Нуклеарна мотори за вселенски бродови

Русија беше и се уште е лидер во областа на просторот нуклеарна енергија. Искуство во проектирање, изградба, пуштање во работа и функционирање на леталото опремен со нуклеарни извори на енергија се организации како што се на ЦРС "енергија" и "Роскосмос". Нуклеарна мотор овозможува да работат на авиони за многу години, што ги прави повеќе практичната соодветност постојано.

историски рекорд

Употреба на нуклеарната енергија во просторот повеќе не е измислен во 70-тите години на минатиот век. Првата нуклеарна мотори во 1970-1988 беа лансирани во вселената и успешно се користи во просторот возила (SV) набљудувања на "американско-А". Тие се применуваат на термоелектричната систем на нуклеарна централа (Козлодуј) "Бак" електрична енергија од 3 kW.

Во 1987-1988 двата уреди "плазма-А" со thermionic Козлодуј "Топаз" 5 kW е лет на тестирање простор, за време на кој беше спроведен првиот моќ електричен погон (ЕРЕ), од изворот на нуклеарната енергија.

Комплекс од домашен тестирање на нуклеарни thermionic нуклеарна инсталација "Yenisei" моќ од 5 kW. Врз основа на овие технологии развиени проекти thermionic капацитет нуклеарна од 25-100 kW.

МБ "Херкулес"

ЦРС "Енергетика" во 70-тите започна научни и практични истражувања, чија цел беше да се создаде моќна нуклеарна простор мотор за interorbital затегнување (MB) "Херкулес". Работа доведе до основата за многу години од нуклеарната електричен погон (YAERDU) со капацитет thermionic нуклеарната енергија на неколку - стотици киловати и капацитет електричен погон единица на десетици до стотици киловати.

Дизајн параметри MB "Херкулес":

• корисна електрична енергија на нуклеарната енергија - 550 kW;
• специфичен импулс на електричен погон - 30 km / s;
• Електричен погон удар - 26 H;
• на изворот на нуклеарна централа и електричен погон - 16,000 часа;
• Работното тело на електричен погон - Xenon;
• тежина (сув) затегнување - 14,5-15,7 t, вклучувајќи Nei - 6,9 тони.

современи

Во XXI век тоа е време да се создаде нова нуклеарна моторот за простор. Во октомври 2009 година, на состанокот на новиот руски проектот "Креирање на транспортот и енергијата модул со инсталација за мегават-класа на нуклеарна сила" на Европската комисија беше официјално одобрен од страна на Претседателскиот совет за модернизација и технолошки развој на руската економија. се водечки програмерите:

• Реактор фабрика - АД "NIKIET".
• Нуклеарна централа со гасна турбина коло моќ конверзија, врз основа на мотори на електричен погон и јонски electrorocket YAERDU воопшто - SSC "истражувачки центар. М. В. Keldysha ", кој исто така е одговорен за организација на програмата за развој на транспортот и енергијата модул (ТЕМ) како целина.
• ЦРС "Енергетика" како општо ТЕМ дизајнер мора да се развива автоматска машина со овој модул.

Карактеристики на нова инсталација

Нови нуклеарни моторот за простор Русија планира да почне со комерцијална работа во текот на следните неколку години. Проектирани карактеристики на гасната турбина YAERDU по. реактор реактор користи гас ладење брзо одгледувачот, температурата на работната течност (мешавина од Тој / XE) пред турбина - 1500 K, ефикасноста на конвертирање на топлинска енергија во електрична енергија - 35%, радијатор-тип на кулер - капка по капка. Единица за тежина (реактор, заштита од зрачење, како и систем конверзија, но без ладење емитер) - 6800 кг.

Простор нуклеарни мотори (нуклеарната енергија, нуклеарната енергија, заедно со EPS) планираат да го користите:

• Како дел од идните вселенски летала.
• Како извори на електрична енергија за енергетски интензивни системи и вселенски летала.
• За да се реши на првите два проблеми во модулот транспорт и енергија да се обезбеди испорака на тешки electrorocket вселенски бродови и возила на работните орбита и понатаму долгорочно снабдување со енергија на опремата.

