Проект бомбардировщика-летающей лодки Ту "504" (СССР. 1950-1953 год)

Jun. 25th, 2014 at 3:01 PM

В ходе работ над самолетом "85" в ОКБ А.Н.Туполева в начале 50-х годов на его базе проработали несколько вариантов развития базовой конструкции, в том числе и несколько целевых вариантов, значительно отличавшихся от исходного проекта. Одним из последних проектов ОКБ, который базировался на самолете "85", стал проект "504" - проект межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика ...

1

Поисковые работа по самолету "504" велись в период с 1950 г по 1953 г силами Бригады проектов ОКБ завода N 156 и ЦАГИ. В ОКБ эти работы возглавлял начальник Бригады проектов Б.М.Кондорский. Непосредственно темой в бригаде занимались В.А.Стерлин, Г.А.Черемухин (в будущем ведущие аэродинамики фирмы "Ту"). Принятое цифровое обозначение для проекта - "504" было внутренним для ОКБ и для бригады и расшифровывалось как четвертый проект 1950 года по Бригаде проектов ОКБ завода N 156.

Причины, лежавшие в обращении к межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщику, были следующие.

Межконтинентальные стратегические бомбардировщики разрабатывавшиеся в ОКБ в конце 40-х начале 50-х годов (проекты по теме создания Ту-85) имели боевой радиус действия 5000-6000 км, что было все таки недостаточно для нанесения гарантированного удара по США, с учетом противодействия ПВО, маневрирования на маршруте и т.д. Проблема могла быть решена введением дозаправки топливом в полете. Однако трудности дозаправки самолета в воздухе на обратном пути, с учетом реальных технических и тактических возможностей того периода: сложность точного выхода самолета-бомбардировщика и танкера в зону заправки, с учетом усталости экипажа после длительного полета и выполнения боевой задачи, а также отсутствие соответствующей навигационной аппаратуры, навели на мысль отечественных авиационных специалистов и военных аналитиков использовать для дозаправки подводные лодки-танкеры, предварительно развернутые в акваториях Тихого и Атлантического Океанов. В качестве ударной компоненты системы было предложено использовать летающую лодку, спроектированную с использованием основных агрегатов разрабатываемых межконтинентальных стратегических бомбардировщиков, в частности, самолета "85". В ходе проектирования встал вопрос сравнения возможностей сухопутного и морского вариантов самолета "85". Так в начале 50-х годов перед ОКБ встала задача разработки гигантской летающей лодки-бомбардировщика. Эта была первая работа ОКБ по гидросамолету после пятнадцатилетнего перерыва после создания АНТ-44 (МТБ-2). Следует отметить, что в прошлом, несмотря на большой объем работ проведенных в ЦАГИ под общим руководством А.Н.Туполева в 20-е и 30-е годы по тяжелым летающим лодкам, особенных успехов ЦАГИ в этой области, по причинам различного порядка, достигнуть не удалось. Летающая лодка МДР-2 (АНТ-8) осталась в одном эксперементальном экземпляре, оригинальная по своей схеме тяжелая летающая лодка МК-1 (АНТ-22) к моменту завершения испытаний и доводок безнадежно устарела по своим ЛТХ и не была принята к серии и на снабжение авиации флота, капитальная переделка опытной летающей лодки Четверикова МДР-3 в МДР-4 (АНТ-27) строилась небольшой серией и была принята на вооружение, но быстро устарела и в вскоре снимается с эксплуатации. Во второй половине 30-х годов в ОКБ А.Н.Туполева под руководством А.П.Голубкова была предпринята попытка спроектировать тяжелую летающую лодку класса морской дальний разведчик, конструктивные и компоновочные решения проекта которой основывались на американской летающей лодки Мартин М-156, работы по этому проекту по разным причинам не вышли из стадии предварительных проработок. Проект МТБ-2 (АНТ-44) стал наиболее совершенным из серии предвоенных туполевских летающих лодок, по многим параметрам отвечавший самым высоким мировым стандартам, предъявлявшимся к самолетам подобного класса. АНТ-44 построили в двух опытных экземплярах (второй в амфибийном), провели испытания и доводки, но серии и принятия на вооружение не было, стране на кануне Второй мировой войне в срочном порядке требовались для перевооружения ВВС РККА современные боевые самолеты сухопутного базирования и запускать в серию и окончательно доводить МТБ-2 не стали.

Таким образом, к началу 50-х годов в разработке летающих лодок в ОКБ возник большой научно-теоретический и практический провал, который необходимо было, прежде чем приступать к работам над проектом, ликвидировать. В Бригаде проектов и в ЦАГИ началось скурпулезное изучение зарубежного опыта по тяжелым летающим лодкам, с привлечением всего того, что было накоплено к этому времени по этой проблеме в отечественном самолетостроении.

Для правильной оценки аэродинамических характеристик были проверены на моделях в трубе Т-102 ЦАГИ связи между геометрическими формами корпуса гидросамолета, были найдены физические толкования этих зависимостей. Так, например, было показано, что несущая способность днища лодки (за счет скул) в два раза больше обычного фюзеляжа, что интерференция крыла и днища практически не зависит от расстояния между ними, что сопротивление редана не зависит от угла атаки, что форма редана в плане не влияет на его аэродинамическое сопротивление и что сглаживание скул за реданами заметно влияет на уменьшение сопротивления. Эти зависимости, наряду с изучением требований гидродинамики, позволили совместно с ЦАГИ, разработать проект корпуса лодки, отвечавший требованиям и аэродинамики и гидродинамики.

В июле 1950 г Бригада проектов ОКБ получает конкретное задание от А.Н.Туполева рассмотреть проект летающей лодки на базе самолета "85", со следующими основными ЛТХ: полетная масса - 90000 кг, мощность двигателей - 4 х 4500 л.с, бомбовая нагрузка - 6000 кг, экипаж - 12 чел, стрелково-пушечное вооружение - 10 пушек калибра 23 мм (НР-23), максимальная скорость на высоте 10000 м - 645 км/ч, дальность полета с 6000 кг бомб - 8200 км.

