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Pluto war die Bezeichnung fur das US amerikanische Forschungsprogramm zu einem Marschflugkorper mit nuklearem Staustrahltriebwerk und nuklearem Sprengkopf Das Projekt der SLAM Supersonic Low Altitude Missile begann 1957 und endete 1964 Pluto SLAMAllgemeine AngabenTyp MarschflugkorperHersteller VoughtEntwicklung 1957Indienststellung Entwicklung eingestelltTechnische DatenLange 26 80 mDurchmesser 1 500 mmGefechtsgewicht 27 540 kgAntrieb Erste StufeZweite Stufe FeststoffboosterNuklear StaustrahltriebwerkGeschwindigkeit Mach 4 2Reichweite 20 000 kmAusstattungZielortung INS plus TERCOMGefechtskopf 16 NukleargefechtskopfeWaffenplattformen Verbunkerte StellungListen zum ThemaDer Name Pluto bezieht sich auf den romischen Gott der Unterwelt und des Totenreiches Inhaltsverzeichnis 1 Hintergrund 2 Konzept 3 Wirkung 4 Entwicklung 4 1 Navigation 4 2 Zelle 4 3 Triebwerk 5 Projektabbruch 6 Siehe auch 7 Weblinks 8 EinzelnachweiseHintergrund BearbeitenDer Pluto Marschflugkorper stand am Ende des NEPA Nuclear Energy for Propulsion of Aircraft Projekts der US Luftwaffe einen nuklearbetriebenen Bomber zu bauen der mit weltweiter Reichweite Monate in der Luft bleiben konnte Probleme ergaben sich dabei vor allem durch das zusatzliche Gewicht der Abschirmung und des Reaktors welcher das Triebwerk durch einen sekundaren Kreislauf antreiben sollte Ein unbemannter Flugkorper konnte leichter gebaut werden da man wegen der fehlenden Besatzung auf eine Abschirmung verzichten konnte Ausserdem war ein Sekundarkreislauf zur Regelung des Schubs nicht notwendig Die Idee hinter Pluto war dass ein Kernreaktor uber langere Zeit hohe Energiemengen bereitstellen sollte um den Marschflugkorper im Tiefflug mit einer Geschwindigkeit von Mach 3 mit einer Reichweite von mehr als 20 000 km fliegen zu lassen wobei er das gegnerische Radar unterfliegen wurde Eine Abwehr ware nahezu unmoglich gewesen Konzept BearbeitenIm November 1955 beauftragte das Office of Strategic Development die Atomic Energy Commission die Machbarkeit des Konzepts zu prufen Es wurde jedoch nie ein formaler Bedarf System Requirement durch die Air Force oder das Department of Defense formuliert was spater als eines der Hauptargumente angefuhrt wurde das Projekt einzustellen 1 Die fruheren NEPA Forschungen an Triebwerken die durchstromende Luft direkt durch einen Kernreaktor zu erhitzen erwiesen sich nun als brauchbar Das Konzept eines nuklearen Staustrahltriebwerks erschien vielversprechend da keine beweglichen Teile notwendig wurden die verschleissen konnten Damit konnte der Atomreaktor lange Zeit hohe Energiemengen liefern und eine theoretisch unbegrenzte Reichweite ermoglichen In der Praxis sollte Pluto eine Reichweite von 11 000 nautischen Meilen bei einer maximalen Flugdauer von 10 Stunden davon 2 3 Stunden in geringer Flughohe von 500 1000 Fuss erreichen 2 Eine Landung oder Wiederverwendung war nicht vorgesehen vielmehr sollte Pluto nach dem Abwurf der Bombenlast uber den Zielen weiterkreisen bis er durch Materialermudung abgesturzt ware Da ein Staustrahltriebwerk keinen Startschub erzeugt sollte der Start durch drei konventionelle Boosterraketen erfolgen die nach 30 Sekunden bei genugender Geschwindigkeit und einer Hohe von 35 000 Fuss 10 660 m abgeworfen wurden Dann sollte Pluto mit dem atomaren Staustrahltriebwerk ins Zielgebiet fliegen Statt Tragflachen war bei der hohen Geschwindigkeit lediglich ein dreiblattriges Leitwerk vorgesehen Wegen der enormen aerodynamischen