Космос кемеси үчүн ядролук кыймылдаткычтар

Россия болуп келген жана дагы өзөктүк орун бийликтин тармагында лидер болуп калды. атомдук энергия булактары менен жабдылган космос долбоорлоо, куруу, куроо жана иш тажрыйбасы сыяктуу РСК "Энергетика" жана "Агентикттин" сыяктуу уюмдар болуп саналат. Ядролук кыймылдаткыч бир нече жолу аларга көбүрөөк практикалык жарамдуулугун даярдоо көп жылдардан бери учактарды, иштей берет.

тарыхый рекорд

колдонуу өзөктүк энергияны мейкиндикте мындан ары өткөн кылымдын 70-жылдарында бир ойдон чыгарылган болуп саналат. 1970-1988-жылы биринчи жолу ядролук кыймылдаткычтар космоско учурула жана ийгиликтүү "АКШ-А" космостук унаалар (SV) байкоо колдонулган. Алар өзөктүк кубат ишканасында (апаатына) "Бак", 3-с электр энергиясын жана жылуулук системасы колдонулат.

-Жылы 1987-1988 эки түзмөктөр "плазма-A" карап апаатына "Топаз" 5 KW учуу-сыноо орун алган менен, атомдук энергия булагынан электр кыймыл (ERE), анын ичинде биринчи жолу ишке ашырылган.

жер бетиндеги атомдук сыноо карап өзөктүк орнотуу "Енисей" 5 KW бийликтин комплекси. 25-100 караштуу карап атомдук электр кубаттуулугу долбоорлорду иштеп Бул технологияларга негизделген.

MB "Геркулес"

РСК "Energy" 70 илимий-практикалык изилдөөлөрдү, interorbital Долорестен үчүн кубаттуу ядролук мейкиндик моторун түзүү болгон ой-ниети (MB) башталган "Геркулес". жүз керектөөчүлөрдүн дебитордук карыздары, он электр түртүлүүдөн бирдиги дараметин дебитордук карыздары жүздөгөн - Иш көп жылдан бери атомдук электр кыймыл (YAERDU) менен карап атомдук электр кубаттуулугу бир нече үчүн негиз алып келди.

Дизайн параметрлери MB "Hercules":

• өзөктүк кубатты пайдалуу электр энергиясы - 550 пайызга;
• өзгөчө түрткү электр кыймыл - 30 км / с;
• Электр түртүлүүдөн максаты - 26 H;
• АЭСиндеги жана электр кыймыл ресурстук - 16,000 саат;
• орган электр кыймыл иш - Xenon;
• салмагы (кургак) тездиги - 14,5-15,7 т, анын ичинде баскыч - 6,9 т.

Заманбап

XXI кылымда бул орун үчүн жаңы өзөктүк каражатын түзүү үчүн убакыт керек. 2009-жылдын октябрында "өзөктүк күчүн -электр-класс орнотуу менен транспорттук жана энергетикалык модулунун түзүү" Комиссиянын жаңы россиялык долбоор жыйынында расмий түрдө Орусиянын экономика өркүндөтүү жана технологиялык өнүгүү Президентинин кеӊеши тарабынан кабыл алынды. алып баруучу иштеп жатат:

• Реактордун өсүмдүк - ААК "NIKIET".
• Өзөктүк электр өсүмдүк газ турбинасы электр өзгөртүү чынжыры менен, жалпы электр түртүлүүдөн машине жана иондук electrorocket YAERDU негизинде - РСК Банк "изилдөө борбору. M. V. Keldysha "ошондой эле, бул жалпы эле транспорт жана энергетика модулу (лар) өнүктүрүү программасы уюштуруу үчүн жоопкерчилик тартат.
• Жалпы өркүндөтүлбөгөндүгү, дизайнер катары РСК "Energy" Бул модулда менен автоматтык машина иштеп чыгуу керек.