Предварительное проектирование подтвердило, что из сухопутных самолетов ближе всех под эти данные подходил самолет "85" с двигателями АШ-2К, который и был выбран для дальнейших работ в качестве базового. Проведенные расчеты, основанные на материалах гидродинамических испытаний моделей летающей лодки АНТ-44 и на зарубежных материалах по аэродинамике и гидродинамике летающих лодок, спроектированных в конце 30-х и в 40-х годах, показали, что летающая лодка с крылом и силовыми установками самолета "85" может иметь заданные дальности, массу и бомбовую нагрузку, но не может обеспечить заданной скорости полета, так как этой скорости только-только удовлетворял самолет "85" со значительно лучшей аэродинамикой. Максимально на что можно было рассчитывать, так это на скорость 580 км/ч над целью. С двигателями АШ-2К и с существовавшим крылом предельная взлетная масса могла быть равна 104000 кг, а длина разбега при взлетной массе 90000 кг составляла бы 2300 м, при массе 100000 кг - 4000 м, при этом дальность могла быть доведена до 100000 км. Прорабатывались два варианта, отличавшиеся схемой установки крыльевых поплавков: в первом варианте поплавки, по конфигурации, повторявшие поплавки АНТ-44, устанавливались на консолях крыла и выполнялись неубирающимися, во втором варианте поплавки в полете поворачивались по размаху крыла и занимали место на законцовках крыла.

2

Первый вариант летающей лодки под двигатели АШ-2К (АШ-4), на основании замеров сохранившейся тактической модели самолета "504", должен был иметь приблизительно следующие основные геометрические размеры: размах крыла - 56 м, длина самолета - 44 м и высота самолета - 12 м.

В ходе работ по проекту "504" был выполнен большой объем работ по различным формам реданной части фюзеляжа, по ее гидродинамическому и аэродинамическому совершенству. В последствие эти наработки ЦАГИ использовало при проектировании реактивных летающих лодок Бе-10 и Бе-12. В ходе проработки проекта "504" предлагались проекты летающей лодки с четырьмя двигателями ТВД-1, затем ТВ-12, при сохранении исходной схемы многомоторного самолета с прямым крылом (аналогичные проекты замены поршневых силовых установок на силовые установки С ТВД рассматривались также и по базовому проекту "85"). За исходный самолет, на основании ранее проведенных расчетов, в ОКБ приняли самолет с прямым крылом, взятым от самолета "85", но с четырьмя турбовинтовыми двигателями типа ТВ-12, под которые строился второй опытный экземпляр "95/2". Максимальная проектная взлетная масса при этом достигала 130 т, увеличились скорости и дальности полета. Обводы корпуса лодки строились следующим образом: поперечная килеватость у первого редана соответствовала АНТ-44 - 22 град 30 мин; распределение поперечной килеватости от носа до первого редана и радиусы закругления скул в соответствии с американскими рекомендациями (от августа 1950 г); поперечная килеватость за первым реданом постоянная, равная 22 град 30 мин; редан полностью закапотированный прямой со сглаженными за ним скулами; удлинение корпуса равнялось десяти. По этим исходным расчетным обводам в 12-й лаборатории ЦАГИ выполнили серию тяжелых парафиновых моделей лодок (шифры 257, 257а, 257б, 257в, 257г, 257д, 257ж, 257з, 257и, 249а), которые отличались друг от друга различными па раметрами обводов лодки. В течение 1952 года на этих моделях в ЦАГИ был проведен большой объем аэрогидродинамических испытаний, целью которых было определение наиболее оптимальных параметров обводов лодки. Одновременно проводились испытания динамически подобной модели (шифр 258а), построенной по обводам модели 257з. На основании этих испытаний были приняты для дальнейшего проектирования следующие общие рекомендации по путям повышения аэрогидродинамического качества корпусов летающих лодок. Отмечалось, что для уменьшения аэродинамического сопротивления необходимо капотировать редан с одновременным сглаживанием скул за первым реданом, с другой стороны, как показали гидродинамические испытания, это мероприятие на гидродинамическое сопротивление не влияет и мало влияет на устойчивость глиссирования. Делался вывод, что капотирование редана в сочетании со сглаживанием скул за реданом является одним из основных путей снижения аэродинамического сопротивления лодки. Эксперименты с моделями показали, на эксплуатационных углах атаки большую часть сопротивления создает дореданная (носовая) часть лодки, из-за большой зоны давления в начале дореданной части и из-за влияния профилировки дореданной части днища на общее обтекание корпуса. Эта зона давления и это отрицательное влияние в значительной степени могли быть уменьшены за счет распрямления боковой линии скул и уменьшения угла между ней и направлением полета. Одновременно это мероприятие способствовало уменьшению гидродинамического сопротивления, улучшению брызгообразования и расширению зоны устойчивости при беге по воде. Таким образом, распрямление скул должно было стать одним из наиболее эффективных путей увеличения аэрогидродинамического совершенства корпуса лодки.

Мощные, сильно отогнутые, скулы являлись одной из причин обособленного обтекания днища лодки, отличающего ее обтекание от обычного фюзеляжа и вызывающего сильное увеличение давлений в носовой части днища и разряжений по бортам лодки. Уменьшение скул приведет к уменьшению аэродинамической эффективности днища, а следовательно и снижению аэродинамического сопротивления. Одновременно, уменьшение скул до некоторого предела вызывало резкое улучшение брызгообразования, при весьма незначительном ухудшении гидродинамического сопротивления. Делался вывод, что размер скул надо выбирать минимальным из условия брызгообразования и гидродинамического спротивления, при этом в значительной степени могло быть снижено аэродинамическое сопротивление.

Подъем межреданной части (увеличение угла продольной килеватости) способствовало уменьшению гидродинамического сопротивления и подъему верхней границы устойчивости и при условии сглаживания за реданом скул могло не вызвать заметного увеличения аэродинамического сопротивления, т.е. также могло стать одним из возможных путей улучшения аэрогидродинамичеких качеств лодки. Мероприятия по изменению эффективности второго редана и изменение углов поперечной килеватости у первого редана, хотя и уменьшали гидродинамическое сопротивление, но их рекомендовалось применять, исходя из соображений допустимой перегрузки при посадке и допустимых углов бега при взлете и посадке. Увеличение углов поперечной килеватости в начале носовой части и непосредственно за первым реданом должно было стать действенным средством расширения зоны гидродинамической устойчивости.Таковы, вкратце, были пути по совершенствованию аэрогидродинамического совершенства летающих лодок, полученные в результате исследований по прграмме создания самолета "504".

