Огибая виллы и яхты

Это лишь нашим телеговорунам кажется: открой финансирование – и всё получишь. Российские физики и прочие технари говорят, что нынешняя российская власть забыла и о них, и о физике. Но если бы не крылатая ракета с ядерной установкой, чем бы еще запомнилось последнее послание граду и миру президента России Владимира Путина? 

Автор этих строк ядерными ракетными установками не занимался, почему из речи Путина, произнесенной в московском Манеже и часто прерываемой бурными аплодисментами нынешней российской элиты, мало что понял.. Потому и в интернет полез – почитать спецов. И нашел интервью заместителя директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгия Тихомирова (чем не спец?). Но этот спец на вопрос корреспондента: «Можно ли поставить ядерную энергетическую установку на крылатую ракету?» ответил: «Я не хочу комментировать слова президента, потому что это вне моей компетенции, но я таких установок не знаю... Сама идея существует с 1950-х гг.». 
Что и позволило одному не лишенному остроумия активисту интернет-форума «Советской России» сформулировать свой вопрос: «А когда мне покажут мультик про то, как наши ракеты бороздят просторы США, огибая виллы и яхты наших чиновников?» Но это социология, а она в нынешней России тоже не в моде. Хорошо бы понять физическую возможность. 
Обычная ракета – это когда в камере сгорания РД ракетное топливо (например, водород) сгорает (например, в кислороде), вследствие чего получаются горячие продукты сгорания, которые, истекая из сопла, и создают тягу, отрывающую ракету от Земли (если эта тяга превышает вес ракеты). Заметим, что обычная (баллистическая) ракета стартует вертикально – это чтобы побыстрее прошить плотную атмосферу и оказаться в безвоздушном пространстве, где ракета и приобретает большую космическую скорость. В обычной ракете, известной уже в древнем Китае, рабочее тело (топливо плюс окислитель) плюс химическая энергия сгорания – одно целое. 
Крылатая ракета – сравнительно недавнее изобретение и, подобно маленькому самолету, движется в атмосфере по заданному маршруту, определяемому по так называемой карте местности, заложенной в память бортового компьютера ракеты. Она существенно меньше и легче баллистической и не достигает космических скоростей. После старта она достаточно быстро переходит в режим почти горизонтального движения. Но по сравнению с баллистической ракетой у нее есть два существенных преимущества. Во-первых, в качестве рабочего тела РД она может использовать атмосферный воздух (подобно воздушно-прямоточному двигателю реактивного самолета), а значит, запасы этого тела для нее неограниченны. Во-вторых, она допускает установку ядерного источника энергии, способного (и довольно долго) увеличивать температуру взятого из атмосферы воздуха, а значит, и реактивную тягу. Возможность совместного использования «дармового» рабочего тела и долгодействующего энергетического источника (ядерного реактора) здесь в принципе сомнений не вызывает. 
А далее принципы заканчиваются. И начинается техника: как именно, что и почем? Чего ни президент Путин (в своем Послании Федеральному собранию), ни замдиректора Тихомиров не касались. 
Самый большой недостаток крылатой ракеты есть обратная сторона ее главного достоинства: она движется в плотной среде, оказывающей огромное сопротивление ее движению. Сопротивление нетрудно оценить, предположив скорость ракеты (например, 10 махов, то есть 3300 м/с, а в Манеже назывались и 20 махов) и перемножив плотность атмосферного воздуха на квадрат скорости ракеты и на характерное поперечное сечение ракеты как материального тела (например, 0,2 м2 – круг диаметром 0,5 м). Умножение дает более двух миллионов ньютонов, или более 200 тонн силы, то есть чудовищную величину для предположенной нами тонкой (0,5 м в диаметре) и легкой (массой около тонны) крылатой ракеты. 
А это означает, что и ядерная энергетическая (и одновременно реактивная) установка, установленная на такой крылатой ракете, должна обеспечивать как минимум те же 200 тонн силы – возможность чего нуждается в доказательстве (теоретическом и экспериментальном). 
Можно предположить, что неизвестные авторы идеи такой крылатой ракеты исходили из того, что энергии ядерного деления урана (около 2 мегаэлектронвольт на нуклон) им хватит надолго, почему и приписали своей ракете неограниченную дальность полета. Но они забыли о том, что если поток массы сплошной среды пропорционален первой степени скорости, а поток импульса – второй, то поток энергии – третьей. А если найденные выше два миллиона ньютонов умножить хотя бы на 1000 м/с, получим 2 гигаватта, что сравнимо с мощностью крупнейшей в России Балаковской АЭС (4 ГВт). 
Для того чтобы оценить реальный масштаб указанного энергетического объекта, в частности, масштаб его системы охлаждения, и сравнить то и другое с гипотетической крылатой ракетой, читатель может посетить Балаково. А может, не выходя из дома, найти соответствующие картинки в том же интернете. И убедиться, что масштабы несопоставимы. 
Дальнейшие (теплофизические) оценки считаю бессмысленными. Их должны сделать авторы идеи гиперзвуковой крылатой ракеты с ядерной энергетической установкой. Я к ней никакого отношения не имею. 
Снижение скорости такой ракеты до обычной, для обычных самолетов (то есть до звуковой), делает идею, на мой взгляд, жизнеспособной. Но и она пока (с середины прошлого столетия, как верно заметил Тихомиров) не реализована.
И последнее. 
Киндер-сюрприз всегда дарит радость. В нынешней России эту фразу знают все. Когда Сергей Кириенко был назначен главой российского правительства, киндер-сюрпризом в среде технарей стали называть его. Но потом (и довольно долго) он командовал 
Росатомом. А значит, как умел, занимался физикой. И не он ли – подлинный автор идеи гиперзвуковой крылатой ракеты с ядерной установкой, подаренной президенту Путину? 
Впрочем, тут я могу и ошибиться. 
В любом случае за державу обидно.