Projekt strategicznego pocisku manewrującego SLAM (USA). „Latający złom”
W latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku aktywnie poszukiwano nowych pomysłów i rozwiązań w dziedzinie broni strategicznej. Niektóre z zaproponowanych pomysłów cieszyły się dużym zainteresowaniem, ale okazały się zbyt trudne do wdrożenia i wdrożenia. Tak więc od 1955 r. Stany Zjednoczone opracowują obiecujący strategiczny pocisk manewrujący SLAM, zdolny do przenoszenia kilku głowic na odległość dziesiątek tysięcy mil. Aby uzyskać takie cechy, zaproponowano najśmielsze pomysły, ale wszystko to ostatecznie doprowadziło do zamknięcia projektu.
Pierwsze etapy
W połowie lat pięćdziesiątych rozwinęła się specyficzna sytuacja w dziedzinie broni strategicznej i pojazdów dostawczych. W związku z rozwojem systemów obrony przeciwlotniczej bombowce traciły swój potencjał, a pociski balistyczne wciąż nie były w stanie wykazać porównywalnego zasięgu lotu. Konieczne było dalsze ulepszanie rakiet i samolotów lub rozwój innych obszarów. W Stanach Zjednoczonych w tym czasie odbywało się jednoczesne badanie kilku różnych koncepcji jednocześnie.
Rakieta SLAM wyobrażona przez artystę. Rysunek Globalsecurity.org
W 1955 roku pojawiła się propozycja stworzenia nowego strategicznego pocisku manewrującego o specjalnych zdolnościach. Ten produkt miał przebić się przez obronę przeciwlotniczą wroga ze względu na prędkość ponaddźwiękową i niską wysokość lotu. Należało zapewnić możliwość autonomicznej nawigacji na wszystkich etapach lotu oraz możliwość dostarczenia wysokowydajnej głowicy termojądrowej. Osobno zastrzeżono obecność systemu łączności, który umożliwiał wycofanie atakującego pocisku w dowolnym momencie lotu.
Kilka amerykańskich firm produkujących samoloty rozpoczęło prace nad nową koncepcją. Ling-Temco-Vought uruchomił swój projekt pod roboczą nazwą SLAM, North American nazwał podobny rozwój BOLO, a Convair wymyślił projekt Big Stick. W ciągu następnych kilku lat rozwój trzech projektów przebiegał równolegle, w który zaangażowane były niektóre państwowe organizacje naukowe.
Dość szybko projektanci wszystkich firm biorących udział w programie stanęli przed poważnym problemem. Stworzenie szybkiej rakiety na małej wysokości postawiło specjalne wymagania w stosunku do układu napędowego i dużego zasięgu w dostawie paliwa. Rakieta o wymaganych parametrach okazała się niedopuszczalnie duża i ciężka, co wymagało radykalnych rozwiązań. Na początku 1957 r. pojawiły się pierwsze propozycje wyposażenia nowych pocisków w jądrowe silniki strumieniowe.
Na samym początku 1957 roku do programu podłączono Laboratorium Promieniowania Lawrence'a (obecnie Livermore National Laboratory). Miała zbadać problemy silników jądrowych i opracować pełnoprawny model tego rodzaju. Prace nad nową elektrownią prowadzono w ramach programu o kryptonimie Pluto. Dr Ted Merkle został mianowany szefem Plutona.
Układ produktu SLAM. Rysunek Merkle.com
W przyszłości trwały równolegle prace nad obiecującym silnikiem i trzema typami pocisków manewrujących. We wrześniu 1959 roku Pentagon określił najlepszą opcję dla nowego broń. Zwycięzcą konkursu został Ling-Temco-Vought (LTV) z projektem SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). To ona musiała ukończyć projekt, a następnie zbudować eksperymentalne pociski do testów, a później rozpocząć masową produkcję.
Projekt SLAM
Na nową broń nałożono specjalne wymagania, co spowodowało konieczność podjęcia najśmielszych decyzji. Konkretne propozycje przedstawione w kontekście płatowca, silnika, a nawet ładowności i jej zastosowania. Wszystko to jednak pozwoliło na spełnienie wymagań klienta.
LTV oferowało pocisk manewrujący canard o długości około 27 mi masie startowej około 27,5 t. Planowano użyć kadłuba w kształcie wrzeciona o dużej wydłużeniu, w dziobie którego umieszczono przedni ogon, oraz pośrodku i ogonie znajdowało się skrzydło delta o małej rozpiętości. Pod kadłubem, pod kątem do osi podłużnej, znajdował się wystający kubeł wlotu powietrza. Rozruchowe silniki na paliwo stałe powinny być zainstalowane na zewnętrznej powierzchni rakiety.
