Rusiya planetlərarası uçuşlar həyata keçirə biləcək gələcəyin kosmik gəmisinin əsas elementlərindən biri olan Atom Elektrik Stansiyası (AES) üçün soyutma sistemini sınaqdan keçirib. “İzvestiya” yazır ki, kosmosda nüvə mühərriki niyə lazımdır, onun necə işləyir və niyə Roskosmos bu inkişafı Rusiyanın əsas kosmos kozu hesab edir.
Atomun tarixi
Əgər əlinizi ürəyinizin üstünə qoyursunuzsa, o zaman Korolev dövründən kosmosa uçuşlar üçün istifadə olunan daşıyıcı aparatlar əsaslı dəyişikliklərə məruz qalmayıb. Ümumi iş prinsipi - kimyəvi, yanacağın oksidləşdirici ilə yanmasına əsaslanan, eyni olaraq qalır. Mühərriklər, idarəetmə sistemi, yanacaq növləri dəyişir. Kosmik səyahətin əsası dəyişməz olaraq qalır - reaktiv mühərrik raket və ya kosmik gəmini irəli itələyir.
Tez-tez eşidilir ki, böyük bir irəliləyiş lazımdır, səmərəliliyi artırmaq, Aya və Marsa uçuşları daha reallaşdırmaq üçün reaktiv mühərriki əvəz edə biləcək inkişafa ehtiyac var. Fakt budur ki, hazırda planetlərarası kosmik gəmilərin demək olar ki, çox hissəsi yanacaq və oksidləşdiricidir. Bəs kimyəvi mühərrikdən tamamilə imtina etsək və nüvə mühərrikinin enerjisindən istifadə etməyə başlasaq nə olar?
Nüvə təkan sisteminin yaradılması ideyası yeni deyil. SSRİ-də nüvə raket mühərrikinin yaradılması problemi ilə bağlı ətraflı hökumət fərmanı 1958-ci ildə imzalanmışdır. Hələ o zaman araşdırmalar aparıldı ki, kifayət qədər gücə malik bir nüvə raket mühərrikindən istifadə edərək, Plutona (hələ planet statusunu itirməmiş) və altı aydan sonra (ikisi orada və dördü geri), 75 xərclənə bilərsiniz. tonlarla yanacaq sərf edir.
SSRİ-də nüvə raket mühərrikinin inkişafı ilə məşğul idilər, lakin elm adamları həqiqi prototipə yalnız indi yaxınlaşmağa başladılar. Söhbət puldan getmir, mövzu o qədər qəliz olub ki, indiyə qədər ölkələrin heç biri işlək prototip yarada bilməyib və əksər hallarda hər şey plan və çertyojlarla yekunlaşıb. ABŞ-da 1965-ci ilin yanvarında hərəkət sistemi Marsa uçuş üçün sınaqdan keçirildi. Lakin Marsı nüvə mühərrikində fəth etmək üçün NERVA layihəsi KIWI sınaqlarından kənara çıxmadı və bu, Rusiyanın hazırkı inkişafından çox sadə idi. Çin kosmik inkişaf planlarına 2045-ci ilə yaxın bir nüvə mühərrikinin yaradılmasını daxil etdi, bu da çox, çox tezliklə deyil.
Rusiyada 2010-cu ildə kosmik nəqliyyat sistemləri üçün meqavat sinifli nüvə elektrik mühərriki sisteminin (AES) layihəsi üzrə işlərin yeni mərhələsi başladı. Layihə Roskosmos və Rosatom tərəfindən birgə yaradılır və onu son dövrlərin ən ciddi və iddialı kosmik layihələrindən biri adlandırmaq olar. Atom elektrik stansiyalarının əsas podratçısı Tədqiqat Mərkəzidir. M.V. Keldış.
nüvə hərəkatı
Bütün inkişaf dövrü ərzində gələcək nüvə mühərrikinin bu və ya digər hissəsinin hazır olması barədə xəbərlər mətbuata sızmaqdadır. Eyni zamanda, ümumiyyətlə, mütəxəssislər istisna olmaqla, az adam bunun necə və nəyə görə işləyəcəyini təsəvvür edir. Əslində, kosmik nüvə mühərrikinin mahiyyəti Yerdəki ilə təxminən eynidir. Nüvə reaksiyasının enerjisi turbogenerator-kompressorun qızdırılması və istismarı üçün istifadə olunur. Sadə dillə desək, elektrik enerjisi istehsal etmək üçün nüvə reaksiyasından istifadə olunur, demək olar ki, adi reaksiya ilə eynidir. nüvə stansiyası. Və elektrikin köməyi ilə elektrik raket mühərrikləri işləyir. Bu quraşdırmada bunlar yüksək güclü ion itələyiciləridir.
İon itələyicilərində, elektrik sahəsində yüksək sürətlə sürətləndirilmiş ionlaşmış qaza əsaslanan reaktiv təkan yaratmaqla təkan yaranır. İon mühərrikləri hələ də var, onlar kosmosda sınaqdan keçirilir. İndiyə qədər onların yalnız bir problemi var - demək olar ki, hamısının çox az yanacaq sərf etməsinə baxmayaraq, çox az itki var. Kosmos səyahətləri üçün bu cür mühərriklər əla seçimdir, xüsusən də kosmosda elektrik enerjisi əldə etmək problemini həll etsəniz, nüvə qurğusu bunu edəcəkdir. Bundan əlavə, ion mühərrikləri uzun müddət işləyə bilər, ion mühərriklərinin ən müasir nümunələrinin maksimum fasiləsiz işləmə müddəti üç ildən çoxdur.
