© Oksana Viktorova/Koliažas/Ridus

Vladimiro Putino pareiškimas per savo kalbą Federalinė asamblėja, atominiu varikliu varomos sparnuotosios raketos buvimas Rusijoje sukėlė jaudulio audrą visuomenėje ir žiniasklaidoje. Tuo pačiu metu tiek plačiajai visuomenei, tiek specialistams dar visai neseniai buvo gana mažai žinoma, kas yra toks variklis ir jo panaudojimo galimybės.

„Reedus“ bandė išsiaiškinti, ką techninis prietaisas prezidentas galėjo kalbėti ir kuo jis buvo išskirtinis.

Atsižvelgiant į tai, kad pristatymas Manieže buvo skirtas ne technikos specialistų auditorijai, o „plačiajai“ visuomenei, jo autoriai galėjo leisti tam tikrą sąvokų pakaitalą, sakė Branduolinės fizikos ir technologijos instituto direktoriaus pavaduotojas Georgijus Tikhomirovas. Nacionalinis branduolinių tyrimų universitetas MEPhI neatmeta.

„Tai, ką sakė ir parodė prezidentas, ekspertai vadina kompaktinėmis elektrinėmis, su kuriomis iš pradžių buvo eksperimentuojami aviacijos, o vėliau – giluminio kosmoso tyrinėjimai. Tai buvo bandymai išspręsti neišsprendžiamą pakankamo degalų tiekimo problemą skrendant neribotais atstumais. Šia prasme pateikimas yra visiškai teisingas: tokio variklio buvimas užtikrina savavališką energijos tiekimą raketos ar bet kurio kito įrenginio sistemoms. ilgam laikui“ – pasakė jis Reedusui.

Darbas su tokiu varikliu SSRS pradėtas lygiai prieš 60 metų, vadovaujant akademikams M. Keldyšui, I. Kurchatovui ir S. Korolevui. Tais pačiais metais panašių darbų buvo atliekami JAV, tačiau buvo nutraukti 1965 m. SSRS darbas tęsėsi dar apie dešimtmetį, kol jis taip pat buvo laikomas nereikšmingu. Galbūt todėl Vašingtonas nelabai sureagavo, pareikšdamas, kad Rusijos raketos pristatymas jų nenustebino.

Rusijoje branduolinio variklio idėja niekada nemirė - ypač nuo 2009 m., Praktinis tokios gamyklos kūrimas vyksta. Sprendžiant iš laiko, prezidentės paskelbti testai puikiai tinka bendras projektas„Roscosmos“ ir „Rosatom“ – kadangi kūrėjai planavo atlikti variklio lauko bandymus 2018 m. Galbūt dėl ​​politinių priežasčių jie šiek tiek pasistūmėjo ir perkėlė terminus „į kairę“.

„Technologiškai jis suprojektuotas taip, kad atominis blokas šildytų dujinį aušinimo skystį. Ir šios įkaitintos dujos arba sukasi turbiną, arba sukuria reaktyvinė trauka tiesiogiai. Tam tikras gudrumas pristatant raketą, kurį girdėjome, yra tai, kad jos skrydžio nuotolis nėra begalinis: jį riboja darbinio skysčio – skystųjų dujų, kurias fiziškai galima pumpuoti į raketos bakus, tūris“, – sako specialistas.

Tuo pačiu metu kosminė raketa ir sparnuotoji raketa turi iš esmės skirtingos schemos skrydžio valdymas, nes jie turi skirtingas užduotis. Pirmasis skrenda beorėje erdvėje, jam nereikia manevruoti – užtenka duoti pradinį impulsą, o tada jis juda apskaičiuota balistine trajektorija.

Kita vertus, sparnuotoji raketa turi nuolat keisti savo trajektoriją, o tam turi turėti pakankamai degalų, kad sukurtų impulsus. Ar šį kurą uždegs atominė elektrinė, ar tradicinė, šiuo atveju nėra svarbu. Svarbu tik šio kuro tiekimas, – pabrėžia M. Tichomirovas.

„Branduolinio įrenginio esmė skrendant į gilųjį kosmosą yra turėti energijos šaltinį, kuris maitintų įrenginio sistemas neribotą laiką. Šiuo atveju gali būti ne tik branduolinis reaktorius, bet ir radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai. Bet tokios instaliacijos prasmė ant raketos, kurios skrydis truks ne ilgiau kaip kelias dešimtis minučių, man dar nėra iki galo aiški“, – prisipažįsta fizikas.

„Manege“ ataskaita pavėluota tik kelias savaites, palyginti su NASA vasario 15 d. pranešimu, kad amerikiečiai atnaujina branduolinio raketinio variklio, kurį apleido prieš pusę amžiaus, tyrimus.

Beje, 2017 metų lapkritį Kinijos aviacijos ir kosmoso mokslo ir technologijų korporacija (CASC) paskelbė, kad iki 2045 metų Kinijoje bus sukurtas branduoliniu varikliu varomas erdvėlaivis. Todėl šiandien galime drąsiai teigti, kad prasidėjo pasaulinės branduolinės jėgos lenktynės.

Būkite atsargūs, yra daug raidžių.

Iki 2025 metų Rusijoje planuojama sukurti erdvėlaivio su branduoline varomąja sistema (AE) skrydžio modelį. Atitinkamas darbas yra įtrauktas į federalinį projektą kosmoso programa 2016–2025 metams (FKP-25), „Roscosmos“ išsiuntė tvirtinti ministerijoms.

Planuojant didelio masto tarpplanetines ekspedicijas, branduolinės energetikos sistemos laikomos pagrindiniais perspektyviais energijos šaltiniais erdvėje. Ateityje atominė elektrinė, kurią šiuo metu kuria „Rosatom“ įmonės, galės tiekti megavatų galią kosmose.

Visi atominės elektrinės kūrimo darbai vyksta pagal numatytus terminus. Su dideliu pasitikėjimu galime teigti, kad darbai bus atlikti laiku, numatytu tikslinėje programoje“, – sako valstybinės korporacijos „Rosatom“ komunikacijos skyriaus projektų vadovas Andrejus Ivanovas.

Už nugaros Pastaruoju metu Vykdant projektą buvo atlikti du svarbūs etapai: sukurtas unikalus kuro elemento dizainas, užtikrinantis veikimą aukšta temperatūra, dideli temperatūros gradientai, didelės dozės spinduliuotė. Taip pat sėkmingai baigti būsimojo kosminio bloko reaktoriaus indo technologiniai bandymai. Atliekant šiuos bandymus, korpusas buvo veikiamas perteklinio slėgio ir buvo atlikti 3D matavimai netauriojo metalo, žiedo srityse. suvirintos jungties ir kūginis perėjimas.

Veikimo principas. Kūrybos istorija.

