בשנות החמישים של המאה הקודמת נערך חיפוש פעיל אחר רעיונות ופתרונות חדשים בתחום הנשק האסטרטגי. חלק מהרעיונות המוצעים היו בעלי עניין רב, אך התגלו כקשה מדי ליישום ויישום. לכן, מאז 1955, ארצות הברית מפתחת טיל שיוט אסטרטגי מבטיח SLAM, המסוגל למסור כמה ראשי נפץ במרחק של עשרות אלפי קילומטרים. כדי להשיג מאפיינים כאלה הוצעו הרעיונות הנועזים ביותר, אך כל זה הוביל בסופו של דבר לסגירת הפרויקט.
השלבים הראשונים
באמצע שנות החמישים התפתח מצב ספציפי בתחום הנשק האסטרטגי ורכבי ההובלה. בשל התפתחות מערכות ההגנה האווירית, מפציצים איבדו את הפוטנציאל שלהם, וטילים בליסטיים עדיין לא הצליחו להראות טווח דומה. היה צורך לשפר עוד טילים ומטוסים או לפתח אזורים אחרים. בארצות הברית באותה תקופה נערך מחקר בו זמנית של כמה מושגים שונים בבת אחת.
טיל ה- SLAM כפי שראה האמן. איור Globalsecurity.org
בשנת 1955 הייתה הצעה ליצור טיל שיוט אסטרטגי חדש בעל יכולות מיוחדות. מוצר זה היה אמור לפרוץ את ההגנה האווירית של האויב בשל מהירות קולית וגובה טיסה נמוך. הוא נדרש להבטיח אפשרות לניווט אוטונומי בכל שלבי הטיסה ואפשרות לספק ראש נפץ תרמו-גרעיני בעל עוצמה גבוהה. בנפרד נקבעה נוכחותה של מערכת תקשורת שתאפשר זיכרון של טיל תוקף בכל זמן הטיסה.
כמה חברות מטוסים אמריקאיות החלו לעבוד על הרעיון החדש. Ling-Temco-Vought השיקה את הפרויקט שלה בשם החביב SLAM, צפון אמריקה כינתה פיתוח דומה BOLO, וקונבייר העלה את פרויקט Big Stick. במהלך השנים הקרובות נבחנו שלושת הפרויקטים במקביל, כמה ארגונים מדעיים ממלכתיים היו מעורבים בכך.
די מהר, מעצבי כל החברות המשתתפות בתוכנית התמודדו עם בעיה רצינית. יצירת רקטה במהירות גבוהה בגובה נמוך הציבה דרישות מיוחדות למערכת ההנעה, וטווח ארוך-לאספקת הדלק. רקטה בעלת המאפיינים הנדרשים התבררה כגדולה וכבדה באופן בלתי מתקבל על הדעת, שדרשה פתרונות רדיקליים. בתחילת 1957 הופיעו ההצעות הראשונות לצייד טילים חדשים במנועי ramjet גרעיניים.
ממש בתחילת 1957 חוברה לתוכנית מעבדת הקרינה של לורנס (כיום המעבדה הלאומית של ליברמור). היה עליה ללמוד את בעיות המנועים הגרעיניים ולפתח דגם מן המניין מסוג זה. העבודה על תחנת הכוח החדשה בוצעה כחלק מתוכנית בשם הקוד פלוטו. ד ר טד מרקל מונה להוביל את פלוטו.
פריסת המוצר SLAM. איור Merkle.com
בעתיד הייתה עבודה בו זמנית על מנוע מבטיח ושלושה סוגים של טילי שיוט. בספטמבר 1959 קבע הפנטגון את הגרסה הטובה ביותר של הנשק החדש. הזוכה בתחרות היה Ling-Temco-Vought (LTV) עם פרויקט SLAM (Supersonic Low Altitude). היא זו שהייתה צריכה להשלים את העיצוב, ולאחר מכן לבנות טילים ניסיוניים לבדיקה ובהמשך להקים ייצור המוני.
