原子力航空機

原子力航空機とは、原子力エネルギーを動力源とする航空機の構想である。その構想は、燃料の燃焼熱ではなく、核分裂反応の熱で圧縮空気を加熱するジェットエンジンの開発だった。 [ 1 ]冷戦中、アメリカ合衆国とソ連は、航続距離の延長が核抑止力の強化につながると期待されていた原子力爆撃機の研究を行ったが、どちらの国も実用化には至らなかった。[ 2 ]
設計上の問題として、乗組員と地上の人々を放射線から守るために強力な遮蔽物が必要であったことが不十分な解決に至った。また、墜落時の対応も潜在的な問題であった。[ 1 ] [ 3 ]
いくつかのミサイル設計には、原子力極超音速巡航ミサイルが含まれていました。
しかし、 1960年代にICBMと原子力潜水艦が登場したことで、こうした航空機の戦略的優位性は大きく低下し、それぞれのプロジェクトは中止された。[ 1 ]
米国のプログラム
NEPAとANP
1946年5月、アメリカ陸軍航空隊は航空機推進のための原子力エネルギー(NEPA)計画を開始し、1951年に航空機原子力推進(ANP)計画に取って代わられるまで研究が続けられた。ANP計画には、ゼネラル・エレクトリックの直接空気サイクルとプラット・アンド・ホイットニーの間接空気サイクルという2種類の原子力ジェットエンジンを研究する規定が含まれていた。ANPはコンベア社にMX-1589計画の下で2機のB-36を改造する計画だった。B-36の1機であるNB-36Hは空中原子炉の遮蔽要件の研究に使用され、もう1機はX-6となる予定だったが、X-6が完成する前に計画は中止された。[ 4 ]
原子力航空機エンジンの最初の運用は、1956年1月31日に、改造されたゼネラル・エレクトリックJ47ターボジェットエンジンを使用して行われました。[ 5 ]航空機原子力推進プログラムは、1961年にケネディ大統領が議会に年次予算教書を提出した後に終了しました。[ 1 ]
オークリッジ国立研究所は、原子力航空機エンジンの研究開発を行っていました。2基の遮蔽原子炉が、ゼネラル・エレクトリック社製のJ87ターボジェットエンジン2基をほぼ最大推力まで駆動しました。アイダホ国立研究所の南に位置するEBR-1施設には、ターボジェットエンジンがそのままのHTRE-2と、エンジンが取り外されたHTRE-3の2基の実験原子炉が設置されています。

アメリカはこれらのエンジンを、新型の特別設計核爆撃機WS-125に搭載するために設計しました。アイゼンハワー大統領は最終的にNEPAを削減し、議会にこの計画は緊急性がない旨を通告することでこの計画を終了させましたが、高温材料と高性能原子炉の開発のための小規模な計画は支持していました。この計画はケネディ政権初期に終了しました。
プロジェクト・プルート
1957年、空軍と米国原子力委員会は、ローレンス放射線研究所と契約を結び、原子炉の熱をラムジェットエンジンに応用する可能性を研究しました。[ 1 ]この研究はプルート計画として知られるようになりました。この計画は、超音速低高度ミサイル(SLAM)と呼ばれる無人巡航ミサイル用のエンジンを供給するためのものでした。[ 1 ]この計画は2基の試験エンジンの製造に成功し、地上で運用されました。1961年5月14日、世界初の原子力ラムジェットエンジン「トーリーIIA」が鉄道車両に搭載され、わずか数秒間、轟音を立てて始動しました。1964年7月1日、誕生から7年6ヶ月後、「プルート計画」は中止されました。[ 6 ]
飛行船
原子力飛行船については、1954年にアメリカ海軍のためにFWロック・ジュニアが行った研究に始まり、いくつかの研究と提案がなされました。[ 7 ] 1957年、エドウィン・J・キルシュナーは『原子時代のツェッペリン』 [ 8 ]を出版し、原子力飛行船の活用を推進しました。1959年、グッドイヤーは軍用および商業用の原子力飛行船の計画を発表しました。その後数十年間にわたり、他にもいくつかの提案や論文が発表されました。[ 9 ]
ソ連の計画
ソ連の核爆撃機の恐怖
1958年12月1日号の『アビエーション・ウィーク』には、「ソ連の核爆撃機飛行試験」という記事が掲載され、ソ連が核航空機計画を大きく進展させていると主張していた。[ 10 ]「ソ連で核推進爆撃機の飛行試験が行われている。約6ヶ月前に完成したこの機体は、少なくとも2ヶ月間モスクワ周辺を飛行している。共産圏諸国および非共産圏諸国の様々な外国人観測員によって、飛行中および地上で観測されている」。同時代のアメリカの設計が純粋に実験的なものであったのに対し、この記事は「ソ連の航空機は、継続的な空中警戒警報システムおよびミサイル発射プラットフォームとしての軍事任務を遂行するための設計のプロトタイプである」と指摘していた。記事には写真が掲載され、提案されたレイアウトの技術図面も掲載されていた。これらの図面は広く見られたため、ある企業は記事の図面に基づいてプラスチック製の模型飛行機を製造した。記事には、このテーマに関する社説が掲載された。[ 11 ]