Su branduoliniu reaktoriumi, skirtu naudoti kosmose, nėra jokių esminių sunkumų. Laikotarpiu nuo 1962 iki 1993 metų mūsų šalyje buvo sukaupta didžiulė panašių įrenginių gamybos patirtis. Panašūs darbai buvo atlikti JAV. Nuo septintojo dešimtmečio pradžios pasaulyje buvo kuriami kelių tipų elektros varomieji varikliai: jonų, stacionari plazma, anodo sluoksnio variklis, impulsinis plazminis variklis, magnetoplazminis, magnetoplazmodinaminis.

Praėjusį šimtmetį SSRS ir JAV buvo aktyviai vykdomi erdvėlaivių branduolinių variklių kūrimo darbai: amerikiečiai projektą uždarė 1994 m., SSRS - 1988 m. Darbo uždarymą iš esmės palengvino Černobylio katastrofa, kuris neigiamai paveikė visuomenės nuomonę apie branduolinės energijos naudojimą. Be to, branduolinių įrenginių bandymai kosmose ne visada vykdavo taip, kaip planuota: 1978 metais sovietinis palydovas Kosmos-954 pateko į atmosferą ir subyrėjo, išsklaidydamas tūkstančius radioaktyvių fragmentų 100 tūkstančių kvadratinių metrų plote. km šiaurės vakarų Kanadoje. Sovietų Sąjunga sumokėjo Kanadai piniginę kompensaciją daugiau nei 10 mln.

1988 m. gegužę dvi organizacijos – Amerikos mokslininkų federacija ir Sovietų mokslininkų komitetas už taiką prieš branduolinę grėsmę – pateikė bendrą pasiūlymą uždrausti branduolinės energijos naudojimą kosmose. Toks pasiūlymas nesulaukė jokių formalių pasekmių, tačiau nuo to laiko nė viena šalis nepaleido branduolinių erdvėlaivių. elektrinės laive.

Dideli projekto privalumai yra praktiškai svarbūs veikimo charakteristikos- ilgas tarnavimo laikas (10 eksploatavimo metų), didelis kapitalinio remonto intervalas ir ilgas veikimo laikas vienu jungikliu.

2010 m. buvo suformuluoti techniniai projekto pasiūlymai. Dizainas prasidėjo šiais metais.

Atominėje elektrinėje yra trys pagrindiniai įrenginiai: 1) reaktoriaus įrenginys su darbiniu skysčiu ir pagalbiniais įrenginiais (šilumokaičiu-rekuperatoriumi ir turbogeneratoriumi-kompresoriumi); 2) elektrinė raketinė varomoji sistema; 3) šaldytuvas-emiteris.

Reaktorius.

SU fizinis taškas Tai kompaktiškas dujomis aušinamas greitųjų neutronų reaktorius.
Naudojamas kuras yra urano junginys (dioksidas arba karbonitridas), tačiau kadangi konstrukcija turi būti labai kompaktiška, urano sodrinimas izotopu 235 yra didesnis nei įprastų (civilinių) atominių elektrinių kuro strypuose, galbūt daugiau nei 20%. O jų apvalkalas yra monokristalinis ugniai atsparių metalų lydinys molibdeno pagrindu.

Šis kuras turės veikti labai aukštoje temperatūroje. Todėl reikėjo parinkti tokias medžiagas, kurios galėtų turėti neigiamų faktorių, susijusių su temperatūra, ir tuo pačiu leisti kurui atlikti pagrindinę funkciją – šildyti aušinimo skysčio dujas, kurios bus naudojamos elektros gamybai.

Šaldytuvas.

Eksploatuojant branduolinį įrenginį, dujų aušinimas yra būtinas. Kaip išmesti šilumą kosmose? Vienintelė galimybė yra aušinimas spinduliuote. Įkaitęs paviršius tuštumoje atvėsta, į jį skleisdamas elektromagnetines bangas Platus pasirinkimas, įskaitant matoma šviesa. Projekto išskirtinumas – naudojamas specialus aušinimo skystis – helio-ksenono mišinys. Montavimas užtikrina aukštą efektyvumą.

Variklis.

Jonų variklio veikimo principas yra toks. Dujų išlydžio kameroje naudojant anodus ir katodo bloką, esantį magnetiniame lauke, sukuriama išretinta plazma. Iš jo darbinio skysčio (ksenono ar kitos medžiagos) jonai „ištraukiami“ emisijos elektrodu ir pagreitinami tarpe tarp jo ir greitinančio elektrodo.

Planui įgyvendinti 2010–2018 metais buvo pažadėta 17 mlrd. Iš šių lėšų 7,245 mlrd. rublių buvo skirta valstybinei „Rosatom“ korporacijai pačiam reaktoriui sukurti. Dar 3,955 mlrd. – FSUE „Keldysh Center“ atominės elektrinės varomosios jėgainės sukūrimui. Dar 5,8 milijardo rublių atiteks RSC Energia, kur per tą patį laikotarpį turės būti suformuota viso transporto ir energetikos modulio darbinė išvaizda.

Pagal planus iki 2017 metų pabaigos bus parengta branduolinės energetikos varomoji sistema transporto ir energetikos moduliui (tarpplanetiniam perdavimo moduliui) užbaigti. Iki 2018 metų pabaigos atominė elektrinė bus paruošta skrydžio bandymams. Projektas finansuojamas iš federalinio biudžeto.

Ne paslaptis, kad branduolinių raketų variklių kūrimo darbai prasidėjo JAV ir SSRS dar praėjusio amžiaus 60-aisiais. Kaip toli jie atėjo? Ir su kokiomis problemomis susidūrėte kelyje?

Anatolijus Korotejevas: Iš tiesų, branduolinės energijos panaudojimo kosmose darbai buvo pradėti ir aktyviai vykdomi čia ir JAV 1960–70-aisiais.

Iš pradžių buvo keliamas uždavinys sukurti raketinius variklius, kurie vietoj cheminės kuro ir oksidatoriaus degimo energijos naudotų vandenilio kaitinimą iki maždaug 3000 laipsnių temperatūros. Tačiau paaiškėjo, kad toks tiesus kelias vis tiek buvo neveiksmingas. Mes esame trumpam laikui Mes gauname didelę trauką, bet tuo pačiu metu išleidžiame čiurkšlę, kuri, esant nenormaliam reaktoriaus darbui, gali pasirodyti radioaktyviai užteršta.

Buvo sukaupta šiek tiek patirties, tačiau nei mes, nei amerikiečiai nesugebėjome sukurti patikimų variklių. Jie dirbo, bet nedaug, nes kaitinti vandenilį iki 3000 laipsnių atominiame reaktoriuje – rimta užduotis. Be to, atliekant tokių variklių antžeminius bandymus, iškilo aplinkosaugos problemų, nes į atmosferą buvo išleistos radioaktyvios srovės. Jau ne paslaptis, kad toks darbas buvo atliktas specialiai branduoliniams bandymams paruoštoje Semipalatinsko poligone, kuris liko Kazachstane.

