactor en toda regla, sino que tenía sobrealimentadores con conductos. El diseño del PWAC-109 utilizó un reactor nuclear de 410 megavatios enfriado con agua a presiones de hasta cinco mil psi y manteniendo el líquido acuoso a temperaturas en el rango de aproximadamente 815 grados. Bajo sobrepresión, el fluido pasaba a través de una turbina que accionaba compresores de aire para ventiladores con conductos y luego calentaba el aire a medida que pasaba por las bobinas del condensador. Esto redujo la temperatura del agua antes de regresar al reactor a solo 230 grados. El aire comprimido calentado salió a través de la boquilla.
Estas temperaturas son solo una pequeña fracción de las que se alcanzan en un motor civil típico en la actualidad. La cámara de combustión de un turborreactor convencional puede alcanzar temperaturas de dos mil grados. Sin embargo, el diseño del PWAC-109 compensó esta desventaja con una fuente de alimentación de turbina más alta para el compresor.
También en 1954, se lanzó ARE en Oak Ridge, el primer reactor de sal fundida. Este éxito impulsó a Pratt & Whitney a desarrollar el PWAR-1, que se ensambló en Oak Ridge y se probó a potencia cero a principios de 1957.
Sin embargo, con un motor a reacción P&W J58 con un reactor refrigerado por litio, el empuje se logró mucho menos de lo que requería la Fuerza Aérea. Según un informe de enero de 1960 del Laboratorio Oak Ridge, el empuje máximo creado con el PWAR-1 habría sido de 11.500 libras y en altitudes bajas. A 6.000 metros, el empuje se habría reducido a 7.500 libras en total.
La Fuerza Aérea eligió la ruta de General Electric, mientras que Pratt & Whitney fue reasignado a otras misiones, incluido el desarrollo de centrales nucleares auxiliares SNAP-50 para su uso en el espacio. No ha sobrevivido ninguna evidencia de si este proyecto se completó. Todos los demás intentos de construir un reactor nuclear para aviones se vieron frustrados con un golpe del presidente Kennedy poco después de asumir el cargo.
Camino del fin del mundo
Y a pesar de que se canceló el proyecto de la aeronave atómica, se abrió un capítulo nuevo, no menos extraño, en el uso de la propulsión atómica: el Proyecto Plutón.
En 1957, mientras General Electric y Pratt & Whitney todavía estaban haciendo despegar sus bombarderos nucleares, el Laboratorio de Radiación Lawrence (precursor del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore) lanzó un proyecto de ramjet (ramjet) separado. … El proyecto recibió el nombre en código "Plutón" y tenía el objetivo final de crear un motor hipersónico para un misil de crucero estratégico de propulsión nuclear (SLAM).
Se suponía que el SLAM usaría una versión anterior del radar de contorno para la navegación y tendría hasta ocho ojivas nucleares con precisión a nivel de bombardero. Al volar a velocidades de Mach 3,5 a Mach 5 y atacar a baja altitud (para evitar los radares de defensa aérea soviéticos), el propio cohete crearía una onda de choque capaz de dañar edificios en el suelo incluso sin tener en cuenta el escape radiactivo de los motores. Se suponía que SLAM se lanzaría con un vehículo de lanzamiento, tras lo cual el cohete podría volar durante varios meses a gran altura, como una espada de Damocles, listo en cualquier momento para caer sobre el Bloque del Este.
Los motores ramjet no tienen compresor, simplemente "perforan" el aire con su propia velocidad y toda la energía de los gases calentados se desplaza a través de las boquillas. Para el lanzamiento, sin embargo, los motores ramjet requieren un vehículo de lanzamiento.
En un motor estatorreactor atómico, todo el calor proviene del propio reactor nuclear: incluso las palas de la turbina no interfieren con la liberación de partículas nucleares. El diseño es aterradoramente simple, y realmente hay algo que temer, porque los estatorreactores son más efectivos en altitudes bajas, donde el aire está más comprimido y requiere la menor compresión adicional, lo que conduce a emisiones extensas de partículas radiactivas sólidas que posteriormente llegan al suelo. En otras palabras, no puedes lanzar un misil de este tipo a través del territorio aliado.
Mientras Kennedy cerraba el programa atómico, los desarrolladores de Livermore estaban terminando la construcción de una instalación de prueba en Jackass Flats en el sitio de pruebas nucleares de Nevada (también conocido como Sitio 25). Previamente, Jackass Flats realizó todo tipo de pruebas de misiles nucleares y balísticos, así como de sistemas de armas con uranio empobrecido. Ahora, esta área se convertiría en un laboratorio para otros profesores locos: el proyecto de la nave espacial de propulsión nuclear Orion.
