V petdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo aktivno iskanje novih idej in rešitev na področju strateškega orožja. Nekatere predlagane zamisli so bile zelo zanimive, vendar so se izkazale za preveč težke za izvajanje in izvajanje. Tako od leta 1955 Združene države razvijajo obetavno strateško križarsko raketo SLAM, ki lahko dostavi več bojnih glav na razdaljo več deset tisoč milj. Za pridobitev takšnih lastnosti so bile predlagane najbolj drzne ideje, vendar je vse to na koncu pripeljalo do zaključka projekta.
Prve stopnje
Do sredine petdesetih let se je na področju strateškega orožja in dostavnih vozil razvilo posebno stanje. Zaradi razvoja sistemov protizračne obrambe so bombniki izgubljali svoj potencial, balistične rakete pa še vedno niso mogle pokazati primerljivega dosega. Rakete in letala je bilo treba še izboljšati ali razviti druga področja. V Združenih državah je takrat potekala sočasna študija več različnih konceptov hkrati.
Raketa SLAM, kot jo vidi umetnik. Slika Globalsecurity.org
Leta 1955 je bil predstavljen predlog o ustvarjanju nove strateške križarske rakete s posebnimi zmogljivostmi. Ta izdelek naj bi se zaradi nadzvočne hitrosti in nizke višine leta prebil skozi sovražnikovo zračno obrambo. Zagotoviti je bilo treba možnost avtonomne navigacije na vseh stopnjah leta in možnost dobave termonuklearne bojne glave velike moči. Ločeno je bila določena prisotnost komunikacijskega sistema, ki bi omogočal odpoklic napadalne rakete kadar koli med letom.
Več ameriških letalskih družb je začelo delati na novem konceptu. Ling-Temco-Vought je svoj projekt začel z okvirnim imenom SLAM, severnoameriški je podoben razvoj poimenoval BOLO, Convair pa je predstavil projekt Big Stick. V naslednjih nekaj letih so se trije projekti razvijali vzporedno, vanj so bile vključene nekatere državne znanstvene organizacije.
Oblikovalci vseh podjetij, ki sodelujejo v programu, so se hitro soočili z resno težavo. Ustvarjanje rakete za visoke hitrosti na nizki nadmorski višini je postavilo posebne zahteve za pogonski sistem in dolg doseg-za oskrbo z gorivom. Raketa z zahtevanimi lastnostmi se je izkazala za nesprejemljivo veliko in težko, kar je zahtevalo radikalne rešitve. Do začetka leta 1957 so se pojavili prvi predlogi za opremljanje novih raket z jedrskimi motorji s hitrim curkom.
Na začetku leta 1957 je bil v program povezan Laboratorij za sevanje Lawrence (danes Livermore National Laboratory). Morala je preučiti težave jedrskih motorjev in razviti popoln tovrstni model. Dela na novi elektrarni so potekala v okviru programa s kodnim imenom Pluton. Ted Merkle je bil imenovan za vodjo Plutona.
Postavitev izdelka SLAM. Slika Merkle.com
V prihodnosti je bilo sočasno delo na obetavnem motorju in treh vrstah križarskih raket. Septembra 1959 je Pentagon določil najboljšo različico novega orožja. Zmagovalec natečaja je bil Ling-Temco-Vought (LTV) s projektom SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). Ona je morala dokončati zasnovo, nato pa zgraditi poskusne rakete za preskušanje in kasneje vzpostaviti množično proizvodnjo.
Projekt SLAM
Novemu orožju so bile naložene posebne zahteve, zaradi česar je bilo treba uporabiti najbolj drzne odločitve. Posebni predlogi so bili oblikovani v okviru letalske konstrukcije, motorja in celo nosilnosti ter načina njene uporabe. Kljub temu je vse to omogočilo izpolnitev zahtev kupca.
LTV je predlagal križarsko raketo canard dolžine približno 27 m in vzletno težo okoli 27,5 ton. Predvideno je bilo, da se uporabi trup vretenastega trupa z visokim razmerjem stranic, v nos katerega je bilo postavljeno sprednje ogrodje, v sredini in repu pa je bilo deltasto krilo majhnega razpona. Pod trupom je pod kotom do vzdolžne osi štrlelo vedro za dovod zraka. Na zunanji površini rakete je treba namestiti zagonske motorje na trda goriva.