Belastungen musste die Zelle ganz neu ausgelegt und dafur neue Werkstoffe entwickelt werden Wirkung BearbeitenDie bei Mach 3 im Tiefflug entstehende Druckwelle kann mit 162 dB 3 Schalldruckpegel Fensterscheiben und Trommelfelle schadigen Weiterhin hatte Pluto im Flug nicht nur seine Umgebung aufgrund fehlender Abschirmung des Reaktors mit starker Neutronen und Gammastrahlung bestrahlt sondern auch die Luft welche das Triebwerk passierte mit Radioisotopen kontaminiert Aufgrund Geschwindigkeit und atmospharischer Verdunnung ist das Mass der Kontamination entlang des Flugpfades allerdings massig Als eigentliche Bewaffnung waren sechzehn Wasserstoffbomben von je einer Megatonne TNT Sprengkraft vorgesehen die entlang des programmierten Flugpfades uber verschiedenen Zielen abgeworfen werden sollten 4 Entwicklung Bearbeiten nbsp Windkanal Modell des Pluto Marschflugkorpers mit StartboosternDie Entwicklung begann 1957 am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien Hier wurde auch der Reaktor entwickelt und produziert wahrend die Zelle von der Flugzeugfirma Vought zugeliefert werden sollte Die Konstruktion erwies sich als Gratwanderung in den Bereichen Aerodynamik Thermodynamik und Metallurgie und verlangte die Entwicklung neuer Technologien in verschiedenen Bereichen Dazu war das Projekt mit einem grosszugigen Budget ausgestattet zuletzt arbeiteten 180 festangestellte Ingenieure an der SLAM Wegen der fehlenden Abschirmung musste ein spezielles Testgelande in der Wuste von Nevada eingerichtet werden Die Testfluge sollten spater uber dem Pazifik stattfinden wo bereits Atombombentests durchgefuhrt worden waren und die zusatzliche Kontamination somit akzeptabel erschien Navigation Bearbeiten Eine erste Herausforderung bestand darin die fur Navigation und Steuerung notwendige Elektronik zu entwickeln die bei der hohen Radioaktivitat noch arbeitete eine Fernsteuerung kam wegen der Storanfalligkeit nicht in Frage Fur die Navigation auf die grosse Entfernung schienen inertiale Navigationssysteme prinzipiell geeignet fur Pluto mussten diese aber gegen die Strahlung gehartet und durch gasdynamische Lager praziser gemacht werden Daneben wurde ein erganzendes System entwickelt um im Zielgebiet die fur den Abwurf mehrerer H Bomben notwendige Genauigkeit zu erreichen Die Bilder einer Videokamera wurden dabei mit vorher abgespeicherten Gelande Kontur Daten im Flug abgeglichen Nach ausgiebigen Tests erreichte das Fingerprint genannte System die geforderte Zuverlassigkeit Als TERCOM Terrain Contour Matching wird es bis heute in Marschflugkorpern eingesetzt Zelle Bearbeiten Fur die Steuerung waren pneumatische Motoren zu konstruieren die in weissgluhendem Zustand noch funktionierten Die hohe Geschwindigkeit stellte auch neue Anforderungen an Struktur und Werkstoffe der Zelle Nach Berechnungen der Ingenieure hatte der aerodynamische Druck um das Funf bis Achtfache hoher als bei dem Uberschall Experimentalflugzeug X 15 gelegen Die Geschwindigkeit von Mach 3 wurde 1962 auch von einer A 12 Oxcart erzielt auch hier waren neue Werkstoffe und Techniken wie Flussigkeitskuhlung der Zelle entwickelt worden obwohl das Flugzeug diese Geschwindigkeit nur in der dunnen Luft in 20 km Hohe erzielte und nicht auf Bodenhohe wie Pluto Triebwerk Bearbeiten nbsp Tory IIC Triebwerk auf der Nevada Test Site vor dem erfolgreichen Test 1955 obenauf die Techniker in weissen Schutzanzugen Die Triebwerktests verlangten enormen Aufwand da man einen schnellen Luftstrom brauchte der aus den obengenannten