Ma a szorgalmas, tehetséges (és roppant türelmes…) szerzők mintapédánya, Jockey11 kétfelvonásos dolgozatának első részét olvashatjátok, amelyben az angolszász nagyhatalmak (de főként az USA) azon próbálkozásait írja körül, amelyek a nukleáris meghajtású repülőgépek előállítására irányultak.

A szorgalmas és a tehetséges jelzőket szerintem nem kell megmagyaráznom. A türelmes arra vonatkozik, hogy az anyag elég régen vár arra, hogy bíráló szemeitek elé kerüljön – a balhé a szerkesztőségé, amiért innen is elnézést kérünk.

A tábornokok nyugdíjba mennek, a segédtisztek (ha elég hosszú a nyelvük és kemény a könyökük) magasabb beosztásba kerülnek, a déja vu időnként mégis kísért a Pentagonban. Mint például 1958. december 1-én:

- Uram! Azt hiszem, ezt látnia kéne! - a légierő fiatal hadnagya idegesen toporgott főnöke íróasztala előtt.

- Mit kéne látnom? - a „sokcsillagos” hangjából nem lehetett nem kihallani a beletörődést: soha nem fog az éves költségvetési jelentések végére jutni.

- Az Aviation Week mai száma … a 27. oldalon.

- A szovjet nukleáris meghajtású bombázó próbarepülése - ült ki a döbbenet a tábornok arcára, miközben továbbolvasott.
 - Az atommeghajtású orosz bombázó prototípusa hat hónapja elkészült, és az utóbbi két hónapban Moszkva környékén végrehajtott tesztrepüléseit több, nem kommunista országból odautazó megfigyelő is látta (itt balra). Úgy tűnik az oroszok 3-5 évvel járnak előttünk ezen a téren, ami csak tovább nőhet, ha a kormány nem teszi meg a szükséges lépéseket a hazai fejlesztések felgyorsítására.      
  
- Hogy áll az ANP program? - kérdezte, bár maga is tudta a választ.

- A mérnökök szerint még legalább 3 év, mire az első próbarepülések elkezdődhetnek, de hát eddig sem tudtak tartani egyetlen határidőt és költségkeretet sem.    
                       
- Így gondoltam én is - mondta a főnök, miközben a telefonért nyúlt.

- Szabadna megtudnom, kit hív, uram?

- Azt a háborús bűnös von Braunt. Jobb lesz, ha csipkedi magát a rakétáival, mert a végén még kiadjuk az izraelieknek.

Hogy a beszélgetés pontosan így zajlott-e le, arra persze most sincs semmi bizonyítékunk, de az egyébként neves szaklap cikke totális kacsának bizonyult. A megfigyelők valóban láttak egy új típusú szovjet stratégai bombázót, de a Mjásziscsev (Мясищев) M-50 (itt felül) hagyományos – kerozinnal táplált – sugárhajtóműveket használt, az atomhoz meg annyi köze volt, hogy bombatárában nukleáris fegyvereket is szállíthatott.

De kacsa ide vagy oda, az tény, hogy mindkét nagyhatalom tornázott egy sort az atommeghajtású repülőgépek létrehozásán. Hogy mit sikerült összehozniuk, azt nézzük meg külön-külön.

USA

A II. világháború után hamar nyilvánvalóvá vált, hogy a korábbi szövetségesekből ellenségek lesznek, és ha a világégések történetének megírják a harmadik fejezetét is, akkor abban a légerő (a légi fölény) és az atomfegyverek főszerepet fognak játszani. Ezzel csak az volt a gond, hogy a fő ellenségek földrajzi helyzete miatt a frontvonalak igen messzire kerültek egymástól, a korabeli (légcsavaros) bombázógépek hatótávolsága pedig nem volt elég ennek leküzdésére. Ráadásul alacsony sebességük és repülési magasságuk igen sebezhetővé tette őket az ellenséges légvédelemmel és vadászgépekkel szemben.  A rakétatechnika még csecsemőkorát élte, és a sugárhajtás is gyermekcipőben járt. Az ezzel elérhető sebesség és magasság ugyan kecsegtető volt, azonban az üzemanyag-felhasználás rossz hatásfoka miatt úgy tűnt, hogy hatótávolságban soha nem lesz képes utolérni a légcsavaros meghajtást.