Diaqrama baxsanız, görə bilərsiniz ki, nüvə enerjisi ondan başlayır faydalı iş heç də dərhal deyil. Birincisi, istilik dəyişdiricisi qızdırılır, sonra elektrik enerjisi istehsal olunur, artıq ion mühərriki üçün təkan yaratmaq üçün istifadə olunur. Təəssüf ki, bəşəriyyət hələ də nüvə qurğularından hərəkət üçün daha sadə və səmərəli şəkildə istifadə etməyi öyrənməyib.
SSRİ-də dəniz raketləri daşıyan aviasiya üçün "Əfsanə" hədəf təyinat kompleksinin bir hissəsi olaraq nüvə qurğusu olan peyklər buraxıldı, lakin bunlar çox kiçik reaktorlar idi və onların işi yalnız peykdə asılmış qurğular üçün elektrik enerjisi istehsal etmək üçün kifayət idi. Sovet kosmik gəmisinin quraşdırma gücü üç kilovat idi, lakin indi rus mütəxəssisləri bir meqavatdan çox gücü olan qurğunun yaradılması üzərində işləyirlər.
Kosmik məsələlər
Təbii ki, problemlər nüvə quraşdırma kosmosda Yerdəkindən daha çox var və onlardan ən vacibi soyutmadır. Normal şəraitdə bunun üçün mühərrik istiliyini çox səmərəli şəkildə mənimsəyən su istifadə olunur. Kosmosda bunu etmək mümkün deyil və nüvə mühərrikləri tələb edir səmərəli sistem soyutma - və onlardan istilik kosmosa çıxarılmalıdır, yəni bu, yalnız radiasiya şəklində edilə bilər. Adətən, bu məqsədlə, panel radiatorları kosmik gəmilərdə istifadə olunur - metaldan hazırlanmış, onların içərisində dolaşan bir soyuducu ilə. Təəssüf ki, bu cür radiatorlar, bir qayda olaraq, böyük çəki və ölçülərə malikdirlər, əlavə olaraq, heç bir şəkildə meteoritlərdən qorunmurlar.
2015-ci ilin avqustunda MAKS hava sərgisində nüvə enerjisi daşıyıcı sistemlərinin damcı soyudulması modeli nümayiş etdirildi. Onun içində damlacıqlar şəklində səpələnmiş maye açıq məkanda uçur, soyuyur və sonra yenidən qurğuya yığılır. Təsəvvür edin ki, mərkəzində nəhəng duş qurğusu olan nəhəng bir kosmik gəmidən milyardlarla mikroskopik su damcıları çıxır, kosmosda uçur və sonra kosmik tozsoranın nəhəng ağzına sorulur.
Bu yaxınlarda məlum oldu ki, nüvə hərəkəti sisteminin damcı soyutma sistemi yer şəraitində sınaqdan keçirilib. Eyni zamanda, soyutma sistemi quraşdırmanın yaradılmasında ən vacib mərhələdir.
İndi onun işini çəkisiz şəraitdə yoxlamaqdan gedir və yalnız bundan sonra quraşdırma üçün tələb olunan ölçülərdə soyutma sistemi yaratmağa cəhd etmək mümkün olacaq. Hər bir belə uğurlu sınaq bir az da yaxınlaşdırır rusiyalı mütəxəssislər nüvə obyektinin yaradılmasına. Alimlər tələsir, çünki belə hesab edilir ki, nüvə mühərrikinin kosmosa buraxılması Rusiyaya kosmosda liderlik mövqeyini bərpa etməyə kömək edə bilər.
nüvə kosmik dövrü
Tutaq ki, bu, uğur qazandı və bir neçə ildən sonra kosmosda nüvə mühərriki işə başlayacaq. Necə kömək edəcək, necə istifadə etmək olar? Başlamaq üçün aydınlaşdırmağa dəyər ki, bu gün nüvə hərəkəti sistemi mövcud olan formada yalnız kosmosda işləyə bilər. O, heç bir şəkildə Yerdən qalxa və bu formada yerə enə bilməz, hələ ki, ənənəvi kimyəvi raketlər olmadan bunu etmək mümkün deyil.
Niyə kosmosda? Yaxşı, bəşəriyyət Marsa və Aya tez uçur, vəssalam? Bu şəkildə deyil. Hazırda Yer orbitində fəaliyyət göstərən orbital zavod və fabriklərin bütün layihələri iş üçün xammal çatışmazlığı səbəbindən dayanıb. Metal filizi kimi böyük miqdarda tələb olunan xammalın orbitə çıxarılmasının bir yolu tapılmayana qədər kosmosda nə isə tikməyin mənası yoxdur.
Bəs, əksinə, kosmosdan gətirə bilirsinizsə, niyə onları Yerdən qaldırırsınız. Günəş sistemindəki eyni asteroid kəmərində müxtəlif metalların, o cümlədən qiymətlilərin sadəcə böyük ehtiyatları var. Və bu halda, nüvə yedək gəmisinin yaradılması sadəcə xilasedici olacaq.
Nəhəng platin və ya qızıl daşıyan asteroidi orbitə gətirin və onu kosmosda oymağa başlayın. Mütəxəssislərin fikrincə, belə istehsal həcmi nəzərə alınmaqla, ən gəlirli məhsullardan biri ola bilər.
Nüvə yedək gəmisi üçün daha az fantastik istifadə varmı? Məsələn, peykləri istədiyiniz orbitlərə çatdırmaq və ya kosmik gəmini kosmosda istənilən nöqtəyə, məsələn, Ay orbitinə çatdırmaq üçün istifadə edilə bilər. Hal-hazırda bunun üçün yuxarı pillələr istifadə olunur, məsələn, Rus Fregat. Onlar bahalı, mürəkkəb və birdəfəlikdir. Nüvə yedək gəmisi onları aşağı Yer orbitində götürə və lazım olan yerə çatdıra biləcək.