פרויקט SLAM
דרישות מיוחדות הוטלו על הנשק החדש, מה שהוביל לצורך להחיל את ההחלטות הנועזות ביותר. הצעות ספציפיות נתפסו בהקשר של מסגרת המטוס, המנוע ואפילו המטען והדרך שבה נעשה בו שימוש. עם זאת, כל זה איפשר למלא את דרישות הלקוח.
LTV הציעה טיל שיוט קנאר באורך של כ -27 מ 'ומשקל ההמראה של כ -27.5 טון. הוא היה צפוי להשתמש בגוף גוף בצורת ציר בעל יחס רוחב-גובה גבוה, שאפו הונח ההתחממות הקדמית, ובמרכזו ובזנב הייתה כנף דלתא בעלת טווח קטן. מתחת לגוף המטוס, בזווית לציר האורך, היה דלי כניסת אוויר בולט. על המשטח החיצוני של הרקטה יש להתקין מנועי הנעה מוצקים.
על פי חישובים, מהירות הטיסה לשיוט הייתה אמורה להגיע ל- M = 3, 5, ולחלקו העיקרי של המסלול היה גובה של 300 מ 'בלבד. במקרה זה, עלייה לגובה של 10, 7 ק מ והאצה ל מהירות M = 4, 2 הייתה צפויה. הדבר הוביל לעומסים תרמיים ומכניים חמורים ודרשו דרישות מיוחדות למתקן המטוס. האחרון הוצע להרכבה מסגסוגות עמידות בחום. כמו כן, חלקים מסוימים של החיפוי תוכננו להיות עשויים מחומרים שקופים רדיו בעוצמה הנדרשת.
תרשים טיסת רקטות. איור Globalsecurity.org
המהנדסים בסופו של דבר הצליחו להשיג חוזק מבני ויציבות יוצאי דופן, מעבר לדרישות הקיימות. בשל כך, הרקטה קיבלה את הכינוי הלא רשמי "מוטת עוף". ראוי לציין כי כינוי זה, בניגוד לשני, לא היה פוגעני והעיד על נקודות החוזק של הפרויקט.
תחנת כוח מיוחדת אפשרה לייעל את פריסת הכרכים הפנימיים על ידי ביטול הצורך במיכלי דלק. האף של גוף המטוס ניתן תחת הטייס האוטומטי, ציוד הנחייה ואמצעים אחרים. תא מטען עם ציוד מיוחד הוצב ליד מרכז הכובד. חלק הזנב של גוף המטוס הכיל מנוע ramjet גרעיני.
מערכת מסוג TERCOM הייתה אחראית על הנחיית הטילים SLAM. על גבי המוצר הוצע להציב תחנת מכ ם סקר שטח. האוטומציה הייתה אמורה להשוות את המשטח הבסיסי למשטח ההתייחסות ועל בסיס זה לתקן את מסלול הטיסה. פקודות הוצאו למכוניות הגה החרטום. כלים דומים כבר נבדקו בפרויקטים קודמים והראו את עצמם היטב.
שלא כמו טילי שיוט אחרים, המוצר SLAM נאלץ לשאת ראש ראש נפץ אחד לא, אלא 16 ראשי נפץ נפרדים. מטענים תרמו -גרעיניים בעלי קיבולת של 1, 2 מגה -טון הונחו בתא המרכזי של הספינה והיו צריכים להפיל אותם אחד אחד. חישובים הראו כי הורדת מטען מגובה של 300 מ 'מגבילה ברצינות את יעילותו, וגם מאיימת על רכב השיגור. בהקשר זה הוצעה מערכת מקורית לירי ראשי נפץ. הוצע לירות את הגוש למעלה ולשלוח אותו למטרה לאורך מסלול בליסטי, שאפשר לפוצץ בגובה אופטימלי, וגם השאיר מספיק זמן לטיל לעזוב.
בדיקות של דגם SLAM במנהרת רוח, 22 באוגוסט 1963. צילום נאס א
הרקטה הייתה אמורה להמריא ממשגר נייח או נייד באמצעות שלושה מנועי התנעה מוצקים. לאחר שהשיג את המהירות הנדרשת, החזק יכול להפעיל. כמו האחרון, נחשב מוצר מבטיח ממעבדת לורנס. היא נאלצה ליצור מנוע גרעיני ramjet עם פרמטרי הדחיפה הנדרשים.
