miniatura|direita|A única aeronave dos Estados Unidos a transportar um reator nuclear foi o NB-36H. O reator nunca foi acoplado aos motores. O programa foi cancelado em 1958.
Uma aeronave de propulsão nuclear (ou avião nuclear) é uma aeronave cuja fonte de potência provém da fissão nuclear. A maioria dos projetos emprega um reator nuclear que aquece o ar comprimido no interior de um motor a reação para produzir empuxo. Podem ser utilizados tanto turborreatores quanto estatorreatores (ramjets), de forma semelhante à propulsão convencional por combustíveis químicos. Durante a Guerra Fria, os Estados Unidos e a União Soviética pesquisaram bombardeiros estratégicos de propulsão nuclear, cuja enorme autonomia operacional poderia fortalecer a dissuasão nuclear, mas nenhum dos dois países chegou a construir uma aeronave desse tipo em regime operacional. O advento dos mísseis balísticos intercontinentais (ICBMs) e dos submarinos nucleares na década de 1960 reduziu substancialmente as vantagens estratégicas de tais aviões, levando ao cancelamento dos respectivos projetos. Do mesmo modo, propostas de mísseis de cruzeiro nucleares supersônicos, como o Projeto Pluto, nunca foram implementadas operacionalmente. Contudo, a Rússia desenvolveu a partir da década de 2010 um míssil de cruzeiro subsônico de propulsão nuclear, o 9M730 Burevestnik, concebido como vetor de dissuasão estratégica.
Aeronaves nucleares enfrentam diversos problemas de projeto não resolvidos satisfatoriamente, tais como a necessidade de blindagens biológicas extremamente pesadas para proteger a tripulação e as populações no solo contra a radiação, a dispersão de produtos de fissão e a ativação neutrônica do ar circundante, além da vulnerabilidade estrutural em acidentes aéreos — particularmente sobre a água, onde a moderação excessiva de nêutrons pode levar um reator danificado a sofrer um acidente de criticalidade.
Programas dos Estados Unidos
NEPA e ANP
Em maio de 1946, as Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos iniciaram o projeto Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft (NEPA), que realizou pesquisas até ser substituído pelo programa Aircraft Nuclear Propulsion (ANP) em 1951. O programa ANP contemplava o estudo de dois tipos distintos de motores a reação nucleares: o ciclo direto de ar da General Electric e o ciclo indireto de ar da Pratt & Whitney. O ANP previa que a Convair modificaria dois bombardeiros B-36 sob o projeto MX-1589. Um dos B-36, o NB-36H, destinava-se ao estudo das exigências de blindagem radiológica para um reator embarcado em voo, enquanto o segundo exemplar seria o protótipo operacional X-6; contudo, o programa foi cancelado antes da conclusão do X-6.
O primeiro teste de funcionamento de um motor aeronáutico nuclear ocorreu em 31 de janeiro de 1956, utilizando um turborreator General Electric J47 adaptado. O programa Aircraft Nuclear Propulsion foi encerrado pelo presidente John F. Kennedy após sua mensagem orçamentária anual ao Congresso em 1961.
O Laboratório Nacional de Oak Ridge conduziu pesquisas e desenvolvimento de motores aeronáuticos nucleares. Dois reatores blindados acionaram dois turborreatores General Electric J87 a níveis próximos ao empuxo máximo. Dois reatores experimentais — o HTRE-2, com seus motores a reação acoplados intactos, e o HTRE-3, com os motores removidos — encontram-se preservados nas instalações do EBR-1, ao sul do Laboratório Nacional de Idaho.
miniatura|direita|Reatores experimentais HTRE para aeronaves nucleares (HTRE-2 à esquerda e HTRE-3 à direita) em exibição nas instalações do Experimental Breeder Reactor I ().
Os Estados Unidos projetaram esses propulsores para utilização em um novo bombardeiro nuclear dedicado, o WS-125. Embora o presidente Dwight D. Eisenhower tenha eventualmente paralisado o projeto cortando as verbas do NEPA e informando ao Congresso que o programa não era prioritário, ele manteve um programa de porte reduzido voltado ao desenvolvimento de materiais de alta temperatura e reatores de alto desempenho; esse esforço residual foi descontinuado no início do governo Kennedy.