Eyni şey planetlərarası səyahət üçün də keçərlidir. olmadan sürətli yol yükləri və insanları Marsın orbitinə çatdırmaq üçün müstəmləkəçiliyə başlamaq üçün sadəcə şans yoxdur. İndiki nəslin buraxılış maşınları bunu çox bahalı və uzun müddət edəcək. İndiyə qədər uçuşun müddəti digər planetlərə uçarkən ən ciddi problemlərdən biri olaraq qalır. Qapalı kosmik gəmi kapsulunda aylarla Marsa və geriyə uçuşdan sağ çıxmaq asan məsələ deyil. Nüvə yedəkçisi burada da kömək edə bilər, bu vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Lazımlı və kifayət qədər
Hazırda bütün bunlar elmi fantastika kimi görünür, lakin alimlərin fikrincə, prototipin sınaqdan keçirilməsinə cəmi bir neçə il qalıb. Tələb olunan əsas şey təkcə inkişafı başa çatdırmaq deyil, həm də ölkədə kosmonavtikanın lazımi səviyyədə saxlanmasıdır. Maliyyənin azalması ilə belə, raketlər uçuşa davam etməli, kosmik gəmilər qurulmalı və ən dəyərli mütəxəssislər işləməlidir.
Əks halda, uyğun infrastruktura malik olmayan bir nüvə mühərriki səbəbə kömək etməyəcək maksimum səmərəlilik təkcə inkişafı satmaq deyil, yeni kosmik aparatın bütün imkanlarını nümayiş etdirərək müstəqil şəkildə istifadə etmək çox vacib olacaq.
Bu arada ölkənin işə bağlı olmayan bütün sakinləri yalnız səmaya baxıb rus kosmonavtikasının uğur qazanacağına ümid edə bilərlər. Və nüvə yedəkləməsi və mövcud imkanların qorunması. Başqa nəticələrə inanmaq istəmirəm.
03-03-2018Valeri Lebedev (baxış)
- Tarixdə artıq ramjet nüvə hava mühərriki ilə qanadlı raketlərin inkişafı olmuşdur: bu, TORY-II reaktoru (1959) ilə ABŞ-da SLAM raketi (aka Pluton), İngiltərədəki Avro Z-59 konsepti, SSRİ-də təhsil alır.
- Nüvə reaktoru olan raketin işləmə prinsipinə toxunaq.Söhbət ancaq ramjet nüvə mühərrikindən gedir ki, bu da Putinin limitsiz uçuş diapazonuna və tam toxunulmazlığa malik qanadlı raketlə bağlı çıxışında məhz bunu nəzərdə tuturdu.Atmosfer bu raketdəki hava nüvə qurğusu tərəfindən yüksək temperatura qədər qızdırılır və yüksək sürətlə arxa burundan atılır. Rusiyada (60-cı illərdə) və amerikalılar arasında (1959-cu ildən) sınaqdan keçirilmişdir. Onun iki əhəmiyyətli çatışmazlığı var: 1. O, eyni güclü bomba kimi iy verir, ona görə də uçuş zamanı trayektoriyadakı hər şey örtüləcək. 2. Termal diapazonda o, o qədər iy verir ki, hətta radio borulardakı Şimali Koreya peyki də onu kosmosdan görəcək. Buna görə, belə bir uçan kerosini olduqca inamla vura bilərsiniz.
Beləliklə, Manejdə göstərilən cizgi filmləri bu zibilin (zehni) direktorunun sağlamlığı ilə bağlı narahatlığa çevrilərək çaşqınlığa qərq oldu.
AT Sovet vaxtı belə şəkillər (plakatlar və generallar üçün başqa zövqlər) “çeburaşkalar” adlanırdı.Ümumiyyətlə, bu, adi bir düz keçid sxemidir, rasional mərkəzi gövdəsi və qabığı olan eksenmetrikdir. Mərkəzi gövdənin forması elədir ki, girişdəki zərbə dalğaları səbəbindən hava sıxılır (iş dövrü 1 M və daha yüksək sürətlə başlayır, bunun sürətlənməsi şərti bərk yanacaqda başlanğıc sürətləndiricisi ilə bağlıdır);
- mərkəzi gövdə daxilində, monolit nüvəli nüvə istilik mənbəyi;
- mərkəzi gövdə 12-16 nömrəli radiatorlarla qabığa bərkidilir, burada istilik istilik boruları ilə nüvədən çıxarılır. Radiatorlar nozzle qarşısında genişlənmə zonasında yerləşir;
- radiatorların və mərkəzi gövdənin materialı, məsələn, limitdə 3500 K-a qədər struktur gücünü saxlayan VNDS-1;
- sədaqət üçün 3250 K-a qədər qızdırırıq Radiatorların ətrafında axan hava onları qızdırır və soyuyur. Sonra ucluqdan keçir, itələmə yaradır;
- qabığı məqbul temperaturlara qədər soyutmaq üçün - onun ətrafında bir ejektor qururuq, bu da eyni zamanda itələməni 30-50% artırır.Qapalı monolit nüvə enerji bloku ya işə salınmazdan əvvəl korpusda quraşdırıla bilər, ya da işə salınana qədər subkritik vəziyyətdə saxlanıla bilər və zəruri hallarda nüvə reaksiyasına başlamaq olar. Konkret olaraq - bilmirəm, bu mühəndislik işidir (və buna görə də həll edilə bilər). Beləliklə, bu açıq şəkildə ilk zərbə silahıdır, nənəyə getməyin.