Летом 1953 года бригада проектов ОКБ подготовила серию докладов-отчетов по теме "504", в которых обобщался опыт трехлетней работы над эти необычным проектом. В них проводились не только материалы конкретных весьма объемных теоретических и лабораторных исследований, но приводились взгляды разработчиков на проблемы и пути развития тяжелых летающих лодок. В частности в этих материалах говорилось следующие:

"Как известно сухопутная авиация за последнее время, получив реактивные и турбовинтовые двигатели, увеличила скорость полета в два раза, как за счет мощности, так и за счет увеличения нагрузок на крыло, применения стреловидных крыльев и т.п. Естественно, что гидроавиация стремится насколько возможно поднять свою скорость, чтобы уменьшить разрыв в скорости с сухопутными самолетами, который тем более "пагубен" для гидроавиации, что надежность современных двигателей дает возможность сухопутным самолетам совершать длительные полеты над водными пространствами. Однако, увеличение скоростей неизбежно связано с увеличением посадочной скорости, с необходимостью уменьшать миделя и т.п. Увеличение скорости гидросамолета только за счет мощности двигателей приведет из-за весов к резкой потере дальности в сравнении с сухопутными самолетами.
Одним из путей снижения сопротивления гидросамолета является увеличение удлинения корпуса лодки. Действительно, увеличение удлинения позволяет при неизменном объеме корпуса уменьшить площадь миделя, увеличить относительную высоту корпуса, что снижает величину Сх, уменьшить ширину лодки, что уменьшает перегрузки при посадке, а это особенно важно. Увеличение посадочной скорости вызывает резкое увеличение перегрузок при посадке ибо с ростом посадочной скорости вода становится все более и более "твердой"."

Далее давались рекомендации по наиболее оптимальному выбору параметров лодки по условиям требований гидродинамики и аэродинамики на основании исследований в гидроканале и аэродинамических трубах ЦАГИ, проведенных по прграмме работ по проекту "504" в 1951 -1953 годах. В заключение отмечались общие направавления улучшения аэрогидродинамических характеристик больших летающих лодок и оценивались их дальнейшие перспективы:

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

1) Наиболее эфективным путем улучшения аэрогидродинамических характеристик лодки из исследованных нами, является распрямление боковой линии скул и даже, по-видимому, некоторая кривизна выпуклостью вверх должна быть полезной. Действительно, этот путь ведет к снижению аэродинамического сопротивления, уменьшению интенсивности брызгообразования и расширению зоны устойчивости.
2) Капотирование редана совместно со сглаживанием скул, надо считать одним из основных путей снижения аэродинамического сопротивления.
3) Подъем межреданной части, как за счет увеличения высоты редана, так и за счет увеличения угла продольной килеватости, при соответсвующих капотировании редана и сглаживании скул, является одним из основных путей снижения сопротивления при глиссировании и расширения области устойчивости.
4) Серьезное внимание должно быть обращено на правильный выбор размера скул, чтобы обеспечить умеренное брызгообразование."

В ходе исследований изучалось взаимное влияние крыла и фюзеляжа-лодки (интерференция), в зависимости от взаимного расположения крыла и элементов лодки. Был сделан вывод о том, что интерференция между крылом и днищем лодки по своей величине незначительна, однако влияние днища на общее обтекание фюзеляжа-лодки таково, что вызывает увеличение интерференции.

Подитоживая проделанную работу отмечалось:

"Все изложенные выше рекомендации и объяснения касались построения корпуса лодки с винтовыми силовыми установками, где требуется значительное расстояние от воды до оси двигателей. Совершенно иная картина построения корпуса реактивной лодки, где нет необходимости столь высоко поднимать двигатель над поверхностью воды, где компоновка приближается к сухопутному высокоплану. Но установившейся компоновки здесь нет, она только начинает создаваться, опираясь на старые компоновки, постепенно переходя к более рациональным с учетом использования двигателей без винтового движетеля, вплоть до использования водных лыж и подводных крыльев, убирающихся в фюзеляж подобно шасси сухопутного самолета. По всей вероятности будущие гидросамолеты с винтовыми двигателями будут иметь корпуса большого удлинения, прямую линию скул, капотированный со сглаженными скулами редан и сильно увеличенную продольную килеватость. Реактивные самолеты будут представлять собой герметизированные сухопутные самолеты, колеса шасси которых будут заменены лыжами, либо подводными крыльями. В этом направлении сейчас надо продолжать начатую нами работу по исследованию современных форм гидросамолетов."

Многое, что отмечалось и рекомендовалось в этих работах, как показало дальнейшее развитие гидросамолетостроения, нашло права гражданства в перспективных схемах гидросамолетов. Увеличились удлинения фюзеляжей-лодок, получило развитие рациональное размещение ТРД на реактивных летающих лодках (достаточно посмотреть на современные Бе-42 и Бе-200 и наиболее раннюю Бе-10), были предприняты попытки использовать лыжи и подводные крылья (эксперименты ОКБ Бериева на Бе-8 и опытный гидросамолет-истребитель Конвэр XF2Y-1) и т.д.

Работы по проекту "504" закончились в 1953 г, когда уже стролись и испытывались опытные самолеты "95", дальности полета которых должно было с лихвой хватить для полета в США. Еще раз к проектам летающих лодок в ОКБ А.Н.Туполева возвращались во второй половине 50-х годов, когда рассматривался вопрос о выдаче задания на разработку сверхзвуковой ударной летающей лодки и второй раз через полтора-два десятилетия по теме создания гигантской летающей лодки. Что-либо внятного, кроме смутных воспоминаний людей, которые что-то слышали, по этим работам пока найти не удалось.

Проекты самолётов фирмы "Lokheed" с открытой грузовой площадкой (США. 1970-е годы)

Jul. 18th, 2014 at 6:07 PM

В конце 1970-х годов специалисты американской фирмы "Lokheed" среди прочего занимались разработкой тяжёлых транспортных самолётов с так называемой "открытой грузовой площадкой", то есть было решено избавиться от объёмного фюзеляжа и грузового отсека и транспортировать грузы на спине самолёта ...

Опытная колёсная БМП БМП-К-64 (Украина. 2005 год)

Aug. 17th, 2014 at 6:33 PM

Первый прототип этой машины был завершён постройкой в 2005 году. Машина БМП-К-64 была разработана в инициативном порядке коллективом КБ имени А.А.Морозова и в основе своей имеет устаревший танк Т-64. Хотя создатели называют эту машину колёсной БМП, скорее всего её можно классифицировать как бронетраспортёр повышенной защищённости. На сей момент машина существует только в качестве прототипа. Украина имеет около 2200 танков Т-64, большинство из которых находятся на хранении. Подобные объекты на основе устаревших танков имели бы большой как внутренний,так и экспортный потенциал ...

Опытная 420-мм САУ с безоткатным орудием С-103 (СССР. 1950-1956 год)

Sep. 1st, 2014 at 2:43 PM

В 1950 году Грабин приступил к проектированию 420-мм активно-реактивной пушки, получившей шифр «0842», на самоходном лафете. Позже 420-мм орудие «0842» получило индекс С-103. В начале 50-х гг. пушки С-103 было решено использовать для стрельбы проектируемыми в то время ядерными зарядами. При проектировании С-103 широко использовался опыт работы со 100-мм пушкой С-100 ...

