Dans les années cinquante du siècle dernier, il y avait une recherche active de nouvelles idées et solutions dans le domaine des armes stratégiques. Certaines des idées proposées étaient d'un grand intérêt, mais se sont avérées trop difficiles à mettre en œuvre et à mettre en œuvre. Ainsi, depuis 1955, les États-Unis développent un prometteur missile de croisière stratégique SLAM, capable de transporter plusieurs ogives à une distance de plusieurs dizaines de milliers de milles. Pour obtenir de telles caractéristiques, les idées les plus audacieuses ont été proposées, mais tout cela a finalement conduit à la clôture du projet.
Premières étapes
Vers le milieu des années cinquante, une situation particulière s'était développée dans le domaine des armes stratégiques et des vecteurs. En raison du développement des systèmes de défense aérienne, les bombardiers perdaient leur potentiel et les missiles balistiques ne pouvaient toujours pas afficher une portée comparable. Il était nécessaire d'améliorer encore les missiles et les avions ou de développer d'autres domaines. Aux États-Unis à cette époque, il y avait une étude simultanée de plusieurs concepts différents à la fois.
La fusée SLAM vue par l'artiste. Figure Globalsecurity.org
En 1955, il y avait une proposition de créer un nouveau missile de croisière stratégique avec des capacités spéciales. Ce produit était censé percer la défense aérienne ennemie en raison de sa vitesse supersonique et de sa faible altitude de vol. Il était nécessaire d'assurer la possibilité d'une navigation autonome à toutes les étapes du vol et la possibilité de livrer une ogive thermonucléaire de grande puissance. Séparément, la présence d'un système de communication était stipulée qui permettrait le rappel d'un missile attaquant à tout moment du vol.
Plusieurs compagnies aéronautiques américaines ont commencé à travailler sur le nouveau concept. Ling-Temco-Vought a lancé son projet sous le nom provisoire SLAM, North American a appelé un développement similaire BOLO, et Convair a proposé le projet Big Stick. Au cours des années suivantes, les trois projets ont été élaborés en parallèle, certains organismes scientifiques d'État y ont été associés.
Assez rapidement, les concepteurs de toutes les entreprises participant au programme ont été confrontés à un grave problème. La création d'une fusée à basse altitude à grande vitesse a imposé des exigences particulières au système de propulsion et à une longue portée - à l'approvisionnement en carburant. Une fusée avec les caractéristiques requises s'est avérée être d'une taille et d'un poids inacceptables, ce qui nécessitait des solutions radicales. Au début de 1957, les premières propositions sont apparues pour équiper les nouveaux missiles de statoréacteurs nucléaires.
Au tout début de 1957, le Lawrence Radiation Laboratory (aujourd'hui Livermore National Laboratory) est associé au programme. Elle a dû étudier les problèmes des moteurs nucléaires et développer un modèle à part entière de ce genre. Les travaux sur la nouvelle centrale ont été réalisés dans le cadre d'un programme nommé Pluton. Le Dr Ted Merkle a été nommé pour diriger Pluton.
Présentation du produit SLAM. Figurine Merkle.com
À l'avenir, il y avait un travail simultané sur un moteur prometteur et trois types de missiles de croisière. En septembre 1959, le Pentagone a déterminé la meilleure version de la nouvelle arme. Le gagnant du concours était Ling-Temco-Vought (LTV) avec le projet SLAM (Supersonic Low-Altitude Missile). C'est elle qui a dû terminer la conception, puis construire des missiles expérimentaux pour les tester et plus tard établir une production en série.
Projet SLAM
Des exigences particulières ont été imposées à la nouvelle arme, ce qui a conduit à la nécessité d'appliquer les décisions les plus audacieuses. Des propositions spécifiques figuraient dans le contexte de la cellule, du moteur et même de la charge utile et de la manière dont elle était utilisée. Néanmoins, tout cela a permis de répondre aux exigences du client.
LTV a proposé un missile de croisière canard d'une longueur d'environ 27 m et d'une masse au décollage d'environ 27,5 tonnes. Il a été envisagé d'utiliser un fuselage fuselé à allongement élevé, dans le nez duquel l'empennage avant était placé, et au centre et à la queue il y avait une aile delta d'une petite envergure. Sous le fuselage, à un angle par rapport à l'axe longitudinal, il y avait un seau d'admission d'air en saillie. Sur la surface extérieure de la fusée, des moteurs à propergol solide de démarrage doivent être installés.