Tai yra, du parametrai pasirodė svarbūs - ekstremali temperatūra ir radiacijos emisija?

Anatolijus Korotejevas: Apskritai, taip. Dėl šių ir kai kurių kitų priežasčių darbas mūsų šalyje ir JAV buvo sustabdytas arba sustabdytas – tai galima vertinti įvairiai. Ir mums atrodė neprotinga jas atnaujinti taip, sakyčiau, stačia galva, norint pagaminti branduolinį variklį su visais jau minėtais trūkumais. Mes pasiūlėme visiškai kitokį požiūrį. Nuo senojo jis skiriasi taip pat, kaip hibridinis automobilis skiriasi nuo įprasto. Įprastame automobilyje variklis suka ratus, tačiau hibridiniuose automobiliuose iš variklio susidaro elektra, o ši elektra suka ratus. Tai yra, kuriama kažkokia tarpinė elektrinė.

Taigi pasiūlėme schemą, pagal kurią kosminis reaktorius ne šildo iš jo išmetamą čiurkšlę, o gamina elektros energiją. Karštos dujos iš reaktoriaus suka turbiną, turbina – elektros generatorių ir kompresorių, kuris uždaru kontūru cirkuliuoja darbinį skystį. Generatorius gamina elektros energiją plazminiam varikliui, kurios specifinė trauka yra 20 kartų didesnė nei cheminių analogų.

Sudėtinga schema. Iš esmės tai yra maža atominė elektrinė kosmose. Ir kokie jo pranašumai prieš tiesioginį srautą branduolinis variklis?

Anatolijus Korotejevas: Svarbiausia, kad iš naujojo variklio išeinanti srovė nebus radioaktyvi, nes per reaktorių, kuris yra uždaroje grandinėje, praeina visiškai kitoks darbinis skystis.

Be to, naudojant šią schemą, mums nereikia kaitinti vandenilio iki draudžiamų verčių: reaktoriuje cirkuliuoja inertiškas darbinis skystis, kuris įkaista iki 1500 laipsnių. Mes patys viską labai palengviname. Ir dėl to savitąją trauką padidinsime ne du kartus, o 20 kartų lyginant su cheminiais varikliais.

Svarbus ir kitas dalykas: nereikia atlikti sudėtingų pilno masto bandymų, kuriems reikalinga buvusios Semipalatinsko poligono infrastruktūra, ypač Kurchatovo mieste išlikusi bandymų stendo bazė.

Mūsų atveju visi reikalingi bandymai gali būti atlikti Rusijos teritorijoje, neįtraukiant į ilgas tarptautines derybas dėl branduolinės energijos naudojimo už savo valstybės sienų.

Ar panašūs darbai šiuo metu vyksta kitose šalyse?

Anatolijus Korotejevas: Turėjau susitikimą su NASA vadovo pavaduotoju, aptarėme klausimus, susijusius su grįžimu į atominės energetikos kosmose darbus, ir jis sakė, kad amerikiečiai tuo labai domisi.

Visai įmanoma, kad Kinija gali reaguoti aktyviais savo veiksmais, todėl turime dirbti greitai. Ir ne tik dėl to, kad būtumėte ką nors puse žingsnio priekyje.

Reikia dirbti greitai, pirmiausia tam, kad besiformuojančiame tarptautiniame bendradarbiavime atrodytume padoriai, o de facto jis formuojasi.

Neatmetu, kad artimiausiu metu gali būti inicijuota tarptautinė atominės erdvės elektrinės programa, panaši į šiuo metu vykdomą valdomos termobranduolinės sintezės programą.

Skystųjų raketų varikliai leido žmonėms patekti į kosmosą – į artimas Žemės orbitas. Bet reaktyvinio srauto greitis skystojo kuro raketų variklyje neviršija 4,5 km/s, o skrydžiams į kitas planetas reikia dešimčių kilometrų per sekundę. Galimas sprendimas – panaudoti branduolinių reakcijų energiją.

Praktinį branduolinių raketų variklių (NRE) kūrimą atliko tik SSRS ir JAV. 1955 metais JAV pradėjo įgyvendinti Rover programą, skirtą sukurti branduolinį raketinį variklį erdvėlaiviams. Po trejų metų, 1958-aisiais, NASA įsitraukė į projektą, kuris laivams su branduoliniais varikliais iškėlė konkrečią užduotį – skrydį į Mėnulį ir Marsą. Nuo to laiko programa pradėta vadinti NERVA, kuri reiškia „branduolinį variklį montuoti ant raketų“.

Iki aštuntojo dešimtmečio vidurio pagal šią programą buvo numatyta suprojektuoti branduolinį raketinį variklį, kurio trauka buvo apie 30 tonų (palyginimui, tipinė to meto skystųjų raketų variklių trauka buvo apie 700 tonų), tačiau kurių dujų išmetimo greitis yra 8,1 km/s. Tačiau 1973 m. programa buvo uždaryta dėl JAV interesų perėjimo link erdvėlaivio.

SSRS pirmųjų branduolinių variklių projektavimas buvo atliktas šeštojo dešimtmečio antroje pusėje. Tuo pačiu metu sovietų dizaineriai, užuot sukūrę viso masto modelį, pradėjo gaminti atskiras branduolinės varomosios sistemos dalis. Tada šie pokyčiai buvo išbandyti sąveikaujant su specialiai sukurtu impulsiniu grafito reaktoriumi (IGR).

Praėjusio amžiaus 70–80-aisiais Salyut projektavimo biuras, Khimavtomatiki projektavimo biuras ir Luch NPO sukūrė kosminių branduolinių varomųjų variklių RD-0411 ir RD-0410 projektus, kurių trauka buvo atitinkamai 40 ir 3,6 tonos. Projektavimo metu bandymams buvo pagamintas reaktorius, šaltas variklis ir stendo prototipas.

1961 m. liepą sovietų akademikas Andrejus Sacharovas paskelbė apie branduolinio sprogimo projektą Kremliuje vykusiame pirmaujančių branduolinių mokslininkų susitikime. Sprogdintuvas turėjo įprastus skystųjų raketų variklius kilimui, tačiau kosmose jis turėjo susprogdinti nedidelius branduolinius užtaisus. Sprogimo metu susidarę skilimo produktai perdavė savo impulsą laivui, todėl jis pradėjo skristi. Tačiau 1963 metų rugpjūčio 5 dieną Maskvoje buvo pasirašyta sutartis, draudžianti branduolinių ginklų bandymus atmosferoje, kosmose ir po vandeniu. Tai buvo branduolinio sprogimo programos uždarymo priežastis.

Gali būti, kad branduolinių variklių kūrimas pranoko savo laiką. Tačiau jie nebuvo per anksti. Juk pasiruošimas pilotuojamam skrydžiui į kitas planetas trunka kelis dešimtmečius, o varomąsias sistemas jam reikia paruošti iš anksto.