Według obliczeń prędkość przelotowa lotu powinna osiągnąć M=3,5, a główna część trajektorii miała wysokość zaledwie 300 m. Jednocześnie planowano wznieść się na wysokość do 10,7 km i przyspiesz do prędkości M=4,2. Doprowadziło to do poważnych obciążeń termicznych i mechanicznych oraz nałożyło specjalne wymagania na płatowiec. Ten ostatni proponowano do montażu ze stopów żaroodpornych. Zaplanowano również wykonanie niektórych fragmentów skóry z materiałów radioprzepuszczalnych o wymaganej wytrzymałości.
Schemat lotu rakiety. Rysunek Globalsecurity.org
W efekcie inżynierom udało się uzyskać wyjątkową wytrzymałość i stabilność konstrukcji, przewyższającą dotychczasowe wymagania. Z tego powodu rakieta otrzymała nieoficjalny przydomek „latający złom”. Warto zauważyć, że ten pseudonim, w przeciwieństwie do drugiego, nie był obraźliwy i wskazywał na mocne strony projektu.
Specjalna elektrownia umożliwiła zoptymalizowanie układu objętości wewnętrznych poprzez eliminację zbiorników paliwa. Nos kadłuba został umieszczony pod autopilotem, sprzętem naprowadzającym i innymi środkami. Bojowy przedział ładunkowy ze specjalnym wyposażeniem został umieszczony w pobliżu środka ciężkości. Sekcja ogonowa kadłuba zawierała jądrowy silnik strumieniowy.
Za naprowadzanie pocisku SLAM odpowiadał system typu TERCOM. Zaproponowano umieszczenie na pokładzie produktu stacji radarowej. Automatyzacja miała porównywać leżącą pod spodem powierzchnię z referencyjną i na tej podstawie korygować tor lotu. Polecenia wydano maszynom do pisania sterów dziobowych. Podobne narzędzia były już testowane w poprzednich projektach i dobrze się sprawdziły.
W przeciwieństwie do innych pocisków manewrujących, produkt SLAM miał przenosić nie jedną głowicę, ale 16 oddzielnych głowic. Ładunki termojądrowe o pojemności 1,2 Mt każdy zostały umieszczone w środkowym przedziale kadłuba i musiały być zrzucane jeden po drugim. Obliczenia wykazały, że zrzucenie ładunku z wysokości 300 m poważnie ogranicza jego skuteczność, a także zagraża wyrzutni. W związku z tym zaproponowano autorski system odpalania głowic. Zaproponowano wystrzelenie bloku i wysłanie go do celu po trajektorii balistycznej, co umożliwiło detonację na optymalnej wysokości, a także pozostawiło wystarczająco dużo czasu na odlot pocisku.
Testy modelu SLAM w tunelu aerodynamicznym, 22 sierpnia 1963. Fot. NASA
Pocisk miał wystartować ze stacjonarnej lub mobilnej wyrzutni przy użyciu trzech silników na paliwo stałe. Po uzyskaniu wymaganej prędkości można było włączyć marsz. Jako ten ostatni brano pod uwagę obiecujący produkt Laboratorium Lawrence'a. Miała stworzyć silnik jądrowy strumieniowy o wymaganych parametrach ciągu.
Według obliczeń pocisk SLAM z silnikiem programu Pluto mógł mieć prawie nieograniczony zasięg lotu. Podczas lotu na wysokości 300 m szacowany zasięg przekroczył 21 tys. km, a na maksymalnej wysokości osiągnął 182 tys. km. Prędkość maksymalna została osiągnięta na dużej wysokości i przekroczyła M=4.
Projekt LTV SLAM przewidywał oryginalną metodę pracy bojowej. Pocisk miał wystartować za pomocą odpalonych silników i skierować się w stronę celu lub udać się do wyznaczonego miejsca oczekiwania. Duży zasięg lotu na dużych wysokościach umożliwił wystrzelenie nie tylko bezpośrednio przed atakiem, ale także w okresie zagrożenia. W tym drugim przypadku pocisk musiał pozostać na danym obszarze i czekać na komendę, a po jej otrzymaniu udać się do celów.
Zaproponowano wykonanie maksymalnej możliwej części lotu na dużej wysokości z dużą prędkością. Zbliżając się do strefy odpowiedzialności obrony powietrznej przeciwnika, pocisk miał opaść na wysokość 300 m i skierować się w stronę pierwszego z wyznaczonych celów. Przechodząc obok niej, proponowano zrzucić pierwszą głowicę. Co więcej, pocisk mógł trafić kolejne 15 wrogich celów. Po zużyciu amunicji produkt SLAM, wyposażony w silnik jądrowy, mógł spaść na inny cel, a także stać się bombą atomową.
