Кіріспе
1950 жылдары АҚШ-тың қару жеткізу платформасы жобасы. 1955 жылы ұсынылған және 1964 жылы тоқтатылған АҚШ Әуе күштерінің ядролық қару жобасы – Ұшу жылдамдығынан асып түсетін, төмен биіктікте ұшатын зымыран, немесе SLAM. SLAM зымырандары ядролық жарыққұрылғыларды жау территориясына жеткізе алатын, пилотсыз, ядролық қуатпен жұмыс істейтін зымырандар ретінде жоспарланған. 1950 жылдары баллистикалық ракеталардың (МБР) дамуы SLAM концепциясын қолданыстан шығарды. Плутон жобасының басшысы, доктор Теодор Меркл, Конгреске берген куәлігінде және ядролық реактивті қозғалтқыш жүйесі туралы жарияланымда, Конгресс пен қоғамды осы фактіге сендіреді. Ол нақты айтқандай: «Реактордың радиациясы күшті болғанымен, тіпті өте төмен биіктікте ұшу жылдамдығымен осы қуат станциясының астынан өтетін адамдарға ешқандай мәселе тудырмайды». Екі құжатта да ол реактордың қауіпсіздігін және қоршаған ортамен салыстырғанда, ядролық бөліну өнімдерінің аз мөлшерде шығарылатынын көрсететін есептеулерді сипаттайды. Осы есептеулерге сәйкес, зымыран тірі ағзаларды радиациялық сырқатқа шалдықтыру үшін қажетті ұзақ мерзімді радиацияға ұшырату үшін тым жылдам қозғалады. Бұл бір секундта бірнеше жүз метр жылдамдықпен қозғалатын көлік үшін бір километрге жететін нейтрондардың салыстырмалы түрде аз санына байланысты. Реактордың ішіндегі кез келген радиоактивті отын элементтері ауамен жерге тарамайды, олар тоқталып қалады. SLAM-ның тағы бір революциялық ерекшелігі – оның автоматтандыруға негізделуі. Ол алыс қашықтықтағы бомбалаушының міндетін атқарады, бірақ ол толығымен ұшқыштарсыз болады: қауіпсіздік шегіне дейін радиоарқылы командаларды қабылдайды, содан кейін алдын ала бағдарламаланған нысаналарға бағытталған жер бедерін сәйкестендіретін (TERCOM) радиолокациялық жүйеге сенеді.
The Supersonic Low Altitude Missile or SLAM was a U. S. Air Force nuclear weapons project conceived around 1955, and cancelled in 1964. SLAMs were conceived of as unmanned nuclear powered ramjets capable of delivering thermonuclear warheads deep into enemy territory. The development of ICBMs in the 1950s rendered the concept of SLAMs obsolete. According to Dr. Theodore C. Merkle, the head of Project Pluto, in both his testimony to Congress and in a publication regarding the nuclear ramjet propulsion system, he reassures both Congress and the public of this fact. Specifically, he states "The reactor radiations, while intense, do not lead to problems with personnel who happen to be under such a power plant passing overhead at flight speed even for very low altitudes." In both documents, he describes calculations that prove the safety of the reactor and its negligible release of fission products compared to the background. Along the same vein of these calculations, the missile would be moving too quickly to expose any living things to prolonged radiation needed to induce radiation sickness. This is due to the relatively low population of neutrons that would make it to the ground per kilometer, for a vehicle traveling at several hundred meters per second. Any radioactive fuel elements within the reactor itself would be contained and not stripped by the air to reach the ground. Another revolutionary aspect of the SLAM was its reliance on automation. It would have the mission of a long range bomber, but would be completely unmanned: accepting radioed commands up to its failsafe point, whereafter it would rely on a terrain contour matching (TERCOM) radar system to navigate to preprogrammed targets.