Branduolinių raketų variklio projektavimas

Branduolinis raketinis variklis (NRE) - reaktyvinis variklis, kuriame branduolio dalijimosi ar sintezės reakcijos metu sukurta energija įkaitina darbinį skystį (dažniausiai vandenilį arba amoniaką).

Priklausomai nuo reaktoriaus kuro rūšies, yra trys branduolinių varomųjų variklių tipai:

• kieta fazė;
• skystoji fazė;
• dujų fazė.

Pilniausia yra kieta fazė variklio variantas. Paveiksle parodyta paprasčiausio branduolinio variklio su kietojo branduolinio kuro reaktoriumi schema. Darbinis skystis yra išoriniame rezervuare. Naudojant siurblį, jis tiekiamas į variklio kamerą. Kameroje darbinis skystis purškiamas purkštukais ir kontaktuoja su kurą generuojančiu branduoliniu kuru. Kaitinamas, jis plečiasi ir dideliu greičiu išskrenda iš kameros per antgalį.

Skysta fazė— branduolinis kuras tokio variklio reaktoriaus zonoje yra skysto pavidalo. Tokių variklių traukos parametrai yra aukštesni nei kietosios fazės variklių dėl aukštesnės reaktoriaus temperatūros.

IN dujinė fazė NRE kuras (pavyzdžiui, uranas) ir darbinis skystis yra dujinės būsenos (plazmos pavidalu) ir laikomi darbo zonoje. elektromagnetinis laukas. Iki dešimčių tūkstančių laipsnių įkaitinta urano plazma perduoda šilumą darbiniam skysčiui (pavyzdžiui, vandeniliui), kuris, savo ruožtu, kaitinamas iki aukštos temperatūros, sudaro srovės srovę.

Pagal branduolinės reakcijos tipą išskiriamas radioizotopinis raketinis variklis, termobranduolinis raketinis variklis ir pats branduolinis variklis (naudojama branduolio dalijimosi energija).

Įdomus variantas yra ir impulsinis branduolinės raketos variklis – kaip energijos šaltinį (kurą) siūloma naudoti branduolinį užtaisą. Tokie įrenginiai gali būti vidinio ir išorinio tipo.

Pagrindiniai branduolinių variklių pranašumai yra šie:

• didelis specifinis impulsas;
• didelės energijos atsargos;
• varomosios sistemos kompaktiškumas;
• galimybė gauti labai didelę trauką - dešimtis, šimtus ir tūkstančius tonų vakuume.

Pagrindinis trūkumas yra didelis varomosios sistemos radiacijos pavojus:

• prasiskverbiančios spinduliuotės (gama spinduliuotės, neutronų) srautai vykstant branduolinėms reakcijoms;
• labai radioaktyvių urano ir jo lydinių junginių pašalinimas;
• radioaktyviųjų dujų nutekėjimas su darbiniu skysčiu.

Todėl branduolinio variklio užvedimas nepriimtinas paleidžiant nuo Žemės paviršiaus dėl radioaktyviosios taršos pavojaus.

Pasak jo, SSRS buvo išrastas saugus branduolinės energijos panaudojimo kosmose metodas, o šiuo metu vyksta darbas kuriant branduolinį įrenginį pagal jį. generalinis direktorius Rusijos Federacijos valstybinis mokslo centras „Keldyšo vardo tyrimų centras“, akademikas Anatolijus Korotejevas.

„Dabar institutas aktyviai dirba šia kryptimi, bendradarbiaudamas tarp Roscosmos ir Rosatom įmonių. Ir aš tikiuosi, kad tai bus terminaičia sulauksime teigiamo efekto“, – antradienį Maskvos valstybiniame Baumano technikos universitete kasmetiniuose „Karališkuosiuose skaitymuose“ sakė A. Korotejevas.

Pasak jo, Keldyšo centras išrado saugaus branduolinės energijos naudojimo kosmose schemą, kuri leidžia apsieiti be emisijų ir veikia uždaroje grandinėje, todėl įrenginys yra saugus net sugedus ir nukritus į Žemę. .

„Ši schema labai sumažina branduolinės energijos naudojimo riziką, ypač turint omenyje, kad vienas iš esminių punktų yra šios sistemos veikimas orbitose virš 800-1000 km. Tada gedimo atveju „mirksėjimo“ laikas yra toks, kad šiems elementams po ilgo laiko būtų saugu grįžti į Žemę“, – patikslino mokslininkas.

A. Korotejevas pasakojo, kad anksčiau SSRS jau naudojo branduoline energija varomus erdvėlaivius, tačiau jie buvo potencialiai pavojingi Žemei, todėl vėliau teko jų atsisakyti. „SSRS naudojo branduolinę energiją kosmose. Kosmose buvo 34 erdvėlaivis su branduoline energija, iš kurių 32 sovietinės ir dvi amerikietiškos“, – prisiminė akademikas.

Anot jo, Rusijoje kuriamą branduolinį įrenginį palengvins panaudojimas berėmė sistema aušinimas, kurio metu branduolinio reaktoriaus aušinimo skystis cirkuliuos tiesiai kosmose be vamzdynų sistemos.

Tačiau dar septintojo dešimtmečio pradžioje dizaineriai branduolinius raketų variklius laikė vienintele realia alternatyva keliaujant į kitas Saulės sistemos planetas. Išsiaiškinkime šio klausimo istoriją.

Konkurencija tarp SSRS ir JAV, taip pat ir kosmose, tuo metu buvo įsibėgėjusi, į branduolinio varymo variklio kūrimo lenktynes ​​stojo inžinieriai ir mokslininkai, o kariškiai iš pradžių rėmė ir branduolinių raketų variklio projektą. Iš pradžių užduotis atrodė labai paprasta – tereikia pagaminti reaktorių, skirtą aušinti vandeniliu, o ne vandeniu, pritvirtinti prie jo antgalį ir – pirmyn į Marsą! Amerikiečiai keliavo į Marsą praėjus dešimčiai metų po Mėnulio ir net negalėjo įsivaizduoti, kad astronautai kada nors jį pasieks be branduolinių variklių.

Amerikiečiai labai greitai pastatė pirmąjį reaktoriaus prototipą ir jau 1959 metų liepą jį išbandė (jie vadinosi KIWI-A). Šie bandymai tik parodė, kad reaktorius gali būti naudojamas vandeniliui šildyti. Reaktoriaus konstrukcija – su neapsaugotu urano oksido kuru – nebuvo tinkama aukštai temperatūrai, o vandenilis įkaisdavo tik iki pusantro tūkstančio laipsnių.