Doświadczony silnik Tory II-A. Fot. Wikimedia Commons
Poważnie rozważono również dwie inne opcje zadawania obrażeń wrogowi. Podczas lotu z prędkością M=3,5 rakieta SLAM wytworzyła potężną falę uderzeniową: podczas lotu na małej wysokości stwarzała zagrożenie dla obiektów naziemnych. Ponadto proponowany silnik jądrowy wyróżniał się niezwykle silnym „wydechem” radiacyjnym zdolnym do skażenia terenu. W ten sposób pocisk mógł zaszkodzić wrogowi, po prostu przelatując nad jego terytorium. Po zrzuceniu szesnastej głowicy mógł kontynuować lot i dopiero po opracowaniu paliwa jądrowego trafił w ostatni cel.
Projekt Pluton
Według projektu SLAM Laboratorium Lawrence miało stworzyć silnik strumieniowy oparty na reaktorze jądrowym. Produkt ten musiał mieć średnicę mniejszą niż 1,5 m przy długości około 1,63 m. Aby osiągnąć pożądaną wydajność lotu, reaktor silnikowy musiał wykazywać moc cieplną 600 MW.
Zasada działania takiego silnika była prosta. Powietrze wpływające przez wlot powietrza miało wpaść bezpośrednio do rdzenia reaktora, nagrzać się i zostać wyrzucone przez dyszę, tworząc ciąg. Jednak wdrożenie tych zasad w praktyce okazało się niezwykle trudne. Przede wszystkim był problem z materiałami. Nawet żaroodporne metale i stopy nie były w stanie sprostać oczekiwanym obciążeniom termicznym. Postanowiono zastąpić część metalowych części rdzenia ceramiką. Materiały o wymaganych parametrach zostały zamówione przez firmę Coors Porcelain.
Według projektu strefa aktywna jądrowego silnika strumieniowego miała średnicę 1,2 mi długość nieco mniejszą niż 1,3 m. Zaproponowano umieszczenie w niej 465 tysięcy elementów paliwowych na podstawie ceramicznej, wykonanej w postaci rurki ceramiczne o długości 100 mm i średnicy 7,6 mm. Kanały wewnątrz elementów i pomiędzy nimi przeznaczone były do przepływu powietrza. Całkowita masa uranu osiągnęła 59,9 kg. Podczas pracy silnika temperatura w rdzeniu musiała osiągnąć 1277 °C i być utrzymywana na tym poziomie dzięki przepływowi powietrza chłodzącego. Dalszy wzrost temperatury tylko o 150° mógłby doprowadzić do zniszczenia głównych elementów konstrukcyjnych.
Próbki płyt chlebowych
Najtrudniejszą częścią projektu SLAM był nietypowy silnik i to on musiał zostać sprawdzony i dopracowany w pierwszej kolejności. Specjalnie do testowania nowej technologii Laboratorium Lawrence zbudowało nowy obiekt testowy o powierzchni 21 metrów kwadratowych. km. Jednym z pierwszych, które się pojawiło, było stanowisko do testowania silników strumieniowych, wyposażone w zasilanie sprężonym powietrzem. Zbiorniki stojące zawierały 450 ton sprężonego powietrza. W pewnej odległości od stanowiska dla silnika umieszczono stanowisko dowodzenia wraz ze schronem, przeznaczonym na dwutygodniowy pobyt testerów.
Tory II-A, widok z góry. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Budowa kompleksu trwała długo. W tym samym czasie specjaliści kierowani przez T. Merkle opracowali projekt silnika dla przyszłej rakiety, a także stworzyli jego prototyp do testów na stanowisku. Na początku lat sześćdziesiątych prace te doprowadziły do pojawienia się produktu o nazwie kodowej Tory II-A. Na peronie kolejowym umieszczono właściwy silnik i dużą liczbę systemów pomocniczych. Wymiary silnika nie spełniały wymagań klienta, ale nawet w takiej formie prototyp mógł pokazać swoje możliwości.
14 maja 1961 r. odbyła się pierwsza i ostatnia próba silnika Tory II-A. Silnik pracował tylko przez kilka sekund i rozwijał ciąg znacznie poniżej wymaganego dla rakiety. Niemniej jednak potwierdził fundamentalną możliwość stworzenia atomowego silnika strumieniowego. Ponadto istniały powody do powściągliwego optymizmu: pomiary wykazały, że rzeczywiste emisje silnika są zauważalnie niższe niż wyliczone.