ワシントンではすぐに「ロシアは原子力航空機エンジンの分野で米国より3年から5年先を進んでおり、米国が独自の計画を進めなければ、ロシアはさらに先を進んでしまうだろう」という懸念が表明された。[ 12 ]これらの懸念により、米国は独自の計画に一時的な資金提供を継続した。
写真に写っていた機体は、後にミャシチェフM-50バウンダー(アメリカ空軍が運用していたB-58ハスラーと同様の性能を持つ中距離戦略爆撃機)であることが判明した。この設計は失敗作とされ、実戦配備されることはなかったが、1963年のソ連航空記念日にモニノで公開され、問題は終結した。[ 13 ]
ツポレフ Tu-119
ソ連の原子力航空機開発計画の結果、実験的なツポレフTu-95LAL(ロシア語:LAL-Летающая Атомная Лаборатория、直訳すると「空飛ぶ原子力実験室」)が誕生した。これはツポレフTu-95爆撃機から派生したもので、爆弾倉に原子炉が設置されている。[ 1 ]この航空機は1961年から1969年にかけて40回も飛行したと報告されている。[ 14 ]飛行段階の主な目的は、放射線遮蔽の有効性を調査することだった。後継設計のTu-119は、従来型のターボプロップエンジン2基と直接サイクルの原子力ジェットエンジン2基を搭載する計画だったが、完成することはなかった。超音速のツポレフTu-120など、他のいくつかのプロジェクトは[ 15 ]設計段階にしか達しなかった。[ 16 ] [ 17 ]
ロシアのプログラム
2018年2月、ロシアのウラジーミル・プーチン大統領は、ロシアが核弾頭を搭載した新型の原子力巡航ミサイルを開発したと発表した。このミサイルは防空軍やミサイル防衛システムを回避し、地球上のあらゆる地点を攻撃できる。[ 1 ]声明によると、最初の飛行試験は2017年に実施された。このミサイルは「巡航ミサイルの車体内部に搭載可能な小型の超強力な発電所を備え、他のミサイルの10倍の飛行距離を保証する」とされていた。ビデオには、ミサイルが大西洋上の防衛システムを回避し、ホーン岬を越えて最終的にハワイに向かって北上する様子が映っている。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]現在まで、これらの声明を裏付ける公的な証拠はない。国防総省は、ロシアが原子力巡航ミサイルのテストを行ったことを認識しているが、システムはまだ開発中であり、2017年に北極圏で墜落したと述べた。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
ランド研究所のロシア専門研究者は「彼らはハッタリを言っているのではなく、このミサイルの飛行試験を実施したのだと思います。しかし、それは信じがたいことです」と述べた。[ 25 ] CSISの研究員によると、このような原子力ミサイルは「ほぼ無制限の射程距離を持ち、何かを攻撃するように命令する前に、長時間にわたって飛び回らせることができます」。[ 26 ]プーチン大統領の発言と、ミサイルの飛行コンセプトを示すビデオは、このミサイルがプロジェクト・プルートのような超音速ラムジェットではなく、核加熱ターボジェットまたはターボファンエンジンを搭載した亜音速機であることを示唆している。
この新型巡航ミサイルは9M730ブレヴェストニク(ロシア語:Буревестник、「ウミツバメ」)と命名された。[ 27 ]
参照
引用
- ^ a b c d e f g h iトラキマヴィチウス、ルーカス。「軍事における原子力推進の将来的役割」(PDF)。NATOエネルギー安全保障センター・オブ・エクセレンス。 2021年10月15日閲覧。
- ^ギャラガー、ショーン(2018年3月22日)「史上最悪のアイデア?プーチンの核動力ミサイルはなぜ可能か…そして恐ろしいのか」 Ars Technica 。 2019年8月12日閲覧。
- ^ Ruhl, Christian (2019年1月20日). 「なぜ原子力飛行機は存在しないのか」 .アトランティック誌. 2020年7月5日閲覧。
- ^ Waid, Jack (2021年6月21日). 「有人原子力航空機プログラム」(PDF) .米国国防総省. 2021年8月11日閲覧。
- ^ Thornton, G. (1963年2月26日~28日). 原子力推進入門:講義1:概要と背景. NASA技術報告書サーバー(報告書). hdl : 2060/19640019868 .
- ^ 「米国、原子ミサイルを静かに廃棄。2億ドルの支出後、冥王星計画は中止」ニューヨーク・タイムズ社、1964年7月13日。 2021年8月11日閲覧。
- ^ジョン・J・ゲオゲガン著『原子力飛行船』 。Aviation History誌2013年1月号に掲載。
- ^原子時代のツェッペリン:軽量硬質航空機の過去、現在、そして未来、キルシュナー、エドウィン・J. イリノイ大学出版局(1957年)
- ^ JURICH, LEO (1960年1月1日). 「原子力飛行船」. SAE Mobilus . SAE技術論文シリーズ. 1. SAE International. doi : 10.4271/600278 .