Ahogy az első (Enrico Fermi és Szilárd Leó által épített) atomreaktor megkezdte működését, szinte azonnal felmerült, hogy az ebben megtermelt hőt békés célra is fel lehet használni (már amennyire pl. egy hadihajó meghajtása ilyennek minősül). Ebben az időben a „békés atom” fogalmához csupa pozitív képzet, és komoly társadalmi elfogadottság (sőt: világmegváltó elképzelés) társult – ne feledjük: jócskán Csernobil előtt járunk. Így aztán a tudósok számítgatásai, kísérleti pepecselései, és az egyéb, gyakorlati előnnyel nemigen kecsegtető szájtépések után Hyman G. Rickover admirális (itt balra fent) nem várt tovább, és 1951 júliusában átverekedte a Kongresszuson az SSN-571 atommeghajtású tengeralattjáró terveit és költségvetését (amely negyedikként kapta az USS Nautilus nevet a Navy történetében).
De a gyakorlatilag korlátlan hatótávolságot lehetővé tévő energiaforrás nemcsak a Flotta, hanem a Légierő fejeseinek fantáziáját is megmozgatta: nem tűnt ugyanis kivitelezhetetlen feladatnak, hogy a sugárhajtóműben ne kémiai anyagok (pl. kerozin) égetésével állítsák elő a szükséges hőt, hanem atomreaktorral. Az USAF illetékesei azonban azzal is tisztában voltak, hogy ők sem ússzák meg az „elméleti fingfűrészelést” mielőtt a gyakorlati megvalósításhoz hozzá lehetne kezdeni, ezért 1946. május 28-án beindították a NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft – nukleáris energia repülőgépek meghajtására) programot. Ahol ugyanis atomreaktor van, ott van sugárzás is, ez pedig nemcsak a személyzetben, de a műszerekben, sőt – hosszabb idő alatt – még a szerkezeti elemekben is helyrehozhatatlan károkat okoz. A sugárzás ellen persze megfelelő anyagokból készült reaktorköpennyel lehet védekezni, azonban a „megfelelő anyagok” szinte kivétel nélkül igen nehezek, és míg egy hajónál a tömeg sokadlagos kérdés, egy repülőgép esetében nem az.

Így a NEPA keretében a Fairchild repülőgépgyár szakemberei első körben azt vizsgálták, hogy milyen szintű sugárzásra lehet egy repülő reaktor esetében számítani, és ez milyen hatásokat okozhat. Ehhez egy B-29-es bombaterében elhelyeztek egy rádiumkapszulát és a próbarepülések során minden lehetséges helyen (a pilóták prosztatájától a gép mögötti légtérig) megmérték a fellépő sugárzás mértékét. A mérések eredményeképp arra jutottak, hogy egy megfelelő teljesítményű reaktor esetében a szükséges köpeny tömege tíz tonnákban mérhető, úgyhogy csak a legnagyobb gépeknél van lehetőség ilyet beépíteni.

1948 végéig elköltöttek 10 millió (akkori) dollárt, tartottak két konferenciát, de nem igazán látszott az elmozdulás a gyakorlat irányába. Ezt orvosolandó a Légierő és az Atomenergia Bizottság 1951 májusában a NEPA-t beolvasztotta az új programba, mely az ANP (Aircraft Nuclear Propulsion – nukleáris repülőgép-meghajtás) nevet kapta. Ennek végső célja a Convair X-6 jelű, atommeghajtású stratégiai bombázó prototípusának elkészítése volt.

Lapátra tették a Fairchild-ot is, helyét a nagyok vették át: a General Electric és a Pratt & Whitney, két eltérő elképzeléssel. A Nautilust is éppen építő General Electric rendszere a közvetlen hőátadáson alapult, ez volt az ún. „piszkos” hajtómű. Nagyon leegyszerűsítve: a hajtómű kompresszorába beszívott levegőt közvetlenül az égőtér helyére szerelt reaktormagon (piros nyíllal kiemelve)  áramoltatják át, ahol az több mint 1000 °C-ra hevül, és a fúvókákon keresztül tolóerőt fejt ki. Ez gyakorlatilag egy léghűtéses atomreaktor.

A hajtóműveiről közismert Pratt & Whitney elképzelése viszont a ma is használatos közvetett hőátadáson alapult, de ennek részleteit majd az oroszoknál tárgyaljuk ki, annál is inkább, mert az amik úgy ítélték meg, hogy műszakilag a „közvetlen” rendszert könnyebb kivitelezni, ezért a P&W is a kispadra került.

