Tupolev Tu-95LAL

Typ:  speciální výzkumná modifikace strategického bombardovacího letounu typu Tu-95M (Bear A)

Určení:  výzkum vlivu pracujícího jaderného reaktoru na avioniku a posádku za letu, prověření účinnosti protiradiační ochrany kabiny posádky a nabytí zkušeností s provozem letounu s jaderným reaktorem na palubě

Odlišnosti od letounu Tu-95M (Bear A):

- absence hřbetní a břišní dálkově ovládané obranné střelecké věže

- absence obou kanónů instalovaných v ocasní střelecké věži. Ocasní střelecká věž, stejně jako zadní přetlaková kabina s pracovišti střelců, včetně jejího vnitřního vybavení a zasklení, přitom zůstala zachována.

- instalace výsuvné (směrem dolů) palety s jaderným reaktorem typu VVRL-100, který je opatřen protiradiačním obalem z olova a ceresínu (směs tuhých uhlovodíků), v zadní části trupu. V této souvislosti na hřbetu trupu, v oblasti za křídlem, přibyl rozměrný zploštělý polokapkovitý kryt (jaderný rektor typu VVRL-100 má totiž větší výšku než trup letounu typu Tu-95M) a na břichu trupu, na úrovni zmíněného hřbetního polokapkovitého krytu (resp. na úrovni zadní části bývalé trupové pumovnice), široký kapsovitý lapač vzduchu chladiče vody.

- instalace dvou nádrží s vodou, která slouží k chlazení reaktoru, pod vnějšími panely křídla. Zmíněné nádrže mají kapkovitý tvar a jsou uchyceny přímo ke spodní ploše křídla.

- instalace protiradiační ochranné clony s tloušťkou cca 20 cm, která je zhotovena z 5 cm olověné desky, polyethylenu a ceresínu, za přední přetlakovou přepážkou přední přetlakové kabiny posádky

- instalace radiačních dozimetrů, které slouží pro měření intenzity radioaktivního záření, uvnitř přední přetlakové kabiny, přední části trupové pumovnice a zadní přetlakové kabiny a pod dvěma kryty nacházejícími se pod náběžnou hranou vnějších částí křídla. Snímače všech pěti radiačních dozimetrů jsou přitom otočné kolem svislé osy.

- instalace nevelkého polokapkovitého krytu, který zřejmě ukrývá filmovou kameru, po pravoboku svislé ocasní plochy (SOP), poblíž vrcholu.