En colaboración con Vought, la compañía de aviación que fue pionera en el desarrollo de misiles de crucero, los investigadores de Livermore determinaron los requisitos para el motor explosivo: 162 centímetros de largo, 144 centímetros de diámetro, poco menos de 60 kilogramos de uranio y 600 MW de potencia en la temperatura media del reactor es de 1.277 grados Celsius.
Con una densidad de potencia de 10 MW por pie cúbico, el reactor, cuyo nombre en código es Tory, sería realmente un monstruo con un blindaje extremadamente bajo y emitiría cantidades masivas de radiación gamma. Para resistir el calor, Coors, una división del gigante cervecero de Colorado del mismo nombre, ha desarrollado un encofrado especial de barras de combustible de cerámica.
El 14 de mayo de 1961 se lanzó el primer prototipo de la "explosión" atómica, el Tory-IIA. En caso de que algo saliera mal, los científicos e ingenieros observaron el lanzamiento desde millas de distancia con un búnker nuclear a mano con un suministro de agua y alimentos para dos semanas.
Los científicos de Livermore utilizaron aire comprimido almacenado en tuberías de pozos de petróleo para simular el aire que tomaría el motor durante el vuelo a velocidad máxima. Precalentado a 506 grados Celsius, el aire se alimentó a un reactor directo a 316 psi para simular las condiciones de entrada de aire mientras volaba a Mach 4+. Dado que ni siquiera detalles tan elementales como el blindaje se proporcionaron en el reactor, el motor se instaló en un vagón de ferrocarril controlado a distancia, cuyo desmontaje también se suponía que se llevaría a cabo de forma remota en una habitación especial.
Después de probar con éxito el Tory-IIA, los investigadores de Livermore recibieron un contrato de la Fuerza Aérea para probar el modelo terminado. Sin embargo, la versión original, IIB, fue rechazada antes de la prueba y se aceleró el trabajo en un nuevo prototipo, cuyo diseño estaría más en línea con los deseos del cliente. En mayo de 1964, se lanzó el Tory-IIC y permaneció en el aire durante 292 segundos, siempre que 1,2 millones de libras de aire en tubo fueran suficientes.
Aunque las pruebas tuvieron éxito, el Departamento de Defensa canceló el programa en junio de 1964 cuando el proyecto SLAM se consideró "demasiado provocador"; de tener éxito, habría llevado a los soviéticos a hacer algo similar.
Camino soviético
Como Estados Unidos, la Unión Soviética trabajó en la máquina atómica a través de varias oficinas de diseño en competencia. Los soviéticos, al igual que los Estados, intentaron dos caminos, pero ninguno tuvo éxito.
El primer intento fue realizado por la Oficina de Diseño de Myasishchev en 1955. El proyecto, que recibió la designación M-60, se basó en el bombardero supersónico M-50 (según la clasificación de la OTAN Bounder). Se suponía que debía utilizar motores turborreactores ramjet, pero el diseño tenía una serie de deficiencias fundamentales y nunca se obtuvo el empuje suficiente para un vuelo supersónico. El proyecto se cerró en 1959.
La única vez que despegó el M-60 fue en las páginas de la revista Aviation Week, que en 1958 publicó los dibujos del avión en un artículo sobre las pruebas de vuelo de un bombardero atómico supersónico en la URSS. Pero fue un saque de banda, un "tilo" hábilmente amañado.
Después de que la idea de Myasishchev se estancó, la Oficina de Diseño de Tupolev propuso una opción más modesta: una modificación del Tu-85 con un mayor rango de vuelo. Recibió el nombre de Tu-119 y, de hecho, era un híbrido, con dos motores turbohélice NK-12 propulsados por queroseno y dos motores de propulsión atómica NK-14A. Estructuralmente, los motores NK-14A eran similares al diseño de Pratt & Whitney con intercambiadores de calor. Se suponía que el reactor centralizado generaría energía para hacer girar las palas de la hélice / compresor y calentar el aire descargado por el turbohélice.
Sin embargo, como en el caso de Estados Unidos, el proyecto Tu-119 se cerró, ya que la eficiencia de los aviones convencionales aumentó, los misiles balísticos intercontinentales redujeron a nada la demanda de bombarderos de largo alcance y las restricciones presupuestarias (incluso en las condiciones del sistema soviético) no permitían juguetes tan caros e inútiles. … Los soviéticos ni siquiera comenzaron a construir misiles de crucero de propulsión nuclear.
¿Mundo posnuclear?