Na podstawie wyników testów Tory II-A rozpoczęto opracowywanie ulepszonego silnika z literą „B”. Nowy produkt Tory II-B miał mieć przewagę nad poprzednikiem, ale zdecydowano się go nie budować ani nie testować. Wykorzystując doświadczenia z dwóch projektów opracowano następujący model ławki - Tory II-C. Silnik ten różnił się od poprzedniego prototypu zmniejszonymi wymiarami, odpowiadającymi ograniczeniom płatowca rakiety. Jednocześnie mógł wykazywać cechy zbliżone do wymaganych przez twórców SLAM.
W maju 1964 roku silnik Tory II-C został przygotowany do pierwszego uruchomienia próbnego. Kontrola miała odbyć się w obecności przedstawicieli dowództwa Sił Powietrznych. Silnik został pomyślnie uruchomiony i pracował przez około 5 minut, wykorzystując cały zapas powietrza na stanowisku. Produkt rozwinął moc 513 MW i wytworzył ciąg prawie 15,9 t. To wciąż nie wystarczało dla rakiety SLAM, ale przybliżyło projekt do czasu stworzenia atomowego silnika strumieniowego o pożądanych właściwościach.
Strefa aktywna silnika eksperymentalnego. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Specjaliści odnotowali udane testy w najbliższym barze, a następnego dnia rozpoczęli pracę nad kolejnym projektem. Nowy silnik, o roboczym tytule Tory III, musiał w pełni sprostać wymaganiom klienta i nadać rakiecie SLAM pożądane cechy. Według ówczesnych szacunków eksperymentalna rakieta z takim silnikiem mogła wykonać swój pierwszy lot w latach 1967-68.
Problemy i wady
Testy pełnoprawnego pocisku SLAM były jeszcze kwestią odległej przyszłości, ale klient, reprezentowany przez Pentagon, miał już niewygodne pytania dotyczące tego projektu. Krytykowano zarówno poszczególne elementy rakiety, jak i jej koncepcję jako całość. Wszystko to negatywnie wpłynęło na perspektywy projektu, a dodatkowym negatywnym czynnikiem była obecność bardziej udanej alternatywy w postaci pierwszych międzykontynentalnych rakiet balistycznych.
Po pierwsze, nowy projekt okazał się zbyt kosztowny. Pocisk SLAM nie zawierał najtańszych materiałów, a opracowanie silnika do niego stało się osobnym problemem dla finansistów Pentagonu. Druga skarga dotyczyła bezpieczeństwa produktu. Pomimo zachęcających wyników testów programu Pluto, silniki serii Tory zanieczyściły okolicę i stanowiły zagrożenie dla ich właścicieli.
Stąd pytanie o teren do testowania przyszłych rakiet eksperymentalnych. Klient zażądał wykluczenia możliwości trafienia pocisku w rejony osiedli. Jako pierwsza pojawiła się propozycja prób na uwięzi. Zaproponowano wyposażenie rakiety w linkę podłączoną do kotwicy na ziemi, wokół której mogłaby latać w kółko. Jednak taka propozycja została odrzucona z powodu oczywistych niedociągnięć. Wtedy zrodził się pomysł lotów testowych nad Oceanem Spokojnym w rejonie ok. godz. Budzić. Po wyczerpaniu paliwa i zakończeniu lotu rakieta miała zatonąć na dużych głębokościach. Ta opcja również nie odpowiadała w pełni wojsku.
Silnik Tory II-C. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Sceptycyzm wobec nowego pocisku manewrującego przejawiał się na różne sposoby. Na przykład od pewnego czasu skrót SLAM zaczął być rozszyfrowywany jako Slow, Low And Messy - „Slow, low and dirty”, wskazujący na charakterystyczne problemy silnika rakietowego.
1 lipca 1964 roku Pentagon zdecydował o zamknięciu projektów SLAM i Pluto. Były zbyt drogie i skomplikowane, a także niewystarczająco bezpieczne, aby z powodzeniem kontynuować pracę i uzyskać wymagane rezultaty. Do tego czasu na program rozwoju strategicznego pocisku manewrującego i jego silnika wydano około 260 milionów dolarów (ponad 2 miliardy w cenach bieżących).
Doświadczone silniki zostały zutylizowane jako niepotrzebne, a cała dokumentacja trafiła do archiwum. Jednak projekty przyniosły pewne realne rezultaty. Nowe stopy metali i gatunki ceramiczne stworzone dla SLAM znalazły następnie zastosowanie w różnych dziedzinach. Jeśli chodzi o same idee strategicznego pocisku manewrującego i odrzutowca jądrowego, od czasu do czasu omawiano je na różnych szczeblach, ale nie były już przyjmowane do realizacji.