Historie:  V roce 1946 byl v USA zahájen, v rámci programu NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft), od roku 1951 známého jako ANP (Aircraft Nuclear Propulsion), vývoj hned dvou typů jaderných proudových motorů pro strategické bombardovací letouny. Zatímco na jednom z nich pracovala společnost General Electric, vývoj toho druhého probíhal u společnosti Pratt & Whitney. Jaderný proudový motor funguje na obdobném principu jako klasický proudový motor. Zatímco u proudového motoru je stlačený vzduch ohříván zažehnutím paliva, u jaderného proudového motoru jeho ohřev zajišťuje jaderný reaktor. Společnost General Electric pracovala na jaderném proudovém motoru s přímým cyklem. Naproti tomu společnosti Pratt & Whitney byl svěřen vývoj jaderného proudového motoru s nepřímým cyklem. U prvně uvedeného typu jaderného proudového motoru měl být vzduch ohříván přímo uvnitř reaktoru. Odtud pak měl být vypouštěn, přes turbínu, přímo od atmosféry. Hlavním nedostatkem takto koncipovaného jaderného proudového motoru tedy mělo být znečišťování atmosféry radioaktivními látkami. Tento nedostatek měl pozbývat jaderný proudový motor s nepřímým cyklem. U takto koncipovaného jaderného proudového motoru měl být totiž vzduch ohříván ve výměníku tepla a nikoliv přímo v reaktoru. To bylo ale vykoupeno větší technickou náročností a hmotností. Důvodem, proč se tehdy do středu pozornosti USAF dostal právě tento poněkud nepraktický způsob pohonu, se stala skutečnost, že dokáže zajistit prakticky neomezený dolet a vytrvalost. Bombardovací letoun s jaderným pohonem by tedy byl schopen dopravit jadernou na jakékoliv místo na světě. Délku jeho letu by přitom omezovala pouze výdrž posádky. Na testech jaderných leteckých pohonných jednotek se měly podílet hned dvě vzdušné zkušebny, jejichž základem se měly stát strategické bombardovací letouny typu Convair B-36 Peacemaker. První z nich vešla ve známost jako NB-36H Crusader a jejím posláním se stalo prověření účinnosti protiradiační ochrany kabiny posádky, která měla 12 t a byla zhotovena z olova a pryže. Palubní jaderný reaktor zmíněného stroje proto nebyl napojen na pohonný systém. Jediný exemplář speciálu typu NB-36H Crusader vznikl konverzí sériového B-36H Peacemaker a mezi 17. zářím 1955 a 28. březnem 1957 vykonal 47 letů s celkovou délkou trvání 215 h. Jaderný reaktor přitom v průběhu zmíněných letů běžel po dobu 89-ti h. Na pohonný systém měl být napojen až jaderný reaktor druhé ze zmíněných vzdušných zkušeben, která vešla ve známost jako X-6. Protože byl ale již v roce 1961 celý program ANP kuli značné finanční náročnosti zastaven, speciál typu X-6 se nakonec nedočkal realizace, stejně jako plánovaný operační jaderný proudový bombardér, na kterém pracovala, v rámci programu WS-125, společnost Convair. Program ANP rozhodně nemohl zůstat bez odezvy ze strany SSSR, a to už jen proto, že sovětské dálkové letectvo nemohlo konkurovat tomu americkému. Sovětské bombardovací letouny totiž operovaly výhradně ze základen, které se nacházely přímo na území SSSR. K tomu, aby byly schopny dosáhnout celé řady oblastí USA, by proto musely mít dolet nejméně 15 000 až 20 000 km. A tak velký dolet jim klasické pohonné jednotky nebyly vůbec schopny zajistit. Naproti tomu americké bombardovací letouny byly rozmístěny na předsunutých základnách, které se nacházely v blízkosti sovětských hranic, a proto jim pro splnění mise postačoval dolet nějakých 5 000 až 10 000 km. Program jaderných motorů pro strategické bombardovací letouny byl v SSSR iniciován výnosem ze dne 12. srpna 1955. Vývoj letounů na jaderný pohon byl přitom svěřen konstrukčním kancelářím OKB-156 A.N. Tupoleva, OKB-23 V.M. Mjasiščeva a OKB-301 S.A. Lavočkina. Návrh jaderných leteckých pohonných jednotek zase dostaly na starost konstrukční kanceláře OKB-276 N.D. Kuzněcova a OKB-165 A.M. Ljulky. Zatímco OKB-301 S.A. Lavočkina pracovala, spolu s OKB-165 A.M. Ljulky, na projektu okřídlené střely s plochou dráhou typu „iz.375“ s jaderným náporovým pohonem, která nebyla ničím jiným, než modifikací řízené střely typu „iz.350“ Burja, OKB-23 V.M. Mjasiščeva se pustila do prací na projektu nadzvukového bombardovacího letounu poháněného jadernými proudovými motory z dílny OKB-165 A.M. Ljulky. Práce na projektu řízené střely typu „iz.375“ měly ale nízkou prioritu a již v červnu roku 1960, tj. krátce po smrti S.A. Lavočkina, byly zastaveny. Rýsovací prkno neopustil ani projekt nadzvukového jaderného bombardéru s proudovým pohonem z dílny V.M. Mjasiščeva. Veškeré práce na toto téma totiž již v říjnu roku 1960 zastavilo zrušení Mjasiščevovi OKB. OKB A.N. Tupoleva zase obdržela zadání na podzvukový bombardovací letoun s jaderným pohonem. Tupoleva OKB byla přitom nejprve, dne 28. března 1956, pověřena návrhem vzdušné zkušebny leteckého jaderného reaktoru na bázi čtyřmotorového turbovrtulového strategického bombardovacího letounu typu Tu-95 (Bear A). Zmíněná vzdušná zkušebna vešla ve známost jako Tu-95LAL a jejím posláním se stal výzkum vlivu pracujícího jaderného reaktoru na avioniku a posádku za letu, prověření účinnosti protiradiační ochrany kabiny posádky a nabytí zkušeností s provozem letounu s jaderným reaktorem na palubě. Letoun typu Tu-95LAL bylo tedy možné považovat za protějšek již zmíněného amerického speciálu typu NB-36H Crusader. Protějškem experimentálního letounu typu X-6 se zase měl stát letoun typu Tu-119. Pohon tohoto derivátu letounu typu Tu-95M (Bear A) měly přitom obstarávat dva jaderné turbovrtulové motory s nepřímým cyklem typu NK-14A z dílny N.D. Kuzněcova a dva standardní turbovrtulové motory typu NK-12M. Zatímco v průběhu letu měl motory typu NK-14A roztáčet jaderný reaktor o výkonu 120 000 kW, jehož instalace se měla nacházet v prostoru trupové pumovnice, při vzletu a přistání měly zmíněné motory spalovat, stejně jako motory typu NK-12M, klasické letecké palivo, které mělo být přepravováno v křídelních integrálních nádržích. Se zahájením letových zkoušek prototypu Tu-119 se počítalo v roce 1974. Poznatky získané v průběhu zkušebního programu tohoto stroje měly být následně zužitkovány mimo jiné též při vývoji protiponorkového letounu s jaderným pohonem typu Tu-114PLO. Zmíněný stroj neměl být ničím jiným, než modifikací dálkového velkokapacitního dopravního letounu typu Tu-114 (Cleat), který vycházel z letounu typu Tu-95 (Bear A), a jeho pohonný systém se měl sestávat z jednoho 120 MW jaderného reaktoru (nebo dvou 80 MW jaderných reaktorů) a čtyř jaderných turbovrtulových motorů typu NK-14A. Jaderný reaktor měl zmíněné motory roztáčet rovněž pouze v průběhu letu. Při vzletu a přistání měly motory typu NK-14A spalovat klasické letecké palivo. Pracoviště 13-ti členné posádky letounu typu Tu-114PLO se mělo nacházet uvnitř přetlakové kabiny vestavěné do přídě trupu. Prostor mezi přetlakovou kabinou a jaderným reaktorem, který se měl nacházet za křídlem, měla vyplňovat rozměrná přístrojová sekce. Zbraňová šachta se měla nacházet za prostorem s jaderným reaktorem a měla pojmout protiponorkovou výzbroj o celkové hmotnosti 10 t. Na břichu trupu speciálu typu Tu-114PLO se měla nacházet instalace rozměrného dielektrického polokapkovitého krytu antény pátracího radiolokátoru. Se zahájením letových zkoušek zmíněného speciálu, který měl mít vzletovou hmotnost 198 t, cestovní rychlost 750 km/h a vytrvalost 48 h, se počítalo na počátku 80. let. Prakticky souběžné konstrukční tým A.N. Tupoleva pracoval též na projektu nadzvukového bombardéru s jaderným proudovým pohonem. Zmíněný stroj vešel ve známost jako Tu-120 a měl plnit obdobnou funkci jako letoun typu Tu-22 (Blinder). Po koncepční stránce mělo jít o dvoumístný (pilot a navigátor) dvoumotorový hornoplošník s šípovým křídlem s úhlem šípu náběžné hrany 45°, lichoběžníkovými ocasními plochami uspořádanými do tvaru kříže a tříbodovým podvozkem příďového typu. Pohon letounu typu Tu-120 měla obstarávat dvojice jaderných proudových motorů typu A-10-2 z dílny N.D. Kuzněcova. Ty měly být instalovány uvnitř gondol uchycených k bokům zadní části trupu, v oblasti pod ocasními plochami. Instalace vlastního jaderného reaktoru se měla nacházet přímo za křídlem. Letoun typu Tu-120 měl mít délku 30,7 m, rozpětí 24,4 m, vzletovou hmotnost 80 000 až 85 000 kg a rychlost 1 350 až 1 450 km/h a jeho prototyp měl být ke zkouškám předán ve druhé polovině 70. let. Součástí palubního vybavení vzdušné zkušebny typu Tu-95LAL se stal jaderný reaktor typu VVRL-100. Zmíněný reaktor byl opatřen mohutnou protiradiační ochranou a byl umístěn na paletě, která se zasouvala obdélníkovým otvorem vetknutým do břicha zadní části trupu, v oblasti za křídlem. Jaderný reaktor typu VVRL-100 nebyl napojen na pohonný systém letounu typu Tu-95LAL a využíval destilovanou vodu jako moderátor neutronů i chladivo. Voda v primárním okruhu přitom odevzdávala, prostřednictvím výměníku tepla, vodě v sekundárním okruhu. Tepelná energie z druhého okruhu nebyla nijak využívána. Voda v sekundárním okruhu byla chlazena ve vzduchovém chladiči, který využíval rozměrný podtrupový lapač vzduchu. Práce na projektu vzdušné zkušebny typu Tu-95LAL probíhaly ve filiálce Tupolevovi OKB z Tomilina. Zde byla navržena a postavena též paleta pro experimentální jaderný reaktor. Zmíněná paleta byla dokončena v roce 1958 a ještě ten samý rok přepravena na zkušební základnu Polovinsk nacházející se u Semipalatinska. Teprve až zde byl do ní nainstalován experimentální jaderný reaktor typu VVRL-100. Celá tato sestava byla následně zasunuta, břišním otvorem, do modifikované střední části trupu letounu typu Tu-95 (Bear A), která zastávala roli pozemní zkušebny. Pozemní zkoušky jaderného reaktoru typu VVRL-100 se rozeběhly v červnu roku 1959. V průběhu pozemních zkoušek se podařilo dosáhnout vypočteného výkonu, prověřit činnost zařízení určeného k sledování míry radiace a systému jištění a vypracovat pokyny pro letovou posádku letounu typu Tu-95LAL. Základem zmíněného speciálu se stal letoun Tu-95M (rudá 51 / v.č. 7800408). V rámci přestavby na vzdušnou zkušebnu typu Tu-95LAL byl tento stroj nejprve zbaven veškeré výzbroje. Za přední přetlakovou kabinu letounu Tu-95M (v.č. 7800408) byla vestavěna protiradiační ochranná clona s tloušťkou cca 20 cm. Zmíněná protiradiační clona byla zhotovena z 5 cm olověné desky, polyethylenu a ceresínu. Do přední přetlakové kabiny, do přední části trupové pumovnice, přímo před paletu s reaktorem, do neosídlené zadní kabiny s pracovišti střelců a pod křídlo byly nainstalovány radiační dozimetry a pod vnější panely křídla kapkovité nádrže chladící vody. Protože měl jaderný reaktor typu VVRL-100 větší výšku než měl trup letounu typu Tu-95M (Bear A), na hřbetu vzdušné zkušebny typu Tu-95LAL, v oblasti za křídlem, se nacházel rozměrný zploštělý polokapkovitý kryt. Přestavbu letounu Tu-95M (rudá 51) na vzdušnou zkušebnu Tu-95LAL se podařilo završit na jaře roku 1961. V rámci letových zkoušek tento stroj vykonal, mezi květnem a srpnem toho samého roku, celkem 34 letů, a to jak se zapnutým, tak i vypnutým jaderným reaktorem. Speciál typu Tu-95LAL měl vzletovou hmotnost 145 t, přistávací hmotnost 110 t, cestovní rychlost 750 až 800 km/h, dolet 4 700 km a vytrvalost 6,4 h. Z výsledků zkoušek tohoto stroje vyplynulo, že má protiradiační ochrana kabiny letové posádky velmi vysokou účinnost. Palubní jaderný reaktor typu VVRL-100 ale ještě nebyl plně vyzrálý pro řadový provoz a navíc měl velkou hlučnost a značnou hmotnost. Hmotnost jaderného reaktoru typu VVRL-100 i s protiradiační ochranou a všemi přidruženými systémy totiž činila celých 33,9 t. Protože bylo shledáno, že by dotažení konstrukce leteckého jaderného reaktoru do prakticky použitelné podoby bylo neúnosně nákladné, v pracích na toto téma se již dále nepokračovalo. K ukončení prací na jaderném pohonu pro bombardovací letouny v SSSR ale nemalou mírou přispěla též skutečnost, že byl krátce předtím, v roce 1961, vývoj této techniky zastaven i v USA. Proti bombardovacímu letounu na jaderný pohon ale hovořily též rychlé pokroky ve vývoji ponorkových nosičů balistických řízených střel s jaderným pohonem a mezikontinentálních balistických řízených střel. Balistické střely byly totiž podstatně levnější a navíc proti ním neexistovala žádná obrana. Ke ztrátě zájmu o bombardovací letouny na jaderný pohon v neposlední řadě přispěly též obavy z toho, že by havárie takového stroje vedla k zamoření rozlehlých oblastí radiací. Z tohoto důvodu ani letoun typu Tu-119 ani letoun typu Il-114PLO ani letoun typu Tu-120 nakonec neopustil rýsovací prkno. Po ukončení letových zkoušek byl jediný exemplář speciálu typu Tu-95LAL odstaven na jednom z letišť u Semipalatinska. Na počátku 70. let byl předán Irkutské vyšší vojenské letecké technické škole (IVATU). Zde zastával roli pozemní instruktážní pomůcky, a to až do 80. let, kdy byl rozebrán na náhradní díly a sešrotován.