Atom elektrik stansiyasının qapalı bloku elə hazırlana bilər ki, qəza zamanı zərbə zamanı dağılmaması təmin edilsin. Bəli, ağır olacaq -- amma hər halda ağır olacaq.Hipersəsə çatmaq üçün vahid vaxtda tamamilə qeyri-adekvat enerji sıxlığını işləyən mayeyə yönləndirmək lazımdır. 9/10 ehtimalı ilə, uzun müddət (saatlar / gün / həftələr) üçün mövcud materiallar bunu çəkməyəcək, deqradasiya dərəcəsi çılğın olacaq.
Və ümumiyyətlə, oradakı mühit aqressiv olacaq. Radiasiyadan qorunma ağırdır, əks halda bütün sensorlar/elektroniklər dərhal zibilliyə atıla bilər (istəyənlər Fukusimanı və sualları xatırlaya bilər: "Niyə robotlara təmizləmək göstərişi verilməyib?").
Və s ... Belə bir uşaq vunderkind xüsusilə "parıldayacaq". Nəzarət əmrlərini ona necə ötürmək olar (əgər orada hər şey tamamilə ekranlaşdırılıbsa) aydın deyil.
Nüvə elektrik stansiyası ilə etibarlı şəkildə yaradılmış raketlərə - Amerika dizaynına - TORY-II reaktorlu SLAM raketlərinə (1959) toxunaq.
Budur reaktorlu mühərrik:
SLAM konsepti təsir edici ölçülərə və kütləyə malik üç maşınlı aşağı uçan raket idi (27 ton, buraxılış gücləndiriciləri atıldıqdan sonra 20+ ton). Dəhşətli dərəcədə baha başa gələn aşağı uçan supersonik, bortda praktiki olaraq qeyri-məhdud bir enerji mənbəyinin mövcudluğundan maksimum istifadə etməyə imkan verdi, əlavə olaraq, nüvə hava reaktiv mühərrikinin vacib xüsusiyyəti işin səmərəliliyini artırmaqdır (termodinamik dövr) artan sürətlə, yəni. eyni fikir, lakin 1000 km / saat sürətlə çox daha ağır və ümumi mühərrik olardı. Nəhayət, 1965-ci ildə yüz metr yüksəklikdə 3M hava hücumundan müdafiə üçün toxunulmazlıq demək idi.
Mühərrik TORY-IIC. Aktiv zonada yanacaq çubuqları inkalo yanacaq birləşmələrində yığılmış, qoruyucu keramika qabığı ilə örtülmüş, UO2-dən hazırlanmış altıbucaqlı içi boş borulardır.
Belə çıxır ki, əvvəllər atom elektrik stansiyası ilə qanadlı raket konsepsiyası "bağlanmışdır". yüksək sürət konseptin üstünlükləri güclü idi və karbohidrogenlə işləyən rəqiblər zəifləyirdi.
- Köhnə Amerika raketi SLAM haqqında video
- Putinin təqdimatında göstərilən raket transonik və ya zəif səsdən sürətlidir (əlbəttə ki, videoda onun olduğuna inanmasanız). Lakin eyni zamanda, reaktorun ölçüsü, qrafitdən hazırlanmış radial neytron reflektoru da daxil olmaqla, 2 metrə qədər olan SLAM raketindən olan TORY-II ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə azaldı.
SLAM raketinin sxemi. Bütün sürücülər pnevmatikdir, idarəetmə avadanlığı radiasiyanı zəiflədən bir kapsuldadır.
Hətta diametri 0,4-0,6 metr olan reaktor qoymaq olarmı? Əsasən minimal reaktordan başlayaq - Pu239 blankı. Yaxşı nümunə belə bir konsepsiyanın həyata keçirilməsi Kilopower kosmik reaktordur, lakin burada U235 istifadə olunur. Reaktorun nüvəsinin diametri cəmi 11 santimetrdir! Plutonium 239-a keçsək, nüvənin ölçüləri daha 1,5-2 dəfə azalacaq.
İndi minimum ölçüdən mürəkkəbliyi xatırlayaraq əsl nüvə hava reaktiv mühərrikinə doğru addımlamağa başlayacağıq. Reaktorun ölçüsünə əlavə ediləcək ilk şey reflektorun ölçüsüdür - xüsusən Kilopower-da BeO ölçüsünü üç dəfə artırır. İkincisi, biz U və ya Pu blankından istifadə edə bilmərik - onlar sadəcə bir dəqiqə ərzində hava axınında yanacaqlar. 1000 C-ə qədər ani oksidləşməyə və ya mümkün keramika örtüyü olan digər nikel ərintilərinə müqavimət göstərən inkaloy kimi bir örtük lazımdır. Böyük miqdarda qabıq materialının nüvəyə daxil edilməsi lazımi miqdarda nüvə yanacağını dərhal bir neçə dəfə artırır - axırda nüvədə neytronların "məhsuldar olmayan" udulması indi kəskin şəkildə artıb!
Üstəlik, U və ya Pu-nun metal forması artıq uyğun deyil - bu materialların özləri odadavamlı deyillər (plutonium ümumiyyətlə 634 C-də əriyir), həm də metal qabıqların materialı ilə qarşılıqlı əlaqədədirlər. Yanacağı klassik UO2 və ya PuO2 formasına çeviririk - nüvədə materialın daha bir seyreltilməsini, indi oksigenlə əldə edirik.Nəhayət, reaktorun məqsədini xatırlayırıq. Onun vasitəsilə çoxlu hava vurmalıyıq, ona istilik verəcəyik. məkanın təxminən 2/3 hissəsini "hava boruları" tutacaq. Nəticədə nüvənin minimum diametri 40-50 sm (uran üçün), 10 sm berillium reflektoru olan reaktorun diametri isə 60-70 sm-ə qədər artır.