Projeto Pluto
Em 1957, a Força Aérea e a Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos firmaram contrato com o Laboratório de Radiação Lawrence para examinar a viabilidade de aplicar o calor de reatores nucleares a motores estatorreatores (ramjets). Essa frente de pesquisa ficou conhecida como Projeto Pluto. O programa visava fornecer propulsores para um míssil de cruzeiro não tripulado de baixa altitude denominado SLAM (Supersonic Low Altitude Missile). O projeto desenvolveu dois motores experimentais, ensaiados em bancadas estáticas em terra. Em 14 de maio de 1961, o primeiro motor estatorreator nuclear do mundo, o "Tory-IIA", montado sobre um vagão ferroviário, operou com sucesso durante alguns segundos. Em 1 de julho de 1964, sete anos e seis meses após o seu início, o Projeto Pluto foi cancelado.
Dirigíveis Diversos estudos e propostas foram formulados para o desenvolvimento de dirigíveis de propulsão nuclear, com início em um estudo de 1954 realizado por F. W. Locke Jr. para a Marinha dos EUA.Atomic Airships por John J. Geoghegan. Publicado originalmente na edição de janeiro de 2013 da revista Aviation History. Em 1957, Edwin J. Kirschner publicou o livro The Zeppelin in the Atomic Age,The Zeppelin in the Atomic Age: The Past, Present, and Future of the Rigid Lighter-Than-Air Aircraft, Kirschner, Edwin J. University of Illinois Press (1957). promovendo a aplicação civil e militar de dirigíveis atômicos. Em 1959, a Goodyear Aerospace apresentou o projeto conceitual de um dirigível nuclear para transporte militar e de cargas comerciais. Várias outras análises e artigos técnicos foram publicados ao longo das décadas subsequentes.
Programas soviéticos
O pânico do bombardeiro nuclear soviético A edição de 1 de dezembro de 1958 da revista Aviation Week publicou a reportagem de capa "Soviets Flight Testing Nuclear Bomber", afirmando que os soviéticos haviam feito progressos decisivos no desenvolvimento de uma aeronave nuclear:Soviets Flight Testing Nuclear Bomber, Aviation Week, 1 de dezembro de 1958, p. 27. "[um] bombardeiro de propulsão nuclear está sendo testado em voo na União Soviética. Concluída há cerca de seis meses, essa aeronave vem realizando voos na região de Moscou há pelo menos dois meses. Ela foi observada tanto em voo quanto em solo por uma ampla variedade de observadores estrangeiros de países comunistas e não comunistas." Ao contrário dos conceitos norte-americanos do mesmo período, descritos como puramente experimentais, o artigo observava que "o avião soviético é o protótipo de um projeto destinado a cumprir missão militar de patrulha aérea de alerta antecipado contínuo e plataforma de lançamento de mísseis". Fotografias e diagramas esquemáticos acompanhavam a matéria; as imagens ganharam repercussão tão ampla que um fabricante produziu um modelo de avião em plástico baseado nos desenhos do artigo, acompanhado de um editorial analítico.
Surgiram manifestações imediatas de preocupação em Washington de que "os russos estivessem de três a cinco anos à frente dos Estados Unidos no campo de motores atômicos aeronáuticos e que abririam uma vantagem ainda maior a menos que os Estados Unidos acelerassem seu próprio programa".Soviet Nuclear Plane Possibility Conceded, Ford Eastman, Aviation Week, 19 de janeiro de 1959, p. 29. Essa apreensão garantiu a continuidade temporária dos orçamentos do programa de propulsão nuclear aeronáutica norte-americano.