Grunden aber nicht im Flug getestet werden konnte Daher zog man von Livermore zur Nevada Test Site um wo auf 21 km spezielle Anlagen errichtet wurden Neben 10 km Strassen und einem Fabrikationskomplex wurden 40 km Ol Pipeline verlegt die zur Speicherung von 450 t komprimierter Luft notwendig waren Die Luft wurde auf 500 C erhitzt und mit einem Druck von 22 bar in den Windkanal geleitet nur so konnte das Staustrahltriebwerk am Boden getestet werden da ein passender Turbinen getriebener Windkanal damals und bis heute nicht existierte Das Tory genannte Triebwerk musste 1600 C standhalten Der Reaktor hatte eine Lange von 163 cm und einen Durchmesser von 145 cm er war mit 59 9 kg angereichertem Uran bestuckt Die technische Gratwanderung zeigt sich etwa darin dass einige Stoffe nur 84 K unter ihrer Zundtemperatur betrieben wurden Daneben wurden spezielle Keramikwerkstoffe entwickelt Fur den Reaktor waren 465 000 bleistiftgrosse rohrenformige Brennelemente hochprazise zu fertigen Sie wurden zu 27 000 Rohren zusammengesetzt in denen sich die durchstromende Luft erhitzte Am 14 Mai 1961 lief das weltweit erste auf ein Eisenbahngestell montierte nukleare Staustrahltriebwerk Tory IIA erstmals fur einige Sekunden Drei Jahre spater brannte das weiterentwickelte Tory IIC 292 Sekunden lang mit der vollen Leistung von 513 MW und einem Schub von uber 156 kN Dies entspricht dem Schub eines Pratt amp Whitney J58 Triebwerks das bei der Mach3 schnellen Lockheed SR 71 eingesetzt wurde jedoch ohne dessen Treibstoff Verbrauch Projektabbruch BearbeitenTrotz dieses erfolgreichen Tests wurde am 1 Juli 1964 sechseinhalb Jahre nach dem Beginn das Projekt Pluto endgultig gestoppt Fur die weitere Entwicklung waren Flugtests notwendig gewesen Die dafur veranschlagten Kosten von bis zu 500 Mio US Dollar hatten von der Air Force allein getragen werden mussen Nicht zuletzt aufgrund des nicht vorhandenen System Requirements wurden diese Mittel vom Kongress nicht bewilligt 5 Das Verteidigungsministerium beschloss nur noch auf Interkontinentalraketen zu setzen die damals bereits seit einigen Jahren im Einsatz waren ihr Ziel schneller erreichen konnten und keine radioaktive Belastung im Flug und bei Tests erzeugten Siehe auch BearbeitenNERVA ein nukleares Raketentriebwerk fur die Raumfahrt 1954 bis 1972 Timberwind ein Projekt zur Entwicklung eines nuklearen Raketentriebwerks fur die Raumfahrt bis 1992 Orion Projekt Raumfahrtantrieb auf Basis von Atomexplosionen 1957 bis 1965 Projekt Longshot Projekt Daedalus Projekt Prometheus BurewestnikWeblinks Bearbeiten nbsp Commons SLAM Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Projekt Pluto mit Zeichnungen und Fotos englisch Der SLAM Marschflugkorper in der Encyclopedia Astronautica englisch Seite des Flugzeugherstellers Vought uber das SLAM ProjektEinzelnachweise Bearbeiten U S QUIETLY KILLS ITS ATOM MISSILE Project Pluto Canceled After Outlay of 200 Million In The New York Times 13 Juli 1964 ISSN 0362 4331 nytimes com abgerufen am 26 September 2022 Nuclear Ramjet Propulsion System Applied Research and Advanced Technology Project Pluto Volume 4 Propulsion System Design and Structural Analysis dtic mil abgerufen am 23 September 2022 SLAM Airframe Abgerufen am 21 Juli 2014 SLAM Flight Profile Abgerufen am 21 Juli 2014 Pluto A New Strategic System or Just Another Test Program In Air amp Space Forces Magazine Abgerufen am 26 September 2022 amerikanisches Englisch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Pluto Marschflugkorper amp oldid 236300503