Немцы были пионерами в области исследований стреловидного крыла. Они одни из первых поняли как его преимущества,так и его недостатки. Плюсы стреловидного крыла были в возможности достижения гораздо большей максимальной скорости,чем при прямом крыле (без опасности при этом быть затянутым в неконтролируемое пике), а недостатки - это ухудшение взлётно-посадочных качеств из-за уменьшения подъёмной силы, смещение аэродинамического фокуса при изменении стреловидности, что приводит к увеличению балансировочного сопротивления и возрастание массы конструкции из-за наличии силовой балки и закрепляемых на ней поворотных шарниров консолей. Немцы были первыми, кто додумался как до крыла изменяемой стреловидности,так и до крыла с ассеметрично изменяемой стреловидностью, когда при отклонении консолей одна из них имеет прямую стреловидность, а вторая обратную. С 1979-го по 1981-й год американцы провели широкие исследования такого крыла на опытном самолёте конструкции Берта Рутана AD-1 и в 1985-м году фирма "Рокуэлл Интернешенл" получила контракт на разработку экспериментального сверхзвукового истребителя с таким крылом на базе "Крусейдера" (контракт не был выполнен). Но это было сделано США гораздо позже, а в Германии поначалу над таким крылом работал Вилли Мессершмитт, но в виду большой сложности проблемы он забросил эти работы. Но они были подхвачены фирмой "Блом и Фосс". В частности именно по такой схеме создавался истребитель BV. P.202 ...

В 1972 ОКБ Туполева для авиации ВМФ подготовило техническое предложение по кардинальной модернизации сверхзвукового бомбардировщика Ту-22, серии М. Проект получил обозначение "45М". Детальной информации по проекту, кроме упоминания, что такой проект был и фотографий макета, в открытых источниках нет. От классического Ту-22М3, самолет проекта “45М” отличался оригинальной аэродинамической компоновкой. Самолет выполнен по интегральной схеме с крылом с постоянным/переменным углом стреловидности, плавно сопрягающимся с фюзеляжем и двухкилевым вертикальным оперением на крыльевых мотогондолах ...

1

С внешней стороны мотогондол крыло изменяемой геометрией. Носок крыла переходит в наплывы по бокам фюзеляжа. Наплывы служат для уменьшения балансировочного сопротивления и улучшения устойчивости самолета по всем трем каналам управления; на крейсерском режиме полета, благодаря наплывам изгибающий момент, действующий на носовую часть фюзеляжа, уменьшается вдвое. Максимально эффект действия наплывов проявляется при полете на сверхзвуковых скоростях.

Горизонтальное оперение решено было сделать цельноповоротным с обратным поперечным V, что позволяло избежать затенения при больших углах атаки.

Согласно проекту, "45М" должен был оснащаться двумя двигателями НК-25 ( максимальный бесфорсажный режим: 2 × 14500 гкс, на форсаже: 2 × 25000 кгс), по другим данным, новым более экономичными двухконтурным турбореактивным форсированным двигателем (ТРДДФ) HK-32 (установлены на Ту-160), что могло дать проекту “45М” межконтинентальную дальность.

Самолет планировалось вооружить двумя гиперзвуковыми ( скорость полета 5-7 000 км/час) ракетами “воздух-поверхность” Х-45 “Молния” с ядерной или кумулятивно-фугасная БЧ, дальностью полета 1000-1500 км (вариант с ГИСУ) .

2

Оборонительное вооружение, аналогичное Ту-22М3 - 23-мм кормовая пушка. Управление артиллерийским огнем – дистанционное, по телевизионному и радиолокационному каналам.
Сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик проекта “45М” был больше Ту-22М3. Вероятно, дальность его полета, без дозаправки в полете, должна была составлять 6-7 000 км. Дальше технического предложения работы, по «45М» не пошли, так как это была уже не модернизация, а создание нового самолета против чего категорически возражало руководство серийного завода. Данный проект не был принят к дальнейшей реализации из-за сложностей с кардинальной перестройкой серийного выпуска и с соответствующей потерей темпа выпуска и перевооружения новыми самолетами, что в тот период СССР себе позволить не мог.

3

В 1972 году Министерство авиационной промышленности СССР объявило конкурс по созданию новой стратегической системы воздушного базирования и все силы ОКБ были брошены на работы по проекту “160”, будущий Ту-160.

Красивый и довольно интересный итальянский вертолёт SIAI-Marchetti SV-20, впервые взлетел в 1968 году. Вообще достижения итальянцев в области авиации затмил их неуспех в серийном производстве. Но эти достижения были, и порой довольно интересны и удивительны. Вертолёт SV-20 помимо двухлопастного несущего винта диаметром 12,86 м имел ещё довольно большие крылья с развитой механизацией, размах которых составлял 6 метров. Предполагалось, что в горизонтальном полете существенную часть подъемной силы будут давать именно они, и ими же (элевонами) будет управление по крену в поворотах. Расчет этот был тем более обоснован, что скорость вертолета, который должен был перевозить 12 пассажиров или 1250 кг груза, должна была составить свыше 300 км/ч. Обеспечивали такие параметры два турбовальных двигателя United Aircraft of Canada PT6C по 900 л.с, размещённые на крыльях. В массовой серии возможна было и использование других моторов аналогичных параметров ...

Этот проект фирма "Хеншель" разработала во второй половине 1941-го года как возможную замену тяжёлого истребителя "Мессершмитт-110". Проект Р.75 представлял собой одноместный двухдвигательный самолёт схемы "утка", с килем расположенным снизу хвостовой части фюзеляжа и двумя противоположно вращающимися трёхлопастными винтами. Схема была вполне актуальна для боевого самолёта и , как в предвоенные так и в военные годы, была предметом обширной полемики во многих странах. Некоторые образцы подобных самолётов прошли испытания до 1945-го года. В частности это были итальянский Амброзини SS.4, американский ХР-55 "Аскендер" и японский "Куси" J7W1 ...

LLWDS расшифровывается как " Low-level Weapons Delivery System ". По всей видимости это одна из программ предшествующих и подготавливающих ATF. Временные рамки : 1979-1981. На спине самолета - 454-кг (1000-фунтовые) боеприпасы с несущим корпусом, при применении они поднимаются на нужную высоту и с неё уже делают своё дело. Высота полета самолета при этом - 60 метров. Такое размещение вооружения имеет следующие плюсы: меньшая радиозаметность и более спокойные потоки воздуха над самолетом.