A GE verziójának viszont volt egy komoly szépséghibája, mégpedig az, hogy a magon átáramló levegő (és a benne lebegő részecskék) közvetlenül vannak kitéve az erős sugárzásnak, és maguk is radioaktívvá válnak, így működés közben a hajtómű folyamatosan szennyezi a környezetét. A képen – egy meglehetősen optimista – elképzelés látható egy, ilyen gépeket kiszolgáló repülőtéren fellépő sugárterhelés mértékéről (egyre pirosabban jelölve az egyre szennyezettebb zónákat). A valósághoz közelebb áll az az orosz számítás, miszerint egy ilyen gép hajtóműve még 2-3 hónappal a reaktor teljes leállítása után is olyan erősen sugároz, hogy a földi személyzet képtelen azt megközelíteni (illetve képesnek képes, csak erősen ellenjavallt). Tehát ebben az esetben szükség van egy megfelelő sugárvédelemmel ellátott, hermetikusan zárható hangárra, amelyben távirányítású robotkarok segítségével végezhető el a karbantartás, de a gép e mellett is radioaktív kiszóródás „csiganyomát” hagyja maga után, amerre csak átrepül.

„A haladásnak ára van” mondta a két megrendelő, és utasította a GE-t, hogy lásson hozzá a működő hajtómű megépítésének.  A cég az Oak Ridge-i Nemzeti Laboratórium felügyelete mellett az ohioi Evendale-ben kezdett hozzá a HTRE (Heat Transfer Reactor Experiment – kb. hőátadó-reaktor kísérlet) végrehajtásához. Ismét teltek-múltak az évek, és az állami „fejőstehenek” figyelme lankadni látszott: 1953-ban Eisenhower elnök utasítására egy évre le is állították az egész ANP-t, és hiába indították újra 1954-ben, a régi lelkesedés már nem tért vissza.

Ettől függetlenül azért a GE – az állami pénzek csörgedezésének ütemében – haladt a maga útján. 1955-re létrehozta a HTRE-1-et  (a képen a hajtómű a földi próbapadon a kisegítő hűtés, a sugárvédő köpeny, és a többi sallang között „elvész”), majd a HTRE-2-őt, és 1958-ra a HTRE-3-at (ugyancsak a próbapadon). Ez utóbbi lecsupaszítva úgy néz ki, mint ez itt balra. A működési elve meg kb. úgy, ahogy a lenti, nagy képen látható. Egy 35 MW hőteljesítményű reaktorhoz kapcsolódik két darab GE X39 (módosított: J47) típusú – vegyes-üzemű: kerozin-atom – sugárhajtómű. Le- és felszálláskor a radioaktív szennyezés csökkentésére, valamint egy esetleges légi harc során, továbbá az ellenséges légvédelem áttörésekor hagyományos üzemmódban működnek, mivel „atom-módban” nem lehet a kellő gyorsasággal és pontossággal szabályozni a tolóerőt. Mire a gép eléri a járőrmagasságot, addigra bemelegszik a reaktormag, és a kompresszorból (a kék csövön) áteresztik rajta a hideg levegőt, ami kb. 1100°C-ra melegszik, majd ezt (a piros csövön) visszavezetik az égőtérbe.  (A légcsöves témában lásd még: Trabant 601, itt alul). A HTRE-3-mal számos tartós üzemi tesztet hajtottak végre sikeresen 1958 áprilisa és 1960 decembere között. Jelenleg (a HTRE-1-gyel együtt) az Idahói Nemzeti Laboratórium szabadtéri kiállításán látható.

Miközben a GE a hajtóművel szöszmötölt, a texasi Carswell légi bázison az ANP mérnökei továbbfolytatták a „repülő reaktorral” kapcsolatos kísérleteket. Azon felül ugyanis, hogy a sugárzás hatásait tovább akarták tanulmányozni, meg kellett állapítani azt is, hogy hogyan reagál egy ilyen cucc a repülés közben fellépő hatásokra, pl.: a jelentős pozitív és negatív gyorsulásokra.  

A kísérletekhez a Convair B-36 Peacemaker bombázó 51-5712 gyári számú példányát választották, mert a gép maximális (163 tonnás) felszálló tömege elegendőnek tűnt egy reaktor hordozására. Előnyt jelentett a kialakítása is: a 6 Pratt & Whitney tolólégcsavaros mellett 4 GE sugárhajtóműve is volt, melyek helyére 2 HTRE-3 viszonylag könnyen beépíthető lett volna a kísérletek egy későbbi szakaszában.