על פי חישובים, טיל SLAM המופעל על ידי תוכנית פלוטו עשוי להיות בעל טווח טיסה כמעט בלתי מוגבל. בטיסה בגובה 300 מ ', הטווח המחושב עלה על 21 אלף ק"מ, ובגובה המרבי הגיע 182 אלף ק"מ. המהירות המרבית הושגה בגובה רב ועברה את M = 4.
פרויקט LTV SLAM תכנן שיטה מקורית לעבודה קרבית. הרקטה הייתה אמורה להמריא בעזרת הפעלת מנועים ולעבור למטרה או להגיע לאזור אחיזה שנקבע מראש.טווח הטיסה הגבוה לגובה איפשר לשגר לא רק מיד לפני הפיגוע, אלא גם בתקופה המאוימת. במקרה האחרון, הרקטה נאלצה להישאר באזור הנתון ולחכות לפקודה, ולאחר שקיבלה אותה, יש לשלוח אותה למטרות.
הוצע לבצע את החלק המרבי האפשרי של הטיסה בגובה רב ומהירות גבוהה. כשהיא מתקרבת לאזור האחריות של ההגנה האווירית של האויב, הרקטה הייתה אמורה לרדת לגובה של 300 מ 'ולהיות מכוונת אל המטרות הראשונות. כשעבר לידו הוצע להפיל את ראש הקרב הראשון. יתר על כן, הרקטה עלולה לפגוע ב -15 מטרות אויב נוספות. לאחר שהתחמושת נוצלה, מוצר SLAM המצויד במנוע גרעיני עלול ליפול על מטרה אחרת ולהפוך גם לפצצת אטום.
מנוע Tory II-A מנוסה. צילום ויקימדיה
כמו כן, נשקלו ברצינות שתי אפשרויות נוספות לגרימת נזק לאויב. במהלך הטיסה במהירות M = 3, 5, רקטת ה- SLAM יצרה גל הלם עוצמתי: במהלך טיסה בגובה נמוך, היא היוו סכנה לחפצים קרקעיים. בנוסף, המנוע הגרעיני המוצע נבדל על ידי "פליטה" קרינה חזקה במיוחד המסוגלת להדביק את האזור. לפיכך, הטיל עלול לפגוע באויב פשוט על ידי טיסה מעל שטחו. לאחר שהפיל את ראש הקרב 16, הוא יכול להמשיך לעוף ורק לאחר שנגמר לו הדלק הגרעיני הוא יכול לפגוע במטרה האחרונה.
פרויקט פלוטו
בהתאם לפרויקט SLAM, מעבדת לורנס הייתה אמורה ליצור מנוע ramjet המבוסס על כור גרעיני. מוצר זה היה חייב להיות בקוטר של פחות מ -1.5 מ 'באורך של כ -1.63 מ'. כדי להשיג את מאפייני הביצועים הרצויים, כור המנוע היה צריך להציג הספק תרמי של 600 MW.
עקרון הפעולה של מנוע כזה היה פשוט. האוויר הנכנס דרך כניסת האוויר נאלץ להיכנס ישירות לליבת הכור, להתחמם ולהוציא דרך הזרבובית, ויוצר דחף. עם זאת, יישום עקרונות אלה בפועל הוכיח את עצמו כקשה ביותר. קודם כל, הייתה בעיה בחומרים. אפילו מתכות וסגסוגות עמידות בחום לא יכלו להתמודד עם העומסים התרמיים הצפויים. הוחלט להחליף חלק מחלקי המתכת של הליבה בקרמיקה. חומרים עם הפרמטרים הנדרשים הוזמנו על ידי חברת Coors Porcelain.
