Nuclear motori spaceships

Krievija ir bijusi un joprojām ir līderis jomā kodolenerģijas kosmosa jaudu. Pieredze projektēšanā, būvniecībā, ekspluatācijā un ekspluatācija kosmosa aprīkota ar kodolspēkstaciju avotiem ir organizācijas, piemēram, RSC "Enerģija" un "Roskosmos". Kodolenerģija dzinējs ļauj darboties lidmašīnas daudzus gadus, padarot tos daudz praktisko piemērotību atkārtoti.

vēsturisks ieraksts

Kuru izmantošana kodolenerģijas telpā vairs nav fantastikas 70-tajos gados pagājušajā gadsimtā. Pirmie kodolenerģiju motori 1970-1988 tika palaists kosmosā un veiksmīgi izmantota kosmosa transportlīdzekļu (sv) novērojumiem "US-A". Tos piemēro termo sistēmai kodolspēkstacijas (AES) "Buck" elektroenerģijas 3 kW.

In 1987-1988 divas ierīces "Plazmas A" ar termokatodu AES "Topaz" 5 kW ir lidojums testēšana telpa, kurā vara elektriskā dzinējspēka (ERE) no kodolenerģijas avota pirmo reizi tika īstenota.

Komplekss zemes kodolenerģijas testēšanas termokatodu kodoliekārta "Jeņiseja" jauda 5 kW. Pamatojoties uz šīm tehnoloģijām izstrādātajiem projektiem termokatodu kodolenerģijas jaudu 25-100 kW.

MB "Hercules"

RSC "Enerģija", kas 70. gados sāka zinātniskus un praktiskus pētījumus, kuru mērķis bija izveidot spēcīgu kodolenerģētikas kosmosa dzinēju interorbital velkonis (MB) "Hercules". Darbs noveda pie pamatu daudzu gadu kodolenerģijas elektrisko dzinēja (YAERDU) ar termokatodu atomelektrostacijas jaudu pāris - simtiem kilovatiem un elektrisku dzinējspēka vienības jaudu desmitiem līdz simtiem kilovatu.

Dizains parametri MB "Hercules":

• noderīga elektriskā jauda kodolenerģijas - 550 kW;
• īpatnējais impulss elektriskā dzinējspēka - 30 km / s;
• Electric vilces vilces - 26 H;
• resursu AES un elektrisko piedziņu - 16000 stundas;
• strādā ķermeņa elektrisko piedziņu - ksenona;
• svars (sauss) velkonis - 14,5-15,7 t, ieskaitot NEI - 6.9 tons.

mūsdienu

XXI gadsimtā, ir pienācis laiks, lai izveidotu jaunu kodolieroču dzinēju telpā. 2009. gada oktobrī sanāksmē Komisijas jaunās Krievijas projekta "Radīšanas transporta un enerģijas modulis ar megavatu klases uzstādīšanu kodolenerģijas" ir oficiāli apstiprinājusi prezidenta padome modernizācijas un tehnoloģiskās attīstības Krievijas ekonomikas. ir vadošie izstrādātāji:

• Reaktors augu - AS "NIKIET".
• Atomelektrostacija ar gāzes turbīnas jaudas pārveidošanas shēma, pamatojoties uz elektrisko dzinēju motoru un jonu electrorocket YAERDU vispār - VAS "Research Center. M. V. Keldysha ", kas ir atbildīga par organizāciju programmas attīstības transporta un enerģijas moduli (TEM) kopumā arī.
• RSC "Enerģija" kā vispārēju TEM dizainers ir jāizstrādā automātiskā mašīna ar šo moduli.

Raksturojums jauno iekārtu

Jaunu kodolenerģijas dzinējs kosmosa Krievijā plāno uzsākt komerciālu darbību tuvāko gadu laikā. Plānotā raksturojums gāzes turbīnu YAERDU turpmāk. Reaktors izmantota gāzes atdzesēts ātri audzētājs reaktors, temperatūra darba šķidrumam (maisījums He / Xe) pirms turbīnas - 1500 K, efektivitāti pārvēršot siltuma enerģiju elektroenerģiju - 35%, radiators-type cooler - pilienu. Unit Svars (reaktors, aizsardzība pret radiāciju, un pārveidošanas sistēmu, bet bez dzesēšanas emitera) - 6800 kg.

Kosmosa kodolenerģiju dzinēji (kodolenerģija, kodolenerģija, kopā ar EPS) plāno izmantot:

• Kā daļu no nākotnes kosmosa kuģos.
• Kā elektroenerģijas avotiem par energoietilpīgu sistēmu un kosmosa.
• Lai atrisinātu pirmās divas problēmas transporta un enerģijas moduli, lai nodrošinātu piegādi smago electrorocket spaceships un transportlīdzekļus uz darba orbītā, un turpmākai ilgtermiņa energoapgādes iekārtu.

Par darbības kodolenerģijas dzinēja princips

Pamatojoties nu uz sintēzi kodolu vai izmantošanu enerģijas skaldīšana kodoldegvielas lai veidotu reaktīvo vilci. Izceliet uzstādīšana impulsa sprāgstvielu un šķidruma veidu. Blast augu izstaro kosmosā miniatūras atomu bumbas, kas detonējošās pāris metru attālumā, domnas uzstāja kuģi uz priekšu. Praksē šādas ierīces netiek izmantotas.

