Branduolinės erdvės variklis. Branduolinis raketinis variklis

Rusija buvo ir dabar išlieka lyderė branduolinės erdvės energetikos srityje. Patirtis projektavimo, statybos, paleidimo ir eksploatavimo srityse erdvėlaivis tokios organizacijos kaip RSC Energia ir Roscosmos turi branduolinės energijos šaltinius. Branduolinis variklis leidžia dirbti lėktuvai daugelį metų, ne kartą didindami jų praktinį tinkamumą.

Istorinė kronika

Tuo pačiu metu tyrimų aparato pristatymas į tolimų planetų orbitas saulės sistema reikalauja padidinti tokio branduolinio įrenginio išteklius iki 5-7 metų. Įrodyta, kad kompleksas su maždaug 1 MW galios branduoline varomąja sistema kaip mokslinių tyrimų erdvėlaivio dalis užtikrins pagreitintą tolimiausių planetų dirbtinių palydovų ir roverių pristatymą į paviršių per 5–7 metus. natūralūs palydovaišios planetos ir dirvožemio pristatymas į Žemę iš kometų, asteroidų, Merkurijaus ir Jupiterio bei Saturno palydovų.

Daugkartinis vilkikas (MB)

Vienas iš svarbiausių būdų, kaip padidinti transporto operacijų kosmose efektyvumą, yra daugkartinis transporto sistemos elementų panaudojimas. Ne mažesnės kaip 500 kW galios erdvėlaivių branduolinis variklis leidžia sukurti daugkartinį vilkiką ir taip žymiai padidinti kelių jungčių kosminio transporto sistemos efektyvumą. Tokia sistema ypač praverčia programoje, užtikrinančioje didelius metinius krovinių srautus. Pavyzdys galėtų būti Mėnulio tyrinėjimo programa su nuolat plečiamos gyvenamosios bazės ir eksperimentinių technologinių bei gamybos kompleksų kūrimu ir priežiūra.

Krovinių apyvartos skaičiavimas

Remiantis RSC Energia projektavimo studijomis, statant bazę į Mėnulio paviršių turėtų būti atgabenti apie 10 tonų sveriantys moduliai, o į Mėnulio orbitą – iki 30 tonų Bendras krovinių srautas iš Žemės statant gyvenamoji Mėnulio bazė ir lankoma Mėnulio orbitinė stotis yra 700–800 tonų, o metinis krovinių srautas, užtikrinantis bazės funkcionavimą ir plėtrą – 400–500 tonų.

Tačiau branduolinio variklio veikimo principas neleidžia transporteriui pakankamai greitai įsibėgėti. Dėl ilgo transportavimo laiko ir atitinkamai daug laiko, kurį naudingoji apkrova praleidžia Žemės radiacijos juostose, ne visi kroviniai gali būti atgabenti naudojant branduolinius vilkikus. Todėl krovinių srautas, kurį galima užtikrinti branduolinių varomųjų sistemų pagrindu, vertinamas tik 100-300 tonų per metus.

Ekonominis efektyvumas

Kaip tarporbitinės transporto sistemos ekonominio efektyvumo kriterijų patartina naudoti savitosios naudingosios apkrovos masės (PG) transportavimo nuo Žemės paviršiaus iki tikslinės orbitos sąnaudų vertę. RSC Energia sukūrė ekonominį ir matematinį modelį, kuriame atsižvelgiama į pagrindinius transporto sistemos kaštų komponentus:

sukurti ir paleisti į orbitą vilkikų modulius;
veikiančiam branduoliniam įrenginiui įsigyti;
veiklos sąnaudas, taip pat MTEP išlaidas ir galimas kapitalo sąnaudas.

Išlaidų rodikliai priklauso nuo optimalių MB parametrų. Naudojant šį modelį, lyginamoji ekonominis efektyvumas programoje panaudoti daugkartinio naudojimo vilkiką, paremtą apie 1 MW galios branduoline varomąja sistema, ir vienkartinį pažangiosiomis skystojo varymo sistemomis paremtą vilkiką, siekiant užtikrinti naudingojo krovinio, kurio bendra masė 100 tonų per metus, pristatymą nuo š. Žemę į Mėnulio orbitą 100 km aukštyje. Naudojant tą pačią nešančiąją raketą, kurios naudingoji apkrova yra lygi nešančiosios raketos „Proton-M“ naudingajai apkrovai, ir dviejų paleidimo schemą transporto sistemai sukurti, konkrečios naudingosios apkrovos masės vieneto pristatymo naudojant branduolinį vilkiką sąnaudos. bus tris kartus mažesnis nei naudojant vienkartinius vilkikus, kurių pagrindą sudaro raketos su skystais DM-3 tipo varikliais.

