Dự án tên lửa hạt nhân 'ngày tận thế' thời chiến tranh lạnh

Giống như “tử thần trên không”, thiết bị siêu thanh không người lái này có tầm hoạt động gần như không giới hạn, chứa bom hydro, di chuyển quanh Trái đất với vận tốc hơn 2.500 dặm/giờ. Đối với các kỹ sư phát triển ra nó, đây thật sự là kiệt tác và là đỉnh cao trong sự nghiệp của họ.

Tên lửa hành trình này sẽ di chuyển phía trên tầm hoạt động của quân đội Liên Xô trước khi rơi xuống giữa không trung và phát nổ quanh lãnh thổ của kẻ địch với tốc độ Mach 3 (gần 1.020 m/giây). Sau đó những quả bom hạt nhân sẽ quét sạch mọi thứ trên đường đi của nó. Tên lửa SLAM cũng đã vượt qua các bước kiểm tra kỹ thuật. Thế nhưng sự thành công của một vài thiết kế thử nghiệm lại trở thành dấu chấm hết cho dự án.

Đây là một dự án “khoa học viễn tưởng” và không thể lường trước nếu trở thành sự thật.

Bài toán lò hạt nhân trên không

Trong những năm 1950, sức mạnh to lớn và tính liên tục của năng lượng hạt nhân có vẻ rất lý tưởng để gia tăng sức mạnh nhanh chóng cho máy bay và tên lửa tầm xa. Theo lý thuyết, một máy bay năng lượng hạt nhân có thể ở trên không trong nhiều ngày hoặc bay với tốc độ đáng kinh ngạc mà không cần tiếp nhiên liệu.

Vấn đề nằm ở các lò phản ứng hạt nhân. Nó cần được che chắn kỹ để giữ an toàn cho phi hành đoàn khỏi bức xạ. Điều này gây khó khăn cho việc xây dựng một thiết bị bay mang năng lượng hạt nhân.

Từ năm 1956 đến 1957, không quân Mỹ đã thử nghiệm một lò phản ứng trên không. Đây là một phần của chương trình thúc đẩy hạt nhân trên không của họ. Lò phản ứng này đã đảm nhiệm hoàn toàn một quả bom trên chiếc máy bay ném bom cải tiến B-36, trong khi phi hành đoàn ngồi trong buồng chỉ huy được che chắn bằng cao su nặng 12 tấn.

Trong khi chương trình máy bay hạt nhân phải vật lộn với những hệ thống phức tạp và hàng tấn lớp che chắn, dự án SLAM không cần tới phi hành đoàn, và đi theo một ý tưởng đơn giản nhưng đáng sợ: Động cơ ramjet hạt nhân.

Ramjet là một động cơ phản lực di chuyển siêu nhanh. Không khí đi vào buồng đốt của nó trở nên nóng và dày đặc đủ để đốt cháy nhiên liệu và tạo ra lực đẩy lên động cơ ramjet và thiết bị được gắn, tạo ra tốc độ siêu thanh, thậm chí là cực siêu thanh.

Mặc dù có thiết kế đơn giản nhưng ramjet rất khó để xây dựng và vận hành. Các loại tên lửa và động cơ phản lực thông thường trước hết phải thúc đẩy máy bay động cơ ramjet thật nhanh. Ramjet cũng đòi hỏi vật liệu đặc biệt để chống lại nhiệt độ cao và áp suất. Và nó cũng tiêu tốn rất nhiều nhiên liệu.

Nhưng nếu được thiết kế đủ nhỏ, nhẹ và bền, một lò phản ứng hạt nhân có thể giải quyết được vấn đề tiêu thụ nhiên liệu và tạo ra phạm vi rất lớn cho phương tiện có động cơ ramjet.

Dự án "khoa học viễn tưởng" điên rồ

Vào năm 1957, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore đã bắt tay vào một chương trình nhằm tạo ra một lò phản ứng được biết đến là ự án Pluto. Joe Behne, một cựu kỹ sư làm việc tại Bảo tàng Thử nghiệm nguyên tử quốc gia ở Las Vegas, đã tiết lộ câu chuyện về dự án.

Động cơ ramjet trên chiếc máy bay SR-71.

Behne nhớ lại: “Đó là một dự án có thật, một chương trình lớn được hoạt động trong nhiều năm. 250 người tại Livermore đã làm việc cho Pluto cùng một lúc. Nó là chương trình lớn nhất từng có trong phòng thí nghiệm. Các nhà hóa học, vật lý, kỹ sư và những người khác cùng chung tay thực hiện”.

Ông cho biết rằng đây là một trong những dự án thú vị nhất ông từng tham gia nhưng thật sự ông nghĩ rằng đây là một chương trình ngu ngốc, giống như những câu chuyện "khoa học viễn tưởng" điên rồ.