Bir hava nüvə reaktiv mühərriki diametri təxminən bir metr olan bir raketə itələnə bilər ki, bu da, yeri gəlmişkən, hələ də səslənən 0,6-0,74 m-dən kardinal olaraq böyük deyil, lakin yenə də həyəcan vericidir.
Bu və ya digər şəkildə, atom elektrik stansiyası saniyədə ~10^16 parçalanma ilə işləyən ~bir neçə meqavat gücündə olacaq. Bu o deməkdir ki, reaktor özü səthə yaxın bir neçə on minlərlə rentgendən, bütün raket boyu isə min rentgendən ibarət radiasiya sahəsi yaradacaq. Hətta bir neçə yüz kq sektor mühafizəsinin quraşdırılması bu səviyyələri çox azaltmayacaq, çünki. neytronlar və qamma kvantları havadan əks olunacaq və "müdafiədən yan keçəcək". Bir neçə saatdan sonra belə bir reaktor bir neçə (bir neçə onlarla) petabecquerel aktivliyi ilə ~ 10^21-10^22 atom parçalanma məhsulu istehsal edəcək, bu, hətta bağlandıqdan sonra da reaktorun yaxınlığında bir neçə min rentgen fonu yaradacaqdır. . Raket dizaynı təxminən 10^14 Bq-a qədər aktivləşdiriləcək, baxmayaraq ki, izotoplar ilk növbədə beta emitentləri olacaq və yalnız bremsstrahlung tərəfindən təhlükəlidir. Quruluşun özündən fon raket gövdəsindən 10 metr məsafədə onlarla rentgen şüalarına çata bilər.
Bütün bu çətinliklər belə bir raketin hazırlanması və sınaqdan keçirilməsinin mümkün ərəfəsində olan bir vəzifə olduğu barədə fikir verir. Radiasiyaya davamlı naviqasiya və idarəetmə avadanlığının bütün dəstini yaratmaq, hamısını kifayət qədər mürəkkəb şəkildə (radiasiya, temperatur, vibrasiya - və bütün bunlar statistika üçün) sınaqdan keçirmək lazımdır. İşləyən reaktorla uçuş sınaqları istənilən an yüzlərlə terrabecquereldən petabecquerel vahidlərinə buraxılmaqla radiasiya fəlakətinə çevrilə bilər. Fəlakətli vəziyyətlər olmasa belə, ayrı-ayrı yanacaq çubuqlarının depressurizasiyası və radionuklidlərin buraxılması çox ehtimal olunur.
Bütün bu çətinliklərə görə amerikalılar raketdən imtina etdilər nüvə mühərriki 1964-cü ildə SLAMTəbii ki, Rusiyada hələ də belə sınaqların keçirilə biləcəyi Novaya Zemlya sınaq poliqonu var, lakin bu, üç mühitdə nüvə silahı sınaqlarını qadağan edən müqavilənin ruhuna zidd olacaq (qadağa nüvə silahlarının sistematik çirklənməsinin qarşısını almaq üçün tətbiq edilib). radionuklidlərlə atmosfer və okean).
Nəhayət, maraqlıdır ki, Rusiya Federasiyasında kim belə bir reaktor hazırlaya bilər. Ənənəvi olaraq Kurçatov İnstitutu (ümumi layihə və hesablamalar), Obninsk FEI (eksperimental sınaq və yanacaq) və Podolskdakı Luç Elmi-Tədqiqat İnstitutu (yanacaq və material texnologiyası) ilkin olaraq yüksək temperatur reaktorlarına cəlb edilmişdir. Daha sonra NIKIET komandası belə maşınların dizaynında iştirak edir (məsələn, IGR və IVG reaktorları - RD-0410 nüvə raket mühərrikinin aktiv zonasının prototipləri). Bu gün NIKIET-in reaktorların (yüksək temperaturda qazla soyudulan RUGK, sürətli reaktorlar MBIR, ) layihələndirilməsi üzərində iş aparan konstruktorlar komandası var, IPPE və Luch isə müvafiq olaraq müvafiq hesablamalar və texnologiyalarla məşğul olmağa davam edir. Kurçatov İnstitutu son onilliklərdə daha çox nüvə reaktorları nəzəriyyəsinə doğru irəliləyib.
Xülasə edərək deyə bilərik ki, nüvə elektrik stansiyaları ilə hava reaktiv mühərrikləri olan qanadlı raketin yaradılması ümumiyyətlə mümkün bir işdir, lakin eyni zamanda son dərəcə bahalı və mürəkkəbdir, insan və enerji qüvvələrinin əhəmiyyətli səfərbərliyini tələb edir. maddi resurslar, mənə elə gəlir ki, bütün digər səslənən layihələrdən ("Sarmat", "Xəncər", "Status-6", "Avanqard") daha böyük ölçüdə. Çox qəribədir ki, bu səfərbərlik zərrə qədər də iz buraxmadı. Və ən əsası, bu cür silahların əldə edilməsinin (mövcud daşıyıcıların fonunda) nə faydası və onların çoxsaylı çatışmazlıqları - radiasiya təhlükəsizliyi məsələləri, yüksək qiymət, strateji silahların azaldılması müqavilələri ilə uyğunsuzluqdan necə üstün ola biləcəyi tamamilə anlaşılmazdır. .