Išvada

Veiksminga branduolinė varomoji jėga kosmose prisideda prie sprendimo aplinkos problemosŽemė, žmogaus skrydis į Marsą, belaidžio energijos perdavimo erdvėje sistemos sukūrimas, ypač pavojingų radioaktyviųjų atliekų ant žemės laidojimo kosmose užtikrinimas padidinus saugumą. atominė energija, gyvenamosios Mėnulio bazės sukūrimas ir Mėnulio pramoninio vystymosi pradžia, užtikrinanti Žemės apsaugą nuo asteroidų-kometų pavojaus.

Idėja mesti atomines bombas už laivagalio pasirodė pernelyg žiauri, tačiau energijos kiekis, kurį gamina branduolių dalijimosi reakcija, jau nekalbant apie sintezę, yra nepaprastai patrauklus astronautikai. Todėl buvo sukurta daug neimpulsinių sistemų, kurios pašalino šimtus saugojimo rūpesčius branduolines bombas laive ir ciklopiniai amortizatoriai. Šiandien apie juos kalbėsime.

Branduolinė fizika po ranka

Kas yra branduolinė reakcija? Paaiškinkime labai paprastai, paveikslėlis bus maždaug toks. Nuo mokyklos mokymo programa prisimename, kad materija susideda iš molekulių, molekulės – iš atomų, o atomai – iš protonų, elektronų ir neutronų (yra žemesnių lygių, bet mums to užtenka). Kai kurie sunkieji atomai turi įdomi nuosavybė- jei juos nutrenkia neutronas, jie skyla į lengvesnius atomus ir išskiria kelis neutronus. Jei šie išlaisvinti neutronai atsitrenks į kitus netoliese esančius sunkiuosius atomus, skilimas pasikartos ir sulauksime branduolinės grandininės reakcijos. Neutronų judėjimas dideliu greičiu reiškia, kad šis judėjimas virsta šiluma, kai neutronai sulėtėja. Todėl branduolinis reaktorius yra labai galingas šildytuvas. Jie gali užvirti vandenį, nukreipti susidariusius garus į turbiną ir gauti atominė jėgainė. Arba galite pašildyti vandenilį ir išmesti į lauką, sukurdami branduolinį reaktyvinį variklį. Iš šios idėjos gimė pirmieji varikliai – NERVA ir RD-0410.

NERVA

Projekto istorija

Oficiali atominės raketos variklio išradimo autorystė (patentas) priklauso Richardui Feynmanui, remiantis jo atsiminimais „Žinoma, jūs juokaujate, pone Feynmanai“. Knygą, beje, labai rekomenduojama perskaityti. Los Alamos laboratorija pradėjo kurti branduolinius raketų variklius 1952 m. 1955 metais buvo pradėtas „Rover“ projektas. Pirmajame projekto etape KIWI buvo pastatyti 8 eksperimentiniai reaktoriai, o 1959-1964 metais buvo tiriamas darbinio skysčio prapūtimas per reaktoriaus aktyvią zoną. „Orion“ projektas egzistavo nuo 1958 iki 1965 m. „Rover“ turėjo antrą ir trečią fazes, kuriose buvo tiriami didesnės galios reaktoriai, tačiau NERVA buvo pagrįsta KIWI, nes planuota pirmą kartą paleisti bandomąjį paleidimą į kosmosą 1964 m. – nebuvo laiko kurti pažangesnių variantų. Terminai palaipsniui judėjo į priekį ir pirmasis NERVA NRX/EST variklio paleidimas ant žemės (EST – variklio sistemos testas – bandymas variklio sistema) įvyko 1966 m. Variklis sėkmingai veikė dvi valandas, iš kurių 28 minutes buvo pilna trauka. Antrasis NERVA XE variklis buvo užvestas 28 kartus ir iš viso veikė 115 minučių. Variklis buvo pripažintas tinkamu naudoti kosmose, o bandymų stendas buvo paruoštas išbandyti naujai surinktus variklius. Atrodė, kad NERVA laukia šviesi ateitis – skrydis į Marsą 1978 m., nuolatinė bazė Mėnulyje 1981 m., orbitiniai vilkikai. Tačiau projekto sėkmė Kongrese sukėlė paniką – Mėnulio programa JAV pasirodė labai brangi, o Marso programa būtų dar brangesnė. 1969 ir 1970 metais kosmoso finansavimas buvo smarkiai sumažintas – Apollos 18, 19 ir 20 buvo atšaukti, o Marso programai niekas neskirtų milžiniškų pinigų. Dėl to projekto darbai buvo atlikti be rimto finansavimo ir jis buvo uždarytas 1972 m.