Projekt SLAM może doprowadzić do powstania unikalnej broni o wybitnych właściwościach, która mogłaby poważnie wpłynąć na potencjał uderzeniowy amerykańskich strategicznych sił nuklearnych. Uzyskanie takich wyników wiązało się jednak z wieloma problemami o różnym charakterze, od materiałów po koszty. W rezultacie projekty SLAM i Pluto zostały ograniczone na rzecz mniej odważnych, ale prostych, przystępnych i tanich projektów.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://merkle.com/
https:// globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
https://popularmechanics.com/
http://large.stanford.edu/
https://warisboring.com/
Pierwsze etapy
W połowie lat pięćdziesiątych rozwinęła się specyficzna sytuacja w dziedzinie broni strategicznej i pojazdów dostawczych. W związku z rozwojem systemów obrony przeciwlotniczej bombowce traciły swój potencjał, a pociski balistyczne wciąż nie były w stanie wykazać porównywalnego zasięgu lotu. Konieczne było dalsze ulepszanie rakiet i samolotów lub rozwój innych obszarów. W Stanach Zjednoczonych w tym czasie odbywało się jednoczesne badanie kilku różnych koncepcji jednocześnie.
Rakieta SLAM wyobrażona przez artystę. Rysunek Globalsecurity.org
W 1955 roku pojawiła się propozycja stworzenia nowego strategicznego pocisku manewrującego o specjalnych zdolnościach. Ten produkt miał przebić się przez obronę przeciwlotniczą wroga ze względu na prędkość ponaddźwiękową i niską wysokość lotu. Należało zapewnić możliwość autonomicznej nawigacji na wszystkich etapach lotu oraz możliwość dostarczenia wysokowydajnej głowicy termojądrowej. Osobno zastrzeżono obecność systemu łączności, który umożliwiał wycofanie atakującego pocisku w dowolnym momencie lotu.
Kilka amerykańskich firm produkujących samoloty rozpoczęło prace nad nową koncepcją. Ling-Temco-Vought uruchomił swój projekt pod roboczą nazwą SLAM, North American nazwał podobny rozwój BOLO, a Convair wymyślił projekt Big Stick. W ciągu następnych kilku lat rozwój trzech projektów przebiegał równolegle, w który zaangażowane były niektóre państwowe organizacje naukowe.
Dość szybko projektanci wszystkich firm biorących udział w programie stanęli przed poważnym problemem. Stworzenie szybkiej rakiety na małej wysokości postawiło specjalne wymagania w stosunku do układu napędowego i dużego zasięgu w dostawie paliwa. Rakieta o wymaganych parametrach okazała się niedopuszczalnie duża i ciężka, co wymagało radykalnych rozwiązań. Na początku 1957 r. pojawiły się pierwsze propozycje wyposażenia nowych pocisków w jądrowe silniki strumieniowe.
Na samym początku 1957 roku do programu podłączono Laboratorium Promieniowania Lawrence'a (obecnie Livermore National Laboratory). Miała zbadać problemy silników jądrowych i opracować pełnoprawny model tego rodzaju. Prace nad nową elektrownią prowadzono w ramach programu o kryptonimie Pluto. Dr Ted Merkle został mianowany szefem Plutona.
Układ produktu SLAM. Rysunek Merkle.com
W przyszłości trwały równolegle prace nad obiecującym silnikiem i trzema typami pocisków manewrujących. We wrześniu 1959 roku Pentagon określił najlepszą opcję dla nowego broń. Zwycięzcą konkursu został Ling-Temco-Vought (LTV) z projektem SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). To ona musiała ukończyć projekt, a następnie zbudować eksperymentalne pociski do testów, a później rozpocząć masową produkcję.
Projekt SLAM
Na nową broń nałożono specjalne wymagania, co spowodowało konieczność podjęcia najśmielszych decyzji. Konkretne propozycje przedstawione w kontekście płatowca, silnika, a nawet ładowności i jej zastosowania. Wszystko to jednak pozwoliło na spełnienie wymagań klienta.
LTV oferowało pocisk manewrujący canard o długości około 27 mi masie startowej około 27,5 t. Planowano użyć kadłuba w kształcie wrzeciona o dużej wydłużeniu, w dziobie którego umieszczono przedni ogon, oraz pośrodku i ogonie znajdowało się skrzydło delta o małej rozpiętości. Pod kadłubem, pod kątem do osi podłużnej, znajdował się wystający kubeł wlotu powietrza. Rozruchowe silniki na paliwo stałe powinny być zainstalowane na zewnętrznej powierzchni rakiety.
Według obliczeń prędkość przelotowa lotu powinna osiągnąć M=3,5, a główna część trajektorii miała wysokość zaledwie 300 m. Jednocześnie planowano wznieść się na wysokość do 10,7 km i przyspiesz do prędkości M=4,2. Doprowadziło to do poważnych obciążeń termicznych i mechanicznych oraz nałożyło specjalne wymagania na płatowiec. Ten ostatni proponowano do montażu ze stopów żaroodpornych. Zaplanowano również wykonanie niektórych fragmentów skóry z materiałów radioprzepuszczalnych o wymaganej wytrzymałości.
