Исследования в области жидкометаллических теплоносителей для атомных силовых установок позволяют решить вопрос о создании авиационной атомной силовой установки закрытой схемы и обеспечить приемлемые условия эксплуатации.
В связи с этим НТК Генштаба считает необходимым выдать задание на разработку межконтинентального самолета с атомной силовой установкой. Целесообразно в первую очередь разработать низколетящий самолет, как более простой по конструкции».
Исследования по этой проблеме в СССР начались еще в 1954 г., а в 1955 г. постановлением Совмина СССР было задано создание летающей лаборатории с атомным реактором на борту самолета Ту-95. Работа продвигалась медленно в связи с загрузкой ОКБ-156 другими темами и неготовностью необходимого оборудования. Другим самолетостроительным КБ, охотно втянувшимся в «ядерно-самолетную» тематику, стало мясищевское ОКБ-23. Приказом министерства авиапромышленности оно получило задание на разработку ПАС — перспективного атомного самолета, который внутри КБ получил обозначение «60».
Двигатели для двух упомянутых фирм создавали моторостроительные ОКБ Н.Д.Кузнецова (для А.Н.Туполева) и А.М.Люлька (для В.М.Мясищева). «Прикрепленность» конкретного двигателестроительного КБ объяснялась тем, что первому задавался ядерный двигатель так называемой «закрытой» схемы, а второму — так называемой «открытой», что в значительной мере предопределяло облик всего самолета.
Разработанный в ОКБ Н.Д.Кузнецова проект предусматривал применение реактора с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ). В то время такие реакторы проектировались в подольском ОКБ «Гидропресс» для подводных лодок, их достоинствами считались относительно малые габариты и вес. Заметим только, что силовая установка отечественной атомной подводной лодки проекта 645, включавшая два реактора, имела мощность 35.000 л.с., в то время как мощность четырех двигателей Ту-95 достигала 50.000 — 60.000 л.с., то есть, была примерно вдвое большей! Самолетная экспериментальная ядерная силовая установка создавалась на базе турбовинтового двигателя НК-12М. Высокая температура теплоносителя позволяла относительно просто решить задачу нагрева воздуха, подаваемого на турбины.
Одной из наиболее сложных проблем, с которой столкнулись разработчики, стало создание и доводка малоразмерных и в то же время высокоэффективных теплообменников из тонкостенных жаропрочных трубок. Весной 1959 г. опытное производство изготовило два экспериментальных реактора для летающей лаборатории. Стоит уточнить: однажды запущенный реактор с ЖМТ, в отличие от водо-водяного, должен постоянно работать, хотя бы на минимальной мощности: в противном случае теплоноситель (сплав натрий-калий) застынет, после чего вся система выйдет из строя. Необходимость работы реактора на земле (или постоянного обогрева всех трубопроводов и реактора) сильно усложняла задачу обеспечения безопасной эксплуатации атомного самолета.