Įgijus patirties, branduolinių raketų variklių – NRE – reaktorių projektavimas tapo sudėtingesnis. Urano oksidas buvo pakeistas karščiui atsparesniu karbidu, papildomai padengtas niobio karbidu, tačiau bandant pasiekti projektinę temperatūrą reaktorius pradėjo griūti. Be to, net ir nesant makroskopinio sunaikinimo, urano kuro difuzija į aušinimo vandenilį įvyko ir masės praradimas pasiekė 20% per penkias valandas po reaktoriaus veikimo. Niekada nebuvo rasta medžiaga, galinti veikti 2700–3000 0 C temperatūroje ir atspari sunaikinimui karštu vandeniliu.

Todėl amerikiečiai nusprendė paaukoti efektyvumą ir į skrydžio variklio konstrukciją įtraukė specifinį impulsą (jėgos trauka kilogramais, pasiekiama kas sekundę išleidžiant vieną kilogramą darbinio skysčio masės; matavimo vienetas yra sekundė). 860 sekundžių. Tai buvo du kartus daugiau nei to meto deguonies-vandenilio variklių skaičius. Tačiau kai amerikiečiams pradėjo sektis, susidomėjimas pilotuojamais skrydžiais jau sumažėjo, „Apollo“ programa buvo apribota, o 1973 m. NERVA projektas (toks buvo pilotuojamos ekspedicijos į Marsą variklio pavadinimas) pagaliau buvo uždarytas. Mėnulio lenktynes ​​laimėję amerikiečiai nenorėjo organizuoti Marso lenktynių.

Tačiau iš keliolikos pastatytų reaktorių ir atliktų dešimčių bandymų išmokta pamoka, kad amerikiečių inžinieriai per daug domėjosi viso masto branduoliniais bandymais, užuot kūrę pagrindinius elementus neįtraukdami. branduolinės technologijos kur to galima išvengti. O kur negalite, naudokite mažesnius stovus. Amerikiečiai „nuvarė“ beveik visus reaktorius pilna jėga, tačiau nepavyko pasiekti projektinės vandenilio temperatūros – reaktorius pradėjo griūti anksčiau. Iš viso 1955–1972 metais branduolinių raketų variklių programai buvo išleista 1,4 milijardo dolerių – maždaug 5% Mėnulio programos išlaidų.

Taip pat JAV buvo išrastas Orion projektas, kuris apjungė abi branduolinės varomosios sistemos versijas (reaktyvinį ir impulsinį). Tai buvo padaryta taip: iš laivo uodegos buvo išmesti nedideli branduoliniai užtaisai, kurių talpa apie 100 tonų trotilo. Po jų buvo iššauti metaliniai diskai. Per atstumą nuo laivo užtaisas buvo susprogdintas, diskas išgaravo, o medžiaga pasklido įvairiomis kryptimis. Dalis jo įkrito į sustiprintą laivo uodegos dalį ir pajudėjo į priekį. Nedidelį traukos padidėjimą turėjo užtikrinti smūgius atliekančios plokštės išgaravimas. Tokio skrydžio vieneto kaina tada turėjo būti tik 150 dolerių vienam naudingo krovinio kilogramui.

Tai netgi nuėjo iki išbandymo: patirtis parodė, kad judėjimas nuoseklių impulsų pagalba yra įmanomas, kaip ir pakankamai tvirtos laivagalio plokštės sukūrimas. Tačiau „Orion“ projektas 1965 m. buvo uždarytas kaip neperspektyvus. Tačiau tai kol kas yra vienintelė egzistuojanti koncepcija, leidžianti vykdyti ekspedicijas bent jau visoje Saulės sistemoje.

septintojo dešimtmečio pirmoje pusėje sovietų inžinieriai ekspediciją į Marsą laikė logiška tuo metu kuriamos pilotuojamo skrydžio į Mėnulį programos tęsiniu. Ant entuziazmo bangos, kurią sukėlė SSRS prioritetas kosmose, net toks nepaprastai sudėtingos problemos buvo vertinami su padidintu optimizmu.

Viena iš svarbiausių problemų buvo (ir išlieka iki šių dienų) maitinimo problema. Buvo aišku, kad skysto kuro raketų varikliai, net ir perspektyvūs deguonies-vandenilio varikliai, iš principo gali užtikrinti pilotuojamą skrydį į Marsą, tada tik su didžiulėmis tarpplanetinio komplekso paleidimo masėmis. didelė suma atskirų blokų prijungimas žemos Žemės orbitoje.

Ieškoti optimalius sprendimus Mokslininkai ir inžinieriai kreipėsi į branduolinę energiją, palaipsniui atidžiau pažvelgdami į šią problemą.

SSRS branduolinės energijos panaudojimo raketų ir kosmoso technologijose problemų tyrimai buvo pradėti šeštojo dešimtmečio antroje pusėje, dar prieš paleidžiant pirmuosius palydovus. Keliuose tyrimų institutuose susikūrė nedidelės entuziastų grupės, kurių tikslas buvo sukurti raketų ir kosmoso branduolinius variklius bei elektrines.

OKB-11 dizaineriai S.P. Korolevas kartu su NII-12 specialistais, vadovaujamais V.Ya Likhushin, apsvarstė keletą kosminių ir kovinių (!) raketų su branduoliniais raketų varikliais (NRE). Vanduo ir suskystintomis dujomis– vandenilis, amoniakas ir metanas.

Perspektyva buvo daug žadanti; pamažu darbas rado supratimą ir finansinę paramą SSRS vyriausybėje.

Jau pati pirmoji analizė parodė, kad tarp daugelio galimos schemos kosminės branduolinės energijos varymo sistemos (NPPU) turi didžiausias perspektyvas trims:

• su kietosios fazės branduoliniu reaktoriumi;
• su dujinės fazės branduoliniu reaktoriumi;
• elektroninių branduolinių raketų varymo sistemos.

Schemos buvo iš esmės skirtingos; Kiekvienam iš jų buvo numatytos kelios teorinio ir eksperimentinio darbo kūrimo galimybės.

Arčiausiai įgyvendinimo atrodė kietosios fazės branduolinis variklis. Impulsą plėtoti darbą šia kryptimi suteikė panašūs įvykiai, vykdomi JAV nuo 1955 m. pagal ROVER programą, taip pat perspektyvos (kaip tada atrodė) sukurti vietinį tarpžemyninį pilotuojamą bombonešį su branduoliniu varikliu. sistema.

Kietosios fazės branduolinis variklis veikia kaip tiesioginio srauto variklis. Skystas vandenilis patenka į purkštuko dalį, aušina reaktoriaus indą, kuro rinkles (FA), moderatorių, o po to apsisuka ir patenka į FA vidų, kur įkaista iki 3000 K ir išmetamas į purkštuką, įsibėgėdamas iki didelio greičio.

Branduolinės varomosios sistemos veikimo principai nekėlė abejonių. Tačiau jo konstrukcija (ir charakteristikos) daugiausia priklausė nuo variklio „širdies“ – branduolinio reaktoriaus ir pirmiausia buvo nulemta jo „užpildymo“ – šerdies.