18 октября 1985 года концерн "Messerschmidt-Boelkow-Bloehm" начал разработку космического многоразового корабля "Зенгер". В начале 1987 года немецкое правительство финансировало дальнейшие работы над кораблем. который после всех доработок стал называться "Зенгер-2". В 1994 голу пришли к заключению, что программа создания такого многоразового корабля крайне дорогостоящая, а стоимость доставки грузов на орбиту будет ниже по сравнению с Ариан 5 только на 10-30%. Поэтому проект был закрыт ...

Проект штурмовика SAAB P1642-06 (B3LM) (Швеция. 1980-1981 год)

Jan. 14th, 2015 at 5:41 PM

Проект данного самолёта разрабатывался фирмой "SAAB" в начале 1980-х годов, как специализированный штурмовик для дополнения в ВВС страны истребителя AJ-37 Viggen и как продолжение-развитие проекта учебно-боевого самолёта создавшегося этой же фирмой в конце 1970-х по проекту B3LA (он же SAAB A-38 или A.38/Sk.38). В отличии от предшественника этот самолёт имел явный перевес в сторону повышения ударных возможностей и главной задачей имел борьбу с танками и другими подвижными целями на поле боя ...

1

Машина создавалась по образу и подобию великолепного американского штурмовика А-10 "Thunderbolt-2" и имела точно такую же схему : прямое крыло, два двигателя на боковых пилонах в хвостовой части фюзеляжа, разнесённое двухкилевое оперение, бронезащиту пилота и шасси в специальных гондолах на крыле. Но по размерам он был меньше : около 12 метров в длину в отличии от 16,26 м у американского самолёта.

2

В качестве артиллерийского вооружения самолёт мог нести в носу две револьверные 30-мм пушки, совместимые по боеприпасам с орудием GAU-8A Avenger, в котором могли применяться снаряды с урановыми сердечниками, что повышало противотанковые возможности шведского штурмовика. В носу самолёта также имелись застеклённые оконца, что говорит о вероятности размещения оптоэлектронной системы или лазерного дальномера-целеуказателя. Предполагался также вариант с размещением РЛС, но от него отказались в виду дороговизны.

3

Топливные баки имели защиту. Силовая установка самолёта состояла из двух бесфорсажных двигателей RB.401-31. На самолёте имелись семь узлов внешней подвески : два на концах крыльев для ракет "воздух-воздух" ближнего радиуса действия "Sidewinder" предназначенных для самообороны, четыре подкрыльевых (два под каждой плоскостью) и один подфюзеляжный. В качестве вооружения самолёт мог нести УР "Maverick", обычные, кассетные или управляемые бомбы (типа GBU-12), а также НАР. Но от этого проекта отказались ( как и от A.38/Sk.38) в в пользу перспективного JAS-39 Gripen.

Проект был предложен ОКБ Яковлева как транспортировщик сверхтяжелых грузов и как первая ступень авиационно-космической системы. В проекте для удешевления стоимости носителя предполагалось использовать компоненты от существующих самолетов: шасси от Ан-225, внешние секции крыла от Ан-124, кабина и носовая часть фюзеляжа от Як-40. Максимальная грузоподъёмность системы предполагалась в 408 тонн, которые могут быть подняты на высоту 9 километров. Максимальная скорость в 0,65-0,75 М. Высота самолета-9 метров. Размах между стойками -24 метра.

Проект стратегического бомбардировщика. Разработка концепции многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС) начата в инициативном порядке КБ ЭМЗ им. В,М,Мясищева в 1979 г. Главный конструктор - М.А.Гурьянов (с 1994 г. по 1997 г., до того руководитель темы НИР), заместитель - Б.М.Морковкин. 26 февраля 1986 г. выходит указание министра авиационной промышленности И.С.Силаева о проведении НИОКР по МВДС. В мае 1985 г. на ЭМЗ начинается тема "Теоретические, проектные и экспериментальные исследования по созданию широкофюзеляжного самолета" (шифр "60") ...
В начале 1986 г. оформлено и представлено в МАП СССР техническое предложение на создание МВДС двойного назначения. 11 мая 1986 г. выходит приказ МАП СССР №1114 о проведении НИР по теме "60". В конце 1989 г. заключается договор между ЭМЗ и МАП СССР на разработку аванпроекта МВДС двойного назначения. 15 мая 1991 г. материалы аванпроекта по гражданскому варианту самолета рассмотрены руководством МАП СССР, которое приняло решение о подготовке ТЗ на разработку самолета. В июле 1991 г. материалы аванпроекта представлены комиссии военного Заказчика, которая одобрела представленные материалы и рекомендовала разработать эскизный проект самолета. В октябре 1991 г. подписан договор на разработку эскизного проекта М-60.
По состоянию на ноябрь 1998 г. ЭМЗ им.В.М.Мясищева с проектом самолета М-60Б принимает участие в конкурсе ВВС России на разработку самолета стратегической авиации . Планировалось, что победитель будет объявлен в 1999 г., но в итоге были только сформулированы требования к Перспективному Авиационному Комплексу Дальней Авиации (ПАК ДА). Кроме М-60Б в конкурсе участвовали проекты ОКБ Туполева и Сухого.

Разработка проекта бомбардировщика прекращена в 2001 г.

Конструкция: свободнонесущий моноплан обычной схемы с крылом большого удлиннения и несущим широким фюзеляжем. Вертикальное оперение двойное, двигители расположены между килями над фюзеляжем.

Двигатели:

1) на этапе НИР (1986 г.) - 2-3 (в зависимости от вариантов) х ТРДД НК-102 (вариант двигателей НК-32).
2) на этапе НИР (1986-1987 г.г.) - 2-3 (в зависимости от вариантов) х ТРДД ВГТД-60 (модификация НК-102).
3) М-60Б - 4 х ТРДД.

ТТХ самолета: дальность полета - не менее 10000-12000 км, скорость полета - 750-830 км/ч.

Вооружение: вероятно, крылатые ракеты типа Х-55 и их модификации.
Модификации:

- М-60 - проект грузо-пассажирского многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС) - базовая модель, которая находилась в разработке с 1979 г. Согласно техническому предложению 1986 г. пассажировместимость самолета - 160 чел.
- 60ГП / ГП-60 - гражданский вариант М-60 - в разработке начиная с 1986 г. ("Гражданское Применение"). На НТС МГА СССР 24 апреля 1989 г. предложено два варианта самолета - 60ГП-д (дальний) с тремя ТРДД и 60ГП-с с двумя ТРДД (для средних авиалиний).
- М-60 "Перун" - пассажирский самолет.
- М-60 "Пересвет" - дальний пассажирский самолет.
- М-60 "Светозар" - пассажирский самолет местных авиалиний.
- М-60 "Катунь" - транспортный гражданский самолет.
- М-60 "Коловрат" - транспортный самолет с коммерческой нагрузкой 30 т.
- М-60РС - региональный самолет на 50-90 пассажиров.
- М-60-20 - облегченный грузо-пассажирский вариант самолета.
- М-60Л - легкий многоцелевой вариант самолета - компоновка сохранена, но размеры уменьшены.
- М-60-12 - административный самолет - модификация М-60Л.
- М-60ТВТС - тактический военно-транспортный самолет.
- М-60 БПЛА - беспилотный вариант самолета М-60
- М-60-36 - высотный самолет-разведчик.
- М-60Б - стратегический бомбардировщик.

