Supersonic Low Altitude Missile

Tên lửa Siêu thanh bay thấp (SLAM – Supersonic Low Altitude Missile)
SLAM là một dự án vũ khí hạt nhân của Không quân Hoa Kỳ, được khởi xướng khoảng năm 1955 và bị hủy bỏ vào năm 1964. SLAM được thiết kế như một tên lửa không người lái, sử dụng động cơ ramjet chạy bằng năng lượng hạt nhân, có khả năng vận chuyển đầu đạn nhiệt hạch sâu vào lãnh thổ đối phương. Việc phát triển tên lửa đạn đạo liên lục địa (ICBM) vào những năm 1950 đã khiến khái niệm SLAM trở nên lỗi thời. Ngoài ra, những tiến bộ trong radar phòng thủ mặt đất cũng làm cho chiến lược né tránh ở độ cao thấp trở nên kém hiệu quả. Mặc dù dự án chưa vượt qua giai đoạn thiết kế và thử nghiệm ban đầu trước khi bị tuyên bố lỗi thời, thiết kế của SLAM vẫn chứa đựng nhiều cải tiến mang tính cách mạng trong vai trò một hệ thống vận chuyển vũ khí hạt nhân.

Vai trò

SLAM (Supersonic Low Altitude Missile) được thiết kế nhằm bổ trợ cho học thuyết đảm bảo hủy diệt lẫn nhau (mutually assured destruction – MAD) và như một phương án thay thế hoặc bổ sung cho hệ thống của Strategic Air Command. Trong trường hợp xảy ra chiến tranh hạt nhân, SLAM dự kiến sẽ bay thấp dưới tầm radar của đối phương với tốc độ siêu âm và mang các đầu đạn nhiệt hạch tới khoảng 16 mục tiêu.

Các đổi mới kỹ thuật 
Việc sử dụng động cơ hạt nhân trong thân tên lửa hứa hẹn mang lại tầm hoạt động ở độ cao thấp đáng kinh ngạc và chưa từng có, ước tính khoảng 113.000 dặm (182.000 km), vượt hơn 4,5 lần chu vi xích đạo Trái Đất. Mặc dù có quan điểm sai lệch trong dư luận, ý tưởng rằng động cơ có thể hoạt động như một vũ khí phụ của tên lửa là không khả thi. Theo Tiến sĩ Theodore C. Merkle, trưởng Dự án Pluto, trong cả lời khai trước Quốc hội và ấn phẩm về hệ thống động cơ ramjet hạt nhân, ông khẳng định với cả Quốc hội và công chúng rằng: "Bức xạ từ lò phản ứng, dù ở cường độ cao, không gây nguy hại cho con người dù cho tên lửa bay ở độ cao rất thấp" Trong cả hai tài liệu, ông trình bày các tính toán chứng minh tính an toàn của lò phản ứng và lượng sản phẩm phân hạch phát tán ra môi trường là rất nhỏ so với mức nền. Tương tự, do tên lửa di chuyển quá nhanh, không sinh vật nào có thể tiếp xúc đủ lâu với bức xạ để dẫn đến bệnh phóng xạ. Điều này là do mật độ neutron tới mặt đất trên mỗi km là rất thấp đối với một vật thể bay với tốc độ vài trăm mét mỗi giây. Các phần tử nhiên liệu phóng xạ trong lò phản ứng sẽ được chứa hoàn toàn và không bị không khí cuốn xuống mặt đất.

Một khía cạnh cách mạng khác của SLAM là dựa hoàn toàn vào tự động hóa. Nó đảm nhận nhiệm vụ giống máy bay ném bom tầm xa, nhưng hoàn toàn không có người lái: nhận lệnh qua sóng vô tuyến cho tới điểm an toàn cuối cùng, sau đó tự định vị tới các mục tiêu đã lập trình sẵn bằng hệ thống radar terrain contour matching (TERCOM)-Hệ thống dẫn đường đối chiếu đường đồng mức.

Phát triển 
Đột phá chính của SLAM nằm ở động cơ, được phát triển trong khuôn khổ một dự án riêng có mật danh Project Pluto, lấy theo tên vị thần địa ngục trong thần thoại La Mã. Đây là một động cơ ramjet sử dụng phản ứng phân hạch hạt nhân để làm nóng không khí đi vào thay vì dùng nhiên liệu hóa học. Project Pluto đã chế tạo hai nguyên mẫu động cơ hoạt động, Tory-IIA và Tory-IIC, được thử nghiệm thành công tại sa mạc Nevada. Các vật liệu gốm đặc biệt đã được phát triển để đáp ứng yêu cầu về trọng lượng và khả năng chịu nhiệt cực cao mà lò phản ứng của SLAM đòi hỏi, do Coors Porcelain Company sản xuất. Thiết kế lò phản ứng được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley.