Dizainas

Vandenilis iš rezervuaro pateko į reaktorių, ten buvo šildomas ir buvo išmetamas, sukuriant reaktyvinę trauką. Vandenilis buvo pasirinktas kaip darbinis skystis, nes jis turi lengvų atomų ir lengviau įsibėgėja iki didelio greičio. Kuo didesnis išmetimo greitis, tuo efektyvesnis raketinis variklis.
Neutronų reflektorius buvo naudojamas siekiant užtikrinti, kad neutronai būtų grąžinti atgal į reaktorių, kad būtų palaikoma branduolinė grandininė reakcija.
Reaktoriui valdyti buvo naudojami valdymo strypai. Kiekvienas toks strypas susidėjo iš dviejų pusių – reflektoriaus ir neutronų absorberio. Sukant strypą neutronų reflektorius, jų srautas reaktoriuje padidėjo, o reaktorius padidino šilumos perdavimą. Kai strypą pasuko neutronų absorberis, jų srautas reaktoriuje sumažėjo, o reaktorius sumažino šilumos perdavimą.
Vandenilis taip pat buvo naudojamas purkštuko vėsinimui, o šiltas vandenilis iš purkštukų aušinimo sistemos suko turbosiurblį, kad paduotų daugiau vandenilio.

Variklis veikia. Vandenilis buvo specialiai uždegamas prie purkštuko išėjimo, kad būtų išvengta sprogimo grėsmės, kad kosmose neuždegtų.

NERVA variklis sukūrė 34 tonas traukos jėgą, maždaug pusantro karto mažiau nei J-2 variklis, varęs antrąją ir trečiąją Saturn V raketos pakopą. Specifinis impulsas buvo 800-900 sekundžių, o tai buvo dvigubai didesnis nei geriausių variklių, naudojančių deguonies ir vandenilio degalų porą, bet mažesnis nei elektrinio varymo sistemos ar „Orion“ variklio.

Šiek tiek apie saugumą

Ką tik surinktas ir nepaleistas branduolinis reaktorius su naujomis dar nenaudotomis kuro rinkelėmis yra gana švarus. Uranas yra nuodingas, todėl reikia mūvėti pirštines, bet nieko daugiau. Nereikia jokių nuotolinių manipuliatorių, švino sienelių ar dar ko nors. Visi spinduliuojantys nešvarumai atsiranda po reaktoriaus paleidimo dėl išsibarsčiusių neutronų, kurie „sugadina“ indo atomus, aušinimo skystį ir kt. Todėl įvykus raketos avarijai su tokiu varikliu atmosferos ir paviršiaus radiacinė užterštumas būtų nedidelis ir, žinoma, būtų daug mažesnis nei įprasto „Orion“ paleidimo metu. Sėkmingo paleidimo atveju užterštumas būtų minimalus arba jo visai nebūtų, nes variklis turėtų būti paleistas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose arba jau kosmose.

RD-0410

Sovietinis variklis RD-0410 turi panašią istoriją. Variklio idėja gimė 40-ųjų pabaigoje tarp raketų ir branduolinių technologijų pradininkų. Kaip ir „Rover“ projekto atveju, pirminė idėja buvo branduoliniu varikliu varomas oru kvėpuojantis variklis pirmajai balistinės raketos pakopai, o tada plėtra buvo perkelta į kosmoso pramonė. RD-0410 buvo kuriamas lėčiau; buitinius kūrėjus patraukė idėja apie dujinės fazės branduolinį variklį (daugiau apie tai žemiau). Projektas prasidėjo 1966 m. ir tęsėsi iki devintojo dešimtmečio vidurio. Variklio taikinys buvo Mars 94 misija, pilotuojamas skrydis į Marsą 1994 m.
RD-0410 konstrukcija yra panaši į NERVA - vandenilis praeina per antgalį ir reflektorius, juos vėsindamas, tiekiamas į reaktoriaus aktyvią zoną, ten pašildomas ir išleidžiamas.
Pagal savo charakteristikas RD-0410 buvo geresnis už NERVA - reaktoriaus aktyviosios zonos temperatūra buvo 3000 K vietoj NERVA 2000 K, o savitasis impulsas viršijo 900 s. RD-0410 buvo lengvesnis ir kompaktiškesnis nei NERVA ir sukūrė dešimt kartų mažesnę trauką.