Po izračunih bi morala hitrost križarjenja doseči M = 3, 5, glavni del poti pa je imel nadmorsko višino le 300 m. V tem primeru je vzpon na višino 10, 7 km in pospešek do predvidena je bila hitrost M = 4, 2. To je povzročilo resne toplotne in mehanske obremenitve ter postavilo posebne zahteve za letalsko ogrodje. Slednjega so predlagali za sestavo iz toplotno odpornih zlitin. Nekateri odseki obloge so bili načrtovani tudi iz radijsko prozornih materialov zahtevane trdnosti.
Shema raketnega leta. Slika Globalsecurity.org
Inženirjem je na koncu uspelo doseči izjemno konstrukcijsko trdnost in stabilnost, ki presega obstoječe zahteve. Zaradi tega je raketa dobila neuradni vzdevek "leteča lomilica". Omeniti velja, da ta vzdevek, za razliko od drugega, ni bil žaljiv in je nakazoval prednosti projekta.
Posebna elektrarna je omogočila optimizacijo razporeditve notranjih prostornin z odpravo potrebe po rezervoarjih za gorivo. Nos trupa je bil pod avtopilotom, opremo za vodenje in drugimi sredstvi. Prostor za tovor s posebno opremo je bil postavljen blizu težišča. Repni del trupa je bil opremljen z jedrskim motorjem.
Za tip TERCOM je bil odgovoren sistem za vodenje raket SLAM. Na krovu izdelka je bilo predlagano, da se postavi radarska postaja za pregled terena. Avtomatizacija naj bi primerjala osnovno površino z referenčno površino in na podlagi tega popravila pot leta. Avtomobilom na pramčanih krmilih so bile izdane zapovedi. Podobna orodja so bila že preizkušena v prejšnjih projektih in so se dobro izkazala.
Za razliko od drugih križarskih raket je moral izdelek SLAM nositi ne eno bojno glavo, ampak 16 ločenih bojnih glav. Termonuklearni naboji z zmogljivostjo 1,2 Mt so bili nameščeni v osrednji predel trupa in so jih morali spuščati enega za drugim. Izračuni so pokazali, da spuščanje naboja z višine 300 m resno omejuje njegovo učinkovitost in ogroža tudi nosilno raketo. V zvezi s tem je bil predlagan izviren sistem za streljanje bojnih glav. Predlagano je bilo, da se blok ustreli in pošlje na cilj po balistični poti, kar je omogočilo detonacijo na optimalni višini, prav tako pa je raketi ostalo dovolj časa za izhod.
Preizkusi modela SLAM v vetrovniku, 22. avgust 1963. Fotografija NASA
Raketa naj bi vzletela iz stacionarnega ali mobilnega izstreljevalnika s tremi zagonskimi motorji na trda goriva. Ko je dosegel zahtevano hitrost, se lahko vzdrževalnik vklopi. Kot slednji je bil upoštevan obetaven izdelek Laboratorija Lawrence. Morala je ustvariti jedrski motor ramjet z zahtevanimi parametri potiska.
Po izračunih bi lahko imela raketa SLAM s programom Pluton skoraj neomejen doseg letenja. Pri letenju na višini 300 m je izračunani doseg presegel 21 tisoč km, na največji nadmorski višini pa 182 tisoč km. Največja hitrost je bila dosežena na visoki nadmorski višini in presegla M = 4.
Projekt LTV SLAM je predvideval izvirno metodo bojnega dela. Raketa naj bi vzletela s pomočjo zagonskih motorjev in šla do cilja ali pa na vnaprej določeno območje zadrževanja. Visok doseg visokogorskega leta je omogočil izstrelitev ne le tik pred napadom, ampak tudi v ogroženem obdobju. V slednjem primeru je morala raketa ostati na danem območju in počakati na ukaz, po prejemu pa ga je treba poslati na tarče.
Predlagano je bilo, da se največji možni del leta izvede na visoki nadmorski višini in visoki hitrosti. Pri približevanju območju odgovornosti sovražnikove zračne obrambe naj bi se raketa spustila na višino 300 m in jo usmerila na prvega od dodeljenih ciljev. Pri prehodu zraven je bilo predlagano, da se prva bojna glava spusti. Poleg tega bi lahko raketa zadela še 15 sovražnikovih ciljev. Po izrabi streliva bi lahko izdelek SLAM, opremljen z jedrskim motorjem, padel na drugo tarčo in postal tudi atomska bomba.