Schemat lotu rakiety. Rysunek Globalsecurity.org
W efekcie inżynierom udało się uzyskać wyjątkową wytrzymałość i stabilność konstrukcji, przewyższającą dotychczasowe wymagania. Z tego powodu rakieta otrzymała nieoficjalny przydomek „latający złom”. Warto zauważyć, że ten pseudonim, w przeciwieństwie do drugiego, nie był obraźliwy i wskazywał na mocne strony projektu.
Specjalna elektrownia umożliwiła zoptymalizowanie układu objętości wewnętrznych poprzez eliminację zbiorników paliwa. Nos kadłuba został umieszczony pod autopilotem, sprzętem naprowadzającym i innymi środkami. Bojowy przedział ładunkowy ze specjalnym wyposażeniem został umieszczony w pobliżu środka ciężkości. Sekcja ogonowa kadłuba zawierała jądrowy silnik strumieniowy.
Za naprowadzanie pocisku SLAM odpowiadał system typu TERCOM. Zaproponowano umieszczenie na pokładzie produktu stacji radarowej. Automatyzacja miała porównywać leżącą pod spodem powierzchnię z referencyjną i na tej podstawie korygować tor lotu. Polecenia wydano maszynom do pisania sterów dziobowych. Podobne narzędzia były już testowane w poprzednich projektach i dobrze się sprawdziły.
W przeciwieństwie do innych pocisków manewrujących, produkt SLAM miał przenosić nie jedną głowicę, ale 16 oddzielnych głowic. Ładunki termojądrowe o pojemności 1,2 Mt każdy zostały umieszczone w środkowym przedziale kadłuba i musiały być zrzucane jeden po drugim. Obliczenia wykazały, że zrzucenie ładunku z wysokości 300 m poważnie ogranicza jego skuteczność, a także zagraża wyrzutni. W związku z tym zaproponowano autorski system odpalania głowic. Zaproponowano wystrzelenie bloku i wysłanie go do celu po trajektorii balistycznej, co umożliwiło detonację na optymalnej wysokości, a także pozostawiło wystarczająco dużo czasu na odlot pocisku.
Testy modelu SLAM w tunelu aerodynamicznym, 22 sierpnia 1963. Fot. NASA
Pocisk miał wystartować ze stacjonarnej lub mobilnej wyrzutni przy użyciu trzech silników na paliwo stałe. Po uzyskaniu wymaganej prędkości można było włączyć marsz. Jako ten ostatni brano pod uwagę obiecujący produkt Laboratorium Lawrence'a. Miała stworzyć silnik jądrowy strumieniowy o wymaganych parametrach ciągu.
Według obliczeń pocisk SLAM z silnikiem programu Pluto mógł mieć prawie nieograniczony zasięg lotu. Podczas lotu na wysokości 300 m szacowany zasięg przekroczył 21 tys. km, a na maksymalnej wysokości osiągnął 182 tys. km. Prędkość maksymalna została osiągnięta na dużej wysokości i przekroczyła M=4.
Projekt LTV SLAM przewidywał oryginalną metodę pracy bojowej. Pocisk miał wystartować za pomocą odpalonych silników i skierować się w stronę celu lub udać się do wyznaczonego miejsca oczekiwania. Duży zasięg lotu na dużych wysokościach umożliwił wystrzelenie nie tylko bezpośrednio przed atakiem, ale także w okresie zagrożenia. W tym drugim przypadku pocisk musiał pozostać na danym obszarze i czekać na komendę, a po jej otrzymaniu udać się do celów.
Zaproponowano wykonanie maksymalnej możliwej części lotu na dużej wysokości z dużą prędkością. Zbliżając się do strefy odpowiedzialności obrony powietrznej przeciwnika, pocisk miał opaść na wysokość 300 m i skierować się w stronę pierwszego z wyznaczonych celów. Przechodząc obok niej, proponowano zrzucić pierwszą głowicę. Co więcej, pocisk mógł trafić kolejne 15 wrogich celów. Po zużyciu amunicji produkt SLAM, wyposażony w silnik jądrowy, mógł spaść na inny cel, a także stać się bombą atomową.
Doświadczony silnik Tory II-A. Fot. Wikimedia Commons
Poważnie rozważono również dwie inne opcje zadawania obrażeń wrogowi. Podczas lotu z prędkością M=3,5 rakieta SLAM wytworzyła potężną falę uderzeniową: podczas lotu na małej wysokości stwarzała zagrożenie dla obiektów naziemnych. Ponadto proponowany silnik jądrowy wyróżniał się niezwykle silnym „wydechem” radiacyjnym zdolnym do skażenia terenu. W ten sposób pocisk mógł zaszkodzić wrogowi, po prostu przelatując nad jego terytorium. Po zrzuceniu szesnastej głowicy mógł kontynuować lot i dopiero po opracowaniu paliwa jądrowego trafił w ostatni cel.
