Jak wynika z pracy zespołu naukowców z najbardziej prestiżowej amerykańskiej uczelni technicznej – MIT (Massachusetts Institute of Technology w Cambridge koło Bostonu), Buriewiestnik musi być napędzany silnikiem odrzutowym połączonym z otwartym reaktorem. Takim, który jest właściwie nieosłonięty i wyrzuca skażone w swoim rdzeniu powietrze prosto do atmosfery.
Przez lata, od kiedy Rosjanie ujawnili istnienie rakiety, wszyscy eksperci się zastanawiali, czym jest napędzana. Nikt nie był w stanie jednoznacznie stwierdzić, że współczesna Rosja jest na tyle szalona, aby sięgać po rozwiązania zarzucone w latach 60. Uznane wówczas, w szczytowym okresie zimnowojennego wyścigu zbrojeń, jako zbyt nierozsądne. Naukowcy z MIT są jednak zdania i popierają to szczegółową analizą techniczną, że nie ma innej możliwości.
Rosja jest jednak szalona.
Rosja wyciągnęła trupa z szafy
Praca naukowa powstała pod przewodnictwem profesorów MIT Jake’a Hecla i R. Scott Kempa, pracowników wydziałów inżynierii lotniczej, nauki jądrowej i inżynierii jądrowej. Zawiera ona szczegółową analizę Buriewiestnika, opartą o publicznie dostępne informacje i wiedzę naukową. Ich pracę pierwsi opisali dziennikarze NPR (National Public Radio, amerykański publiczny nadawca radiowy).
Wynika z niej, że Rosjanie z bardzo dużym prawdopodobieństwem nie opracowali niczego nowego, ale poszli drogą wytyczoną podczas zimnej wojny. W rakiecie zastosowano napęd, który jest połączeniem silnika odrzutowego z reaktorem. To daje zdolność do utrzymywania rakiety w powietrzu nawet przez wiele dni.
Pomysły na broń tego rodzaju pojawiły się jeszcze w latach 40. Zaczęło się od prac nad silnikami o napędzie jądrowym dla samolotów. Teoretycznie oferowały ogromny zasięg, ograniczony tylko wytrzymałością ludzi na pokładzie. Amerykanie i Rosjanie prowadzili wstępne eksperymenty, zbudowali po jednym samolocie testowym i odbyli nimi po kilkadziesiąt lotów.
Zapał zaczął gasnąć jeszcze w latach 50., kiedy zdano sobie sprawę z licznych wad takiego napędu. Przede wszystkim chodziło o ciężar osłon, które chronią załogę przed promieniowaniem, a jednocześnie wpływają na osiągi samolotu. Kolejne wady są związane z ryzykiem rozbicia się samolotu z reaktorem na pokładzie, czy wyzwań związanych z obsługą tak skomplikowanego napędu. Koszty były zbyt wysokie, a rozwijane równocześnie międzykontynentalne rakiety balistyczne oferowały zrzucenie na przeciwnika głowic termojądrowych znacznie prościej i taniej.
Podobnie skończyła się druga ścieżka prac nad silnikiem napędzanym atomem. Amerykanie rozwijali bowiem też pociski, które dzisiaj nazwalibyśmy manewrującymi (jak najpopularniejsze Tomahawki), ale z zasięgiem międzykontynentalnym. Powstał SM-62 Snark napędzany zwykłym silnikiem odrzutowym, zdolny pokonać około 10 tysięcy kilometrów. Był wykorzystywany krótko na początku lat 60. Planowano go zmodyfikować przez dodanie silnika jądrowego, ale wcześniej program zakończono. Równolegle pracowano nad znacznie bardziej zaawansowanym pociskiem SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, naddźwiękowy pocisk niskiego pułapu), który od początku miał mieć napęd jądrowy.
