Aérospatial

Les tentatives américaines et soviétiques de développement d'un avion à propulsion nucléaire se sont soldées par un échec

Les tentatives américaines et soviétiques de développement d'un avion à propulsion nucléaire se sont soldées par un échec

dans le Années 1950, les gens rêvaient d'utiliser l'énergie nucléaire pour alimenter toutes sortes de transports - des voitures aux avions en passant par les dirigeables. Aux États-Unis, le père du réacteur nucléaire, Enrico Fermi, a envisagé un avion à propulsion nucléaire, tandis qu'en URSS, le concepteur en chef de la bombe atomique soviétique, Aleksandr Kurchatov, pensait qu'un «avion lourd» à propulsion nucléaire pouvait être construit.

Un bombardier à propulsion nucléaire semblait une évidence car il pouvait théoriquement rester en l'air indéfiniment, offrant un moyen de dissuasion efficace contre une attaque nucléaire. Les États-Unis et l'Union soviétique ont fait des recherches sur les avions à propulsion nucléaire, mais aucun des deux pays n'a développé une version en service actif en raison de problèmes inhérents à la conception. Celles-ci comprenaient la protection des équipages aériens et au sol contre les radiations et les effets possibles d'un accident.

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À ce jour, aucun avion civil à propulsion nucléaire n'a jamais été créé.

Moteurs à réaction à propulsion nucléaire

Dans Mai 1946, l'US Air Force a lancé le programme NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft). Dans 1951, La NEPA a été supplantée par le programme de propulsion nucléaire aéronautique (ANP), géré par la Commission de l'énergie atomique.

ANP a étudié deux types différents de moteurs à réaction à propulsion nucléaire: le Direct Air Cycle de General Electric et le Indirect Air Cycle de Pratt & Whitney.

Dans le programme Direct Air Cycle, basé à Evendale, Ohio, l'air était aspiré directement à travers le noyau nucléaire, où il était chauffé, puis envoyé à travers une turbine et évacué par les gaz d'échappement sous forme de poussée. L'inconvénient de cette conception était que l'air était irradié et laissait une traînée de particules radioactives dans le sillage de l'avion.

La méthode du cycle indirect de l'air, qui était basée près de Middletown, dans le Connecticut, utilisait un échangeur de chaleur, où la chaleur du réacteur nucléaire chauffait de l'eau sous pression ou du métal liquide. Ceci, à son tour, chauffait l'air qui se déplaçait à travers une turbine et sortait de l'échappement, fournissant une poussée.

Alors que la méthode indirecte était la plus sûre des deux, son programme n'a jamais été en mesure de produire du matériel prêt pour le vol avant l'annulation du programme.

L'expérience du réacteur d'avion

Alors que la propulsion se résumait à la méthode Direct, un réacteur capable de voler à bord d'un avion était toujours nécessaire. L'expérience américaine sur les réacteurs d'aéronefs (ARE) a été créée pour développer un réacteur nucléaire à haute densité de puissance et à haute température de sortie destiné à être utilisé sur un avion.

La conception sur laquelle les chercheurs se sont décidés est devenue le premier réacteur à sel fondu (MSR). Il a utilisé du sel de fluorure fondu (NaF-ZrF4-UF4) comme combustible et modéré par l'oxyde de béryllium (BeO). Le réacteur a atteint une température maximale de 860 ° C et un pic de 2,5 MWe.

Le projet MX-1589

Maintenant qu'un système de propulsion et un réacteur avaient été créés, un avion était nécessaire pour tester. Sur 5 septembre 1951, l'armée de l'air a attribué un contrat à Convair pour piloter un réacteur nucléaire à bord de son avion Convair B-36 Peacemaker.

Convair est le résultat d'une fusion entre Consolidated Aircraft et Vultee Aircraft. Dans 1953, Convair a été acheté par General Dynamics et est devenu l'une de ses divisions.

Le B-36 Peacemaker était un bombardier stratégique qui a été piloté par l'US Air Force à partir de 1948 à 1959. Entre 1948 et 1955, le B-36 était le principal véhicule de livraison d'armes nucléaires du Strategic Air Command (SAC), mais a été remplacé par le Boeing B-52 Stratofortress à réaction. Tout sauf cinq Les artisans de paix ont été mis au rebut.

À 230 pi (70,1 mètres), le B-36 avait la plus longue envergure de tous les avions de combat jamais construits, et c'était le premier bombardier capable de transporter l'une des bombes nucléaires américaines de l'intérieur de son quatre bombarder les baies sans avoir besoin de modification.

Le Peacemaker avait une gamme de 10 000 mi (16 000 km), une charge utile maximale de 87 200 livres (39 600 kg), et il était capable de voler intercontinental sans ravitaillement.

L'avion d'essai nucléaire NB-36H (NTA) a été créé pour étudier les exigences de blindage d'un réacteur nucléaire aéroporté. Il avait un cockpit modifié et un nez surélevé, et de Juillet 1955 à Mars 1957, il a volé un total de 47 fois sur l'ouest du Texas et le sud du Nouveau-Mexique.

Alors que le réacteur, baptisé Aircraft Shield Test Reactor (ASTR), était opérationnel, il n'a pas alimenté l'avion. La nouvelle des vols a été divulguée à la Russie, qui l'a mal interprétée comme un test réussi d'un moteur à propulsion nucléaire, ce qui a incité les Soviétiques à redoubler d'efforts pour produire un avion concurrent.

Les Russes ont proposé un avion d'essai, "Aircraft 119", ou LAL (Letayushchaya atomnaya laboratoriya), qui se traduit par «le Flying Atomic Laboratory». Surnommé The Swallow, l'engin était un turbopropulseur à quatre moteurs modifié Tu-95 (nom de code OTAN Bear) qui était le plus gros bombardier soviétique à l'époque.

À l'été de 1961, tout comme lors des essais américains, The Swallow a pris son envol avec le réacteur à bord, mais n'assurant aucune propulsion.

Dans Septembre 1959, les premiers missiles balistiques intercontinentaux sont entrés en service et ont éliminé le besoin d'un avion à propulsion nucléaire. Sur 26 mars 1961 le nouveau président, John F. Kennedy, a annulé le programme d'avions à propulsion nucléaire, invoquant son coût élevé et le fait qu'aucun réacteur capable de voler n'avait été produit.

Moteurs à réaction à propulsion nucléaire

Dans 1956, le programme ANP a fait fonctionner des réacteurs à réaction General Electric J47 modifiés à l'énergie nucléaire à partir d'un ensemble d'essai de réacteur appelé expérience 1 du réacteur à transfert de chaleur (HTRE-1).

HTRE-1 utilisait des barres de commande verticales, tandis qu'un successeur, HTRE-2, comportait un noyau amovible. Le HTRE-3 avait des barres de commande horizontales qui étaient mieux adaptées à une cellule.

Aujourd'hui, vous pouvez voir les réacteurs HTRE-2 et HTRE-3 déclassés et les ensembles de test à l'installation expérimentale Breeder Reactor I du laboratoire national de l'Idaho.

En marge de l'histoire des avions à propulsion nucléaire, l'armée américaine a envisagé de résoudre le problème du blindage en employant des équipages âgés pour piloter les avions à propulsion nucléaire. Ils pensaient que l'équipage mourrait de causes naturelles avant que les effets des radiations ne puissent les tuer.


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