Projekt Pluton
Według projektu SLAM Laboratorium Lawrence miało stworzyć silnik strumieniowy oparty na reaktorze jądrowym. Produkt ten musiał mieć średnicę mniejszą niż 1,5 m przy długości około 1,63 m. Aby osiągnąć pożądaną wydajność lotu, reaktor silnikowy musiał wykazywać moc cieplną 600 MW.
Zasada działania takiego silnika była prosta. Powietrze wpływające przez wlot powietrza miało wpaść bezpośrednio do rdzenia reaktora, nagrzać się i zostać wyrzucone przez dyszę, tworząc ciąg. Jednak wdrożenie tych zasad w praktyce okazało się niezwykle trudne. Przede wszystkim był problem z materiałami. Nawet żaroodporne metale i stopy nie były w stanie sprostać oczekiwanym obciążeniom termicznym. Postanowiono zastąpić część metalowych części rdzenia ceramiką. Materiały o wymaganych parametrach zostały zamówione przez firmę Coors Porcelain.
Według projektu strefa aktywna jądrowego silnika strumieniowego miała średnicę 1,2 mi długość nieco mniejszą niż 1,3 m. Zaproponowano umieszczenie w niej 465 tysięcy elementów paliwowych na podstawie ceramicznej, wykonanej w postaci rurki ceramiczne o długości 100 mm i średnicy 7,6 mm. Kanały wewnątrz elementów i pomiędzy nimi przeznaczone były do przepływu powietrza. Całkowita masa uranu osiągnęła 59,9 kg. Podczas pracy silnika temperatura w rdzeniu musiała osiągnąć 1277 °C i być utrzymywana na tym poziomie dzięki przepływowi powietrza chłodzącego. Dalszy wzrost temperatury tylko o 150° mógłby doprowadzić do zniszczenia głównych elementów konstrukcyjnych.
Próbki płyt chlebowych
Najtrudniejszą częścią projektu SLAM był nietypowy silnik i to on musiał zostać sprawdzony i dopracowany w pierwszej kolejności. Specjalnie do testowania nowej technologii Laboratorium Lawrence zbudowało nowy obiekt testowy o powierzchni 21 metrów kwadratowych. km. Jednym z pierwszych, które się pojawiło, było stanowisko do testowania silników strumieniowych, wyposażone w zasilanie sprężonym powietrzem. Zbiorniki stojące zawierały 450 ton sprężonego powietrza. W pewnej odległości od stanowiska dla silnika umieszczono stanowisko dowodzenia wraz ze schronem, przeznaczonym na dwutygodniowy pobyt testerów.
Tory II-A, widok z góry. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Budowa kompleksu trwała długo. W tym samym czasie specjaliści kierowani przez T. Merkle opracowali projekt silnika dla przyszłej rakiety, a także stworzyli jego prototyp do testów na stanowisku. Na początku lat sześćdziesiątych prace te doprowadziły do pojawienia się produktu o nazwie kodowej Tory II-A. Na peronie kolejowym umieszczono właściwy silnik i dużą liczbę systemów pomocniczych. Wymiary silnika nie spełniały wymagań klienta, ale nawet w takiej formie prototyp mógł pokazać swoje możliwości.
14 maja 1961 r. odbyła się pierwsza i ostatnia próba silnika Tory II-A. Silnik pracował tylko przez kilka sekund i rozwijał ciąg znacznie poniżej wymaganego dla rakiety. Niemniej jednak potwierdził fundamentalną możliwość stworzenia atomowego silnika strumieniowego. Ponadto istniały powody do powściągliwego optymizmu: pomiary wykazały, że rzeczywiste emisje silnika są zauważalnie niższe niż wyliczone.
Na podstawie wyników testów Tory II-A rozpoczęto opracowywanie ulepszonego silnika z literą „B”. Nowy produkt Tory II-B miał mieć przewagę nad poprzednikiem, ale zdecydowano się go nie budować ani nie testować. Wykorzystując doświadczenia z dwóch projektów opracowano następujący model ławki - Tory II-C. Silnik ten różnił się od poprzedniego prototypu zmniejszonymi wymiarami, odpowiadającymi ograniczeniom płatowca rakiety. Jednocześnie mógł wykazywać cechy zbliżone do wymaganych przez twórców SLAM.