Az átalakításokat a hátsó bombatárral kezdték: kidobtak minden felesleges felszerelést, hogy beférjen az R-1 jelű kísérleti atomreaktor (itt balra), melynek teljesítménye 1 (más források szerint: 3) MW volt. Ez a gép meghajtásában semmilyen módon nem vett részt. A keletkező hőt víz vezette el az alján kialakított radiátorokig, melyeket a gép oldalán lévő légbeömlőkön keresztül a menetszél hűtött. Az egészet egyébként minden leszállás után kiszerelték, hogy tovább tanulmányozzák, és csak a következő felszállás előtt tették vissza.

A jenkik úgy döntöttek, hogy nem a reaktort fogják szigetelni, hanem a személyzetet, így a pilótafülke lett az átalakítások másik fő helyszíne. Acél, ólom és gumi rétegekből létrehoztak egy több mint 11 tonnás, hermetikus kabint, melyet az indások előtt lezárva – már a személyzettel együtt – emeltek be a gép orrába (itt alul). Ennek érdekessége még, hogy az eredeti szélvédőt egy akril üvegből készült 6 hüvelyk (152,4 mm) vastag darabbal helyettesítették, a további kritikus helyek védelmére pedig pár vízzel feltöltött tartályt is betettek. A gép függőleges vezérsíkjára felfestettek egy nagy „sugárveszély”-jelet, és el is készült az NB-36H Crusader „kísérleti nukleáris repülőgép”.
1955 szeptembere és 1957 márciusa között a Carswellről felszállva – Texas keleti és Új-Mexikó déli területei felett – összesen 47 tesztrepülést végeztek vele, a 215 repült órából 89-et bekapcsolt reaktorral. Ezekre az utakra egy (a képen is látható) B-50-es kísérte el, a külső mérésekhez szükséges eszközökkel és személyzettel, továbbá egy szállítógép speciálisan felkészített tengerészgyalogosokkal, akik baleset esetén ejtőernyővel kiugorva biztosították volna a helyszínt, illetve megkezdték volna a mentést és a kárelhárítást.

Közben az Idahóban található Északi Kísérleti Telepen az X-6 kiszolgálására elkészült egy több mint 106 m széles, speciális hangár, és már a 4800 m-es kifutópályához is hozzákezdtek.  

Mivel az NB-36H útjai során semmilyen rendkívüli esemény nem történt, továbbá a HTRE-3 gyakorlatilag kész volt a repülési tesztekre, így az X-6 megépítése előtti utolsó lépésként a Crusader két szárnyvégi ikerhajtóművét ki kellett volna cserélni az atom-kerozin rendszerre, és létrehozni a világ első, tényleges atomhajtású repülőjét. Mindez azonban nem következett be, mert 1961. március 28-án a frissen megválasztott J. F. Kennedy személyesen adott utasítást az ANP végleges leállítására.

Hogy mi történt? Több dolog. Először is idézzünk az elnöki utasításból:

„… Több mint 15 évet és 1 milliárd dollárt áldoztunk a nukleáris hajtású repülőgépek létrehozására, ugyanakkor egy bevetésre alkalmas prototípus rendszerbe állítása belátható időn belül még most is erősen kétséges…”.

Ráadásul egyes források az ablakon kidobott összeget jóval nagyobbra taksálják: úgy 3 és 7 milliárd (akkori) dollár között valahol. Mindenesetre ennek és az eltelt időnek a tükrében a kormányzat joggal volt elégedetlen az elért eredményekkel. A másik szöget az atombombázók koporsójába a 15 év alatt nagyot fejlődött interkontinentális ballisztikus rakéták verték. A '60-as évek elejére mindenki belátta, hogy ezek sokkal olcsóbb, gyorsabb és megbízhatóbb eszközök minden repülőnél, ha az atomfegyverek célba juttatásáról van szó. Tudomásul kellett venni, hogy a hidegháború hadászati fegyverkezésben a légierő eljátszotta a saját szerepét, a jövő a rakétatechnikáé.      