жаңы орнотуу өзгөчөлүктөрү

космоско Орусияга жаңы өзөктүк кыймылдаткыч жакынкы бир нече жыл ичинде соода ишин баштоого ниеттенүүдө. газ турбинасы YAERDU төмөнкүлөр болжолдонот мүнөздөмөсү. реактор колдонулган газ-энергетикалык тез баккан реактор, температура жумушчу суюктук (Ал / БЧК аралашмасы) гидроагрегат алдында - 1500 K, электр энергиясы, жылуулук энергияны натыйжалуулугун - 35%, радиатор-түрү муздаткыч - тамчылатып. Unit Салмагы (реактор, нур коргоо жана айлануу системасы, бирок муздаткыч эмитент жок) - 6800 кг.

Space өзөктүк машиналары (атомдук энергия, атомдук бирге энергетикага менен) пайдалануу планы:

• келечекте космоско транспорт алкагында.
• энергия сыйымдуу системалар жана космос электр булактары катары.
• жумушчу орбитада жана жабдуулар андан ары узак мөөнөттүү энергия менен камсыздоо оор electrorocket космос кемеси жана транспорт каражаттарын жеткирүүнү камсыз кылуу үчүн транспорттук жана энергетикалык Модулдун биринчи эки проблемаларды чечүү үчүн.

ядролук кыймылдаткычы иш принцип

Негизинде же ядросунун синтези же энергетикалык бөлүнүү пайдалануу боюнча өзөктүк отундун бир пайда учак илбөө. орнотуу ангелы-жарылуучу жана суюктук түрлөрүн ажырата. Blast өсүмдүк, бир нече метр унааны жардырып ошол мейкиндик кичинекей атом бомбасын салып чыгарат, жардыруу алдыга кемени түртүп. Иш жүзүндө, бул аппараттар колдонгон эмес.

Суюк түртүлүүдөн машиналары, экинчи жагынан, узак иштелип чыккан жана сыноодон өткөрүлүп жатат. Артка 60-жылы, СССР адистер = мдъъ модель RD-0410 чыгарышууда. Бул системалар АКШда иштелип чыккан. Алардын принцип суюк өзөктүк мини-реактордун жылуулук негизделет, ал буу айландырылат жана космос түртүп бир учак агымын түзөт. түзмөк жумушчу суюктуктун бир суюктук деп аталат да, адатта, суутек колдонулат. космос өзөктүк системалары дагы бир максаты - иштейт электр борттогу тармак (техника) кемелер жана спутниктери.

Heavy Электрбайланыш аппаратуралары дүйнөлүк космостук байланыш

Азыркы учурда, жумуш оор аппарат космостук байланыш колдонулат мейкиндик үчүн өзөктүк системалары боюнча жүрүп жатат. РСК "Энергия" "телефон алмашуу" өткөрүп Жерден космоско жетишүү үчүн изилдөө жана дүйнөлүк мейкиндик байланыш системасы арзан уюлдук тел менен экономикалык атаандаштык боюнча долбоорлор ишке ашырылган деп берилди.

аларды түзүү үчүн бардык шарттар бар:

• дээрлик geostationary орбитасы толугу менен толтуруу (GEO) иштеп жаткан жана жигердүү спутниктер;
• жыштык ресурстары түгөнүшү;
• маалымат geostationary спутник, "Ямал" түзүү жана өнөр жайлык пайдалануу оң тажрыйбасы.

Эгер, "Ямал" аянтчаны түзүү жатканда, бош кызмат дүйнөлүк рынокто атаандаштыкка жөндөмдүү болууга Мындай аспаптар менен иштетилген турган жаңы техникалык чечимдер 95% болуп калды.