W maju 1964 roku silnik Tory II-C został przygotowany do pierwszego uruchomienia próbnego. Kontrola miała odbyć się w obecności przedstawicieli dowództwa Sił Powietrznych. Silnik został pomyślnie uruchomiony i pracował przez około 5 minut, wykorzystując cały zapas powietrza na stanowisku. Produkt rozwinął moc 513 MW i wytworzył ciąg prawie 15,9 t. To wciąż nie wystarczało dla rakiety SLAM, ale przybliżyło projekt do czasu stworzenia atomowego silnika strumieniowego o pożądanych właściwościach.
Strefa aktywna silnika eksperymentalnego. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Specjaliści odnotowali udane testy w najbliższym barze, a następnego dnia rozpoczęli pracę nad kolejnym projektem. Nowy silnik, o roboczym tytule Tory III, musiał w pełni sprostać wymaganiom klienta i nadać rakiecie SLAM pożądane cechy. Według ówczesnych szacunków eksperymentalna rakieta z takim silnikiem mogła wykonać swój pierwszy lot w latach 1967-68.
Problemy i wady
Testy pełnoprawnego pocisku SLAM były jeszcze kwestią odległej przyszłości, ale klient, reprezentowany przez Pentagon, miał już niewygodne pytania dotyczące tego projektu. Krytykowano zarówno poszczególne elementy rakiety, jak i jej koncepcję jako całość. Wszystko to negatywnie wpłynęło na perspektywy projektu, a dodatkowym negatywnym czynnikiem była obecność bardziej udanej alternatywy w postaci pierwszych międzykontynentalnych rakiet balistycznych.
Po pierwsze, nowy projekt okazał się zbyt kosztowny. Pocisk SLAM nie zawierał najtańszych materiałów, a opracowanie silnika do niego stało się osobnym problemem dla finansistów Pentagonu. Druga skarga dotyczyła bezpieczeństwa produktu. Pomimo zachęcających wyników testów programu Pluto, silniki serii Tory zanieczyściły okolicę i stanowiły zagrożenie dla ich właścicieli.
Stąd pytanie o teren do testowania przyszłych rakiet eksperymentalnych. Klient zażądał wykluczenia możliwości trafienia pocisku w rejony osiedli. Jako pierwsza pojawiła się propozycja prób na uwięzi. Zaproponowano wyposażenie rakiety w linkę podłączoną do kotwicy na ziemi, wokół której mogłaby latać w kółko. Jednak taka propozycja została odrzucona z powodu oczywistych niedociągnięć. Wtedy zrodził się pomysł lotów testowych nad Oceanem Spokojnym w rejonie ok. godz. Budzić. Po wyczerpaniu paliwa i zakończeniu lotu rakieta miała zatonąć na dużych głębokościach. Ta opcja również nie odpowiadała w pełni wojsku.
Silnik Tory II-C. Zdjęcie autorstwa Globalsecurity.org
Sceptycyzm wobec nowego pocisku manewrującego przejawiał się na różne sposoby. Na przykład od pewnego czasu skrót SLAM zaczął być rozszyfrowywany jako Slow, Low And Messy - „Slow, low and dirty”, wskazujący na charakterystyczne problemy silnika rakietowego.
1 lipca 1964 roku Pentagon zdecydował o zamknięciu projektów SLAM i Pluto. Były zbyt drogie i skomplikowane, a także niewystarczająco bezpieczne, aby z powodzeniem kontynuować pracę i uzyskać wymagane rezultaty. Do tego czasu na program rozwoju strategicznego pocisku manewrującego i jego silnika wydano około 260 milionów dolarów (ponad 2 miliardy w cenach bieżących).
Doświadczone silniki zostały zutylizowane jako niepotrzebne, a cała dokumentacja trafiła do archiwum. Jednak projekty przyniosły pewne realne rezultaty. Nowe stopy metali i gatunki ceramiczne stworzone dla SLAM znalazły następnie zastosowanie w różnych dziedzinach. Jeśli chodzi o same idee strategicznego pocisku manewrującego i odrzutowca jądrowego, od czasu do czasu omawiano je na różnych szczeblach, ale nie były już przyjmowane do realizacji.
Projekt SLAM może doprowadzić do powstania unikalnej broni o wybitnych właściwościach, która mogłaby poważnie wpłynąć na potencjał uderzeniowy amerykańskich strategicznych sił nuklearnych. Uzyskanie takich wyników wiązało się jednak z wieloma problemami o różnym charakterze, od materiałów po koszty. W rezultacie projekty SLAM i Pluto zostały ograniczone na rzecz mniej odważnych, ale prostych, przystępnych i tanich projektów.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://merkle.com/
https:// globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
https://popularmechanics.com/
http://large.stanford.edu/
https://warisboring.com/
informacja