W latach 60. Amerykanie doszli do etapu testów jego napędu, który okazał się działać zgodnie z założeniami. Jego sercem był otwarty reaktor o dużej mocy, gwałtownie podgrzewający przelatujące przez niego powietrze. Oczywiście mocno je skażał. Program zakończono przed testami samej rakiety z powodu kosztów, obaw związanych ze skażeniem oraz lepszej alternatywy w postaci rakiet balistycznych.
Fizyka nie pozostawia innej możliwości
Rosjanie najwyraźniej postanowili jednak wrócić do rozwiązań zarzuconych kilkadziesiąt lat temu – wynika z analizy naukowców MIT. Amerykańscy specjaliści najpierw oszacowali wymiary Buriewiestnika na podstawie dostępnych zdjęć i nagrań. Stworzyli model rakiety i obliczyli, jakie parametry musi mieć napęd. Wyszło im, że rosyjska rakieta ma 9,5 metra długości, 5,6 m rozpiętości skrzydeł i maksymalnie 86 centymetrów szerokości. Jak na rakiety manewrujące, Buriewiestnik jest bardzo duży. Jest prawie dwa razy większy od wspomnianego Tomahawka. Kształt kadłuba ewidentnie wskazuje na lot z prędkością poddźwiękową, podobną do samolotów pasażerskich. Wyklucza to silnik typu ramjet, który działa najlepiej przy prędkościach rzędu Mach 3, czyli prawie 4 tysiące km/h. Musi być normalny odrzutowy.
Mniej więcej tyle było wiadomo do tej pory. Pytaniem było, czy w rakiecie można zmieścić silnik jądrowy z tak zwanym obiegiem pierwotnym i wtórnym. Czyli takim, w którym energia z reaktora nie jest wprost przekazywana na powietrze przepływająca przez silnik, ale za pośrednictwem jakiegoś innego środka. Tak jak w większości reaktorów cywilnych przy pomocy wody. W ten sposób powietrze nie byłoby skażane podczas pracy silnika. Takie rozwiązanie wydaje się racjonalne we współczesnych czasach, kiedy znana jest już dobrze szkodliwość promieniowania. Jednak taki układ znacznie komplikuje cały silnik, ogranicza jego moc i zwiększa jego wymiary oraz masę. Gdyby Rosjanom udało się coś takiego zmieścić w rakiecie manewrującej, byłoby to duże osiągnięcie.
Naukowcy z MIT na podstawie swoich analiz dochodzą jednak do oceny, że z punktu widzenia fizyki i dostępnych technologii jądrowych, jest to niemożliwe do pogodzenia z rozmiarami Buriewiestnika oraz mocą konieczną do utrzymania go w locie. Jego napęd musi wykorzystywać otwarty reaktor połączony z klasycznym silnikiem turboodrzutowym. Czyli powietrze wpada do niego, jest sprężane w sprężarce, przelatuje przez rdzeń, gdzie jest gwałtownie podgrzewane przez promieniowanie, dalej przez turbinę napędzającą sprężarkę i wylatuje z tyłu, dając ciąg.
Amerykańscy naukowcy podpierają taki wniosek szczegółowymi obliczeniami i określają też, ich zdaniem, najbardziej prawdopodobny rodzaj reaktora. W ich ocenie musi to być urządzenie, w którym paliwo (wysoko wzbogacony uran) jest umieszczone w ceramicznej strukturze przypominającej plaster miodu, tylko z otworami na wylot. Rozwiązanie takie samo jak uznane za optymalne i testowane w USA na potrzeby rakiety SLAM ponad pół wieku temu.
Wiele ryzyka, mało korzyści
Tego rodzaju napęd Amerykanie określają jako umiarkowanie skomplikowany i wykonalny. Ma jednak poważne wady. Po pierwsze powoduje skażenie środowiska. Z obliczeń naukowców wynika, że Buriewiestik musi zostawiać za sobą „istotny i trwały” obszar skażenia o średnicy około 2 kilometrów wzdłuż trasy lotu. Nie piszą jednak nic o możliwej szkodliwości dla człowieka lub natury.
