1 марта Владимир Путин в послании Федеральному собранию заявил, что в России успешно идет разработка новейших систем вооружения, качественно превосходящих как уже существующие, так и перспективные образцы, разрабатываемые в различных странах.
Среди анонсированных новинок – межконтинентальная баллистическая ракета "Сармат", глубоководный быстроходный аппарат большой дальности, гиперзвуковая ракета "Кинжал" и т. п.
Однако наибольшее внимание интересующейся высокими технологиями публики привлекло заявление о разработках крылатой ракеты с ядерной установкой, обладающей благодаря этому практически неограниченным (по сравнению с существующими образцами крылатых ракет) радиусом действия.
"В конце 2017 года на центральном полигоне Российской Федерации состоялся успешный пуск новейшей российской крылатой ракеты с ядерной энергетической установкой. В ходе полета энергоустановка вышла на заданную мощность, обеспечила должный уровень тяги", – заявил Путин.
По словам президента России, благодаря своим уникальным характеристикам новая крылатая ракета, способная нести в том числе и ядерную боеголовку, в состоянии преодолеть как существующие, так и разрабатываемые в других странах системы противоракетной и противовоздушной обороны. Однако фактическое значение подобной технологии может выйти далеко за рамки чисто военной сферы – если, конечно, Путина поняли правильно, и он сам ничего не напутал.
Немного теории
Все реактивные и ракетные двигатели, используемые сегодня на практике, действуют по одному и тому же принципу: энергию они получают за счет сгорания топлива, а реактивную тягу создают продукты этого сгорания, разогревающиеся в процессе до высокой температуры и под большим давлением выбрасывающиеся через сопло.
Это довольно простая и удобная схема: одно и то же вещество фактически является сначала источником энергии, а затем и рабочим телом, за счет извержения которого аппарат ускоряется. Проблема состоит в том, что такие двигатели обладают ограниченным запасом свободного хода, зависящим от запасов топлива на борту ракеты.
О том, что энергоноситель и рабочее тело можно разделить, инженеры задумались уже давно. Дело в том, что в теории газ, который будет выбрасываться через сопло двигателя, можно разогреть не только за счет энергии сгорания топлива, но и, к примеру, за счет энергии распада атомного ядра.
Проще говоря, рабочее тело (да хотя бы обычный воздух из атмосферы!) можно подать в раскаленные недра реактора, где оно разогреется до температуры в тысячи градусов – до такой же, как и в обычном реактивном двигателе.
Ядерные процессы, как известно, обладают колоссальной эффективностью в плане соотношения выделяющейся энергии к массе используемого топлива. Соответственно, ракета, приводящаяся в движение ядерной энергией, в теории способна обладать в десятки (если не в сотни!) раз большим запасом хода, чем химические аналоги.
Не удивительно, что созданием такого двигателя активно интересовались в свое время и в США, и в СССР. В 60-70-х годах прошлого века были даже построены рабочие образцы таких двигателей (NERVA в США и РД-0410 в СССР), однако дальше стендовых испытаний дело не зашло. Если России действительно удалось поднять в воздух крылатую ракету на ядерной тяге, то это может означать, что в сфере ракетной техники произошел настоящий прорыв.
Так что же изобрели русские?
К сожалению, речь Владимира Путина носила достаточно общий характер и в целом не позволяет сделать однозначного вывода о том, что такой прорыв действительно состоялся. Ключевая проблема заключена в терминологии.
В своей речи Владимир Путин употребил термин "ядерная энергетическая установка". Это устройство часто путают с ядерным ракетным двигателем, принцип работы которого мы описали выше, но это – совсем разные устройства.
Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) – это, вообще говоря, обычный ядерный реактор, достаточно компактный для установки на летательный аппарат – например, космический корабль. Как и любой ядерный реактор, ЯЭУ производит электроэнергию, которая затем может расходоваться на питание бортовых электросистем или, к примеру, питать электрический ракетный двигатель (типа того, о котором мы писали здесь). В таком двигателе вообще ничего не нагревается: рабочим телом там выступают заряженные частицы, ускоряемые в электромагнитном поле. Однако такие двигатели отличаются очень малой тягой, и использовать их на Земле, например в крылатой (или даже баллистической) ракете, невозможно.
Стоит отметить, что в России уже давно идет разработка ядерных энергетических установок для космических целей. Представить первый рабочий образец такой установки обещали, кстати, как раз в 2018 году.
Однако в своей речи Путин говорил о том, что именно ядерная установка "обеспечила достаточный уровень тяги" – то есть, похоже, речь идет именно о ядерном ракетном двигателе. Такие работы, к слову, в России тоже ведутся с 2010 года. Возможно, они, наконец, увенчались успехом?