Kiriyenko bu barədə Dövlət Dumasında bildirib ki, kiçik ölçülü reaktor 2010-cu ildən hazırlanır. O, Aya və Marsa uçuşlar üçün elektrik mühərriki olan kosmik gəmiyə quraşdırılmalı və bu il orbitdə sınaqdan keçirilməli idi.
Aydındır ki, oxşar cihaz qanadlı raketlər və sualtı qayıqlar üçün istifadə olunur.Bəli, bir atom mühərriki quraşdırmaq mümkündür və Mach 3 üçün qoç reaktivi olan qanadlı raket üçün illər əvvəl ştatlarda edilən 500 meqavatlıq mühərrikin 5 dəqiqəlik uğurlu sınaqları, ümumiyyətlə, bunu təsdiqlədi (Pluton layihəsi ). Dəzgah testləri, əlbəttə ki (mühərrik lazımi təzyiq / temperaturda hazırlanmış hava ilə "üfürüldü"). Bəs niyə? Nüvə pariteti üçün mövcud (və proqnozlaşdırılan) ballistik raketlər kifayətdir. Niyə istifadə etmək (və sınaqdan keçirmək) üçün potensial olaraq daha təhlükəli ("özlərinin") silahları yaratsın? Hətta Pluton layihəsində belə bir raketin öz ərazisi üzərində kifayət qədər yüksəklikdə uçması, yalnız düşmən ərazisinə yaxın olan sub-radar yüksəkliklərinə enməsi nəzərdə tutulurdu. Materialın temperaturu 1300 Selsidən yuxarı olan mühafizəsiz 500 meqavatlıq hava ilə soyudulmuş uran reaktorunun yanında olmaq çox yaxşı deyil. Düzdür, adı çəkilən raketlər (əgər onlar həqiqətən hazırlanırsa) Plutondan (Slam) daha az güclü olacaqlar.
2007-ci ildə Putinin təqdimatında nüvə stansiyası ilə birlikdə ən son qanadlı raketi göstərən animasiya videosu.
Bəlkə də bütün bunlar şantajın Şimali Koreya versiyasına hazırlıqdır. Biz təhlükəli silahlarımızı inkişaf etdirməyi dayandıracağıq - siz isə bizdən sanksiyaları götürürsünüz.
Nə həftədir - çinli patron həyat qaydasını pozur, rus bütün dünyanı təhdid edir.
Nüvə raket mühərriki - prinsipi nüvə reaksiyasına və ya radioaktiv parçalanmaya əsaslanan raket mühərriki, reaksiya məhsulları və ya hidrogen kimi başqa bir maddə ola bilən işçi mayeni qızdıran enerji buraxılır.
Fəaliyyətdən seçimlərə və prinsiplərə nəzər salaq...
Yuxarıdakı iş prinsipindən istifadə edən bir neçə növ raket mühərriki var: nüvə, radioizotop, termonüvə. Nüvə raket mühərriklərindən istifadə edərək, kimyəvi raket mühərriklərinin verə biləcəyindən daha yüksək xüsusi impuls dəyərləri əldə etmək mümkündür. Xüsusi impulsun yüksək dəyəri işçi mayenin tənəffüsünün yüksək sürəti ilə izah olunur - təxminən 8-50 km / s. Nüvə mühərrikinin itələmə qüvvəsi kimyəvi mühərriklərin gücü ilə müqayisə edilə bilər ki, bu da gələcəkdə bütün kimyəvi mühərrikləri nüvə mühərrikləri ilə əvəz etməyə imkan verəcək.
Tam dəyişdirmə üçün əsas maneə radioaktiv çirklənmədir. mühit nüvə raket mühərrikləri səbəb olur.
Onlar iki növə bölünür - bərk fazalı və qaz fazalı. Birinci tip mühərriklərdə parçalanan material inkişaf etmiş bir səthə malik çubuq birləşmələrinə yerləşdirilir. Bu, qaz halında olan işçi mayeni effektiv şəkildə qızdırmağa imkan verir, adətən hidrogen işçi maye kimi çıxış edir. Egzoz sürəti işçi mayenin maksimum temperaturu ilə məhdudlaşır ki, bu da öz növbəsində struktur elementlərinin maksimum icazə verilən temperaturundan birbaşa asılıdır və o, 3000 K-dən çox deyil. Qaz fazalı nüvə raket mühərriklərində parçalanan maddə qaz halındadır. İş yerində onun saxlanması elektromaqnit sahəsinin təsiri ilə həyata keçirilir. Bu tip nüvə raket mühərrikləri üçün struktur elementləri çəkindirici deyil, ona görə də işçi mayenin bitmə sürəti 30 km/s-dən çox ola bilər. Parçalanan materialın sızmasına baxmayaraq, birinci mərhələ mühərrikləri kimi istifadə edilə bilər.
70-ci illərdə. 20-ci əsr ABŞ və Sovet İttifaqında bərk fazada parçalanan materiala malik nüvə raket mühərrikləri aktiv şəkildə sınaqdan keçirildi. ABŞ-da NERVA proqramı çərçivəsində eksperimental nüvə raket mühərrikinin yaradılması proqramı hazırlanırdı.
Amerikalılar maye hidrogenlə soyudulmuş, qızdırılan, buxarlanan və raket başlığı vasitəsilə atılan qrafit reaktoru hazırladılar. Qrafitin seçilməsi onun temperatur müqavimətinə görə idi. Bu layihə üçün xüsusi impuls yaranan mühərrikin gücü 1100 kN olan itələmə gücü ilə kimyəvi mühərriklərin müvafiq göstərici xarakteristikasından iki dəfə çox olmalı idi. Nerva reaktoru Saturn V daşıyıcısının üçüncü mərhələsinin bir hissəsi kimi işləməli idi, lakin Ay proqramının bağlanması və bu sinif raket mühərrikləri üçün başqa tapşırıqların olmaması səbəbindən reaktor praktikada heç vaxt sınaqdan keçirilmədi.