Pirmųjų amerikietiškų (ir sovietinių) branduolinių varomųjų variklių kūrėjai pasisakė už homogeninį reaktorių su grafito šerdimi. 1958 m. NII-93 laboratorijoje Nr. 21 (vadovas G. A. Meerson) (direktorius A. A. Bochvaras) (direktorius A. A. Bochvaras) vyko naujų aukštos temperatūros degalų tipų paieškos grupės darbas. Paveikta tuo metu vykstančių orlaivių reaktoriaus (koro, pagaminto iš berilio oksido) darbų, grupė bandė (vėl žvalgybiniais) gauti oksidacijai atsparių medžiagų silicio ir cirkonio karbido pagrindu.

Pagal atsiminimus R.B. Kotelnikovas, NII-9 darbuotojas, 1958 metų pavasarį, laboratorijos Nr.21 vedėjas susitiko su NII-1 atstovu V.N. Jis sakė, kad kaip pagrindinė medžiaga reaktoriaus kuro elementams (kuro strypams) jų institute (beje, tuo metu vadovavo raketų pramonei; instituto vadovas V. Ya. Likhushin, mokslo direktorius M. V. Keldysh, laboratorijos vedėjas V.M.Ievlev) naudoja grafitą. Visų pirma, jie jau išmoko padengti mėginius, kad apsaugotų juos nuo vandenilio. NII-9 pasiūlė apsvarstyti galimybę naudoti UC-ZrC karbidus kaip kuro elementų pagrindą.

Po trumpo laiko atsirado kitas kuro strypų klientas - M.M.Bondaryuk dizaino biuras, kuris ideologiškai konkuravo su NII-1. Jei pastarasis reiškė kelių kanalų visų blokų dizainą, tai M.M. Bondaryuk projektavimo biuras pasirinko sulankstomą plokščių versiją, daugiausia dėmesio skirdamas grafito apdirbimo paprastumui ir nesigėdydamas dėl dalių sudėtingumo - milimetro storio. plokštelės su tais pačiais šonkauliais. Karbidus apdirbti daug sunkiau; tuo metu iš jų nebuvo įmanoma pagaminti tokių dalių, kaip kelių kanalų blokai ir plokštės. Tapo aišku, kad reikia sukurti kitokį karbidų specifiką atitinkantį dizainą.

1959 metų pabaigoje – 1960 metų pradžioje buvo rasta lemiama NRE kuro strypų sąlyga – strypinio tipo šerdis, tenkinanti užsakovus – Likhushin tyrimų institutą ir Bondaryuk projektavimo biurą. Heterogeninio reaktoriaus ant šiluminių neutronų projektavimas jiems buvo pateisinamas kaip pagrindinis; pagrindiniai jo pranašumai (palyginti su alternatyviu homogeniniu grafito reaktoriumi) yra šie:

• galima naudoti žemos temperatūros vandenilio turintį moderatorių, kuris leidžia sukurti didelio masės tobulumo branduolinius varomuosius variklius;
• naujos kartos varikliams ir branduolinėms sistemoms galima sukurti nedidelio dydžio branduolinio varomojo variklio prototipą, kurio trauka apie 30...50 kN su dideliu tęstinumu;
• galima plačiai naudoti ugniai atsparius karbidus kuro strypuose ir kitose reaktoriaus konstrukcijos dalyse, o tai leidžia maksimaliai padidinti darbinio skysčio šildymo temperatūrą ir padidinti specifinį impulsą;
• galima autonomiškai, elementas po elemento išbandyti pagrindinius branduolinės varomosios sistemos (AE) komponentus ir sistemas, tokias kaip kuro rinklės, moderatorius, reflektorius, turbosiurblio blokas (TPU), valdymo sistema, purkštukas ir kt.; tai leidžia lygiagrečiai atlikti bandymus, sumažinant brangių kompleksinių visos elektrinės bandymų kiekį.

Maždaug 1962–1963 m Branduolinio varymo problemos sprendimui vadovavo NII-1, turintis galingą eksperimentinę bazę ir puikų personalą. Jiems trūko tik urano technologijos, taip pat branduolinių mokslininkų. Dalyvaujant NII-9, o vėliau ir IPPE, buvo suformuotas bendradarbiavimas, kurio ideologija buvo minimalios traukos (apie 3,6 tf), bet „tikro“ vasaros variklio su „tiesiu“ reaktoriumi IR-kūrimas. 100 (bandymas arba tyrimas, 100 MW, vyriausiasis dizaineris – Yu.A. Treskin). NII-1, paremti valdžios reglamentais, pastatyti elektriniai lankiniai stovai, kurie nepaliaujamai stebino vaizduotę – dešimtys 6-8 m aukščio cilindrų, didžiulės horizontalios kameros, kurių galia viršija 80 kW, šarvuoti stiklai dėžėse. Susitikimo dalyvius įkvėpė spalvingi plakatai su skrydžių planais į Mėnulį, Marsą ir kt. Buvo manoma, kad kuriant ir bandant branduolinį varomąjį variklį bus išspręsti projektavimo, technologiniai ir fiziniai klausimai.

Anot R. Kotelnikovo, reikalą, deja, apsunkino ne itin aiški raketų mokslininkų pozicija. Bendrosios inžinerijos ministerija (BM) turėjo didelių sunkumų finansuodama bandymų programą ir bandymų stendo bazės statybą. Atrodė, kad TMO neturi noro ar galimybių plėtoti NRD programą.

Iki septintojo dešimtmečio pabaigos NII-1 konkurentų – IAE, PNITI ir NII-8 – parama buvo daug rimtesnė. Vidutinės inžinerijos ministerija („branduoliniai mokslininkai“) aktyviai rėmė jų plėtrą; IVG „kilpinis“ reaktorius (su šerdimi ir strypo tipo centrinio kanalo mazgais, sukurtais NII-9) galiausiai išpopuliarėjo iki aštuntojo dešimtmečio pradžios; ten prasidėjo kuro rinklių bandymai.

Dabar, praėjus 30 metų, atrodo, kad IAE linija buvo teisingesnė: pirmiausia - patikima "žemiška" kilpa - kuro strypų ir mazgų bandymai, o tada skrydžio branduolinio varymo variklio sukūrimas. reikalingos galios. Bet tada atrodė, kad galima labai greitai pagaminti tikrą variklį, nors ir nedidelį... Tačiau kadangi gyvenimas parodė, kad objektyvaus (ar net subjektyvaus) poreikio tokiam varikliui nebuvo (į tai galime ir pridurti, kad neigiamų šios krypties aspektų, pavyzdžiui, tarptautinių susitarimų dėl branduolinių įrenginių kosmose, rimtumas iš pradžių buvo labai neįvertintas), vėliau atitinkamai teisingesnė pasirodė esminė programa, kurios tikslai nebuvo siauri ir konkretūs. ir produktyvus.