Mặc dù nguyên mẫu khung máy bay chưa bao giờ được chế tạo, SLAM dự kiến là một khí tài không cánh, điều hướng bằng vây; hình dạng của nó khiến giới kỹ thuật đặt biệt danh “Thanh xà bay” (Flying Crowbar). Ngoài ống hút gió ram-air phía bụng, thiết kế tương đối tương thích với kiểu dáng tên lửa truyền thống. Vận tốc dự kiến của SLAM ở độ cao 30.000 ft (9.100 m) là Mach 4,2.

Chương trình SLAM bị hủy bỏ vào ngày 1 tháng 7 năm 1964. Tới thời điểm đó, nhiều câu hỏi nghiêm túc về tính khả thi đã xuất hiện, như làm thế nào để thử nghiệm một thiết bị phát thải lượng lớn chất phóng xạ từ lò phản ứng không được che chắn trong khi bay, cũng như hiệu quả và chi phí của nó. Các tên lửa ICBM hứa hẹn khả năng tấn công nhanh hơn tới mục tiêu, và nhờ tốc độ cao (ví dụ tên lửa Thor IRBM có thể tới mục tiêu trong 18 phút, trong khi SLAM sẽ mất thời gian lâu hơn) cùng quỹ đạo gần như không thể đánh chặn. Ngoài ra, SLAM còn bị vượt xa bởi các tiến bộ trong radar phòng thủ mặt đất, đe dọa làm mất hiệu quả chiến lược né tránh ở tầm thấp.

Thiết kế lò phản ứng 
Lò phản ứng có đường kính ngoài 1,454 m và chiều dài 1,632 m; lõi lò có đường kính 1,200 mm và chiều dài 1,288 mm. Khối lượng tới hạn của uranium là 59,90 kg, mật độ công suất trung bình đạt 10 MW/ft³ (350 MW/m³), với tổng công suất 600 MW.

Các thanh nhiên liệu hạt nhân được làm từ gốm chịu nhiệt dựa trên oxit berili, sử dụng uranium dioxide làm nhiên liệu, với một lượng nhỏ zirconium dioxide để tăng cường độ ổn định cấu trúc. Thanh nhiên liệu có dạng ống lục giác rỗng dài khoảng 10 cm, khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song ngoài là 7,6 mm, đường kính trong 5,8 mm. Chúng được sản xuất bằng phương pháp đùn dưới áp suất cao từ phôi gốm xanh, sau đó nung gần đạt mật độ lý thuyết. Lõi lò gồm 465.000 thanh nhiên liệu xếp thành 27.000 kênh dẫn khí, thiết kế với các phần tử nhỏ rời giúp giảm các vấn đề liên quan đến ứng suất nhiệt. Các thanh nhiên liệu được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ trung bình 1.277 °C; nhiệt độ tự cháy của bản lề lò chỉ cao hơn 150 °C.

Dòng neutron được tính là 9×10¹⁷ neutron/(cm²·s) ở phía sau và 7×10¹⁴ neutron/(cm²·s) ở mũi. Mức bức xạ gamma khá cao do thiếu tấm chắn; các linh kiện điện tử dẫn đường phải được gia cố chống bức xạ.

Các lò phản ứng được thử nghiệm thành công tại Jackass Flats, Khu thử nghiệm Nevada. Lò Tory II-A, phiên bản thu nhỏ, được thử giữa năm 1961 và chạy thành công vài giây vào ngày 14 tháng 5 năm 1961. Phiên bản toàn kích thước, Tory II-C, hoạt động gần 5 phút ở công suất tối đa. Thử nghiệm này, bị giới hạn bởi công suất kho dự trữ khí, kéo dài 292 giây. Không khí cấp cho lò được làm nóng trước tới 506 °C và nén tới 2,18 MPa để mô phỏng điều kiện bay của ramjet.

Xem thêm
 9M730 Burevestnik

Tham khảo

Liên kết ngoài 

 "The Flying Crowbar"  from Air & Space magazine, April/May 1990, Volume 5, No. 1, page 28
 Vought SLAM entry in the Directory of U.S. Military Rockets and Missiles

Abandoned military rocket and missile projects of the United States
Cold War missiles of the United States
Cruise missiles of the Cold War
Nuclear cruise missiles of the United States
Nuclear-powered aircraft
Vought