Полет на ядре

Полет на ядре

В завершение этой главы хочу обратить внимание читателя на малоизвестный факт, относящийся к теме радиационной безопасности. В период перестройки у нас появилось немало людей, которых уверили в том, что Советский Союз был подобием дикаря, размахивающего ядерной дубинкой на страх всем народам, и прежде всего своему собственному.

(Напомню: использовали атомную «дубину» только США, они же угрожали пустить ее в действие, даже подготовив секретные планы атомной бомбардировки десятков наших городов.)

Как было в действительности, можно отчасти судить по тому, как у нас был подготовлен «полет на ядре». Об этом я узнал полтора десятилетия назад. Нет, в СССР не собирались повторить подвиг барона Мюнхгаузена. Хотя некоторая фантастичность была в проекте, который начали в полнейшем секрете разрабатывать почти полвека назад. В наше время подобным образом намечается добраться до Марса.

Конечно же, имеется в виду не пушечное ядро, а распадающиеся ядра — атомные.

…В XX веке научно-технический прогресс во всем мире шел как бы двумя параллельными путями: тайным и явным. В нашей стране «открытые» ученые, крупнейшие инженеры выступали по радио и телевидению, о них писали журналисты. Страна знала своих замечательных интеллектуалов, славила их, награждала.

Однако существовал и другой, незримый поток идей и разработок. Именно он приносил самые яркие — в прямом и переносном смысле — сенсации: взрывы атомных бомб, взлеты космических ракет. «Закрытых» специалистов обслуживали крупнейшие промышленные комплексы, научно-исследовательские центры, целые города, не нанесенные на топографические карты.

Об одном из удивительных достижений «секретной» науки и техники мне довелось услышать в Перми на предприятии «Авиадвигатель». Здесь создали «железное сердце» знаменитого боевого МиГа.

Можно было ожидать, что у тех, кто способен сконструировать высококлассный авиадвигатель — сгусток новейших технологий, инженерных решений, — есть в запасе немало историй о смелых идеях, фантастических проектах. Однако в случае, о котором пойдет речь, пермяки едва ли не первыми в нашей стране потерпели сокрушительное поражение на «экологическом фронте».

…В 50-е годы тема мирного использования атомной энергии была очень модной. В научно-популярных журналах с вполне обоснованной гордостью сообщали о первой в мире нашей АЭС. Весьма интересные сведения содержались и о перспективах космонавтики. В частности, А.А. Штернфельд утверждал, что «искусственные спутники Земли обязательно будут использоваться как строительные площадки для космических кораблей» с атомными двигателями. И давалось пояснение: «Запуск таких ракет с поверхности земли может иметь нежелательные последствия ввиду их радиоактивного действия. Старт же с искусственного спутника позволит избежать действия ракетной струи на земную поверхность и атмосферу».

Отметим уникальную для того времени ссылку на вредные экологические последствия крупного технического проекта. Ведь и в более поздние годы наши «закрытые» ученые и «оборонщики» считали возможным проводить атомные исследовательские взрывы в атмосфере. Большинство специалистов явно недооценивало радиационную опасность. Наконец, учтем строжайшую цензуру, которой подвергалась любая информация, связанная с атомными и ракетными проектами. Критические замечания в адрес подобного двигателя, видимо, вообще появились только потому, что он представлялся для «блюстителей тайны» слишком уж экзотическим, если не сказочным.

Но именно тогда несколько инженеров-конструкторов из пермского «Авиадвигателя» преисполнились решимостью «сказку сделать былью». Возглавлял их Н.М. Цыпурин. Он был уверен, что вполне возможно реализовать дерзкую идею авиационного атомного мотора. Предназначался он по первоначальному замыслу для стратегической авиации.

В 1959 году для разработки этой идеи в столичный НИИ-1 из Перми прибыла группа молодых инженеров (В. Блинов, Т. Васина-Семенова, П. Гонин, В. Диканев, А. Зотов, В. Копотев, Ю. Рыбакин, Ю. Хлебников и другие). Научным руководителем проекта был назначен М.В. Келдыш — будущий президент АН СССР. После первых встреч он убедился, что к энтузиазму авиаконструкторов необходимо добавить знания по ядерной физике и соответствующим технологиям. Решено было действовать так: с утра разрабатывать проект, а вечером слушать лекции.

Похоже, каждый из группы находился «под колпаком» (проект был строго секретным). Когда к одному из них у гостиницы «Останкино» обратились индусы с просьбой сфотографироваться вместе (он благоразумно отказался), то несколько позже ему пришлось доказывать «компетентным органам», что пятнышко на лбу у него от рождения, а на языке хинди он знает лишь популярное «хинди руси пхай, пхай». Все быстро утряслось.

…Принципиальная схема двигателя была не слишком сложна. Его основу составляли тепловыделяющие элементы — ТВЭЛы: графито-урановые стержни, которые пронизаны капиллярами, изнутри покрытыми радиоактивными изотопами.

Жидкое топливо, нагретое энергией радиоактивного распада, поступало в камеру сгорания, вспыхивало, и струя раскаленного газа создавала реактивную тягу. Но «гладко было на бумаге»! Постоянно возникали трудные вопросы: как сделать графитовые ТВЭЛы способными выдерживать высокие давления? Как обеспечить необходимый температурный градиент по сечению реактора? Как надежнее регулировать ядерный процесс? Как избежать аварийных ситуаций? Какие использовать материалы, способные противостоять интенсивному облучению?..

