«Техника-молодежи» 1994 №6, с.28-29

Схема ядерного реактивного двигателя (пермский проект). 1 — камера сгорания, 2 — реактор со стержнем системы регулирования ядерной реакции, 3 — система подачи топлива и — 4 — окислителя.

Вы полагаете, это удел Мюнхгаузена? Ошибаетесь. В нашей стране соответствующий проект начал разрабатываться еще четыре десятилетия назад. А теперь намечается так добраться до Марса. Но, конечно же, имеется в виду не ядро, а ядра, и не пушечные — атомные.

...В XX веке научно-технический прогресс во всем мире шел как бы двумя параллельными путями: тайным и явным. В нашей стране «открытые» ученые, крупнейшие инженеры выступали по радио и телевидению, о них писали журналисты. Страна знала своих замечательных интеллектуалов, славила их, награждала.

Однако существовал и другой, незримый поток идей и разработок. Именно он приносил самые яркие — в прямом и переносном смысле — сенсации: взрывы атомных бомб, взлеты космических ракет. «Закрытых» специалистов обслуживали крупнейшие промышленные комплексы, научно-исследовательские центры, целые города, не нанесенные на топографические карты.

Об одном из удивительных достижений «секретной» науки и техники мне довелось услышать в Перми на недавно еще строго режимном предприятии «Авиадвигатель». Здесь создали «железное сердце» знаменитых боевых МиГов, а также один из лучших современных моторов ПС-90 («ТМ» № 12 за 1993 г.).

Можно было ожидать, что у тех, кто способен сконструировать высококлассный авиадвигатель — сгусток новейших технологий, инженерных решений, — есть в запасе немало историй о смелых идеях, фантастических проектах. Однако в случае, о котором пойдет речь, пермяки не только «обогнали время», но едва ли не первыми в нашей стране потерпели сокрушительное поражение на «экологическом фронте».

...В 50-е годы тема мирного использования атомной энергии была очень модной. Например, обложка «ТМ» № 2 за 1958 год была украшена схемой АЭС — иллюстрацией к опубликованному материалу. Весьма интересные сведения содержались и в статье А.А. Штернфельда, хотя она относилась к перспективам космонавтики. В частности, в ней говорилось, что «искусственные спутники Земли обязательно будут использоваться как строительные площадки для космических кораблей» с атомными двигателями. И давалось пояснение: «Запуск таких ракет с поверхности земли может иметь нежелательные последствия ввиду их радиоактивного действия. Старт же с искусственного спутника позволит избежать действия ракетной струи на земную поверхность и атмосферу».

Не станем придираться к отдельным положениям и формулировкам, высказанным автором. Отметим уникальную для того времени ссылку на вредные экологические последствия крупного технического проекта. Ведь и в более поздние годы наши «закрытые» ученые и «оборонщики» считали возможным проводить атомные исследовательские взрывы в атмосфере. Большинство специалистов явно недооценивало радиационную опасность. Наконец, учтем строжайшую цензуру, которой подвергалась любая информация, связанная с атомными и ракетными проектами. Критические замечания в адрес подобного двигателя, видимо, вообще появились только потому, что он представлялся для «блюстителей тайны» слишком уж экзотическим, если не сказочным.

Однако именно тогда несколько прочно засекреченных инженеров-конструкторов из пермского «Авиадвигателя» преисполнились решимостью «сказку сделать былью». Возглавлял группу Николай Михайлович Цыпурин. Он был уверен, что вполне возможно реализовать дерзкую идею авиационного атомного мотора. Предназначался он, по первоначальному замыслу, для стратегической авиации.

В 1959 году из Перми прибыли в столичный НИИ-1 молодые инженеры: В.Блинов, Т.Васина (Семенова), П.Гонин, В.Диканев, А.Зотов, В.Копотев, Ю.Рыбакин, Ю.Хлебников и другие. Научным руководителем проекта был назначен М.В.Келдыш — будущий президент АН СССР. После первых встреч он убедился, что к энтузиазму авиаконструкторов необходимо добавить знания по ядерной физике и соответствующим технологиям. Поэтому решено было действовать так: с утра разрабатывать проект, а вечером слушать лекции.

Похоже, каждый из группы находился «под колпаком». Когда к одному из них у гостиницы «Останкино» обратились индусы с просьбой сфотографироваться вместе (от этого он благоразумно отказался), то несколько позже ему пришлось доказывать «компетентным органам», что пятнышко на лбу у него не нарочитое, а от рождения, и на языке хинди он знает лишь популярное «хинди руси пхай, пхай». В конце концов все утряслось.

...Принципиальная схема двигателя была не слишком сложна. Его основу составляли тепловыделяющие элементы — ТВЭЛы, представляющие собой графитоурановые стержни, которые пронизаны капиллярами, изнутри покрытыми радиоактивными изотопами.

Жидкое топливо, нагретое энергией радиоактивного распада, поступало в камеру сгорания, вспыхивало, и струя раскаленного газа создавала реактивную тягу. Но «гладко было на бумаге»! Постоянно возникали самые разнообразные, порой очень трудные вопросы: как сделать графитовые ТВЭЛы способными выдерживать высокие давления? Как обеспечить необходимый температурный градиент по сечению реактора? Как надежнее регулировать ядерный процесс? Как избежать аварийных ситуаций? Какие использовать материалы, способные противостоять интенсивному облучению?..