Po drugie jest niebezpieczny w obsłudze. Ograniczenia masy rakiety, w ocenie naukowców, wymuszają, aby osłona przeciwradiacyjna reaktora była bardzo skromna. Możliwości jego kontroli są ograniczone, co pokazuje wypadek w 2019 roku na poligonie Nienoksa na północy Rosji. Podczas wydobywania wraku Buriewiestnika z morza prawdopodobnie doszło do niekontrolowanej reakcji łańcuchowej i silnej eksplozji. Zginęło wówczas pięciu naukowców oraz inżynierów. Do tego każdy lot testowy czy treningowy, udany czy nie, oznacza rozbicie się pocisku z reaktorem jądrowym na pokładzie.
Zatem Rosjanie nad bezpieczeństwo przedłożyli możliwość zbudowania rakiety z napędem jądrowym. Najwyraźniej wybrali jedyny osiągalny przez nich wariant silnika i zignorowali związane z nim ryzyka. Nie dokonali przełomu technologicznego, ale dopracowali rozwiązania sprzed ponad pół wieku, które wówczas uznano za nieakceptowalne i nieopłacalne.
Co dostali w zamian? W ocenie Amerykanów nic specjalnego, co zgodnie z rosyjską propagandą byłoby cudowną bronią, która wpływa na równowagę sił między mocarstwami. Oczywistą zaletą napędu jądrowego jest zdolność do bardzo długiego działania, które Amerykanie szacują na dziesiątki lub setki godzin. Zasięg nie może być nieograniczony, bo nastąpi szybkie zużycie mechanizmów rakiety, między innymi z powodu silnego promieniowania. Niezależnie od tego Buriewiestnik będzie mógł na przykład lecieć złożoną trasą, by ominąć wykryte systemy obrony antyrakietowej. Mógłby też długo unosić się w powietrzu w sytuacji kryzysowej, co byłoby gwarancją, że kiedy kryzys przerodzi się w wojnę, nikt nie będzie w stanie uniemożliwić Rosji odwetu jądrowego.
Jednak w ocenie Amerykanów Buriewiestnik z uwagi na swoje rozmiary i sposób startu przy pomocy dużych rakiet pomocniczych, będzie relatywnie łatwy do wykrycia i śledzenia w locie. Zestrzelenie to już natomiast coś trywialnego dla współczesnego myśliwca.
Buriewiestnik nie jest rewolucyjną bronią, ale ma trzy zalety
– Buriewiestnik nie wydaje się zmieniać reguł gry ani nic nie wskazuje, aby dawał Rosji jakąś znaczącą nową zdolność w zakresie odstraszania jądrowego, które zapewniają już istniejące rosyjskie siły strategiczne – piszą autorzy analizy.
W ich ocenie nowy pocisk ma trzy zalety dla Kremla. Po pierwsze jest ubezpieczeniem na wypadek istotnego rozwoju systemów antyrakietowych w USA, poprzez służenie do rozwoju technologii mogących dać kiedyś znacznie skuteczniejsze pociski bardzo dalekiego zasięgu.
Po drugie już teraz skomplikuje wojsku USA zadanie obrony swojego państwa na wypadek III wojny światowej, poprzez zdolność wykonywania lotów po długich i złożonych trasach. To utrudnia wykrycie oraz zniszczenie.
Po trzecie jest narzędziem propagandowym i psychologicznym.
– Wszystkie te elementy mają swoją wartość, jednak nie wpływają istotnie na równowagę strategiczną – stwierdzają Amerykanie. – Na Buriewiestnika najlepiej więc patrzeć nie jako na rewolucyjną broń, ale jako na kosztowne i niebezpieczne w użyciu narzędzie o dużym znaczeniu symbolicznym, które ma potencjał rozpocząć nowy wyścig zbrojeń w dziedzinie lotniczych napędów jądrowych – konkludują.
Redagował Jan Latała