Бомба на изомере гафния (или как её ещё называют "почти атомная бомба") представляет собой довольно интересную разработку. И мнения по ней совершенно полярны. Я не специалист в ядерной физике, посему материал выложу и попрошу высказаться знатоков по вопросу.

Американские физики вплотную подошли к созданию боеприпаса на основе гафния. В США признают, что работы над гафниевой бомбой ведутся в рамках создания миниатюрных бомб, на что в текущем году (имеется в виду 2004 год) официально выделено более 7 млн долларов, еще кое-какие деньги могут перепасть на гафниевую разработку из шестимиллионной программы совершенствования высокоточных ядерных авиабомб. По другим данным, на деле речь идет о других суммах - в последнее десятилетие на исследования в этой области американцы уже ассигновали не менее 2 млрд долларов ...

1


Интерес к гафниевой бомбе вызван тем, что она может занять промежуточное положение между обычным и ядерным вооружением, а ее использование поможет избежать многочисленных международных ограничений, накладываемых на разработку и применение ядерного оружия. Дело в том, что гафний (точнее, изомер гафния) не является делящимся материалом и детонирует без ядерного распада. Хотя при его взрыве выделяется мощное гамма-излучение, после его рассеивания следов радиоактивности практически не остается. При этом бомба из гафния намного менее разрушительна, чем ядерные заряды, поскольку по мощности взрыва это вещество значительно уступает традиционным ядерным материалам - плутонию и урану.

По словам научного руководителя Российского федерального ядерного центра ВНИИ экспериментальной физики (г. Саров) Виктора Михайлова, один грамм урана или плутония при делении эквивалентен по энергии 15 тоннам тринитротолуола, а такое же количество изомера гафния - всего 100 килограммам. По другим данным, грамм изомера может "запасти" энергии на 55 кг тротила. В любом случае это значит, что из изомера гафния можно изготовить очень компактный боезаряд, а так как взрыв происходит не за счет создания критической массы, то можно произвести заряды широкого диапазона мощности, просто меняя количество изомера.

Принцип работы такого заряда основан на физических свойствах ядерного изомеризма, описанных Игорем Курчатовым еще в середине 30-х годов прошлого столетия. В ядрах изомеров протонов и нейтронов столько же, сколько и в "правильных" стабильных ядрах, только в отличие от последних ядра изомеров находятся в возбужденном, или, как говорят физики, метастабильном, состоянии. При переходе с возбужденного состояния в стабильное происходит выделение энергии в виде рентгеновского или гамма-излучения. Но изомеры могут находиться в возбужденном состоянии и миллисекунды, и столетия, так что технологическая проблема создания гафниевой бомбы как раз и заключается в том, чтобы заставить содержимое ядер одновременно "соскочить" с высокого энергетического уровня на низший с максимальным выделением энергии за время, характерное для такого быстропротекающего процесса, как взрыв. Как и в лазерах, где излучение вспыхивает под воздействием внешней энергетической накачки, сорвать нуклоны изомера гафния пытаются сторонним гамма-облучением. Последние данные говорят о том, что американцам удалось получить энергию гафниевой вспышки, в десятки раз превышающую энергию, потраченную на гамма-накачку.

Источник - http://expert.ru/

Бомба на основе изотопа гафния Hf-178-m2 могла стать самой дорогой и мощной в истории неядерных взрывных устройств. Но не стала. Сейчас этот случай признан одним из самых громких провалов DARPA — Агентства перспективных оборонных проектов американского военного ведомства.

Излучатель был собран из выброшенного рентгеновского аппарата, стоявшего некогда в кабинете зубного врача, а также бытового усилителя, купленного в ближайшем магазине. Он сильно контрастировал с громкой вывеской «Центр квантовой электроники», которую видели входящие в небольшую служебную пристройку в Техасском университете в Далласе. Однако со своей задачей аппарат справлялся — а именно, исправно бомбардировал потоком рентгеновских лучей перевернутый пластиковый стаканчик. Конечно, сам стаканчик был совершенно ни при чем — он просто служил подставкой под еле заметный образец гафния, вернее, его изомера Hf-178-m2. Эксперимент продолжался несколько недель. Но после тщательной обработки полученных данных директор Центра Карл Коллинз объявил о несомненном успехе. Судя по записям регистрирующей аппаратуры, его группа нащупала путь к созданию миниатюрных бомб колоссальной мощности — устройств размером с кулак, способных производить разрушения, эквивалентные десяткам тонн обыкновенной взрывчатки. Так в 1998 году началась история изомерной бомбы, которая в дальнейшем стала известна как одна из самых больших ошибок в истории науки и военных исследований.

2

А начиналось все вот так. В 1921 году немецкий физик О. Ганн обнаружил некий доселе неизвестный изотоп урана, тут же названный им ураном-Z. По атомной массе и химическим свойствам он не отличался от уже известных. Интерес для науки представлял его период полураспада – он был немного больше, чем у других изотопов урана. В 1935 братья Курчатовы, Л.И. Русинов и Л.В. Мысовский получили специфический изотоп брома с похожими свойствами. Именно после этого мировая наука плотно занялась проблемой, названной изомерией атомных ядер. За прошедшее с тех пор время было найдено несколько десятков изомерных изотопов с относительно большим временем жизни, однако сейчас нас интересует только один, а именно 178m2Hf (изотоп гафния с атомной массой в 178 единиц. m2 в индексе позволяет различать его и изотопа m1 с такой же массой, но другими прочими показателями).

От прочих своих изомерных собратьев с периодом полураспада больше года этот изотоп гафния отличается наибольшей энергией возбуждения – около 1,3 ТДж на килограмм массы, что приблизительно равно взрыву 300 килограмм тротила. Высвобождение всей этой массы энергии происходит в виде гамма-излучения, хотя это процесс очень и очень небыстрый. Таким образом, теоретически возможно военное применение данного изотопа гафния. Нужно было только заставить атом или атомы переходить из возбужденного состояние в основное с соответствующей скоростью. Тогда освобождающаяся энергия могла бы превзойти по эффекту любое существующее оружие. Теоретически могла.