Обсуждения и споры продолжались до поздней ночи. А утром — снова за работу. Келдыш шутил: «Вот уж эти пермяки: уши соленые, а головы светлые!»

За несколько месяцев удалось решить все главные проблемы, провести расчеты компоновки схемы. И в один прекрасный день — указанный в задании — проект представили на «высший суд» авторитетнейших специалистов.

Совещание вел И.В. Курчатов. Присутствовали: С.П. Королев, В.П. Глушко, М.В. Келдыш и другие знатоки космической, авиационной и атомной техники. Интерес к оригинальной разработке был огромный.

Докладывал Цыпурин. Затем началось обсуждение. Подчеркивались сильные, а также уязвимые и недоработанные стороны проекта. Но в общем он оценивался как весьма перспективный.

— Такие бы двигатели да на ракету! — сказал Королев. — Тогда и Луна и Марс — в наших руках.

Заключительное слово произнес Курчатов. Худой, с болезненным, желтым лицом, он окинул зал пронзительным взглядом:

— Работа выполнена большая, грамотно и основательно. Пермяки молодцы. Однако есть одно «но»… Вы подумали о защите населения, на головы которого падут радиоактивные выбросы двигателя?

В принципе разработчики поднимали этот вопрос и намечали некоторые конструктивные решения для уменьшения количества этих выбросов. Но Курчатов категорически заявил:

— Ни грамма радиоактивных веществ в атмосферу!

Он был непреклонен. Не поддержал предложение о создании опытного образца и проведении испытаний в атмосфере. Рассуждал так: «Представьте себе, что конструкция двигателя будет удачной. И тогда вслед за экспериментальным самолетом полетят другие. В мире начнется гонка ядерных моторов. А что делает радиация с человеком, я знаю на собственном печальном опыте… Придумайте надежную систему защиты, иначе моя рука не поднимается дать „добро“ проекту».

На том и порешили.

Группа вернулась в Пермь. Работа над атомным авиадвигателем продолжалась. Теперь главным образом искали теоретические и конструктивные решения проблемы нейтрализации вредных отбросов. Разрабатывались специальные замкнутые контуры, фильтры. Система эффективной защиты получалась сложной и тяжелой, что сводило на нет все преимущества такого двигателя перед обычным. А вскоре, в I960 году, умер Курчатов. Хрущев не поддержал идею развития стратегической авиации, на которую, в сущности, и был рассчитан пермский проект. Работы над атомным реактивным мотором были прекращены, группа расформирована, а увесистые тома отчетов оказались наглухо замурованными в спецархивах.

Так закрылась одна интересная страница в истории отечественной авиационной техники. Рассказал ее мне участник событий Павел Карпович Гонин. По его словам, накопленный опыт «мозгового штурма», поисков неординарных решений пригодился участникам группы в дальнейшем при создании высококлассных самолетных моторов.

Возможно, это был первый в нашей стране крупный инженерный проект, «зарубленный» по соображениям экологической безопасности (имея в виду слова Курчатова). Тем не менее он возродился через четверть века.

…В Москве, в одном из отделов Российского научного центра Курчатовского института, стоит сравнительно небольшой — в полтора человеческих роста и в три обхвата — аппарат: физическая модель ядерного реактивного двигателя. Предполагается, что примерно такой будет на пилотируемом марсианском комплексе.

По мнению одного из разработчиков аппарата, В. А. Павшука, только использование атомной энергии позволит совершить космический перелет продолжительностью 665 суток, побывать в течение месяца на орбите искусственного спутника Марса и вернуться на Землю. Данная установка создаст реактивную тягу для преодоления силы земного притяжения и последующих маневров, а также обеспечит бортовые системы электрической и тепловой энергией.

Преимущества полета «на ядре»: максимальные мощности при минимальных размерах (в сравнении с установками других типов), наиболее компактное топливо — твердый раствор карбидов урана, ниобия, циркония. Наименьшая масса одного модуля: 50–70 т (предполагается использовать связку из 3–4 модулей). Общая масса пилотируемого комплекса порядка 1000 т. Его сборка будет производиться на околоземной орбите. Отсюда же он стартует в межпланетный полет. Тем самым исключаются любые вредные экологические влияния на биосферу.

Можно было бы считать создание проекта ядерной энергодвигательной установки для полета к Марсу достойным завершением давнего начинания молодых энтузиастов из «Авиадвигателя», если бы не одно обстоятельство: никто из пермских конструкторов не знал о современных разработках реактивного ядерного двигателя, а создатели марсианского комплекса не были знакомы с проектом пермяков.

Так проявляется одна из непривлекательных черт «закрытой науки»: разобщенность усилий творческих коллективов, если они не сорганизованы свыше. Хотя, конечно же, накопленный интеллектуальный потенциал повышает общий научно-технический уровень страны. В этом смысле даже погребенные в архивах и забытые труды косвенно сказываются на квалификации специалистов. Формируется атмосфера, благоприятствующая высокому профессионализму, постановке и решению сложнейших проблем.