Šķidrās virzošie dzinēji, no otras puses, jau sen ir izstrādāta un pārbaudīta. Atpakaļ 60s padomju speciālisti ir izstrādājuši praktiski modelis RD-0410. Šīs sistēmas ir izstrādātas Amerikas Savienotajās Valstīs. To princips ir balstīts uz apkuri no šķidrā kodolenerģijas mini-reaktorā, tā tiek pārvērsta tvaikā un veido strūklas, kas nospiež kosmosa. Lai ierīce sauc šķidrums kā darba šķidrumu, parasti ūdeņradis tiek izmantots. Vēl viens kosmosa kodolenerģijas sistēmu mērķis - darbina elektriskā borta tīkla (iekārtu) kuģu un satelītu.

Smagie telekomunikāciju ierīces Pasaules kosmosa komunikācija

Šobrīd ir uzsākts darbs pie kodolenerģijas dzinēju telpā, kas tiks izmantotas smagā aparatūra kosmosa sakariem. RSC "Energia" ir veikta pētījumus un projektus globālās kosmosa sakaru sistēma ir ekonomiski konkurētspējīgs ar lētu mobilo telefonu, kas bija paredzēts, lai sasniegtu nodošanu "telefona centrāles" no Zemes kosmosā.

Par to izveides priekšnoteikumi ir šādi:

• gandrīz pilns piepildīšana ģeostacionārās orbītas (geo) satelītu darbības un pasīvi;
• izsīkums frekvenču resursu;
• pozitīvā pieredze izveidošanas un informācijas ģeostacionāro pavadoņu "Jamalas" komerciālu izmantošanu.

Kad jūs izveidot "Jamalas" platformu, jauni tehniskie risinājumi ir 95%, kas šādas ierīces ļāva kļūt konkurētspējīgi pasaules tirgū kosmosa pakalpojumus.

Tiek pieņemts nomaiņu moduļiem ar tehnoloģisko sakaru iekārtu aptuveni ik pēc septiņiem gadiem. Tas radītu sistēmu, multi-3-4 smago satelītus ģeostacionārā orbītā ar ar elektroenerģiju patērē to pieaugumu. Sākotnēji kosmosa kuģis ir izstrādāti, pamatojoties uz saules enerģijas 30-80 kW. Nākamais solis būs izmantot kodolmateriālus dzinējus 400 kW ar līdz vienam gadam no transporta veida (par piegādi pamata modulis gso) un 150-180 kW paplašinātā darbības režīmā (vismaz 10-15 gadi), kā enerģijas avots.

Nuclear dzinēji antimeteoritnoy aizsargāt Zemes sistēmas

Pabeigts RKK "Enerģija", kas ar 90 vēlu dizaina pētījumi ir parādījuši, ka, veidojot antimeteoritnoy Zemes aizsardzības sistēmu no kodoliem komētas un asteroīdiem atomelektrostacijas un YAERDU var izmantot, lai:

1. Izveidojot sistēmu, lai novērotu trajektorijas asteroīdu un komētu, kas šķērso Zemes orbītu. Lai tas ierosināts organizēt īpašu kosmosa kuģi, kas aprīkots ar optisko un radara iekārtu noteikšanai bīstamus priekšmetus, aprēķinot parametrus trajektorijām un primāro pētījumu par to būtību. Sistēma kodolenerģijas telpa dzinējs ar dual-mode termokatodu NPI jaudu 150 kW, var tikt iesaistīti. Viņas dzīve ir jābūt vismaz 10 gadus.
2. Testi ietekmes (kodoltermiskā eksplozija ierīce) uz poligona drošai asteroīda. YAERDU jauda piegāde Testa iekārtas uz asteroīds-daudzstūris ir atkarīgs no masas piegādāto lietderīgās slodzes (150-500 kW).
3. Piegāde standarta iedarbības nozīmē (kolektoru kopējā masa ir 15-50 tonnas) par tuvojošos uz bīstamu objektu pasaulē. Pieprasīt kodolenerģiju reaktīvo dzinēju jaudu 1-10 MW piegāde uz bīstamu asteroīdu kodoltermiskā maksas, virsmu, kuru eksplozijas dēļ reaktīvo asteroīdu materiālu, kas spēj noraidīt no bīstamu ceļu.

Piegāde pētniecības iekārtu dziļi kosmosā

Piegāde zinātniskās iekārtas kosmosa objektiem (tālu planētu, periodisku komētām, asteroīdiem), var veikt, izmantojot kosmosa balstītu LRE posmos. Use kodolieroču dzinēji kosmosa transportlīdzekļos ir lietderīgi, ja likts uz uzdevumu izejas riņķo debess ķermeni no satelīta, tieša saskare ar debess ķermeņa, atlase materiāla paraugu un citu pētījumu nepieciešama masveida palielināt pētniecības kompleksu, iekļaut nolaišanās un pacelšanās posmos.

parametri dzinēji

Kodolenerģija dzinējs kosmosa pētniecības kompleksa būs paplašināt "loga sākuma" (sakarā ar kontrolētu novadīšanu no darba ātruma ķermeņa), kas vienkāršo plānošanu un samazina izmaksas projekta. Pētījumi, ko veic RSC "Energia", parādīja, ka YAERDU 150 kW ar līdz pat trim gadiem, ir daudzsološa līdzeklis sniegt moduļu telpu asteroīdu joslā.