До практики дело дошло в 1998 году. Тогда группа сотрудников Техасского университета под руководством Карла Б. Коллинза основала в одной из университетских построек «Центр квантовой электроники». Под серьезной и пафосной вывеской скрывались набор обязательного для подобных лабораторий оборудования, горы энтузиазма и нечто, отдаленно напоминавшее рентгеновский аппарат из кабинета дантиста и усилитель для аудиосистемы, попавшие в руки злого гения. Из этих приборов ученые «Центра» собрали примечательный агрегат, который и должен был сыграть главную роль в их исследовании.

Усилитель формировал электрический сигнал с нужными параметрами, который в рентгеновском аппарате преобразовывался в рентгеновское излучение. Оно направлялось на крохотный кусочек 178m2Hf, лежащий на перевернутом одноразовом стакане. Честно сказать, это выглядит далеко не так, как должна смотреться передовая наука, к которой, собственно говоря, относила себя группа Коллинза. Несколько дней рентгеновский прибор облучал препарат гафния, а датчики бесстрастно записывали все, что «чувствовали». Еще несколько недель ушло на анализ результатов эксперимента.

3

Научная сенсация

В своем отчете Коллинз писал, что ему удалось зарегистрировать крайне незначительный рост рентгеновского фона, который испускал облучаемый образец. Между тем именно рентгеновское излучение является признаком перехода 178m2Hf из изомерного состояния в обыкновенное (см. врезку). Следовательно, утверждал Коллинз, его группе удалось добиться ускорения этого процесса за счет бомбардировки образца рентгеном (при поглощении рентгеновского фотона с относительно небольшой энергией ядро переходит на другой возбужденный уровень, а затем следует быстрый переход на основной уровень, сопровождающийся высвобождением всего запаса энергии). Чтобы заставить образец взорваться, рассуждал Коллинз, нужно лишь увеличить мощность излучателя до определенного предела, после которого собственное излучение образца окажется достаточным для того, чтобы запустить цепную реакцию перехода атомов из изомерного состояния в нормальное. Результатом станет весьма ощутимый взрыв, а также колоссальный всплеск рентгеновского излучения. Научное сообщество встретило эту публикацию с явным недоверием, в лабораториях по всему миру начались эксперименты по проверке результатов Коллинза. Некоторые исследовательские группы поторопились заявить о подтверждении результатов, хотя их цифры лишь незначительно превышали измерительные ошибки. Но большинство экспертов все же сочло, что полученный результат является следствием неверной интерпретации экспериментальных данных.

4

Военный оптимизм

Однако одна из организаций чрезвычайно заинтересовалась этой работой. Несмотря на весь скептицизм научного сообщества, американские военные от обещаний Коллинза буквально потеряли голову. И было от чего! Изучение ядерных изомеров открывало дорогу к созданию принципиально новых бомб, которые, с одной стороны, были бы значительно мощнее обыкновенной взрывчатки, а с другой — не подпадали бы под международные ограничения, связанные с производством и применением ядерного оружия (изомерная бомба не является ядерной, поскольку в ней не происходит превращения одного элемента в другой).

Изомерные бомбы могли бы быть очень компактны (у них нет ограничения по массе снизу, поскольку процесс перехода ядер из возбужденного состояния в обычное не требует наличия критической массы), а при взрыве высвобождали бы огромное количество жесткого излучения, уничтожающего все живое. К тому же гафниевые бомбы можно было бы рассматривать как относительно «чистые» — ведь основное состояния гафния-178 стабильно (он очень слабо радиоактивен), и при взрыве практически не происходило бы заражения местности.

Выброшенные деньги

В течение последующих нескольких лет агентство DARPA вложило в изучение Hf-178-m2 несколько десятков миллионов долларов. Однако военные так и не дождались создания рабочего образца бомбы. Отчасти это объясняется неудачами исследовательского плана: в ходе нескольких экспериментов с использованием мощных рентгеновских излучателей Коллинзу не удалось продемонстрировать хоть сколько-нибудь значимое увеличение фона облучаемых образцов.

Попытки повторить результаты Коллинза в течение нескольких лет предпринимались неоднократно. Однако ни одна другая научная группа не смогла достоверно подтвердить ускорение распада изомерного состояния гафния. Этим вопросом занимались и физики из нескольких американских национальных лабораторий — Лос-Аламосской, Аргоннской и Ливерморской. Они использовали значительно более мощный рентгеновский источник — Advanced Photon Source Аргоннской национальной лаборатории, но так и не смогли обнаружить эффект индуцированного распада, хотя интенсивность облучения в их экспериментах на несколько порядков превышала аналогичные показатели в опытах самого Коллинза. Их результаты подтвердили и независимые эксперименты в еще одной национальной лаборатории США — Брукхейвенской, где для облучения использовался мощный синхротрон National Synchrotron Light Source. После ряда неутешительных выводов интерес к этой теме у военных угас, финансирование прекратилось, и в 2004 году программа была закрыта.

5

Бриллиантовые боеприпасы

Между тем с самого начала было ясно, что при всех своих преимуществах изомерная бомба обладает и целым рядом принципиальных недостатков. Во-первых, Hf-178-m2 радиоактивен, так что бомба будет не совсем уж «чистая» (некоторое заражение местности «несработавшим» гафнием все же произойдет). Во-вторых, изомер Hf-178-m2 не встречается в природе, а процесс его наработки довольно дорог. Получить его можно одним из нескольких способов — либо облучая альфа-частицами мишень из иттербия-176, либо протонами — вольфрам-186 или природную смесь изотопов тантала. Таким способом можно получать микроскопические количества изомера гафния, которых должно вполне хватить для проведения научных исследований.

Более-менее массовым способом получения этого экзотического материала выглядит облучение нейтронами гафния-177 в атомном реакторе на тепловых нейтронах. Точнее, выглядело — пока ученые не подсчитали, что за год в таком реакторе из 1 кг природного гафния (содержащего менее 20% изотопа 177) можно получить всего-навсего около 1 микрограмма возбужденного изомера (выделение этого количества — отдельная проблема). Ничего не скажешь, массовое производство! А ведь масса малого боевого заряда должна составлять хотя бы десятки граммов… Получалось, что такие боеприпасы получаются даже не «золотыми», а прямо-таки «бриллиантовыми»…

Научное закрытие

Но вскоре было показано, что и эти недостатки не являются решающими. И дело тут не в несовершенстве техники или недоработках экспериментаторов. Окончательную точку в этой нашумевшей истории поставили российские физики. В 2005 году Евгений Ткаля из Института ядерной физики МГУ опубликовал в журнале «Успехи физических наук» статью , где он изложил все возможные способы ускорения распада изомера гафния. Их существует всего три: взаимодействие излучения с ядром и распад через промежуточный уровень, взаимодействие излучения с электронной оболочкой, которая затем передает возбуждение на ядро, и изменение вероятности спонтанного распада.