Обсуждения и споры продолжались до поздней ночи. А утром — снова за работу. Келдыш шутил: «Вот уж эти пермяки: уши соленые, а головы светлые!»

За несколько месяцев удалось решить все главные проблемы, провести расчеты компоновки схемы. И в один прекрасный день — указанный в задании — проект представили на «высший суд» авторитетнейших специалистов.

Совещание вел И.В.Курчатов. Присутствовали: С.П. Королев, В.П. Глушко, М.В. Келдыш, а также другие знатоки космической, авиационной и атомной техники. Интерес к оригинальной разработке был огромный.

Докладывал Цыпурин. Затем началось обсуждение. Подчеркивались сильные, а также уязвимые и недоработанные стороны проекта. Но, в общем, он оценивался как весьма перспективный.

— Такие бы двигатели да на ракету! — сказал Королев.— Тогда и Луна и Марс — в наших руках.

Заключительное слово произнес Курчатов. Худой, с болезненным, желтым лицом, он окинул зал пронзительным взглядом:

— Работа выполнена большая, грамотно и основательно. Пермяки молодцы. Однако есть одно «но»... Вы подумали о защите населения, на головы которого падут радиоактивные выбросы двигателя?

В принципе разработчики поднимали этот вопрос и намечали некоторые конструктивные решения для уменьшения количества этих выбросов. Но Курчатов категорически заявил:

— Ни грамма радиоактивных веществ в атмосферу!

Он был непреклонен. Не поддержал предложение о создании опытного образца и проведении испытаний в атмосфере. Рассуждал так: «Представьте себе, что конструкция двигателя будет удачной. И тогда вслед за экспериментальным самолетом полетят другие. В мире начнется гонка ядерных моторов. А что делает радиация с человеком, я знаю на собственном печальном опыте... Придумайте надежную систему защиты, иначе моя рука не поднимается дать «добро» проекту».

На том и порешили.

Группа вернулась в Пермь. Работа над атомным авиадвигателем продолжалась. Теперь главным образом искали теоретические и конструктивные решения проблемы нейтрализации вредных отбросов. Разрабатывались специальные замкнутые контуры, фильтры. Система эффективной защиты получалась сложной и тяжелой, что сводило на нет все преимущества такого двигателя перед обычным. А вскоре, в 1960 году, умер Курчатов. Вдобавок Н.С. Хрущев не поддержал идею развития стратегической авиации, на которую, в сущности, и был рассчитан пермский проект. Работы над атомным реактивным мотором были прекращены, группа расформирована, а увесистые тома отчетов оказались наглухо замурованными в спецархивах.

Так закрылась одна интересная и до недавнего времени совершенно секретная страница в истории отечественной авиационной техники. Рассказал ее участник событий Павел Карпович Гонин, начальник отдела пермского АО «Авиадвигатель». По его словам, накопленный опыт «мозгового штурма», поисков неординарных решений пригодился в дальнейшем участникам группы при создании высококлассных самолетных моторов.

Возможно, это был первый в нашей стране крупный инженерный проект, «зарубленный» по соображениям экологической безопасности (имея в виду слова Курчатова). Тем не менее он возродился в наши дни!

...В Москве, в одном из отделов Российского научного центра Курчатовского института стоит сравнительно небольшой — в полтора человеческих роста и в три обхвата — аппарат: физическая модель ядерного реактивного двигателя. Предполагается, что примерно такой будет на пилотируемом марсианском комплексе.

По мнению одного из разработчиков аппарата, В.А. Павшука: только использование атомной энергии позволит совершить космический перелет продолжительностью 665 суток, побывать в течение месяца на орбите искусственного спутника Марса и вернуться на Землю. Данная установка создаст реактивную тягу для преодоления силы земного притяжения и последующих маневров, а также обеспечит бортовые системы электрической и тепловой энергией.

Преимущества полета «на ядре»: максимальные мощности при минимальных размерах (в сравнении с установками других типов), наиболее компактное топливо — твердый раствор карбидов урана, ниобия, циркония. Наименьшая масса одного модуля: 50 — 70 т (предполагается использовать связку из 3 — 4 модулей). Общая масса пилотируемого комплекса порядка 1000 т. Его сборка будет производиться на околоземной орбите. Отсюда же он стартует в межпланетный полет. Тем самым исключаются любые вредные экологические влияния на биосферу.

Можно было бы считать создание проекта ядерной энергодвигательной установки для полета к Марсу достойным завершением давнего начинания молодых энтузиастов из «Авиадвигателя», если бы не одно обстоятельство.

Никто из пермских конструкторов не знает о современных разработках реактивного ядерного двигателя. А создатели марсианского комплекса не знакомы с проектом пермяков.

Так проявляется одна из уродливых черт «закрытой науки»: разобщенность усилий творческих коллективов, если они не сорганизованы «свыше». Хотя, конечно же, накопленный интеллектуальный потенциал повышает общий научно-технический уровень страны. В этом смысле даже погребенные в архивах и забытые труды косвенно сказываются на квалификации специалистов. Формируется атмосфера, благоприятствующая высокому профессионализму, постановке и решению сложнейших проблем.

Пожалуй, совсем не случайно созданный в Перми ПС-90 удовлетворяет не только всем международным техническим нормам, но и экологическим, а ведь последние, как известно, теперь очень жесткие.