Variklių bandymai. Šoninis deglas apatiniame kairiajame kampe uždega vandenilį, kad būtų išvengta sprogimo.

Kietosios fazės branduolinių varomųjų variklių kūrimas

Prisimename, kad kuo aukštesnė temperatūra reaktoriuje, tuo didesnis darbinio skysčio srautas ir didesnis savitasis variklio impulsas. Kas neleidžia padidinti NERVA ar RD-0410 temperatūros? Faktas yra tas, kad abiejuose varikliuose kuro elementai yra kietos būsenos. Jei padidinsite temperatūrą, jie ištirps ir išskris kartu su vandeniliu. Todėl aukštesnėms temperatūroms būtina sugalvoti kitą būdą, kaip atlikti branduolinę grandininę reakciją.

Branduolinio kuro druskos variklis

Branduolinėje fizikoje yra toks dalykas kaip kritinė masė. Prisiminkite branduolinę grandininę reakciją įrašo pradžioje. Jei skilintys atomai yra labai arti vienas kito (pavyzdžiui, jie buvo suspausti dėl specialaus sprogimo slėgio), tada įvyks atominis sprogimas – daug šilumos per labai trumpą laiką. Jei atomai nebus taip stipriai suspausti, bet padidės naujų neutronų srautas iš dalijimosi, įvyks terminis sprogimas. Įprastas reaktorius tokiomis sąlygomis sugestų. Dabar įsivaizduokite, kad paimame vandeninį skiliųjų medžiagų tirpalą (pavyzdžiui, urano druskas) ir nuolat tiekiame jas į degimo kamerą, suteikdami ten didesnę masę nei kritinė. Rezultatas – nuolat dega branduolinė „žvakė“, kurios šiluma pagreitina sureaguotą branduolinį kurą ir vandenį.

Idėją 1991 metais pasiūlė Robertas Zubrinas ir, įvairiais vertinimais, žada specifinį impulsą nuo 1300 iki 6700 s, kai trauka matuojama tonomis. Deja, tokia schema turi ir trūkumų:

Degalų saugojimo sudėtingumas – grandininės reakcijos bake reikia išvengti degalų dedant į, pavyzdžiui, plonus vamzdelius iš neutronų absorberio, todėl bakai bus sudėtingi, sunkūs ir brangūs.

Didelės branduolinio kuro sąnaudos atsiranda dėl to, kad reakcijos efektyvumas (suirusių/išnaudotų atomų skaičius) bus labai mažas. Netgi atominė bomba Dalioji medžiaga „neišdega“ iki galo, ir tuoj pat bus iššvaistoma didžioji dalis vertingo branduolinio kuro.

Antžeminiai bandymai praktiškai neįmanomi – tokio variklio išmetamosios dujos bus labai nešvarios, purvinesnės net nei „Orion“.

Yra keletas klausimų, susijusių su branduolinės reakcijos valdymu – tai nėra faktas, kad schemą, kuri yra paprasta žodžiu, bus lengva techniškai įgyvendinti.

Dujinės fazės branduoliniai varikliai

Kita idėja: o jei sukursime darbinį skysčio sūkurį, kurio centre vyks branduolinė reakcija? Tokiu atveju karštis aktyvioji zona nepasieks sienų, absorbuojama darbinio skysčio ir gali būti pakelta iki dešimčių tūkstančių laipsnių. Taip gimė atviro ciklo dujų fazės branduolinio varymo variklio idėja:

Dujinės fazės branduolinis varomasis variklis žada specifinį impulsą iki 3000-5000 sekundžių. SSRS buvo pradėtas dujinės fazės branduolinio varymo variklio (RD-600) projektas, tačiau jis net nepasiekė maketo stadijos.
„Atviras ciklas“ reiškia, kad branduolinis kuras bus išleistas lauke, o tai, žinoma, mažina efektyvumą. Todėl buvo sugalvota tokia idėja, dialektiškai grįžtant prie kietosios fazės NRE – branduolinės reakcijos sritį apjuoskime pakankamai karščiui atsparia medžiaga, kuri perduos spinduliuojamą šilumą. Kvarcas buvo pasiūlytas kaip tokia medžiaga, nes esant dešimčiai tūkstančių laipsnių, šiluma perduodama spinduliuote, o talpyklos medžiaga turi būti skaidri. Rezultatas – dujų fazės uždaro ciklo branduolinis varomasis variklis arba „branduolinė lemputė“:

Šiuo atveju šerdies temperatūros riba bus „lemputės“ korpuso šiluminis stiprumas. Kvarco lydymosi temperatūra yra 1700 laipsnių Celsijaus, esant aktyviam aušinimui, temperatūra gali būti padidinta, tačiau bet kuriuo atveju specifinis impulsas bus mažesnis atvira grandinė(1300-1500 s), tačiau branduolinis kuras bus sunaudojamas ekonomiškiau ir išmetamosios dujos bus švaresnės.

Alternatyvūs projektai

Be kietosios fazės branduolinių varomųjų variklių kūrimo, yra ir originalių projektų.

Skilusis variklis

Šio variklio idėja yra ta, kad nėra darbinio skysčio - tai yra išmestas panaudotas branduolinis kuras. Pirmuoju atveju subkritiniai diskai gaminami iš skiliųjų medžiagų, kurios pačios nepradeda grandininės reakcijos. Bet jei diskas bus patalpintas į reaktoriaus zoną su neutronų atšvaitais, jis įsijungs grandininė reakcija. O disko sukimasis ir darbinio skysčio nebuvimas lems tai, kad suirę didelės energijos atomai nuskris į purkštuką, sukurdami trauką, o nesuirę atomai liks diske ir turės galimybę Kitas disko apsisukimas:

Dar daugiau įdomi idėja susideda iš dulkėtos plazmos (prisiminkime TKS) sukūrimas iš skiliųjų medžiagų, kurioje jonizuojami branduolinio kuro nanodalelių skilimo produktai. elektrinis laukas ir išmetami, sukuriant trauką:

Jie žada fantastišką specifinį 1 000 000 sekundžių impulsą. Entuziazmą slopina tai, kad plėtra yra teorinio tyrimo lygmenyje.

Varikliai įjungti branduolių sintezė

Dar tolimesnėje ateityje – branduolių sintezės variklių sukūrimas. Skirtingai nuo branduolio dalijimosi reakcijų, kai atominiai reaktoriai buvo sukurti beveik kartu su bomba, sintezės reaktoriai dar neperėjo iš „rytoj“ į „šiandien“, o sintezės reakcijos gali būti naudojamos tik „Orion“ stiliumi – mėtant termobranduolines bombas.

Branduolinė fotonų raketa

Teoriškai įmanoma įkaitinti šerdį tiek, kad atspindint fotonus būtų galima sukurti trauką. Nepaisant to, kad nėra techninių apribojimų, tokie varikliai dabartiniu technologijos lygiu yra nuostolingi - trauka bus per maža.

Radioizotopinė raketa

Raketa, kuri šildo darbinį skystį iš RTG, bus visiškai funkcionali. Bet RTG generuoja palyginti mažai šilumos, todėl toks variklis bus labai neefektyvus, nors ir labai paprastas.

Išvada

Esant dabartiniam technologijų lygiui, galima surinkti kietojo kūno branduolinį varomąjį variklį NERVA arba RD-0410 stiliumi – technologijos įsisavintos. Tačiau toks variklis pralaimės „branduolinio reaktoriaus + elektros varomosios jėgos“ deriniui pagal specifinį impulsą, o laimės pagal trauką. Tačiau sudėtingesnės galimybės vis dar yra tik popieriuje. Todėl aš asmeniškai manau, kad „reaktoriaus + elektros varomosios jėgos“ derinys yra perspektyvesnis.

Informacijos šaltiniai

Pagrindinis informacijos šaltinis yra angliška Vikipedija ir joje kaip nuorodos nurodyti šaltiniai. Paradoksalu, bet yra įdomių straipsnių apie NRE apie tradiciją – kietosios fazės NRE ir dujinės fazės NRE. Straipsnis apie variklius

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 savo kalboje kalbėjo prezidentas Putinas. Federalinė asamblėja. Manoma, kad raketos bandymas buvo atliktas bandymų aikštelėje Nauja žemė, maždaug 2017 m. 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 empennage - 3,6 - 3,8 metro

Rusijos branduolinės galios 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 purkštukus pagal aukštas spaudimas. 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.