Hazırda qaz fazalı nüvə raket mühərriki nəzəri inkişaf mərhələsindədir. Qaz fazalı nüvə mühərrikində plutoniumdan istifadə etmək nəzərdə tutulur, onun yavaş hərəkət edən qaz reaktivi soyuducu hidrogenin daha sürətli axını ilə əhatə olunur. Orbitalda kosmik stansiyalar MIR və ISS qaz fazalı mühərriklərin gələcək inkişafına təkan verə biləcək təcrübələr apardılar.
Bu gün deyə bilərik ki, Rusiya nüvə hərəkəti sistemləri sahəsində araşdırmalarını bir az da “dondurub”. Rusiya alimlərinin işi daha çox nüvə enerjisi daşıyıcı sistemlərinin əsas komponentlərinin və birləşmələrinin işlənib hazırlanmasına və təkmilləşdirilməsinə, həmçinin onların birləşdirilməsinə yönəlib. Bu sahədə gələcək tədqiqatların prioritet istiqaməti iki rejimdə işləməyə qadir olan atom elektrik stansiyalarının yaradılmasıdır. Birincisi, nüvə raket mühərrikinin rejimi, ikincisi isə kosmik gəminin bortunda quraşdırılmış avadanlığı gücləndirmək üçün elektrik enerjisi istehsal edən quraşdırma rejimidir.
Bu məqaləni fantastika yazıçılarının cəsarətli ideyalar irəli sürdükləri və alimlərin daha sonra onları həyata keçirmələri haqqında ənənəvi bir parça ilə başlamaq olar. Mümkündür, amma möhürlə yazmaq istəmirəm. Qatı və maye olan müasir raket mühərriklərinin nisbətən uzun məsafələrə uçuşlar üçün qeyri-qənaətbəxş göstəricilərdən daha çox olduğunu xatırlamaq daha yaxşıdır. Onlar sizə yükləri Yerin orbitinə çıxarmağa, Aya nə isə çatdırmağa imkan verir - hətta belə bir uçuş daha bahalı olsa da. Amma belə mühərriklərlə Marsa uçmaq artıq asan deyil. Onlara lazımi miqdarda yanacaq və oksidləşdirici verin. Və bu həcmlər qət ediləcək məsafə ilə düz mütənasibdir.
Ənənəvi kimyəvi raket mühərriklərinə alternativ elektrik, plazma və nüvə mühərrikləridir. Bütün alternativ mühərriklərdən yalnız bir sistem mühərrikin inkişaf mərhələsinə çatmışdır - nüvə (NRE). Sovet İttifaqında və ABŞ-da hələ 1950-ci illərdə nüvə raket mühərriklərinin yaradılması üzərində iş başladı. Amerikalılar belə bir elektrik stansiyasının hər iki variantı üzərində işlədilər: reaktiv və impuls. Birinci konsepsiya nüvə reaktorundan istifadə edərək işçi mayenin qızdırılmasını, sonra isə nozzilər vasitəsilə atılmasını nəzərdə tutur. NRE impulsu, öz növbəsində, kiçik miqdarda nüvə yanacağının ardıcıl partlayışları vasitəsilə kosmik gəmini hərəkətə gətirir.
Həmçinin ABŞ-da YARD-ın hər iki versiyasını birləşdirən Orion layihəsi icad edilmişdir. Bu belə edildi: gəminin quyruğundan təxminən 100 ton TNT tutumlu kiçik nüvə yükləri atıldı. Onların arxasında metal disklər atəşə tutulub. Gəmidən bir qədər aralıda yük partladı, disk buxarlandı və maddə müxtəlif istiqamətlərə səpələndi. Onun bir hissəsi gəminin gücləndirilmiş quyruq hissəsinə dəydi və onu irəli apardı. Zərbələri qəbul edən plitənin buxarlanması ilə itmə gücündə kiçik bir artım verilməli idi. Belə bir uçuşun vahid dəyəri faydalı yükün kiloqramı üçün cəmi 150 dollar olmalı idi.
Hətta sınaqlara da gəldi: təcrübə göstərdi ki, ardıcıl impulsların köməyi ilə hərəkət, eləcə də kifayət qədər gücə malik sərt lövhənin yaradılması mümkündür. Lakin Orion layihəsi perspektivsiz olduğu üçün 1965-ci ildə bağlandı. Bununla belə, bu, ən azı günəş sisteminə ekspedisiyalara icazə verə biləcək yeganə mövcud konsepsiyadır.
Prototipin qurulmasına qədər yalnız reaktiv YARD-a çatmaq mümkün idi. Bunlar Sovet RD-0410 və Amerika NERVA idi. Eyni prinsiplə işləyirdilər: "adi" nüvə reaktoru işçi maye qızdırılır, bu da nozzilərdən atıldıqda itələmə yaradır. Hər iki mühərrikin işçi mayesi maye hidrogen idi, lakin Sovet dövründə heptan köməkçi maddə kimi istifadə olunurdu.
RD-0410-un çəkisi 3,5 ton idi, NERVA demək olar ki, 34 verdi, lakin o, həm də böyük ölçülərə sahib idi: Sovet mühərriki üçün müvafiq olaraq 3,5 və 1,6 metrə qarşı uzunluğu 43,7 metr və diametri 10,5 metr idi. Eyni zamanda, Amerika mühərriki resurs baxımından Sovet mühərrikinə üç dəfə uduzdu - RD-0410 bir saat işləyə bilərdi.