Selon les calculs, la vitesse de vol de croisière aurait dû atteindre M = 3, 5, et la partie principale de la trajectoire avait une altitude de seulement 300 m. Dans ce cas, une ascension à une altitude de 10, 7 km et une accélération à un des vitesses de M = 4, 2 étaient envisagées, ce qui entraînait des charges thermiques et mécaniques importantes et imposait des contraintes particulières à la cellule. Ce dernier a été proposé pour être assemblé à partir d'alliages résistants à la chaleur. De plus, certaines sections du revêtement devaient être constituées de matériaux radio-transparents de la résistance requise.
Diagramme de vol de fusée. Figure Globalsecurity.org
Les ingénieurs ont finalement réussi à obtenir une résistance et une stabilité structurelles exceptionnelles, dépassant les exigences existantes. Pour cette raison, la fusée a reçu le surnom officieux de « pied de biche volant ». Il est à noter que ce surnom, contrairement à l'autre, n'était pas offensant et indiquait les points forts du projet.
Une centrale électrique spéciale a permis d'optimiser la disposition des volumes internes en éliminant le besoin de réservoirs de carburant. Le nez du fuselage a été donné sous le pilote automatique, l'équipement de guidage et d'autres moyens. Un compartiment de charge utile avec un équipement spécial a été placé près du centre de gravité. La queue du fuselage abritait un statoréacteur nucléaire.
Le système de guidage de missiles SLAM était responsable du type TERCOM. A bord du produit, il a été proposé de placer une station radar d'étude de terrain. L'automatisation était censée comparer la surface sous-jacente avec la surface de référence et, sur cette base, corriger la trajectoire de vol. Des ordres ont été donnés aux wagons à gouvernail d'étrave. Des outils similaires ont déjà été testés dans des projets précédents et se sont bien montrés.
Contrairement aux autres missiles de croisière, le produit SLAM devait transporter non pas une ogive, mais 16 ogives distinctes. Des charges thermonucléaires d'une capacité de 1,2 Mt étaient placées dans le compartiment central de la coque et devaient être larguées une à une. Des calculs ont montré que le largage d'une charge d'une hauteur de 300 m limite sérieusement son efficacité, et menace également le lanceur. A cet égard, un système original de tir d'ogives a été proposé. Il a été proposé de tirer sur le bloc et de l'envoyer vers la cible selon une trajectoire balistique, ce qui permettait de détoner à une hauteur optimale, et laissait également suffisamment de temps au missile pour partir.
Essais du modèle SLAM en soufflerie, 22 août 1963. Photo NASA
La fusée était censée décoller d'un lanceur fixe ou mobile à l'aide de trois moteurs de démarrage à propergol solide. Après avoir atteint la vitesse requise, le sustainer peut s'allumer. Comme ce dernier, un produit prometteur du Laboratoire Lawrence a été envisagé. Elle devait créer un statoréacteur nucléaire avec les paramètres de poussée requis.
Selon les calculs, une fusée SLAM propulsée par le programme Pluton pourrait avoir une autonomie de vol presque illimitée. En volant à une altitude de 300 m, la portée calculée dépassait 21 000 km et à l'altitude maximale, elle atteignait 182 000 km. La vitesse maximale a été atteinte à haute altitude et a dépassé M = 4.
Le projet LTV SLAM envisageait une méthode originale de travail de combat. La fusée était censée décoller à l'aide de moteurs de démarrage et se diriger vers la cible ou se rendre dans une zone d'attente prédéterminée. La gamme élevée de vol à haute altitude a permis de décoller non seulement immédiatement avant l'attaque, mais aussi pendant la période menacée. Dans ce dernier cas, la fusée devait rester dans la zone donnée et attendre la commande, et après l'avoir reçue, elle devait être envoyée vers les cibles.
Il a été proposé d'effectuer la partie maximale possible du vol à haute altitude et à grande vitesse. En approchant de la zone de responsabilité de la défense aérienne ennemie, la fusée était censée descendre à une hauteur de 300 m et être dirigée vers la première des cibles assignées. En passant à côté, il a été proposé de lâcher la première ogive. De plus, la roquette pourrait toucher 15 cibles ennemies supplémentaires. Une fois les munitions épuisées, un produit SLAM équipé d'un moteur nucléaire pourrait tomber sur une autre cible et devenir également une bombe atomique.
