На сегодня идея построения сверхзвукового самолета с термоядерным реактором, который развивал бы скорость, в три раза превышающую скорость звука, звучит почти фантастически, однако на концептуальном уровне такой аппарат существует. Об этом проекте и трудностях в его реализации рассказала в своем материале «Би-би-си», с которым знакомит издание «Биржевой лидер».
Проект Flash Falcon внешне напоминает космический корабль. По задумке, он должен занять освободившуюся в 2003 году нишу после снятия с эксплуатации сверхзвукового Concorde. Предполагаемая максимальная скорость самолета – 3700 км в час, тем самым, полет из лондонского Хитроу в аэропорт им. Джона Кеннеди в Нью-Йорке составил бы всего три часа.
Однако ждать постройки даже опытного образца придется еще долго, на данном этапе лайнер существует большей частью в воображении дизайнера О. Виналса, ранее запроектировавшего огромный, как кит, пассажирский самолет Sky Whale. Дизайнер предполагает, что Flash Falcon мог бы перевозить около 250 пассажиров. Длина его фюзеляжа превысит более чем на 40 метров длину Concorde, да и размах крыла предполагается вдвое больший. В соответствии с концептуальной задумкой, двигатели будут отклонены вверх на 20 градусов, обеспечивая вертикальный взлет и посадку.
Силовая установка, пожалуй, выглядит еще более революционной – в ее основе термоядерный реактор, от которого питаются шесть электродвигателей. По словам Виналса, термоядерный синтез является наиболее перспективным источником значительных объемов электроэнергии. При том что это экологически чистое производство, без опасных отходов. Как отмечает дизайнер, он имеет хорошее представление о принципе работы термоядерного синтеза, в курсе и некоторых проектов на этом источнике энергии, и он верит, что в ближайшие 5-7 лет будет создан стабильно работающий термоядерный реактор.
Впрочем, следует отметить, что работа над созданием источника неограниченной и дешевой энергии идет очень давно, но пока еще рано говорить о ближайшем успехе. Что касается самолета с ядерным двигателем, то и над этой идеей авиаконструкторы работают с 50-х годов прошлого столетия. Ядерные реакторы впервые стали применять на флоте, вначале на кораблях, а затем, с уменьшением габаритов ядерных силовых установок, еще и на подводных лодках. 1950-е годы стали прорывными с точки зрения технологического прогресса в авиастроении, тому способствовало развитие авиатранспорта и гонка вооружений между СССР и США.
Теоретически летательный аппарат с ядерным реактором мог бы летать без посадки месяцами, но ученые называют и существенные проблемы у такого проекта. Нужен замкнутый цикл производства, при котором реактор использовал бы вторично отработанное топливо, а также обеспечение радиационной защиты силовой установки, поскольку нейтроны, высвобождающиеся в процессе ядерной реакции, чрезвычайно опасны для человеческого организма. Это касается не только пилотов, но и потенциальных пассажиров – привлечь их на такой лайнер было бы тяжелее всего. Ввиду катастрофических последствий в случае крушения такого самолета это направление было оставлено.
Концепция Виналса меж тем основана не на ядерном реакторе, а на технологии термоядерного синтеза. При термоядерном синтезе не атомы расщепляются, как в ядерной реакции, а наоборот, несколько атомов соединяются в более крупный, а высвобождаемой энергии больше, да и «грязных» отходов не предполагается. Однако технологически термоядерный синтез еще недоступен. Концепция Flash Falcon и другие не связаны с сегодняшним днем. Их роль в том, чтобы показать, как могут выглядеть разработки в будущем, когда человечество овладеет соответствующими технологиями. Если же говорить конкретно о термоядерном синтезе, то эксперты полагают, что до работающих реакторов придется подождать еще полсотни лет. Пока все еще на стадии экспериментов. Кроме создания собственно реактора по производству дешевой и экологически чистой энергии, нужно решить и другие проблемы, например, нужен маленький и легкий реактор. В случае с самолетом, который должен развивать сверхзвуковую скорость, это особенно сложная задача.
На сегодня нет достойной альтернативы авиационному топливу для реактивных двигателей – керосину, если исходить из параметров универсальности и энергоемкости. Авиационный керосин неприхотлив в обращении и сохраняет свои свойства в широком температурном диапазоне. Глобальное потепление вынуждает конструкторов искать альтернативные источники энергии, но для того, чтобы самолет мог развивать сверхзвуковые скорости, энергии нужно чрезвычайно много, и с керосином в этом смысле мало что сравнится. Например, аккумуляторные батареи, схожие с теми, что установлены на летательном аппарате Solar Impulse, который недавно совершил кругосветный перелет, способны производить лишь двадцатую часть энергии керосина, заключенного в объеме с той же массой.
Возможно, что в течение следующих ста лет конструкторам так и не удастся создать летательный аппарат с ядерным двигателем. Эксперты говорят, что с большей вероятностью можно предположить использование разного рода гибридных силовых установок, к примеру, пропеллеров, вырабатывающих электроэнергию, с последующим ее хранением на борту и использованием для взлета. Проект Flash Falcon слишком смел для нынешнего уровня развития технологий, однако в истории авиации было достаточно достижений, считавшихся поначалу невозможными.