Бул технологиялык байланыш жабдууларын болжол менен ар бир жети жыл модулдарды алмаштырууну болжолдонуп жатат. Бул алар тарабынан керектелген электр жогорулашы менен geostationary орбитасына көп 3-4 оор спутниктери системасын түзөт. Башында, космостук күн энергиясы 30-80 KW негизинде иштелип чыккан. кийинки кадам өзөктүк машиналары 400 KW бир жылга чейин ишке узак режиминде жана 150-180 KW (негизги модулдан GSO жеткирүү үчүн) транспорттук режиминде (жок дегенде 10-15 жыл) колдоно турган бир күч булагы катары.

antimeteoritnoy менен ядролук кыймылдаткычтар Earth системасын коргоо

РКК "Энергия" 90 долбоор изилдөө antimeteoritnoy Earth кометалардын ядродон коргонуу системасын жана астероиддердин атомдук ишкана түзүүгө экенин көрсөттү аяктады жана YAERDU үчүн гана пайдаланылышы мүмкүн:

1. Жер шарын айланып өтүп астероиддер жана кометалардын орбитасынын мониторинг жүргүзүү системасын түзүү. Бул үчүн, кооптуу объектилерди аныктап, алардын мүнөзү, алардын траекторияларын жана негизги изилдөө параметрлерин эсептөө үчүн оптикалык жана радар менен жабдылган атайын космостук уюштурууну сунуштады. 150 караштуу эки режими карап негизинде ишке кубаттуулугу системасы өзөктүк космос каражаты болушу мүмкүн. Анын өмүрү, бери дегенде, 10 жыл болушу керек.
2. таштанды коопсуз астероиддин таасир (термоядролук жарылуу аппарат) сыноо. бир астероид-эркин зонаны түзүү сыноо аппаратынын YAERDU электр жеткирүү салып Дунбар (150-500 KW) массасы көз каранды.
3. стандарттык таасир берүү коркунучтуу объект дүйнөгө жакындап үчүн (МиГ- жалпы 15-50 тонна массасы) дегенди билдирет. ядролук талап учагы кыймылдаткыч коркунучтуу астероид термоядролук акысыз жеткирүү үчүн 1-10 негизсиз дараметин, улам учак астероид материал үчүн жарылуу коркунучтуу жолдон аны четке кагып алат бетин.

терең космос изилдөө жабдууларды жеткирип берүү

космос объектилерине илимий жабдууларды (алыскы планеталардын, мезгил-мезгили менен куйруктуу, астероиддер) берүү мейкиндиги негизделген LRE этаптарында пайдалануу менен жүзөгө ашырылышы мүмкүн. космос унааларын ядролук кыймылдаткычтар колдонуу максатка ылайыктуу спутник планета космоско милдети өндүрүшүнүн жазасына болгондо, асман телосу менен түздөн-түз байланышта, материалдык үлгүлөрүн жана башка изилдөөлөрдү жалпыга маалымдоо өсүшү изилдөө комплексин талап тандоо, түшүрүү жана этап-алып киргизүү.

параметрлери машиналары

долбоордун наркын пландоо жөнөкөйлөштүрөт жана азайтат ядролук кыймылдаткыч космос изилдөө комплекси үчүн "терезе башталат" кеңейтүү болот (эсебинен органынын иш ылдамдык көзөмөлгө бошотуу). Изилдөөлөр РСК "Энергетика" тарабынан жүзөгө ашырылат, болбосо үч жылга чейинки менен YAERDU 150 KW мейкиндик боюнча модулдарды жеткирүүгө бир келечектүү жолу экенин көрсөткөн астероид кур.

Ошол эле учурда күн системасынын алыскы планеталардын орбитасы бир изилдөө бөлүмүнүн жеткирүү ресурстардын көбөйтүүнү талап кылат, өзөктүк орнотуу 5-7 жылга чейин. Бул изилдөөнүн бир бөлүгү катары 1 негизсиз кубаттуулугу YAERDU комплекси менен космос 5-7 жылдан бери жасалма спутниги учу планеталарды космоско жеткирүүнү тездетип, бул планеталардын табигый жандоочусунун бетинде планеталардын тоноочулардын, жер боюнча жеткирүүнү жер куйруктуу, астероиддер, Меркурий жол турганын далилдеп турат Юпитер жана Сатурндун спутниктер.