Posteriormente, revelou-se que a aeronave que aparecia nas fotografias era o protótipo convencional Myasishchev M-50, um bombardeiro supersônico estratégico de alcance médio de desempenho análogo ao do B-58 Hustler norte-americano. O projeto do M-50 foi considerado insatisfatório, nunca entrou em produção em série e foi formalmente exibido ao público nas comemorações do Dia da Aviação Soviética em 1963 em Monino, dissipando os rumores de propulsão atômica.
Tupolev Tu-119
O programa soviético de aviação nuclear culminou no modelo experimental Tupolev Tu-95LAL (em russo: Летающая Атомная Лаборатория, transl. Letayushchaya Atomnaya Laboratoriya, "Laboratório Atômico Voador"), derivado da fuselagem do bombardeiro Tupolev Tu-95, incorporando um reator compacto no compartimento interno de bombas. A aeronave realizou cerca de 40 voos de teste entre 1961 e 1969.Aitken, A. (produtor), Kerevan, G. (roteirista/produtor executivo), "The 'Planes That Never Flew': The Nuclear Bomber", Alba Communications (para Discovery Europe), 2003. A finalidade primária dessa campanha foi examinar o comportamento aerodinâmico e a eficácia prática das blindagens biológicas contra a radiação. Um projeto sucessor comissionado, o Tu-119, previa a instalação de dois motores turboélices convencionais e dois motores a reação nucleares de ciclo direto, mas nunca foi concluído. Outros estudos correlatos, como o bombardeiro supersônico Tupolev Tu-120, não ultrapassaram as pranchetas conceituais de desenho.
Programas russos Em fevereiro de 2018, o presidente russo Vladimir Putin anunciou que a Rússia havia desenvolvido um novo míssil de cruzeiro de propulsão nuclear capaz de contornar sistemas de defesa antiaérea e antimíssil e de atingir qualquer coordenada geográfica do planeta, posteriormente batizado de 9M730 Burevestnik (em russo: Буревестник, lit. "petrel-das-tormentas"). Conforme os comunicados oficiais, seu primeiro teste de voo ocorreu em 2017. Afirmou-se que o míssil incorpora "uma usina de potência superpotente em tamanho reduzido, instalável no corpo de um míssil de cruzeiro e garantindo um alcance dez vezes superior ao de qualquer outro míssil existente". O vídeo promocional divulgado exibia o projétil contornando sistemas defensivos sobre o Atlântico, contornando o Cabo Horn e rumando para o norte em direção ao Havaí. Fontes independentes não puderam verificar a totalidade de tais declarações. O Pentágono declarou ter conhecimento de testes russos com mísseis de cruzeiro nucleares, ressaltando contudo que o sistema permanecia em estágio de desenvolvimento e sofrera uma queda no Ártico em 2017.
Um analista da RAND Corporation especializado em assuntos militares russos afirmou: "Minha avaliação é de que eles não estão blefando, de que realmente testaram essa tecnologia em voo. Mas isso é impressionante". De acordo com um pesquisador do CSIS, tal míssil de propulsão nuclear "possui um alcance praticamente ilimitado — ele poderia permanecer voando em círculos por longos períodos antes de receber a ordem para atingir um alvo". As declarações de Putin e o vídeo demonstrando o conceito em voo indicam que não se trata de um estatorreator supersônico nos moldes do Projeto Pluto, mas sim de um vetor subsônico movido por turborreator nuclear de ciclo direto. O desenho de tal míssil é considerado de alto risco radiológico por especialistas como Jeffrey Lewis, uma vez que produtos de fissão e outros radionuclídeos originados no núcleo do reator, incluindo 41Ar e 85mKr, são descarregados diretamente na atmosfera pelo fluxo de exaustão térmica. O acidente radiológico de Nyonoksa em 2019, que provavelmente envolveu testes do sistema propulsor do míssil, matou cinco militares e provocou a liberação pontual de material radioativo em águas do Mar Branco.
Ver também Arma nuclear Corrida nuclear Propulsão nuclear Artilharia nuclear Tríade nuclear Dissuasão nuclear Fissão nuclear Fusão nuclear Energia nuclear Submarino nuclear Projeto Manhattan
Referências
Categoria:Aviação Categoria:Propulsão nuclear