1965 m. liepos 1 d. buvo peržiūrėtas preliminarus reaktoriaus IR-20-100 projektas. Kulminacija buvo IR-100 kuro rinklių techninio projekto išleidimas (1967 m.), kurį sudaro 100 strypų (UC-ZrC-NbC ir UC-ZrC-C įleidimo sekcijoms ir UC-ZrC-NbC išleidimo angai). . NII-9 buvo pasirengęs gaminti didelę pagrindinių elementų partiją būsimam IR-100 branduoliui. Projektas buvo labai progresyvus: po maždaug 10 metų praktiškai be didelių pakeitimų jis buvo naudojamas 11B91 aparato zonoje, o ir dabar visi pagrindiniai sprendimai yra išsaugoti panašių kitos paskirties reaktorių mazguose, su visiškai kitoks skaičiavimo ir eksperimentinio pagrindimo laipsnis.

Pirmosios buitinės branduolinės RD-0410 „raketos“ dalis buvo sukurta Voronežo cheminės automatikos projektavimo biure (KBHA), o „reaktoriaus“ dalis (neutroninis reaktorius ir radiacinės saugos problemos) - Fizikos ir energetikos institute (Obninskas). ) ir Kurchatovo atominės energijos institutas.

KBHA yra žinoma dėl savo darbo balistinių raketų, erdvėlaivių ir raketų paleidimo raketų skystojo kuro variklių srityje. Čia buvo sukurta apie 60 pavyzdžių, iš kurių 30 buvo pristatyti į masinę gamybą. Iki 1986 m. KBHA sukūrė galingiausią šalyje vienos kameros deguonies-vandenilio variklį RD-0120 su 200 tf trauka, kuris buvo naudojamas kaip varomasis variklis antrajame Energia-Buran komplekso etape. Branduolinis RD-0410 buvo sukurtas kartu su daugeliu gynybos įmonių, projektavimo biurų ir tyrimų institutų.

Pagal priimtą koncepciją skystas vandenilis ir heksanas (slopinantis priedas, mažinantis karbidų hidrinimą ir pailginantis kuro elementų tarnavimo laiką) buvo tiekiami naudojant TNA į heterogeninį terminį neutroninį reaktorių su kuro rinklėmis, apsuptomis cirkonio hidrido reguliatoriumi. Jų apvalkalai buvo aušinami vandeniliu. Atšvaitas turėjo pavaras sugėrimo elementams (boro karbido cilindrams) sukti. TNA apėmė trijų etapų išcentrinis siurblys ir vienos pakopos ašinę turbiną.

Per penkerius metus, nuo 1966 iki 1971 m., buvo sukurti reaktoriaus-variklio technologijos pagrindai, o po kelerių metų pradėta eksploatuoti galinga eksperimentinė bazė, pavadinta „ekspedicija Nr. 10“, vėliau NPO eksperimentinė ekspedicija „Luch“ Semipalatinsko branduolinių bandymų poligonas.
Atliekant bandymus iškilo ypatingų sunkumų. Dėl radiacijos nebuvo įmanoma naudoti įprastų stovų viso dydžio branduolinės raketos varikliui paleisti. Nuspręsta išbandyti reaktorių Semipalatinsko branduolinių bandymų aikštelėje, o „raketos dalį“ – NIIkhimmash (Zagorskas, dabar Sergiev Posad).

Norint ištirti kameros viduje vykstančius procesus, buvo atlikta daugiau nei 250 bandymų su 30 „šaltų variklių“ (be reaktoriaus). Deguonies-vandenilio raketinio variklio 11D56 degimo kamera, kurią sukūrė KBKhimmash (vyriausiasis dizaineris - A.M. Isaev), buvo naudojama kaip pavyzdinis kaitinimo elementas. Maksimalus veikimo laikas buvo 13 tūkstančių sekundžių, o deklaruotas 3600 sekundžių išteklius.

Reaktoriui išbandyti Semipalatinsko poligone buvo pastatytos dvi specialios šachtos su požeminėmis aptarnavimo patalpomis. Viena iš šachtų buvo prijungta prie požeminio rezervuaro suslėgtoms vandenilio dujoms. Skysto vandenilio naudojimo buvo atsisakyta dėl finansinių priežasčių.

1976 m. buvo atliktas pirmasis IVG-1 reaktoriaus paleidimas. Tuo pačiu metu OE buvo sukurtas stendas, skirtas išbandyti IR-100 reaktoriaus „varomąją“ versiją, o po kelerių metų jis buvo išbandytas skirtingomis galiomis (vienas iš IR-100 vėliau buvo paverstas medžiaga mokslo tyrimų reaktorius mažai energijos, kuris vis dar veikia).

Prieš eksperimentinį paleidimą reaktorius buvo nuleistas į šachtą, naudojant ant paviršiaus montuojamą ožinį kraną. Paleidus reaktorių, vandenilis iš apačios pateko į „katilą“, įkaito iki 3000 K ir ugnine srove išsiveržė iš šachtos. Nepaisant nežymaus išsiveržiančių dujų radioaktyvumo, dieną pusantro kilometro spinduliu nuo bandymų aikštelės nebuvo leidžiama būti lauke. Mėnesį buvo neįmanoma prieiti prie pačios kasyklos. Pusantro kilometro ilgio požeminis tunelis iš saugios zonos vedė pirmiausia į vieną bunkerį, o iš jo į kitą, esantį šalia kasyklų. Specialistai judėjo šiais unikaliais „koridoriais“.

Ievlevas Vitalijus Michailovičius

1978–1981 metais su reaktoriumi atliktų eksperimentų rezultatai patvirtino teisingumą konstruktyvius sprendimus. Iš esmės KIEMAS buvo sukurtas. Liko tik sujungti dvi dalis ir atlikti išsamius testus.

Apie 1985 m. RD-0410 (pagal kitokią žymėjimo sistemą 11B91) galėjo atlikti pirmąjį skrydį į kosmosą. Tačiau tam reikėjo sukurti greitintuvą, pagrįstą juo. Deja, šis darbas nebuvo užsakytas jokiam erdvės projektavimo biurui ir tam yra daug priežasčių. Pagrindinė yra vadinamoji perestroika. Išbėrę žingsniai lėmė, kad visa kosmoso pramonė akimirksniu pateko į gėdą ir 1988 m. SSRS (tuomet dar egzistavo SSRS) branduolinio varymo darbai buvo sustabdyti. Taip atsitiko ne dėl techninių problemų, o dėl trumpalaikių ideologinių priežasčių Ir 1990 m ideologinis įkvėpėjas SSRS branduolinės jėgos programos Vitalijus Michailovičius Ievlevas...