Vladimiro Putino pasisakymas Federalinėje Asamblėjoje apie branduoliniu varikliu varomos sparnuotosios raketos buvimą 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 nebuvo skirtas auditorijai technikos specialistai, o „plačiajai“ visuomenei jo autoriai galėjo leisti tam tikrą sąvokų pakeitimą, neatmeta Nacionalinio mokslinių tyrimų Branduolinio universiteto MEPhI Branduolinės fizikos ir technologijos instituto direktoriaus pavaduotojas Georgijus Tikhomirovas.

„Tai, ką sakė ir parodė prezidentas, ekspertai vadina kompaktinėmis elektrinėmis, su kuriomis iš pradžių buvo eksperimentuojama aviacijoje, o vėliau – tyrinėjant kosmosą. 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 per daug nereagavo, 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. Šios įkaitusios dujos arba sukasi turbiną, arba tiesiogiai sukuria srovės trauką. 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 prasmė skrendant į gilųjį kosmosą yra energijos šaltinio buvimas laive, kuris neribotą laiką maitina įrenginio sistemas. Šiuo atveju gali būti ne tik branduolinis reaktorius, bet ir radioizotopas 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 porą savaičių, palyginti su NASA vasario 15-osios pareiškimu, kad amerikiečiai atnaujina branduolinio raketinio variklio tyrimus, kurių jie atsisakė prieš pusę amžiaus.

Beje, 2017 metų lapkritį Kinijos aviacijos mokslo ir technologijų korporacija (CASC) paskelbė, kad iki 2045 m. erdvėlaivis ant branduolinio variklio. Todėl šiandien galime drąsiai teigti, kad prasidėjo pasaulinės branduolinės jėgos lenktynės.

Raketos variklis, kuriame darbinis skystis yra arba medžiaga (pavyzdžiui, vandenilis), kaitinama energijos, išsiskiriančios branduolinės reakcijos ar radioaktyvaus skilimo metu, arba tiesiogiai šių reakcijų produktai. Išskirti... ... Didysis enciklopedinis žodynas

branduolinis raketinis variklis- branduolinis raketinis variklis statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Raketinis variklis, kuriame reaktyvinė trauka sudaroma vykstant branduolinei arba termobranduolinei reakcijai. Branduoliniams raketiniams varikliams sudaroma kur kas didesnė… … Artilerijos terminų žodynas

- (Nuclear Jet) raketinis variklis, kurio trauka sukuriama dėl energijos, išsiskiriančios radioaktyvaus skilimo arba branduolinės reakcijos metu. Pagal branduolinės reakcijos, vykstančios branduoliniame variklyje, tipą, išskiriamas radioizotopinis raketinis variklis... ...

- (YRD) raketinis variklis, kuriame energijos šaltinis yra branduolinis kuras. Branduoliniame variklyje su branduoliniu reaktoriumi. Dėl branduolinės grandininės reakcijos išsiskirianti toro šiluma perkeliama į darbinį skystį (pavyzdžiui, vandenilį). Branduolinio reaktoriaus aktyvioji zona......

Šis straipsnis turėtų būti wikifikuotas. Formatuokite jį pagal straipsnio formatavimo taisykles. Branduolinis raketinis variklis, naudojant homogeninį branduolinio kuro druskų tirpalą (angliškai... Wikipedia

Branduolinis raketinis variklis (NRE) yra raketų variklio tipas, kuris naudoja branduolių dalijimosi arba sintezės energiją, kad sukurtų reaktyvinė trauka. Jie iš tikrųjų yra reaktyvūs (kaitina darbinį skystį branduoliniame reaktoriuje ir išleidžia dujas per... ... Wikipedia

Reaktyvinis variklis, kurio energijos šaltinis ir darbinis skystis yra pačioje transporto priemonėje. Raketos variklis yra vienintelis praktiškai įvaldytas paleidimui naudingoji apkrovaį dirbtinio Žemės palydovo orbitą ir pritaikymas ... ... Vikipedijoje

- (RD) Reaktyvinis variklis, kuris savo veikimui naudoja tik judančioje transporto priemonėje (orlaivyje, žemėje, po vandeniu) turimas atsargas medžiagas ir energijos šaltinius. Taigi, skirtingai nei oras reaktyviniai varikliai(Cm.… … Didžioji sovietinė enciklopedija

Izotopinis raketinis variklis, branduolinis raketinis variklis, kuris naudoja radioaktyviųjų cheminių izotopų skilimo energiją. elementai. Ši energija skirta darbiniam skysčiui šildyti arba darbinis skystis yra patys skilimo produktai, susidarantys... ... Didysis enciklopedinis politechnikos žodynas