Принципот на работа на нуклеарна мотор

Врз основа или врз синтезата на јадра или на користење на енергијата фисија на нуклеарно гориво за да се формира авион нафрли. Разлика инсталација пулсот-експлозивни и течност типови. Експлозијата фабрика емитува во вселената минијатурни атомски бомби кои детонирачките неколку метри подалеку, експлозијата се наметнува на бродот напред. Во пракса, овие уреди не се користат.

Течни погонски мотори, од друга страна, веќе долго време се развиени и тестирани. Назад во 60-тите, Советскиот специјалисти дизајниран работен модел RD-0410. Овие системи се развиени во САД. нивниот принцип се базира на греење на течноста нуклеарна мини-реактор, тоа се претвора во пареа и формира авион поток, која турка на вселенско летало. Иако уредот се нарекува течност како течност, обично се користи водород. Друга цел на нуклеарните системи простор - напојува електрични одборот мрежа (опрема) бродови и сателити.

Тешки телекомуникациски уреди глобалниот простор комуникација

Во моментов се работи на нуклеарно мотори за простор кој ќе се користи во вселената комуникации тешки апарати работа. ЦРС "Енергија" биле извршени студии и дизајни на глобалната просторот комуникациски систем е економски конкурентни со евтини мобилен телефон кој требаше да се постигне трансфер на "телефонска централа" од Земјата во вселената.

Сите предуслови за нивното создавање се:

• речиси целосно пополнување на геостационарна орбита (GEO) оперативни сателити и пасивни на;
• исцрпување на фреквенција ресурси;
• позитивно искуство на создавање и комерцијална експлоатација на информации геостационарните сателити "Јамал".

Кога ќе се создаде платформа "Јамал", нови технички решенија биле 95%, со што се овозможи такви уреди за да стане конкурентна на светскиот пазар на просторот услуги.

Се претпоставува Замена на модулите со технолошки комуникациска опрема на секои седум години. Тоа ќе се создаде систем на мулти-3-4 тешки сателити во геостационарна орбита со зголемување на електрична енергија се консумира од нив. Првично, леталото се дизајнирани врз основа на соларна енергија 30-80 kW. Следниот чекор ќе употребат нуклеарно мотори со 400 kW до една година во режим на сообраќај (за испорака на основните модул GSO) и 150-180 kW во проширен режим на работа (барем 10-15 години) како извор на енергија.

Нуклеарна мотори во antimeteoritnoy заштити Земјата систем

Завршено RKK "Енергетика" во дизајн истражување доцните 90-ти покажа дека во креирањето на antimeteoritnoy одбранбен систем на Земјата од јадрата на комети и астероиди нуклеарна централа и YAERDU може да се користат за:

1. Креирање на систем за следење на траектории на астероиди и комети кои излегуваат во Земјината орбита. За овој предлог да се организира посебна летала опремени со оптички и радарска опрема за откривање на опасни предмети, пресметување на параметри на нивните траектории и основно проучување на нивните карактеристики. систем нуклеарна простор мотор со двоен режим на thermionic NPI капацитет од 150 kW може да бидат вклучени. Нејзиниот живот треба да биде најмалку 10 години.
2. Тестовите на влијание (термонуклеарна експлозија уред) за безбедно астероид депонија. YAERDU моќ испорака на апаратурата за испитување на астероид-полигон зависи од масата на испорачаната носивост (150-500 kW).
3. Испорака на стандард изложеност значи (пресретнувачи на вкупната маса на 15-50 тони) за приближување на опасен објект светот. Потребен нуклеарна џет мотор капацитет од 1-10 MW за испорака на опасен астероид задолжен термонуклеарна, површината на која експлозија поради авион астероид материјал во можност да го одбие од опасна патека.

Испорака на опрема за истражување во длабока простор

Испорака на научна опрема вселенски објекти (далечни планети, периодични комети, астероиди) може да се врши со користење на простор-базирани фази LRE. Користете нуклеарни мотори за вселенски летала е целисходно, кога се ставаат на излез на задачата во орбита на вселенско тело на сателитот, директен контакт со небеско тело, изборот на материјал, мостри и други истражувања кои бараат зголемување на маса истражувачки комплекс, вклучувањето на слетување и полетување фази.