Az amerikai próbálkozások kapcsán szót kell még ejtenünk egy harmadik tervről is, amely pár évvel túlélte a többit: ez pedig a Plutó projekt. Az Air Force és az Atomenergia Bizottság 1957-ben kötött szerződést a Lawrence Laboratóriummal nukleáris torlósugár-hajtómű lehetőségeinek vizsgálatára. A végső cél egy olyan cirkáló rakéta kifejlesztése lett volna, amely alacsony magasságon is szuperszonikus sebességen repül (itt alul). A torlósugár-hajtómű óriási előnye, hogy nem tartalmaz mozgó alkatrészt (legalábbis olyan gyorsan forgót, mint a kompresszor vagy a turbina biztos nem), ami nagyon hosszú idejű folyamatos működést tesz lehetővé, ráadásul az 5-6-szoros hangsebességet sem lehetetlen elérni vele. Hátránya, hogy kompresszor híján, álló helyben nem tudja beszívni a levegőt, ezért a minimális sebesség, aminél valaha is sikerült ilyet beindítani: 45 m/s (162 km/h), de 0.5 Machig igen gyengén muzsikál.

Az elképzelések szerint a fegyvert 3-4 szilárd hajtóanyagú rakétával gyorsították volna a szükséges sebességre, majd annak elérése után  – a lakott területektől távol – indult volna be a közvetlen rendszerű nukleáris hajtómű, amellyel hetekig, akár hónapokig is az óceán felett körözött volna. A bevetési parancs vételét követően ráfordul a Szovjetunióra, és az előre beprogramozott repülési útvonalon egyesével kidobta volna a fedélzetén lévő atomtölteteket. Útközben nemcsak a hajtómű keltette nukleáris szennyezéssel, de a hangrobbanással is pusztította volna az ellent. Tagadhatatlanul könnyed idea, bár kis bibije, hogy ha ne adj’ isten elmarad az atomháború, akkor ki szedi össze a tenger felett köröző gépet, meg a tölteteket?
       
Mindenesetre a nevadai Szamár-síkságon (Jackass Flats), az állam pénzét nem kímélve felépítették a Site 401 nevű kísérleti telepet mindenféle hangárral, laborral, irányító központtal, kisvasúttal, meg 40 km földalatti vezetékkel, amiben a hajtómű földi próbaüzeméhez szükséges mintegy 450 tonnányi sűrített levegőt tárolták.

1961. május 14-én – néhány másodperc erejéig – ki is próbálták a Tory IIA jelű, nukleáris torlósugár-hajtóművet (itt alul), majd 1964 májusában utódja a Tory IIC már öt percig működött. Ennek reaktora 513 MW-ot produkált (viszonyításképp: a Pakson is használt VVRE-440-esek hőteljesítménye: 1375 MW), amellyel a berendezés kb. 160 kN tolóerőt adott le (1 kN - kb. 1 mázsa tolóerő, itt alul). Ehhez képest 1964. július 01-én a Plutó projektet is utolérte a végzet: leállították. Azon kívül, hogy magamat ismételhetném a rakétákkal kapcsolatban, még az is az okok között szerepelt, hogy „tán nem kéne még a saját területeinket is össze-vissza szennyezni egy ilyen … "dologgal", meg hogy „addig provokáljuk az oroszokat, hogy a végén ők is csinálnak egyet, oszt' bevetik ellenünk”. Mindettől függetlenül erre a tervre is sikerült elcseszni úgy 250-300 millió dollárt.

UK

Nem mehetünk el szó nélkül azok mellett az – alapvetően orosz forrásokra alapozott – vádaskodások mellett, miszerint a szintén csak rajzlapon létező, brit Avro-730-as is atomrepülő lett volna, ha valaha is elkészül. A gépet egyébként 1954-ben tervezték, és a szélvédőt teljesen nélkülöző konstrukció 18700 méteren 2,5 M-os utazó, illetve 3 M-os csúcssebességet ért volna el. 1957-ben a prototípust már építették, amikor Duncan Sandys hadügyminiszter – a T. közönség sosem találná ki:  a rakétatechnológia fejlődésére hivatkozva – kiadta később hírhedtté vált utasítását, ami az összes hasonló fejlesztést azonnal leállította, és nem mellesleg csődbe döntötte a fél angol repülőgépgyártást.

Nos, a rendelkezésre álló bizonyítékok alapos mérlegelése után kétséget kizáróan megállapítható, hogy az Avro-730-at 8 darab Armstrong Siddeley P 176 (egyenként 43,2 kN tolóerejű) hagyományos sugárhajtóművel tervezték megépíteni, így őt az atommeghajtás vádja alól felmenthetjük.        

A következő részben a szovjetekkel folytatjuk. Addig is tisztelettel kéretik (róluk) nem spoilerezni még reaktor- és repülőgépmérnököknek sem.