Por supuesto, la idea del vuelo atómico no se detuvo allí. La NASA continuó financiando el desarrollo de cohetes de propulsión nuclear térmica durante los años sesenta e incluso setenta. La discusión sobre la viabilidad de tales tecnologías continúa hoy, pero ya en relación con los vuelos interplanetarios. Sin embargo, la mayoría está de acuerdo en que el riesgo de utilizar instalaciones nucleares para vuelos dentro de la atmósfera terrestre es demasiado grande incluso para ser considerado puramente teórico. Al menos ese fue el caso hasta que el liderazgo de la Federación de Rusia decidió que Estados Unidos estaba tratando de violar la paridad nuclear.
Aún no está claro si el misil nuclear mencionado por Putin ha pasado alguna prueba. Una fuente cercana al complejo militar-industrial ruso dijo al periódico Vedomosti que durante las pruebas la instalación nuclear estaba representada por un modelo. Sin embargo, Rusia no parece estar trabajando de cerca en reactores nucleares en miniatura.
La tecnología de mini reactores ha avanzado mucho en la última década. El ejército estadounidense ha considerado el uso de mini-reactores modulares para alimentar bases y armas de alta energía en el extranjero. Otros países, incluida Rusia, continúan investigando reactores refrigerados por metal fundido. Hay rumores de que el torpedo atómico Status-6, mencionado por Putin, tiene un refrigerante de plomo y bismuto.
Putin dijo que las pruebas de la "instalación nuclear innovadora" Status-6 se completaron en diciembre de 2017, resumiendo el "ciclo de varios años". Además, Rusia está desarrollando nuevos refrigerantes de plomo y bismuto para las necesidades de la flota. Los submarinos de los proyectos "Lira" (clasificación OTAN "Alfa") tenían un líquido refrigerante metálico. Son difíciles de operar, pero proporcionan una alta relación potencia / peso. El primer reactor de prueba de este tipo (KM-1 en Sosnovy Bor) fue desmantelado hace un año y reemplazado por un nuevo tipo de reactor.
La relación potencia-peso de un reactor de plomo-bismuto puede ser ideal para un submarino pequeño, pero lejos de ser ideal para un motor de cohete. Sin embargo, el empuje requerido para mantener un misil de crucero en vuelo no estaba cerca del requerido para un misil hipersónico o incluso un bombardero subsónico.
El motor turboventilador Williams F107, que impulsa el misil de crucero Tomahawk, ofrece un empuje de 3,1 kilonewtons (700 lb). Para que el Tomahawk alcance una velocidad de crucero de 890 km / h, se requieren aproximadamente 766 kW de energía. Según Jeff Terry, profesor de física en el Instituto de Tecnología de Illinois y especialista en energía, esto encaja bien en el rango de potencia potencial de la generación actual de reactores nucleares compactos. "Un megavatio es definitivamente alcanzable", dijo Terry, refiriéndose al núcleo de un reactor de isótopos de alto flujo de 85 megavatios en el Laboratorio Nacional de Oakbridge "del tamaño de un barril de cerveza".
Si los desarrolladores rusos del motor del misil de crucero nuclear, aún sin nombre, se ocuparan de la protección radiológica únicamente por el pleno funcionamiento del equipo, bien podrían incluir un pequeño reactor nuclear en su diseño. El cohete se puede lanzar usando un acelerador y esperar a que aumente la velocidad para transferir el reactor al modo crítico, como estaba previsto en el caso de SLAM.
Desde el punto de vista de la disuasión, un misil de crucero nuclear es un arma desestabilizadora. No es seguro que su lanzamiento sea detectado por los sistemas de alerta temprana de Estados Unidos, y su trayectoria de vuelo es larga e impredecible. Además, se puede lanzar varios días o incluso semanas antes del ataque previsto, evitando deliberadamente las áreas donde podría encontrarse. Finalmente, el misil puede provenir de la dirección desde la que EE. UU. menos espera un ataque nuclear. Pero si el diseño de este misil resulta ser "recto", como se pretendía para SLAM, dejará una columna nuclear, independientemente de que cumpla o no con su cometido. En otras palabras, como descubrieron los planificadores militares estadounidenses en la década de 1960, un misil de crucero nuclear es un arma provocativa y, por lo tanto, más adecuado para un primer ataque que para la disuasión nuclear.
Sean Gallagher es el editor de tecnología de la información y seguridad nacional de Ars Tech. Ex militar, administrador de sistemas e integrador de redes. Tiene veinte años de experiencia periodística. Vive y trabaja en Baltimore, Maryland.