Bununla belə, hər iki mühərrik vədinə baxmayaraq, Yer kürəsində də qaldı və heç yerə uçmadı. Hər iki layihənin (70-ci illərin ortalarında NERVA, 1985-ci ildə RD-0410) bağlanmasının əsas səbəbi puldur. Kimyəvi mühərriklərin xüsusiyyətləri nüvə mühərriklərindən daha pisdir, lakin eyni faydalı yükə malik nüvə raket mühərriki olan bir gəminin bir dəfə buraxılmasının qiyməti, eyni Soyuz-un raket mühərriki ilə buraxılmasından 8-12 dəfə çox ola bilər. Və bu, nüvə mühərriklərini praktik istifadə üçün yararlı hala gətirmək üçün lazım olan bütün xərcləri nəzərə almadandır.
“Ucuz” Şattlların istismardan çıxarılması və son zamanlar kosmik texnologiyada inqilabi sıçrayışların olmaması yeni həllər tələb edir. Bu ilin aprelində Roskosmosun o vaxtkı rəhbəri A.Perminov tamamilə yeni NRE-ni hazırlayıb istifadəyə vermək niyyətində olduğunu bildirdi. Roskosmosun fikrincə, bu, bütün dünya astronavtikasında "vəziyyəti" kökündən yaxşılaşdırmalıdır. İndi kosmonavtikanın növbəti inqilabçılarının kim olacağı bəlli oldu: FSUE “Keldysh Center” NRE-nin inkişafı ilə məşğul olacaq. CEO müəssisə A. Koroteev artıq ictimaiyyəti sevindirdi ki ilkin dizayn yeni YARD üçün kosmik gəmi gələn il hazır olacaq. Mühərrikin dizaynı 2019-cu ilə qədər hazır olmalıdır, sınaqlar isə 2025-ci ilə planlaşdırılır.
Kompleks TEM - nəqliyyat və enerji modulu adlandırıldı. O, qazla soyudulan nüvə reaktorunu daşıyacaq. Birbaşa hərəkət hələ qərar verilməyib: ya RD-0410 kimi reaktiv mühərrik, ya da elektrik raket mühərriki (EP) olacaq. Bununla belə, sonuncu tip hələ də dünyanın heç bir yerində kütləvi şəkildə istifadə edilməmişdir: onlarla yalnız üç kosmik gəmi təchiz edilmişdir. Amma reaktorun təkcə mühərriki deyil, bir çox başqa aqreqatları da gücləndirə bilməsi, hətta bütün TEM-i kosmik elektrik stansiyası kimi istifadə etməsi EJE-nin xeyrinə danışır.
İşçi mayenin ya bir maddə (məsələn, hidrogen) olduğu, nüvə reaksiyası və ya radioaktiv parçalanma zamanı ayrılan enerji ilə və ya birbaşa bu reaksiyaların məhsulları ilə qızdırılan raket mühərriki. Fərqləndirmək…… Böyük ensiklopedik lüğət
İşçi mayenin ya nüvə reaksiyası və ya radioaktiv parçalanma zamanı ayrılan enerji ilə, ya da birbaşa bu reaksiyaların məhsulları ilə qızdırılan bir maddə (məsələn, hidrogen) olduğu raket mühərriki. İçində …… ensiklopedik lüğət
nüvə raket mühərriki- 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
- (NRE) radioaktiv parçalanma və ya nüvə reaksiyası zamanı buraxılan enerji hesabına təkan verən raket mühərriki. NRE-də baş verən nüvə reaksiyasının növünə görə, radioizotop raket mühərriki təcrid olunur, ... ...
- Enerji mənbəyi nüvə yanacağı olan (YARD) raket mühərriki. Nüvə reaktoru olan YARD-da. Zəncirvari nüvə reaksiyası nəticəsində ayrılan istilik işçi mayeyə (məsələn, hidrogen) ötürülür. Nüvə reaktorunun nüvəsi ......
Bu məqalə vikiləşdirilməlidir. Zəhmət olmasa, məqalələrin formatlaşdırılması qaydalarına uyğun formatlaşdırın. Nüvə yanacağının duzlarının homojen məhlulu üzərində nüvə raket mühərriki (İngilis ... Wikipedia
Nüvə raket mühərriki (NRE) reaktiv təkan yaratmaq üçün nüvə parçalanması və ya birləşmə enerjisindən istifadə edən bir raket mühərriki növüdür. Onlar əslində reaktivdirlər (nüvə reaktorunda işləyən mayenin qızdırılması və qazın çıxarılması ... ... Wikipedia
Enerji mənbəyi və işçi mayesi avtomobilin özündə olan reaktiv mühərrik. Raket mühərriki süni Yer peykinin orbitinə faydalı yük çıxarmaq və ondan istifadə etmək üçün praktiki olaraq mənimsənilmiş yeganə mühərrikdir ... ... Wikipedia
- (RD) Öz işi üçün yalnız hərəkət edən nəqliyyat vasitəsində (təyyarə, yer, sualtı) ehtiyatda mövcud olan maddələr və enerji mənbələrindən istifadə edən reaktiv mühərrik. Beləliklə, hava reaktiv mühərriklərindən fərqli olaraq (Bax ... ... Böyük Sovet Ensiklopediyası
İzotop raket mühərriki, kimyəvi maddələrin radioaktiv izotoplarının parçalanması enerjisindən istifadə edən nüvə raket mühərriki. elementləri. Bu enerji işləyən mayenin qızdırılmasına xidmət edir və ya çürümə məhsulların özləri işləyən mayedir, ... ... Böyük ensiklopedik politexnik lüğət