Izkušen motor Tory II-A. Fotografija Wikimedia Commons
Resno sta bili obravnavani še dve možnosti za povzročanje škode sovražniku. Med letom s hitrostjo M = 3, 5 je raketa SLAM ustvarila močan udarni val: med letom na nizki nadmorski višini je predstavljala nevarnost za zemeljske objekte. Poleg tega je predlagani jedrski motor odlikoval izredno močan sevalni "izpuh", ki lahko okuži območje. Tako bi lahko raketa škodovala sovražniku, če bi letela nad njegovim ozemljem. Ko je spustil bojno glavo 16, je lahko nadaljeval letenje in šele potem, ko je zmanjkalo jedrskega goriva, je lahko zadel zadnji cilj.
Projekt Pluton
Laboratorij Lawrence naj bi v skladu s projektom SLAM na osnovi jedrskega reaktorja ustvaril ramjetni motor. Ta izdelek je moral imeti premer manjši od 1,5 m in dolžino približno 1,63 m. Da bi dosegli želene lastnosti delovanja, je moral motorni reaktor pokazati toplotno moč 600 MW.
Načelo delovanja takega motorja je bilo preprosto. Vstopni zrak skozi dovod zraka je moral vstopiti neposredno v jedro reaktorja, segreti in iztisniti skozi šobo, kar je ustvarilo potisk. Vendar se je izvajanje teh načel v praksi izkazalo za izredno težko. Najprej je prišlo do težav z materiali. Tudi toplotno odporne kovine in zlitine niso mogle prenesti pričakovanih toplotnih obremenitev. Odločeno je bilo, da se nekateri kovinski deli jedra zamenjajo s keramiko. Materiale z zahtevanimi parametri je naročil Coors Porcelain.
V skladu s projektom je jedro jedrskega motorja s krožnim curkom imelo premer 1,2 m in dolžino nekaj manj kot 1,3 m. Predlagano je bilo, da se vanj postavi 465 tisoč gorivnih elementov na keramično podlago, izdelano v obliki keramike cevi dolžine 100 mm in premera 7,6 mm … Kanali znotraj in med elementi so bili namenjeni prehodu zraka. Skupna masa urana je dosegla 59,9 kg. Med delovanjem motorja bi morala temperatura v jedru doseči 1277 ° C in se zaradi pretoka hladilnega zraka vzdrževati na tej ravni. Nadaljnje zvišanje temperature za le 150 ° bi lahko povzročilo uničenje glavnih strukturnih elementov.
Vzorci ploščic
Najtežji del projekta SLAM je bil nenavaden motor, ki ga je bilo treba najprej preveriti in natančno prilagoditi. Laboratorij Lawrence je posebej za testiranje nove opreme zgradil nov preskusni kompleks s površino 21 kvadratnih metrov. km. Eden prvih je bil stoj za preskušanje ramjetnih motorjev, opremljenih z dovodom stisnjenega zraka. V rezervoarjih je bilo 450 ton stisnjenega zraka. Na razdalji od položaja motorja je bilo postavljeno poveljniško mesto z zakloniščem, namenjenim dvotedenskemu bivanju preizkuševalcev.
Tory II-A, pogled od zgoraj. Fotografija Globalsecurity.org
Gradnja kompleksa je trajala dolgo. Hkrati so strokovnjaki pod vodstvom T. Merkle razvili projekt motorja za prihodnjo raketo in ustvarili tudi prototipno različico za klopne teste. V zgodnjih šestdesetih letih je to delo pripeljalo do izdelka pod kodnim imenom Tory II-A. Sam motor in veliko število pomožnih sistemov so postavili na železniško ploščad. Dimenzije motorja niso ustrezale zahtevam kupca, a tudi v tej obliki bi lahko prototip pokazal svoje zmogljivosti.
14. maja 1961 je bil prvi in zadnji poskusni zagon motorja Tory II-A. Motor je deloval le nekaj sekund in razvil potisk precej manjši od tistega, ki je potreben za raketo. Kljub temu je potrdil temeljno možnost izdelave jedrskega motorja s krožnim curkom. Poleg tega je bil razlog za zadržan optimizem: meritve so pokazale, da so dejanske emisije motorja bistveno nižje od izračunanih.
Kot rezultat testiranja Tory II-A se je začel razvoj izboljšanega motorja B. Novi izdelek Tory II-B naj bi imel prednosti pred svojim predhodnikom, vendar se je odločilo, da ga ne bodo izdelali ali preizkusili. Na podlagi izkušenj dveh projektov je bil razvit naslednji vzorec klopi - Tory II -C. Od prejšnjega prototipa se je ta motor razlikoval po zmanjšanih dimenzijah, kar ustreza omejitvam raketnega ogrodja. Hkrati je lahko pokazal lastnosti, ki so blizu tistim, ki jih zahtevajo razvijalci SLAM.