על פי הפרויקט, ליבתו של מנוע ramjet גרעיני הייתה בקוטר של 1.2 מ 'באורך של מעט פחות מ -1.3 מ'. הוצע להניח בו 465 אלף אלמנטים של דלק על בסיס קרמיקה, עשוי בצורת קרמיקה צינורות באורך 100 מ"מ וקוטר 7.6 מ"מ … התעלות שבתוך האלמנטים וביניהן נועדו למעבר אוויר. המסה הכוללת של האורניום הגיעה ל 59.9 ק"ג. במהלך פעולת המנוע, הטמפרטורה בליבה הייתה אמורה להגיע ל 1277 ° C ולשמור על רמה זו עקב זרימת אוויר הקירור. עלייה נוספת של הטמפרטורה ב -150 מעלות בלבד עלולה להוביל להרס של האלמנטים המבניים העיקריים.
דוגמאות ללוח לחם
החלק הקשה ביותר בפרויקט SLAM היה המנוע יוצא הדופן, והוא זה שצריך לבדוק ולכוון אותו מלכתחילה. במיוחד לבדיקת ציוד חדש, מעבדת לורנס בנתה מתחם בדיקות חדש בשטח של 21 מ"ר. ק"מ. אחד הראשונים היה דוכן לבדיקת מנועי ramjet המצוידים באספקת אוויר דחוס. מיכלי העמדה הכילו 450 טון אוויר דחוס. במרחק מעמדת המנוע הוצבה עמדת פיקוד עם מקלט שנועד לשהייה של שבועיים לבוחנים.
Tory II-A, מבט מלמעלה. תמונה Globalsecurity.org
בניית המתחם ארכה זמן רב. במקביל, מומחים בראשות ט מרקל פיתחו פרויקט עבור מנוע לטיל עתידי, וגם יצרו גרסת אב טיפוס לבדיקות ספסל. בתחילת שנות השישים, עבודה זו הובילה למוצר בשם הקוד Tory II-A. המנוע עצמו ומספר רב של מערכות עזר הונחו על רציף הרכבת.מידות המנוע לא עמדו בדרישות הלקוח, אך גם בצורה זו, אב הטיפוס יכול להראות את יכולותיו.
ב- 14 במאי 1961 התקיימה השקת הניסוי הראשונה והאחרונה של מנוע Tory II-A. המנוע פעל רק כמה שניות ופיתח דחף הרבה מתחת לזה שנדרש לטיל. עם זאת, הוא אישר את האפשרות הבסיסית ליצור מנוע ramjet גרעיני. בנוסף, הייתה סיבה לאופטימיות מאופקת: מדידות הראו כי פליטת המנוע בפועל נמוכה משמעותית מהמחושבות.
כתוצאה מבדיקות Tory II-A, החלה פיתוח של מנוע B משופר. למוצר החדש של Tory II-B היו אמורים להיות יתרונות על פני קודמו, אך הוחלט שלא להיבנות או להיבדק. בעזרת הניסיון של שני פרויקטים, פותחה מדגם הספסל הבא - Tory II -C. מאב טיפוס הקודם, מנוע זה שונה במימדים מופחתים, התואמים את המגבלות של מסגרת האוויר של הרקטות. במקביל, הוא יכול להציג מאפיינים הקרובים לאלה הנדרשים על ידי מפתחי SLAM.
במאי 1964, מנוע Tory II-C הוכן לריצת הניסוי הראשונה שלו. הבדיקה הייתה אמורה להתקיים בנוכחות נציגי פיקוד חיל האוויר. המנוע הופעל בהצלחה, והוא עבד כ -5 דקות, תוך שימוש בכל האוויר בדוכן. המוצר פיתח הספק של 513 מגה -ואט והפיק דחף של קצת פחות מ -15, 9 טון. זה עדיין לא הספיק לרקטת SLAM, אלא קירב את הפרויקט לרגע יצירת מנוע ramjet גרעיני בעל המאפיינים הנדרשים..