Moteur Tory II-A expérimenté. Photo Wikimedia Commons
En outre, deux autres options pour infliger des dégâts à l'ennemi ont été sérieusement envisagées. Pendant le vol à une vitesse de M = 3, 5, la fusée SLAM a créé une puissante onde de choc: lors d'un vol à basse altitude, elle représentait un danger pour les objets au sol. De plus, le moteur nucléaire proposé se distinguait par un "échappement" de rayonnement extrêmement puissant capable d'infecter la zone. Ainsi, le missile pourrait nuire à l'ennemi en survolant simplement son territoire. Après avoir largué l'ogive 16, elle a pu continuer à voler et ce n'est qu'après avoir manqué de combustible nucléaire qu'elle a pu atteindre la dernière cible.
Projet Pluton
Conformément au projet SLAM, le Laboratoire Lawrence était censé créer un statoréacteur basé sur un réacteur nucléaire. Ce produit devait avoir un diamètre inférieur à 1,5 m pour une longueur d'environ 1,63 m. Pour atteindre les performances souhaitées, le réacteur moteur devait présenter une puissance thermique de 600 MW.
Le principe de fonctionnement d'un tel moteur était simple. L'air entrant par la prise d'air devait entrer directement dans le cœur du réacteur, être chauffé et éjecté par la tuyère, créant une poussée. Cependant, la mise en œuvre de ces principes dans la pratique s'est avérée extrêmement difficile. Tout d'abord, il y avait un problème avec les matériaux. Même les métaux et alliages résistants à la chaleur ne pouvaient pas supporter les charges thermiques attendues. Il a été décidé de remplacer certaines parties métalliques du noyau par de la céramique. Les matériaux avec les paramètres requis ont été commandés par Coors Porcelain.
Selon le projet, le cœur d'un statoréacteur nucléaire avait un diamètre de 1,2 m avec une longueur légèrement inférieure à 1,3 m. Il a été proposé d'y placer 465 000 éléments combustibles sur une base en céramique, réalisée sous forme de céramique tubes de 100 mm de long et 7,6 mm de diamètre… Les canaux à l'intérieur et entre les éléments étaient destinés au passage de l'air. La masse totale d'uranium atteint 59,9 kg. Lors du fonctionnement du moteur, la température dans le noyau aurait dû atteindre 1277°C et se maintenir à ce niveau du fait du flux d'air de refroidissement. Une nouvelle élévation de température de seulement 150° pourrait entraîner la destruction des principaux éléments structurels.
Échantillons de planche à pain
La partie la plus difficile du projet SLAM était le moteur inhabituel, et c'est lui qui devait être vérifié et affiné en premier lieu. Surtout pour tester de nouveaux équipements, le Laboratoire Lawrence a construit un nouveau complexe d'essais d'une superficie de 21 m². km. L'un des premiers était un stand d'essai de statoréacteurs équipés d'une alimentation en air comprimé. Les réservoirs du stand contenaient 450 tonnes d'air comprimé. A distance du poste moteur, un poste de commandement a été placé avec un abri prévu pour un séjour de deux semaines pour les testeurs.
Tory II-A, vue de dessus. Photo Globalsecurity.org
La construction du complexe a pris beaucoup de temps. Parallèlement, des spécialistes dirigés par T. Merkle développaient un projet de moteur pour une future fusée, et créaient également une version prototype pour les essais au banc. Au début des années soixante, ce travail a conduit à un produit nommé Tory II-A. Le moteur lui-même et un grand nombre de systèmes auxiliaires ont été placés sur la plate-forme ferroviaire. Les dimensions du moteur ne répondaient pas aux exigences du client, mais même sous cette forme, le prototype pouvait montrer ses capacités.
Le 14 mai 1961, le premier et dernier lancement d'essai du moteur Tory II-A a eu lieu. Le moteur n'a fonctionné que quelques secondes et a développé une poussée bien inférieure à celle requise pour une fusée. Néanmoins, il a confirmé la possibilité fondamentale de créer un statoréacteur nucléaire. De plus, il y avait lieu d'être optimiste: les mesures ont montré que les émissions réelles du moteur sont nettement inférieures à celles calculées.
À la suite des tests Tory II-A, le développement a commencé sur un moteur B amélioré. Le nouveau produit Tory II-B était censé avoir des avantages par rapport à son prédécesseur, mais il a été décidé de ne pas être construit ou testé. En utilisant l'expérience de deux projets, le prochain échantillon de banc a été développé - Tory II-C. Du prototype précédent, ce moteur différait par des dimensions réduites, correspondant aux limitations de la cellule fusée. En même temps, il pouvait montrer des caractéristiques proches de celles requises par les développeurs du SLAM.