К слову, в феврале 2018 года появились сообщения о том, что НАСА возобновляет работу над проектом ядерного ракетного двигателя – в общем русле программы пилотируемого полета на Марс. И вот через несколько недель Путин делает заявление о том, что у России такой двигатель уже есть…
Фейк?
Ряд обозревателей уже успели предположить, что президент России, говоря о новой технологии, выдал желаемое за действительное. Так, профессор авиационной и космической техники Мюнхенского технического университета Роберт Шмукер в интервью Deutsche Welle назвал заявления Путина "бахвальством". "Эта вещица была бы слишком тяжелой. Не могу себе представить, что они могут создать маленький летающий ядерный реактор", – заявил профессор.
Дело, конечно, не только в весе установки, но и в целом ряде других технических сложностей, с которыми связано создание ядерного ракетного двигателя. Именно эти сложности в свое время "погубили" соответствующие проекты США и СССР.
Одна из них заключается в следующем. Наиболее простым способом разогреть газ в двигателе – напрямую "обдувать" им тепловыделяющие сборки реактора. Такие ядерные двигатели еще называют прямоточными. Но проблема состоит в том, что в результате этого газ станет крайне радиоактивным, и ракета с ядерным двигателем будет своего рода "маленьким летающим Чернобылем", который нанесет колоссальный ущерб экологии всех стран, над территорией которых будет пролетать. Именно поэтому ядерные "прямоточники" никогда всерьез не планировали использовать на Земле, разрабатывая их в первую очередь для космических полетов.
В теории, конечно, эту проблему можно обойти, если нагревать газ не непосредственно от топливных сборок, а передавать тепло через "посредника" – первичный охлаждающий контур, как это делается в реакторах АЭС. Однако в результате эффективность теплопередачи снизится, а вес двигателя существенно возрастет. Есть и еще одно решение: все-таки преобразовывать тепло реактора в электрическую энергию, а затем уже это электричество использовать для разогрева рабочего тела. Однако ни СССР, ни США в свое время решить эти проблемы толком не удалось.
Остается лишь сожалеть о том, что Владимир Путин не рассказал о новой технологии хотя бы чуточку подробнее…
А пока СМИ уже усмотрели скандальные подробности: оказалось, что в презентации "новейших разработок" использованы видеозаписи… 10-летней давности. Правда, речь идет о другом представленном Путиным проекте – МБР "Сармат", призванной заменить стоящую на вооружении ракету Р-36М "Сатана". Однако осадочек, как говорится, все-таки остался…
Не просто "Кузькина мать"
Путин говорил о новом ядерном ракетном приводе именно в контексте новой "гонки вооружений". По его словам, новая крылатая ракета, обладая неограниченным запасом хода, способна попросту игнорировать любые системы перехвата, включая разрекламированную систему ПРО США. Если в арсенале России действительно есть (или скоро появится) крылатая ракета на атомной тяге, то Соединенным Штатам действительно есть, о чём беспокоиться.
Дело в том, что современные системы ПРО "заточены" на то, чтобы "ловить" именно межконтинентальные баллистические ракеты на определенных участках их траектории. Но ракеты на атомной тяге летят на других траекториях – а точнее, они могут лететь до цели почти по какой угодно траектории, на сверхмалых высотах, недоступных для радаров, облетать районы, где установлены системы обнаружения и перехвата и т.п.
Самое интересное состоит в том, что если у России и правда есть подобная технология, то это не увеличивает, а сокращает вероятность возникновения ядерной войны с участием России. Ракета, неуязвимая для систем ПРО, является гарантом того, что Россия сможет нанести удар возмездия – и существенно уменьшит желание кого-либо махать вблизи РФ "ядерной дубинкой". Сама же Россия вряд ли решится первой применить ядерное оружие. Ее собственная система ПРО недостаточно совершенна для того, чтобы предотвратить ответный массированный ракетный удар стран НАТО, и российские лидеры не могут этого не осознавать.
Однако важно понимать: ядерный ракетный двигатель – это не только новое слово в военном деле, но и существенный прорыв в ракетной технике как таковой. Новое поколение ракет, в частности, открывает перед человечеством огромные перспективы в плане освоения ближайшего космоса, а также приближает нас к возобновлению пилотируемых полетов на Луну и покорению Марса.
Поэтому новость о том, что Россия отрастила "атомные крылья" все-таки можно воспринимать не только как однозначно военную тему.
Если это, конечно, правда.