Даму
Басты жаңалық – ұшақтың қозғалтқышы болды, ол жеке «Плутон» жобасы аясында әзірленді, бұл атау грек құдайы, жер асты әлемінің иесінің есімімен байланысты. Бұл қозғалтқыш химиялық отынның орнына кіріп келе жатқан ауаны қыздыру үшін ядролық бөлінуді пайдаланатын реактивті қозғалтқыш болды. «Плутон» жобасы осы қозғалтқыштың екі жұмысқа жарамды прототипін – Tory IIA және Tory IIC жасады, олар Невада шөлінде сәтті сынақтан өтті. SLAM реакторының қатаң салмақ талаптары мен жоғары температураға төзімділігін қамтамасыз ету үшін арнайы керамикалық материалдар әзірленуі керек болды. Бұл материалдарды Coors Porcelain Company компаниясы жасады. Реактордың өзі Лоуренс радиациялық зертханасында жобаланды. Ұшақ корпусының прототипі ешқашан құрылмаса да, SLAM қанаттары жоқ, құйрық қанатымен басқарылатын ұшақ болуы тиіс еді; оның ерекше сыртқы түріне байланысты оған «Ұшқан бұрыш» деген лақап ат қойылды. Төменгі жағындағы ауа қабылдағышынан басқа, ол дәстүрлі зымыран дизайнымен үлкен ұқсастықтарға ие болды. Оның 30000 фут (9144 м) биіктіктегі шамамен ауе жылдамдығы 4.2 Мах құрады. SLAM бағдарламасы 1964 жылдың 1 шілдесінде тоқтатылды. Осы кезде оның тиімділігіне қатысты маңызды сұрақтар туындады, мысалы, ұшу кезінде қоршалмаған реакторлық ядродан көп мөлшерде радиоактивті газдар шығаратын құрылғыны қалай сынауға болады, сондай-ақ оның тиімділігі мен құны қызықтырды. ICBM мақсаттарға жылдам жеткізілімді қамтамасыз етті, ал олардың жылдамдығы (Thor 18 минут ішінде мақсатына жете алатын, ал SLAM-ға көбірек уақыт қажет болатын) және траекториясы оларды дерлік тоқтатуға болмайтын қылып санайтын. SLAM-ді қорғанысқа арналған жер үсті радарларындағы жетістіктер де озасып кетті, бұл оның төмен биіктікте жасырыну стратегиясын тиімсіз ету қаупін тудырды.
Реактордың құрылысы
Реактордың сыртқы диаметрі және ұзындығы болды; реактор өзегінің өлшемдері диаметр және ұзындығы құрады. Уранның критикалық массасы 59,90 кг болды, ал реактордың қуат тығыздығы орташа есеппен 10 мегаватт / куб фут (350 МВт / м3) құрады, жалпы қуаты 600 мегаваттқа жетті. Ядролық отын элементтері бериллий оксидіне негізделген отқа төзімді керамикадан жасалған, отын ретінде байытылған уран диоксиді және құрылымдық тұрақтылық үшін аздаған цирконий диоксиді қолданылды. Отын элементтері сыртқы параллель жазықтықтар арасындағы қашықтығы шамамен ұзын, ішкі диаметрі болатын қуыс алтыбұрышты түтікшелер түрінде жасалды. Олар жасыл компактты жоғары қысыммен экструзиялау арқылы, содан кейін теориялық тығыздығына жуық синтездеу арқылы өндірілді. Өзектің құрамында 465 000 жеке элемент болды, олар 27 000 ауа ағыны арнасын құрады; кішкентай бөлек элементтерді пайдалану жылулық кернеулерге байланысты проблемаларды азайтты. Элементтер орташа жұмыс температурасы үшін жобаланды; реактордың базалық пластиналарының өзінен тұтану температурасы бар болғаны 150 °C жоғары болды. Нейтрон ағыны артқы жағында 9×1017 нейтрон/(см2·с) және алдыңғы жағында 7×1014 нейтрон/(см2·с) болып есептелді. Гамма сәулеленуінің деңгейі қалқанның болмауына байланысты жоғары болды; басқару электроникасы үшін сәулеленудан қорғауды жобалау қажет болды. Реакторлар Невада сынақ полигонындағы Джекэсс Флэтс ауданында сәтті сынақтан өтті. Tory II A реакторы 1961 жылдың ортасында сынақтан өтті және 1961 жылдың 14 мамырында бірнеше секунд бойы сәтті жұмыс істеді. Толық масштабты нұсқасы, Tory II C, толық қуатта шамамен 5 минут жұмыс істеді. Соңғы сынақ, ауа сақтау құрылғысының сыйымдылығымен шектелгендіктен, 292 секундқа созылды. Реакторға берілетін ауа , рамджет ұшу жағдайларын имитациялау үшін , дейін қыздырылып, қысылды.