Dự án Pluto đã tạo ra hai động cơ thử nghiệm nguyên mẫu. Mặc dù các lò phản ứng Pluto khá nhỏ với chiều dài và đường kính khoảng hơn 3 m nhưng chúng cần thêm rất nhiều thiết bị để mô phỏng hoạt động của ramjet.

Nhiên liệu cho các lò phản ứng của Pluto sử dụng uranium được làm giàu trộn với beryllium, đúc thành các thanh rỗng bằng sứ có kích cỡ bằng điếu thuốc, vì thế dự án cần rất nhiều sứ. Lò phản ứng thứ hai có tên Tory II-C, sử dụng tới hơn 460.000 thành tố nhiên liệu khác nhau.

Do không có phi hành đoàn và không cần cố giảm trọng lượng, các kỹ sư không phải bận tâm về các lớp che chắn động cơ phóng xạ. Thay vào đó, các kỹ sư xây dựng một tòa nhà lắp ráp tại khu vực thử nghiệm Nevada với bức tường bê tông thật dày và điều khiển từ xa. Một xe lửa điều khiển từ xa chuyển các động cơ tới chỗ thử nghiệm cách đó 2 dặm trong sa mạc.

Việc thử nghiệm động cơ cần một nguồn khí đồng đều với nguồn khí bên trong một động cơ bay thực tế sẽ gặp phải. Điều này đòi hỏi phải làm nóng không khí tới 1.300 độ F trong vài trăm pounds mỗi inch vuông, chuyển động ở tốc độ siêu âm. Đó là một lượng khí nóng quá lớn.

Các kỹ sư của dự án đặt 25 dặm ống khoan dầu như một bể chứa và mượn rất nhiều máy nén khí từ hải quân để làm đầy chúng. Không khí luồn vào các động cơ thử nghiệm thông qua các thùng thép khổng lồ chứa một triệu vòng bi thép được lò dầu đốt nóng. Ngay cả với thiết bị này, hệ thống chỉ thu thập đủ không khí để vận hành vài phút.

Cách làm điên rồ

Behne là kỹ sư đứng đầu cả hai dự án động cơ thử nghiệm Tory II-A và Tory II-C, phụ trách toàn bộ máy móc, trừ các lò phản ứng. Ông cho biết: “Sự mở rộng của nhiệt độ rất lớn, toàn bộ cấu trúc phải phù hợp với những thay đổi lớn về hình dạng và kích thước trong quá trình vận hành. Những loại thép rất đặc biệt đã được sử dụng để xây dựng các động cơ”.

Tên lửa siêu âm tầm thấp SLAM được mệnh danh là “tử thần trên không”.

"Đúng là như vậy, các lò phản ứng Tory hoạt động dưới nhiệt độ hơn 1.370 độ C. Một số bộ phận bằng kim loại giúp các yếu tố của lò phản ứng và nhiên liệu bằng sứ giữ được nhiệt độ tới 150 độ  C tại điểm đánh lửa. Vì quá nóng nên các viên gạch được sử dụng để giữ các linh kiện của xe lửa đã chảy thành nước” - ông cho biết.

Năm 1961, các công nhân đã đốt cháy động cơ Tory II-A vài giây, chỉ để thử nghiệm một phần nhỏ sức mạnh của nó và động cơ đã hoạt động. Ngay lập tức nó đã được cải tiến thiết kế. Vào năm 1964, động cơ Tory II-C được nâng cấp đã chạy hết công suất trong năm phút, tạo ra 560 MW nhiệt và gần 19 tấn lực đẩy.

Dự án Pluto là một thử nghiệm thành công xuất sắc. Một động cơ Tory III hoàn toàn làm bằng sứ đã được trình bày lên bản vẽ. Tuy nhiên, dự án này sẽ không bao giờ trở thành sự thật, đơn giản vì cách thực hiện quá điên rồ.

Tên lửa SLAM cũng đã trở nên lỗi thời. Loại tên lửa đạn đạo liên lục địa mới được triển khai có thể chạm tới mục tiêu trong vài phút chứ không phải vài giờ. Mặc dù các thử nghiệm cho thấy các hệ thống hướng dẫn và điều khiển vẫn có thể tồn tại được khi bị ảnh hưởng bởi lượng bức xạ vô cùng lớn tạo ra bởi các ramjet hạt nhân nhưng quân đội vẫn chưa thử nghiệm loại tên lửa này.

Tất cả mới chỉ là thử nghiệm. Thực tế sẽ luôn có những vấn đề nảy sinh. Giả sử hệ thống dẫn đường bị sai lệch và tên lửa rơi xuống một vùng lãnh thổ không mong muốn, điều gì sẽ xảy ra?

Đừng bỏ lỡ

Video đang xem nhiều

Đọc thêm