- ^ソ連の核爆撃機飛行試験、Aviation Week、1958年12月1日、27ページ。
- ^ "Modelarchives" . modelarchives.free.fr . 2018年3月2日閲覧。
- ^ソ連の原子力飛行機の可能性は認められる、フォード・イーストマン、Aviation Week、1959年1月19日、29ページ。
- ^ 「AURORAロシア核爆撃機:情報源」 Modelarchives . 2018年3月2日閲覧。
- ^ Aitken, A. (プロデューサー), Kerevan, G. (ライター/エグゼクティブプロデューサー), "The 'Planes That Never Flew': The Nuclear Bomber", Alba Communications (for Discovery Europe), 2003
- ^ ""120" (Ту-120): Дальний сверхзвуковой бомбардировщик с ядерной силовой установкой" [«120» (Ту-120): 長距離原子力超音速爆撃機] (ロシア語)。testpilot.ru 、 2019 年8 月 12 日取得。
- ^バトラー&ゴードン 2004、78~83ページ
- ^コロン 2009
- ^ 「プーチン大統領、ロシアの新たな核ミサイル防衛システムを発表」 www.defenseworld.net 2018年3月2日閲覧。
- ^ 「プーチン大統領、阻止不可能な核動力ミサイルの開発を宣言」 TASS 2018年3月2日閲覧。
- ^ Troianovski, Anton (2018年3月1日). 「プーチン大統領、ロシアはミサイル防衛を回避できる核兵器を開発中だと主張」ワシントン・ポスト. 2018年3月2日閲覧。
- ^ 「プーチン大統領、万能核ミサイルのようなものは世界で誰も保有していないと発言」 USAトゥデイ。 2018年3月2日閲覧。
- ^バンプ、フィリップ(2018年3月1日)「ロシアが新たに発表した核システムの真の意味」ワシントン・ポスト。 2018年3月2日閲覧。
- ^マクファークハー、ニール、サンガー、デイビッド・E.(2018年3月1日)「プーチンの『無敵』ミサイルは米国の脆弱性を狙っている」ニューヨーク・タイムズ。 2018年3月2日閲覧。
- ^トレビシック、ジョセフ(2018年3月2日)「米国はロシアの核動力巡航ミサイルの墜落と燃焼を秘密裏に監視してきた」 thedrive.com 2019年8月12日閲覧。
- ^ Brumfiel, Geoff (2018年3月). 「ロシアの無制限射程の核動力ミサイルの主張に専門家が驚愕」 . NPR . Parallels . 2018年3月2日閲覧。
- ^バウムガートナー、ピート(2018年3月)「Q&A:兵器専門家、プーチン大統領の武器自慢は『やり過ぎ』に見える」「 . ラジオ・フリー・ヨーロッパ/ラジオ・リバティ. 2018年3月2日閲覧。
- ^ Fiorenza, Nicholas (2018年3月23日). 「ロシアの新兵器が命名」 . Jane's 360. Jane's Information Group . 2018年7月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年8月12日閲覧。
一般的な情報源と引用元
- コロン、ラウル(2009年3月7日)「ソ連の原子力爆撃機実験」。オンライン航空史博物館。2012年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年1月3日閲覧。
- バトラー、トニー、ゴードン、イェフィム(2004年)「6:原子力と全翼機」『ソ連の秘密プロジェクト:1945年以降の爆撃機』ヒンクリー:ミッドランド出版、ISBN 1-85780-194-6. 2012年2月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年1月8日閲覧。
外部リンク
- NB-36プログラムの概要
- 溶融塩炉実験(当初は航空機の推進を目的としていた)
- ソビエト極秘原子力飛行機 M-60 Akademi Portal (Akademi Portal ウェブサイトより) (英語)
- 包括的技術報告書 GEダイレクト・エアサイクル航空機原子力推進プログラム(英語)
- 「飛行可能な」原子炉と中性子結合(英語)
- Tu-95実験の説明:[1] [2](ロシア語)
- ソビエト極秘原子力飛行機 M-60 Akademi Portal (Akademi Portal ウェブサイトより) (英語)
- 原子力航空機プログラムの衰退、2009年12月21日取得、参考文献を含む
- 核燃料で飛行、アメリカの核動力爆撃機製造への取り組み、ラウル・コロン著、2009年12月21日閲覧
- ジェラルド・ウェント著「科学者の予告:最初の原子力飛行機」 1951年、原子炉を航空機の動力源として使用するというテーマについてイラスト付きの非常に優れた記事
- 「円卓会議で原子力飛行機について検討」『ポピュラーメカニクス』 1957年4月号、100~105ページ。