En mai 1964, le moteur Tory II-C a été préparé pour son premier essai. Le contrôle devait avoir lieu en présence de représentants du commandement de l'armée de l'air. Le moteur a démarré avec succès et il a fonctionné pendant environ 5 minutes, en utilisant tout l'air du stand. Le produit développait une puissance de 513 MW et délivrait une poussée d'un peu moins de 15,9 tonnes, ce qui était encore insuffisant pour la fusée SLAM, mais rapprochait le projet du moment de la création d'un statoréacteur nucléaire avec les caractéristiques requises.
La zone active du moteur expérimental. Photo Globalsecurity.org
Les experts ont noté des tests réussis dans un bar voisin et, le lendemain, ils ont commencé à travailler sur le prochain projet. Le nouveau moteur, provisoirement nommé Tory III, était censé répondre pleinement aux exigences du client et donner à la fusée SLAM les caractéristiques souhaitées. Selon les estimations de l'époque, une fusée expérimentale dotée d'un tel moteur aurait pu effectuer son premier vol en 1967-68.
Problèmes et inconvénients
Les tests d'une fusée SLAM à part entière étaient encore une question d'avenir lointain, mais le client en la personne du Pentagone avait déjà des questions inconfortables sur ce projet. Les deux composants individuels de la fusée et son concept dans son ensemble ont été critiqués. Tout cela a affecté négativement les perspectives du projet, et un facteur négatif supplémentaire était la disponibilité d'une alternative plus réussie sous la forme des premiers missiles balistiques intercontinentaux.
Premièrement, le nouveau projet s'est avéré être d'un coût prohibitif. La fusée SLAM n'incluait pas les matériaux les moins chers, et le développement du moteur est devenu un problème distinct pour les financiers du Pentagone. La deuxième plainte concernait la sécurité des produits. Malgré les résultats encourageants du programme Pluto, les moteurs de la série Tory ont contaminé le terrain et ont constitué un danger pour leurs propriétaires.
D'où la question d'une zone pour tester les futurs prototypes de missiles. Le client a exigé d'exclure la possibilité qu'un missile frappe les zones de colonies. Le premier était la proposition de tests captifs. Il a été proposé d'équiper la fusée d'un câble attaché relié à une ancre au sol, autour duquel elle pourrait voler en cercle. Cependant, une telle proposition a été rejetée en raison de lacunes évidentes. Puis l'idée de vols d'essai au-dessus de l'océan Pacifique dans la zone d'environ. Se réveiller. Après avoir manqué de carburant et terminé le vol, la fusée a dû couler à de grandes profondeurs. Cette option ne convenait pas non plus pleinement aux militaires.
Moteur Tory II-C. Photo Globalsecurity.org
L'attitude sceptique envers le nouveau missile de croisière s'est manifestée de différentes manières. Par exemple, à partir d'un certain temps, l'abréviation SLAM a commencé à se déchiffrer en Slow, Low And Messy - "Slow, low and dirty", faisant allusion aux problèmes caractéristiques du moteur de fusée.
Le 1er juillet 1964, le Pentagone a décidé de fermer les projets SLAM et Pluton. Ils étaient trop coûteux et complexes, et pas assez sûrs pour procéder avec succès et obtenir les résultats souhaités. À cette époque, environ 260 millions de dollars (plus de 2 milliards de dollars aux prix actuels) avaient été dépensés pour le programme de développement d'un missile de croisière stratégique et d'un moteur pour celui-ci.
Les moteurs expérimentés ont été éliminés comme inutiles et toute la documentation a été envoyée aux archives. Cependant, les projets ont donné de réels résultats. De nouveaux alliages métalliques et céramiques développés pour le SLAM ont ensuite été utilisés dans divers domaines. Quant aux idées mêmes d'un missile de croisière stratégique et d'un statoréacteur nucléaire, elles étaient parfois discutées à différents niveaux, mais n'étaient plus acceptées pour la mise en œuvre.
Le projet SLAM pourrait conduire à l'émergence d'armes uniques aux caractéristiques exceptionnelles qui pourraient sérieusement affecter le potentiel de frappe des forces nucléaires stratégiques américaines. Cependant, l'obtention de tels résultats était associée à de nombreux problèmes de nature différente, des matériaux au coût. En conséquence, les projets SLAM et Pluto ont été progressivement abandonnés au profit de développements moins audacieux, mais simples, abordables et bon marché.
