Атомный буксир
2 сентября 2016
Цитата:
Привычные нам жидкостные реактивные ракеты в будущем применяться не будут. Например, самый мощный российский двигатель РД-170 за секунду работы расходует 2,5 тонны керосина и жидкого кислорода! За несколько минут работы четыре таких двигателя в составе первой ракеты-носителя «Энергия» расходуют 1200 тонн топлива. Сколько же пришлось бы возить с собой топлива какому-нибудь «Энтерпрайзу» из сериала «Звездный путь» для дальних рейсов! Он должен бы представлять собой один огромный топливный бак.
Фантасты, впрочем, сами предлагали решения. Звездолет прямого луча в «Часе Быка» Ефремова или варп-двигатели в более поздних произведениях обеспечивали превышение скорости света на несколько порядков за счет искривления пространства, благодаря чему и получили общее название «варп-привод» (по-английски «warp» означает искривление).
Применение «атомного буксира» откроет дорогу для регулярных полетов к Марсу и другим планетам Солнечной системы. Принцип работы ядерного ракетного двигателя основан на той же идее, что и обычный, но реактивная струя здесь получается не при сгорании топлива, а из превращающейся в пар жидкости — обычно это сжиженный водород, который нагревается энергией ядерного реактора. Начало разработкам такого двигателя в СССР было положено в 1947 году Виталием Иевлевым, в то время студентом МАИ, который позже принял участие в создании жидкостных ракетных двигателей. Идею поддержали Мстислав Келдыш, Сергей Королев и Игорь Курчатов. Практические работы начались в 1955 году, и в 1978 году первый реактор двигательной установки был запущен.
Аналогичными разработками занимались и в США. Здесь программа по созданию ядерного ракетного двигателя NERVA стартовала в 1952-м и завершилась в 1972 году. Несмотря на то что руководство американского космического агентства NASA считало, что двигатель полностью готов к установке на корабли, администрация президента Ричарда Никсона решила сократить финансирование космических программ и в итоге этот проект не был доведен до стадии практического использования.
Рассматривалась и другая схема использования атомной энергии. В импульсном ядерном двигателе тягу создает сила взрывов атомных зарядов с частотой около одного раза в секунду. Ударная волна приходит на металлический диск отражателя и создает реактивную силу.
|
Цитата:
Сегодня развитие ядерных двигательных установок продолжается на новом витке. В разрабатываемой сейчас ядерной энергодвигательной установке рабочим телом становится ионизированный инертный газ. Его частицы ускоряются в электростатическом поле, которое образуется с помощью ядерного реактора, и создают реактивную тягу.
Разработка такой ядерной энергодвигательной установки началась в России в 2009 году, когда комиссия по модернизации и технологическому развитию экономики России при Президенте РФ приняла решение о реализации проекта создания транспортно-энергетического модуля на основе ЯЭДУ. Пока задачей такого модуля может быть доставка грузов, выведенных на низкую околоземную орбиту (160–2000 км) обычными ракетами, и буксировка их на более высокие орбиты, в том числе геосинхронную, где спутник находится над одной и той же точкой поверхности планеты — на высоте 35 784 метра от уровня моря. Но в перспективе задачей таких транспортных модулей должна стать буксировка грузов и пассажиров к другим планетам.
Реализацией проекта занимается группа предприятий сразу двух ведомств — «Роскосмоса» и «Росатома», со многими предприятиями которых сотрудничает банк ВТБ. Конструкцию реакторной установки мощностью в один мегаватт разрабатывает Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники (НИКИЭТ) им. Н.А. Доллежаля, входящий в госкорпорацию «Росатом». При создании установки пришлось решать много сложнейших проблем, и в итоге в конструкции применяются принципиально новые технологии. Таким образом, этот «буксир» не только будет сам перемещать грузы в космосе, но и еще до своего практического применения стимулирует развитие нескольких отраслей российских высокотехнологических отраслей.
Сердце атомного буксира – ядерная энергетическая установка мегаваттного класса, разработку которой ведет Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники (НИКИЭТ) им. Н. А. Доллежаля © НИКИЭТ Например, для подачи топлива в реактор созданы трубки из сплава на основе тугоплавкого молибдена. Для достижения максимально возможных характеристик они монокристаллические, то есть вся деталь является единой структурой, поэтому она стала намного прочнее, дольше служит и лучше переносит высокие температуры. А в ЯЭДУ они очень высокие, до 1500 °К. Для повышения эффективности должны использоваться соединения урана с более высоким содержанием изотопа 235. Увеличенное тепловыделение также потребовало разработки системы охлаждения. В отличие от земных АЭС, в космосе нельзя отводить тепло с помощью воды, поэтому в качестве холодильника используются огромные излучающие поверхности, а для отвода тепла — смесь гелия и ксенона. Площадь поверхностей для теплоотвода в несколько раз превышает габарит самой установки, поэтому общий размер корабля с ЯЭДУ более 70 метров.
|
Цитата:
Реактор может быть не только двигателем, но и источником энергии для спутников или космического корабля в дальнем полете — это также одна из проблем, которые сейчас сдерживают развитие космонавтики. При удалении от Солнца энергии от фотоэлементов уже недостаточно. Поэтому некоторые американские космические корабли в качестве источника электричества использовали топливные элементы, а не солнечные батареи, как советские «Союзы» или МКС. Сотрудничество «Роскосмоса» и «Росатома» помогает решить и эту проблему. Разрабатываемая ЯЭДУ рассчитана на работу в течение 10 лет, поэтому вполне способна обеспечить перелет к Марсу и обратно всего за полтора месяца вместо полутора лет! По планам, в 2018 году уже должен быть готов первый рабочий образец ЯЭДУ, и директор НИКИЭТ Юрий Драгунов уверен, что планы будут выполнены.
|
http://vtbrussia.ru/tech/atomnyy-buksir/
В советской дилогии «Москва—Кассиопея» и «Отроки во Вселенной» герои путешествовали на "Звездолете Аннигиляционном Релятивистском Ядерном». С аннигиляцией поспешили - для неё необходимо антивещество, которое мы пока не умеем хранить , и которое служит основой варп-привода «Энтерпрайза». Зато слово «ядерный» оказалось пророческими, эти двигательные системы разрабатываются уже сейчас. Впрочем, в СССР уже приближалась к финалу разработка ядерного реактивного двигателя, но широкой публике это не было известно.
Похоже, фантасты шестидесятых годов не такие уж и фантасты.:aga:
|