Изомер гафния 178m2Hf представляет собой ядро гафния-178 в возбужденном состоянии с запасенной энергией 2,446 МэВ, что соответствует более чем гигаджоулю (примерно 250 кг в тротиловом эквиваленте) на один грамм вещества. Из-за высокого спина, затрудняющего высвобождение запасенной энергии, у этого изомера рекордно большой период полураспада — 31 год. Поэтому так соблазнительна мысль о создании бомбы на основе этого изомера: достаточно взять гафний-178, перевести его в возбужденное состояние, упаковать в оболочку и снабдить ее каким-либо устройством высвобождения энергии. При взрыве такой бомбы выделялись бы исключительно фотоны, т. е. гамма-лучи; она производила бы разрушения вокруг себя без радиационного заражения окружающей среды, и потому на нее не распространялись бы соглашения по обычному ядерному вооружению.

Чтобы бомба была по-настоящему эффективной, необходимо ускорить процесс высвобождения энергии в миллионы раз — т. е. период полураспада с 31 года надо сократить до секунд. Самый простой способ ускорить распад — облучить ядра рентгеновскими лучами. Поглотив рентгеновский фотон относительно небольшой энергии, ядро переходит на другой возбужденный уровень и оттуда уже быстро высвобождает всю запасенную энергию.

Наблюдение этого эффекта и описывается в ряде публикаций американских исследователей, появившихся в период с 1999-го по 2005 год. Правда, речь идет об очень небольшом ускорении распада: в зависимости от условий конкретного эксперимента средняя интенсивность излучения изомерного образца возрастала лишь на несколько процентов. Тем не менее это не лишало американских исследователей оптимизма, и они надеялись впоследствии достичь более впечатляющих успехов.

Разумеется, другие экспериментальные группы предприняли попытки повторить эксперименты техасских исследователей. Сразу в четырех национальных лабораториях США — Лос-Аламосской, Аргоннской,Лоуренс-Ливермор и Брукхэвенской — были проведены аналогичные эксперименты с гораздо более мощными рентгеновскими лучами, и ни один их них не подтвердил ускорение распада гафниевого изомера.
Оказалось, конфликт не только с экспериментом. В критической статье, вышедшей в майском номере журнала «УФН» (Е. В. Ткаля, «Успехи Физических Наук», т. 175, Н. 5, 2005, стр. 555-561), а также в ряде других работ сотрудник НИИЯФ МГУ Е. В. Ткаля продемонстрировал, что заявленные техасскими исследователями результаты не могут быть поняты теорией даже при самых сильных предположениях о структуре этого изомера. Проведя оценки эффективности всех возможных механизмов этого распада, автор получил значения на несколько порядков меньшие, чем те, что следуют их работ техасцев. Можно без преувеличения сказать, что заявленные ими результаты противоречат всему более чем полувековому опыту ядерной физики.

Таким образом, в этой истории — по крайней мере, на сегодняшний день — можно поставить точку. Ядра 178m2Hf, конечно, несут в себе запасенную энергию, но заставить ее эффективно выделяться с помощью современных технологий пока нереально. Заявленные результаты не подтверждены другими исследователями и находятся в противоречии со всей теоретической ядерной физикой. Гафниевая бомба пока остается уделом фантастов, хотя, конечно, нельзя исключить вероятности, что в будущем появятся новые, неведомые сейчас методы ускорения распада долгоживущих изомеров.

Ядерная изомерия

Понятие ядерной изомерии возникло в 1921 году, когда немецкий химик, будущий лауреат Нобелевской премии Отто Ган обнаружил «неправильный» вариант одного из продуктов распада урана, названного им «ураном XII» (UXII). Ни по своим химическим свойствам, ни по массовому числу он не отличался от уже известного радиоактивного элемента «урана Z» (UZ) — и все же он обладал иным, значительно более продолжительным периодом полураспада. Позднее выяснилось, что в обоих случаях это был изотоп протактиний-234 (234Pa) — в возбужденном (изомерном) и основном состоянии ядра. Ядерные изомеры — это долгоживущие возбужденные состояния атомных ядер. Такие ядра имеют необычную структуру: при определенных условиях формирующие их нейтроны и протоны могут принять особую, возбужденную конфигурацию. Бóльшая часть изомеров отличается крайне недолгим сроком жизни — ядра практически моментально переходят в обыкновенное состояние, освобождая избыток энергии в виде фотонов рентгеновского диапазона или передавая его электронам атомной оболочки (так называемая внутренняя конверсия). Однако некоторые могут оставаться стабильными в течение довольно долгого срока. К числу таких физических диковинок принадлежит, в частности, Hf-178-m2 (178m2Hf).

Мета-стабильные изомеры можно использовать в роли своеобразной «энергетической губки», способной сохранять впитанную энергию на определенный срок и с относительно небольшими потерями. Период полураспада 178m2Hf составляет 31 год: это означает, что за три десятка лет кусок изомерного гафния потеряет только половину избыточной энергии, высвободив ее в виде рентгеновского излучения. Кроме того, среди известных ныне ядерных изомеров 178m2Hf обладает наибольшей энергией возбужденного состояния — 2,446 МэВ, так что один грамм возбужденного изомера по запасенной энергии эквивалентен примерно 300 кг тринитротолуола. Все это значит, что из 178m2Hf могла бы получиться прекрасная взрывчатка — нужно лишь найти способ, позволяющий резко ускорить его переход в нормальное состояние, то есть создать устройство, которое сыграло бы в изомерной бомбе роль детонатора. Сейчас Карл Б. Коллинз в целом согласен с выводами коллег, но по-прежнему не отказывает изомерам в практическом применении. К примеру, направленное гамма-излучение, полагает он, можно использовать для лечения онкологических больных. А медленное, невзрывное, излучение энергии атомами может в перспективе дать человечеству сверхъемкие аккумуляторы огромной мощности. Однако все это будет только в будущем, близком или далеком. И то, если ученые решат снова заняться проблемой практического применения ядерных изомеров. Если те работы увенчаются успехом, то вполне возможно, что хранящийся под стеклом в Техасском университете стакан из опыта Коллинза (теперь этот артефакт называется «Мемориальной подставкой для эксперимента доктора К.») будет перенесен в более крупный и уважаемый музей.