Кемчиликтери көтөргүч (MB)

космосто транспорт ишинин натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн өтө маанилүү жолдорунун бири транспорт системасынын коддун элементтер болуп саналат. бери дегенде эле, 500 караштуу космостук бийлик үчүн өзөктүк кыймылдаткыч Сиз коддун даражага жеткен жана ошону менен кыйла көп топтук орун транспорт системасынын натыйжалуулугун жогорулатуу түзүүгө мүмкүндүк берет. программада мындай система үчүн өзгөчө пайдалуу көп жылдык жүк ташууну камсыз кылат. Мисалы, бир ирет базасын түзүү жана колдоо менен ай изилдөө программасы дайыма жогорулатуу жана тажрыйба технологиялык жана өнөр жай комплекстерин болмокчу.

жүгүртүүгө эсептөө

долбоорлоо изилдөө ОСКнын "Энергия" айтымында, айдын базасынын курулуш жеткирилген модулдарды 10 тонна салмагы болушу керек, айдын орбитасы. - 30 м Бардыгы адамдуу ай базасынын курулушуна жер жүк жана Ай орбиталык участкасында 700-800 тоннага бааланган жана бир жылдык жүк ташуу базасынын иштешине жана өнүктүрүү үчүн - 400-500 м.

Бирок, өзөктүк кыймылдаткычтын принцип жүк тез тарап жол бербейт. Улам Ошондуктан транспорт көп убакыт керек, бир топ убакыт таап орбитасына нурлануу кур бардык жүк эмес, ядролук кыймылдаткычы менен таятамды эстетет аркылуу ишке ашышы мүмкүн. Ошондуктан, YAERDU негизинде берилиши мүмкүн жүк гана 100-300 тонна / жыл бааланган.

экономикалык натыйжалуулук

экономикалык натыйжалуулук аралык айланып транспорт системасынын бир критерийи катары орбитасына бирдиги массасынын күнүнө транспорт бирдиги наркы (пГ) баалуулугун ыргытуунун жер бетинен максаттуу орбитасына колдонуу үчүн жөндүү. РСК "Энергия" экономикалык жана транспорттук системанын наркынын негизги компоненттерин эске алат математикалык модели иштелип чыккан:

• Айлануу тездиги бирдиктерин түзүү жана жоюу;
• ядролук базаны пайдаланган сатып алууга;
• Иштеп жаткан чыгымдар, ошондой эле R & D жана мүмкүн болгон капиталдык чыгашалардын чыгымдар.

Чыгымдардын көрсөткүчтөрү Мб оптималдуу параметрлерин көз каранды. Бул моделди салыштырмалуу экономикалык жөнүндө коддун Ушунун негизинде YAERDU бийликтин натыйжалуулугун 1 MW жана колдо болгон Долорестен өнүккөн суюк негизинде изилденген колдонуу ракета кыймылдаткыч 100 км жүгү менен жер Мун айланып бийиктикке жеткирүүнү камсыз кылуу үчүн программанын жалпы массасынан 100 тонна / жыл. ядролук кыймылдаткычы негизинде түртүп колдонуп Дунбар бирдиги массасынын күнүнө транспорт системасы конкреттүү жеткирүү чыгымдарды эле учурмакчы кубаттуулугу бирдей милдеттүү "Протон-М" жана dvuhpuskovoy райондук курууну көтөрүп колдонуп жатканда колдо болгон колдонгондо үч эсе төмөн болот тибиндеги суюктук ракета системалары менен таятамды эстетет негизинде MM-3.

жыйынтыктоо

мейкиндик үчүн натыйжалуу өзөктүк кыймыл жердин экологиялык маселелерди чечүүгө көмөк көрсөтөт, космосто энергия зымсыз берүү системасын түзүү Марска адам качып, атомдук энергетика мейкиндик өтө коркунучтуу уулуу калдыктарды жерге коопсуздук күчөтүлгөн сөөк ишке ашыруу, бир толукталат ай базасын түзүү менен ай жайлык өнүгүү менен камсыз кылуу астероид жана куйруктуу коркунучтан жерди коргойт.