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznikl konverzí sériového Tu-95M)

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

 

 

 

Posádka:    letová posádka a výzkumný pracovník

Pohon:       čtyři turbovrtulové motory typu Kuzněcov NK-12M s max. výkonem po 15 000 kp

Radar:        bombardovací-navigační impulsní dopplerovský radiolokátor typu RBP-4 Rubidij-MM-2 (Mushroom), instalovaný pod polokapkovitým krytem nacházejícím se na břichu přední části trupu, přímo před příďovým podvozkem. Radar typu RBP-4 (Mushroom) má detekční dosah 150 až 180 km a zaměřovací dosah 70 km a slouží k navigaci a vyhledávání a sledování rozměrných pozemních cílů. Za pomoci tohoto radiolokátoru lze přitom zaměřovat pozemní cíle s přesností 75 až 100 m při letu rychlostí do 1 250 km/h ve výškách mezi 2 000 a 15 000 m.

Výzbroj:     žádná

 

 

TTD:  
Rozpětí křídla: 50,04 m
Délka: 46,17 m
Výška: 12,50 m
Prázdná hmotnost: ?
Max. vzletová hmotnost: 145 000 kg
Cestovní rychlost: 750-800 km/h
Praktický dostup: ?
Max. dolet: 4 700 km

 

 

Poslední úpravy provedeny dne: 20.6.2017