Maja 1964 je bil motor Tory II-C pripravljen na prvo preizkusno vožnjo. Preverjanje naj bi potekalo v prisotnosti predstavnikov poveljstva letalskih sil. Motor je bil uspešno zagnan in je deloval približno 5 minut, pri čemer je porabil ves zrak na stojalu. Izdelek je razvil moč 513 MW in proizvedel potisk nekaj manj kot 15,9 tone, kar pa za raketo SLAM še vedno ni bilo dovolj, je pa projekt približalo trenutku nastanka jedrskega motorja ramjet z zahtevanimi lastnostmi.
Aktivno območje poskusnega motorja. Fotografija Globalsecurity.org
Strokovnjaki so opazili uspešne teste v bližnjem lokalu, naslednji dan pa so začeli delati na naslednjem projektu. Novi motor, ki je bil pogojno poimenovan Tory III, naj bi v celoti ustrezal zahtevam kupca in dal raketi SLAM želene lastnosti. Po ocenah tistega časa bi poskusna raketa s takšnim motorjem lahko prvič poletela v letih 1967-68.
Težave in slabosti
Testi polnopravne rakete SLAM so bili še vedno stvar daljne prihodnosti, vendar je naročnik v osebi Pentagona že imel neprijetna vprašanja o tem projektu. Kritizirali so tako posamezne komponente rakete kot njen koncept kot celoto. Vse to je negativno vplivalo na možnosti projekta, dodaten negativen dejavnik pa je bila razpoložljivost uspešnejše alternative v obliki prvih medcelinskih balističnih raket.
Prvič, novi projekt se je izkazal za pretirano dragega. Raketa SLAM ni vključevala najcenejših materialov, razvoj motorja zanjo pa je postal ločen problem za finančnike Pentagona. Drugi očitek je bil glede varnosti izdelkov. Kljub spodbudnim rezultatom programa Pluton so motorji serije Tory onesnažili teren in predstavljali nevarnost za njihove lastnike.
Zato je sledilo vprašanje območja za preskušanje prihodnjih prototipnih raket. Naročnik je zahteval, da se izključi možnost, da bi raketa zadela območja naselij. Prvi je bil predlog za privezane teste. Predlagano je bilo, da se raketo opremi s privezanim kablom, povezanim s sidrom na tleh, okoli katerega bi lahko letela v krogu. Vendar je bil tak predlog zavrnjen zaradi očitnih pomanjkljivosti. Potem je nastala ideja o poskusnih poletih čez Tihi ocean na območju približno. Zbudi se. Ko je zmanjkalo goriva in dokončal let, je morala raketa potoniti na velike globine. Ta možnost tudi vojski ni povsem ustrezala.
Motor Tory II-C. Fotografija Globalsecurity.org
Skeptičen odnos do nove križarske rakete se je pokazal na različne načine. Na primer, okrajšava SLAM se je od določenega časa začela dešifrirati kot Slow, Low And Messy - "Počasno, nizko in umazano", kar kaže na značilne težave raketnega motorja.
1. julija 1964 se je Pentagon odločil zapreti projekta SLAM in Pluton. Bili so predragi in zapleteni ter niso bili dovolj varni, da bi uspešno nadaljevali in dosegli želene rezultate. Do takrat je bilo za program razvoja strateške križarske rakete in motorja zanjo porabljenih približno 260 milijonov dolarjev (več kot 2 milijardi dolarjev v trenutnih cenah).
Izkušene motorje so odstranili kot nepotrebne, vso dokumentacijo pa poslali v arhiv. Vendar so projekti prinesli nekaj resničnih rezultatov. Nove kovinske zlitine in keramika, razvite za SLAM, so bile kasneje uporabljene na različnih področjih. Kar se tiče samih idej o strateški križarjeni raketi in jedrskem motorju s hitrim curkom, so se občasno razpravljali na različnih ravneh, vendar niso bili več sprejeti za izvajanje.
Projekt SLAM bi lahko privedel do nastanka edinstvenega orožja z izjemnimi lastnostmi, ki bi lahko resno vplivalo na udarni potencial ameriških strateških jedrskih sil. Pridobitev takšnih rezultatov pa je bila povezana s številnimi težavami različne narave, od materialov do stroškov. Posledično sta bila projekta SLAM in Pluton opuščena v prid manj drznega, a preprostega, cenovno ugodnega in poceni razvoja.