האזור הפעיל של מנוע הניסוי. תמונה Globalsecurity.org
מומחים ציינו בדיקות מוצלחות בבר סמוך, ולמחרת החלו לעבוד על הפרויקט הבא. המנוע החדש, שנקרא בחינם Tory III, היה אמור לעמוד במלוא דרישות הלקוח ולהעניק לטיל ה- SLAM את המאפיינים הרצויים. על פי הערכות של אותה תקופה, רקטה ניסיונית עם מנוע כזה יכולה לבצע את הטיסה הראשונה שלה בשנים 1967-68.
בעיות וחסרונות
בדיקות של רקטת SLAM מן המניין היו עדיין עניין של העתיד הרחוק, אך ללקוח בדמות הפנטגון כבר היו שאלות לא נוחות לגבי הפרויקט הזה. שני המרכיבים האישיים של הרקטה והתפיסה שלה כולה ספגו ביקורת. כל זה השפיע לרעה על סיכויי הפרויקט, וגורם שלילי נוסף היה זמינות חלופה מוצלחת יותר בדמות הטילים הבליסטיים הבין יבשתיים הראשונים.
ראשית, הפרויקט החדש התגלה כיקר מדי. טיל ה- SLAM לא כלל את החומרים הזולים ביותר, ופיתוח המנוע עבורו הפך לבעיה נפרדת עבור מממני הפנטגון. התלונה השנייה הייתה על בטיחות המוצר. למרות התוצאות המעודדות מתוכנית פלוטו, מנועי סדרת הטורי זיהמו את השטח והיוו סכנה לבעליהם.
מכאן באה שאלת אזור לבדיקת טילי אב טיפוס עתידיים. הלקוח דרש לשלול את האפשרות של טיל לפגוע באזורי ההתנחלויות. הראשונה הייתה ההצעה לבדיקות מחוברות. הוצע לצייד את הרקטה בכבל קשור המחובר לעוגן על הקרקע, שסביבו תוכל לעוף במעגל. אולם הצעה כזו נדחתה בשל ליקויים ברורים. ואז הרעיון של טיסות ניסוי מעל האוקיינוס השקט באזור של בערך. לְהִתְעוֹרֵר. לאחר שנגמר הדלק והשלים את הטיסה, הרקטה נאלצה לשקוע בעומק רב. אופציה זו גם לא התאימה לחלוטין לצבא.
מנוע Tory II-C. תמונה Globalsecurity.org
הגישה הספקנית כלפי טיל השיוט החדש באה לידי ביטוי בדרכים שונות. למשל, מתקופה מסוימת, הקיצור SLAM החל לפענח כ- Slow, Low And Messy - "איטי, נמוך ומלוכלך", ורמז על הבעיות האופייניות של מנוע הרקטות.
ב- 1 ביולי 1964 החליט הפנטגון לסגור את פרויקטים SLAM ופלוטו. הם היו יקרים ומורכבים מדי, ולא מספיק בטוחים כדי להמשיך בהצלחה ולהשיג את התוצאות הרצויות.בשלב זה הושקעו על תוכנית לפיתוח טיל שיוט אסטרטגי ומנוע עבורו כ -260 מיליון דולר (יותר מ -2 מיליארד דולר במחירים שוטפים).
מנועים מנוסים נפטרו כמיותרים וכל התיעוד נשלח לארכיון. עם זאת, הפרויקטים הניבו כמה תוצאות אמיתיות. סגסוגות מתכת וקרמיקה חדשות שפותחו עבור SLAM שימשו מאוחר יותר בתחומים שונים. באשר לעצם הרעיונות של טיל שיוט אסטרטגי ומנוע ramjet גרעיני, מדי פעם דנו בהם ברמות שונות, אך כבר לא התקבלו ליישום.
פרויקט SLAM עשוי להוביל להופעת כלי נשק ייחודיים בעלי מאפיינים יוצאי דופן שעלולים להשפיע קשות על פוטנציאל התקיפה של הכוחות הגרעיניים האסטרטגיים האמריקאים. עם זאת, השגת תוצאות כאלה הייתה קשורה לבעיות רבות בעלות אופי שונה, מחומרים ועד עלות. כתוצאה מכך, הפרויקטים של SLAM ופלוטו הופסקו לטובת פיתוחים פחות נועזים, אך פשוטים, נוחים וזולים.