Tajā pašā laikā, piegāde pētniecības vienība pie orbītas tālu planētu no Saules sistēmas prasa resursu pieaugums kodoliekārtas līdz 5-7 gadiem. Ir pierādīts, ka YAERDU komplekss ar jaudu aptuveni 1 MW kā daļu no pētījuma ļaus kosmosa kuģis ātrpiegādi 5-7 gadus orbītā mākslīgo satelīta visvairāk tālu planētu, planetārie rovers uz virsmas dabīgo pavadoņu šo planētu, un piegāde uz zemes Zemes ar komētām, asteroīdiem, Mercury un satelīti Jupitera un Saturna.

Atkārtoti pacēlājs (MB)

Viens no svarīgākajiem veidiem, kā uzlabot efektivitāti pārvadājumu operāciju telpā ir lietojama elementi transporta sistēmu. Kodolenerģija dzinēju kosmosa kuģa jauda ir vismaz 500 kW ļauj izveidot izmantojamu vilkt un tādējādi būtiski uzlabot efektivitāti vairāku līmeņu kosmosa transporta sistēmas. Īpaši noderīgi šādai sistēmai programmā nodrošina lielu kravu apgrozījuma. Piemērs varētu būt programma Mēness izpētes ar radīšanu un uzturēšanu uzraudzītas bāze pastāvīgi pieaug un eksperimentālo tehnoloģiju un rūpniecības kompleksi.

apgrozījuma aprēķināšana

Saskaņā ar dizaina studiju RSK "Energia", būvniecības pamatnes uz Mēness, būtu jāpiegādā moduļus, kas sver aptuveni 10 tonnas, orbītā Mēness -. 30 m Kopējais kravu no Zemes būvniecībā uzraudzītas mēness bāzi un apmeklēja Mēness orbitālās stacijas tiek lēsta 700-800 tonnas un ikgadējais kravu pārvadājumi darbībai un attīstībai bāzes - 400-500 m.

Tomēr kodolenerģijas dzinēja princips neļauj Freighter noplakt ātri. Sakarā ar ilgu laiku transporta un tāpēc, ievērojams laiks, meklējot derīgos radiācijas jostas ne visi krava var tikt piegādāti, izmantojot velkoņi ar kodolatkritumiem dzinēju. Tāpēc kravas, kas var tikt sniegta, pamatojoties uz YAERDU novērtēts tikai 100-300 tonnas / gadā.

ekonomiskā efektivitāte

Kā kritērijs ekonomiskās efektivitātes savstarpēji orbītā transporta sistēma ir ieteicams izmantot vērtību, transporta izmaksas uz vienu vienību masu vērtuma (SEG) emisijas vienību no zemes virsmas uz mērķa orbītā. RSC "Energia", ekonomikas un matemātiskais modelis, kas ņem vērā galvenos komponentus izmaksām transporta sistēma ir izstrādāta:

• izveide un likvidēšana orbītas velkoņu vienībām;
• iegādei, kas darbojas ar kodoliekārtu;
• darbības izmaksas, kā arī pētniecības un attīstības un iespējamo kapitāla izdevumu izmaksas.

Izmaksu parametri ir atkarīgi optimālos parametriem MB. Izmantojot šo modeli, tika pētīta salīdzinošu ekonomisko efektivitāti, atkārtoti lietojamu velkonis balstīta YAERDU jaudu aptuveni 1 mW un vienreiz velkoņu balstoties uz modernu šķidro raķešu dzinēju programmā, lai nodrošinātu piegādi uz Zemes Mēness orbītas augstumā 100 km vērtuma kopējā masa ir 100 tonnas / gadā. Lietojot to pašu pastiprinātājs celtspéja vienādu nodevu "Proton-M" un dvuhpuskovoy ķēdes izbūvi transporta sistēmas konkrētās piegādes izmaksas uz vienu vienību masas kravā izmantojot velkonis pamatojoties uz kodolenerģijas dzinējs būs trīs reizes zemākas nekā, izmantojot vienreizējās pamatojoties uz velkoņi ar raķetēm ar šķidro degvielu uz MM tipa-3.

secinājums

Efektīva kodoldzinēja telpu veicina risinājumu vides problēmām zemes, lidojuma cilvēka uz Marsu, radot sistēmu, bezvadu pārraides enerģijas telpā, īstenojot uzlabotu drošību aprokot kosmosa ļoti bīstamu radioaktīvo atkritumu zemes kodolenerģijas radīšana apkalpo mēness bāzi un tirdzniecības attīstību Mēness, lai nodrošinātu, aizsargā Zemi no asteroīdu un komētu bīstamību.