параметри мотори

Нуклеарна мотор за истражување комплекс летала ќе се прошири на "Start прозорец" (заради контролирано испуштање на работниот брзината на телото), кои се поедноставува планирање и ги намалува трошоците на проектот. Студии спроведени од страна на ЦРС "Енергија", покажа дека YAERDU 150 kW, со траење до три години е ветувачки средство за доделување на модули во вселената астероидниот појас.

Во исто време на испорака на истражување единица во орбитата на далечни планети од Сончевиот систем има потреба од зголемување на ресурсите, нуклеарна инсталација до 5-7 години. Тоа е докажано дека комплексот YAERDU со капацитет од околу 1 MW, како дел од истражувањето ќе им овозможи на леталото забрзана испорака за 5-7 години во орбита вештачки сателит повеќето далечни планети, планетарен Роверс на површината на природните сателити на овие планети, и испорака на теренот Земјата со комети, астероиди, Меркур и сателити на Јупитер и Сатурн.

Еднократно лифт (MB)

Еден од најважните начини за подобрување на ефикасноста на транспортот во вселената е еднократно елементи на транспортниот систем. Нуклеарна моторот за леталото моќност од најмалку 500 kW ви овозможува да креирате еднократно забавува, а со тоа значително подобрување на ефикасноста на мулти-ниво простор транспортен систем. Особено корисни за таков систем во програмата се обезбеди голем годишен товарниот сообраќај. Еден пример ќе биде на програмата на Месечината истражување со создавање и одржување на екипаж база постојано се зголемува и експериментални технолошко-индустриските комплекси.

За пресметка на прометот

Според ЦРС дизајн студии "Енергија", изградба на база на Месечината треба да бидат доставени модули со тежина од околу 10 тони, орбитата на Месечината -. 30 m Вкупно товар од Земјата во изградба на човечки екипаж на Месечината база и посети на Месечината орбиталната станица се проценува на 700-800 тони и годишен товарниот сообраќај за работа и развој на база - 400-500 м.

Сепак, принципот на нуклеарната моторот не му дозволува на товарен брод за да ги растера брзо. Поради долгото време на транспорт и според тоа, значително време наоѓање на товар радијација ремени не сите товар може да бидат доставени со користење реморкери со нуклеарно моторот. Затоа, карго кои може да бидат обезбедени врз основа на YAERDU проценува дека само 100-300 тони / годишно.

економската ефикасност

Како критериум на економската ефикасност меѓу-орбита транспортен систем не е препорачливо да се користи вредноста на единица трошок на транспорт по единица маса на корисниот товар (GHG) од површината на Земјата во целната орбита. ЦРС "Енергија" економски и математички модел, кој ги зема во предвид главните компоненти на трошоците во транспортниот систем е развиена од:

• создавање и отстранување на орбитата затегнување единици;
• за купување на оперативниот нуклеарен објект;
• оперативните трошоци, како и за R & D и можните трошоци капитални расходи.

параметри цена зависи од оптимални параметри на MB. Со користење на овој модел е општа и компаративна исплатливоста на употреба на еднократно затегнување врз YAERDU капацитет од околу 1 MW и една решителна врз основа на напредни течни ракетни мотори во програмата за да се обезбеди испорака од Земјата до орбита надморска височина од 100 км вкупно товар тежина од 100 тони / годишно на Месечината. При користење на истиот засилувач капацитет еднаков должност "Протон-М" и dvuhpuskovoy изградба коло на транспортен систем специфични превозот на трошоците по единица маса на носивост користење затегнување врз основа на нуклеарна моторот ќе биде три пати помала отколку кога се користи за еднократна употреба врз основа на реморкери со течни ракетни мотори од типот ММ-3.

заклучок

Ефективни нуклеарен погон за простор придонесува за решавање на еколошките проблеми на земјата, на летот на човекот на Марс, создавање на систем на безжичен пренос на енергија во просторот, спроведувањето на сигурносно подобрена погреб во вселената високо опасни радиоактивни отпад земјата на нуклеарната енергија, создавање на човечки екипаж на Месечината база и комерцијален развој на месечината, за да се обезбеди заштита на Земјата од астероиди и комети опасност.