Kokių didelių laimėjimų pasiekė kūrėjai kurdami „A“ branduolinės energijos varymo sistemą?

IVG-1 reaktoriuje buvo atlikta daugiau nei pusantro tuzino pilno masto bandymų ir gauti šie rezultatai: Maksimali temperatūra vandenilis – 3100 K, savitasis impulsas – 925 sek., savitasis šilumos išsiskyrimas iki 10 MW/l, bendras resursas daugiau nei 4000 sek. su 10 reaktoriaus paleidimų iš eilės. Šie rezultatai gerokai viršija Amerikos pasiekimus grafito zonose.

Pažymėtina, kad per visą NRE bandymų laikotarpį, nepaisant atvirų išmetamųjų dujų, radioaktyviųjų dalijimosi fragmentų išeiga nei bandymų aikštelėje, nei už jos ribų neviršijo leistinų normų ir nebuvo registruota kaimyninių valstybių teritorijoje.

Svarbiausias darbo rezultatas – buitinės tokių reaktorių technologijos sukūrimas, naujų ugniai atsparių medžiagų gamyba, o reaktoriaus-variklio sukūrimo faktas sukėlė nemažai naujų projektų ir idėjų.

Nors tolesnis tokių branduolinių varomųjų variklių kūrimas buvo sustabdytas, tačiau pasiekti pasiekimai yra unikalūs ne tik mūsų šalyje, bet ir pasaulyje. Pastaraisiais metais tai ne kartą buvo patvirtinta tarptautiniuose kosmoso energetikos simpoziumuose, taip pat šalies ir Amerikos specialistų susitikimuose (pastarajame buvo pripažinta, kad IVG reaktoriaus stendas yra vienintelis pasaulyje veikiantis bandymų aparatas, galintis žaisti svarbus vaidmuo kuro rinklių ir atominių elektrinių eksperimentiniuose bandymuose).

šaltiniai
http://newsreaders.ru
http://marsiada.ru
http://vpk-news.ru/news/14241

Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -

Praėjusių metų pabaigoje Rusijos strateginių raketų pajėgos išbandė visiškai naują ginklą, kurio egzistavimas anksčiau buvo laikomas neįmanomu. Branduolinė sparnuotoji raketa, kurią kariniai ekspertai vadina 9M730, yra būtent naujas ginklas, apie kurį prezidentas Putinas kalbėjo savo kreipimesi į Federalinę asamblėją. Teigiama, kad raketos bandymas buvo atliktas Novaja Zemljos poligone, maždaug 2017 metų rudens pabaigoje, tačiau tikslūs duomenys greitai nebus išslaptinti. Manoma, kad raketų kūrėjas taip pat yra Novator Experimental Design Bureau (Jekaterinburgas). Kompetentingų šaltinių teigimu, raketa į taikinį pataikė įprastu režimu ir bandymai buvo laikomi visiškai sėkmingais. Be to, tariamos naujos raketos su atomine elektrine paleidimo (aukščiau) nuotraukos ir net netiesioginis patvirtinimas, susijęs su buvimu numatytu bandymo metu netoli skrendančio Il-976 LII Gromov bandymų aikštelės. laboratorija“ su „Rosatom“ ženklais pasirodė žiniasklaidoje. Tačiau iškilo dar daugiau klausimų. Ar deklaruojamas raketos gebėjimas skristi neribotu nuotoliu yra realus ir kaip jis pasiekiamas?

Sparnosios raketos su atomine elektrine charakteristikos

Iškart po Vladimiro Putino kalbos žiniasklaidoje pasirodžiusios sparnuotosios raketos su branduoliniais ginklais charakteristikos gali skirtis nuo tikrųjų, kurios bus žinomos vėliau. Iki šiol buvo paskelbti šie duomenys apie raketos dydį ir veikimo charakteristikas:

Ilgis
- pagrindinis puslapis- ne mažiau kaip 12 metrų,
- žygiuoja- ne mažiau kaip 9 metrai,

Raketos korpuso skersmuo- apie 1 metrą,
Korpuso plotis- apie 1,5 metro,
Aukštis empennažas - 3,6 - 3,8 metro

Rusijos branduolinės sparnuotosios raketos veikimo principas

Branduolinių raketų kūrimą vienu metu vykdė kelios šalys, o plėtra prasidėjo dar tolimame septintajame dešimtmetyje. Inžinierių pasiūlytos konstrukcijos skyrėsi tik supaprastintai, veikimo principą galima apibūdinti taip: branduolinis reaktorius šildo mišinį patenkantį į specialius konteinerius (; skirtingi variantai, nuo amoniako iki vandenilio), po to išleidžiama per aukšto slėgio purkštukus. Tačiau sparnuotosios raketos versija, apie kurią jis kalbėjo Rusijos prezidentas, netinka nė vienam iš anksčiau sukurtų dizaino pavyzdžių.

Faktas yra tas, kad, pasak V. Putino, raketa turi beveik neribotą skrydžio diapazoną. Žinoma, to negalima suprasti taip, kad raketa gali skristi metų metus, tačiau tai galima laikyti tiesioginiu požymiu, kad jos skrydžio nuotolis yra daug kartų didesnis nei šiuolaikinių sparnuotųjų raketų. Antrasis punktas, kurio negalima ignoruoti, taip pat yra susijęs su deklaruojamu neribotu skrydžio nuotoliu ir atitinkamai sparnuotosios raketos jėgos bloko veikimu. Pavyzdžiui, heterogeninio šiluminio neutroninio reaktoriaus, išbandyto RD-0410 variklyje, kurį sukūrė Kurchatovas, Keldysh ir Korolevas, bandymo trukmė buvo tik 1 valanda, ir šiuo atveju negali būti neriboto tokio skrydžio nuotolio. branduoline varoma sparnuotoji raketa.

Visa tai leidžia manyti, kad Rusijos mokslininkai pasiūlė visiškai naują, anksčiau neapgalvotą konstrukcijos koncepciją, pagal kurią šildymui ir vėlesniam išmetimui iš purkštuko naudojama medžiaga, kuri turi daug ekonomišką vartojimo resursą dideliais atstumais. Pavyzdžiui, tai gali būti visiškai naujo tipo branduolinis oru kvėpuojantis variklis (NARE), kuriame darbinė masė yra atmosferos oras, kompresoriais pumpuojamas į darbinius rezervuarus, šildomas branduolinio įrenginio ir po to išleidžiamas per purkštukus.

Verta paminėti ir Vladimiro Putino paskelbtą branduolinę sparnuotąją raketą energijos vienetas gali skristi aplink zonas aktyvus veiksmas oro ir priešraketinės gynybos sistemas, taip pat išlaikyti kelią iki taikinio mažame ir itin žemame aukštyje. Tai įmanoma tik įrengus raketą reljefą sekančiomis sistemomis, kurios yra atsparios priešo elektroninio karo sistemų kuriamiems trukdžiams.