Nuklear Motore fir spaceships

Russland ass an nach ass de Leader am Beräich vun nuklear Plaz Muecht. Erfahrung am Design, Bau, wees a Fonktioun vun Raumsond mat nuklear Kraaft Quellen equipéiert sinn Organisatiounen wéi de séngem "Energy" an "Roskosmos". Nuklear Motor erlaabt de Fliiger fir vill Joren ze bedreiwen, si méi praktesch suitability ëmmer nees.

historeschen Rekord

D'Benotzung vun Nuklearenergie am Weltraum ass net méi eng Fiction an der 70-zoutreffen vum leschte Joerhonnert. Déi éischt nuklear Motore vun 1970-1988 goufen an Weltraum gestart an erfollegräich am Raum Gefierer (SV) Observatioune vun "US-A" benotzt. Si sinn an d'thermoelectric System vun engem Kernkraaftwierk (NPP) "Buck" elektreschen Muecht vun 3 kW applizéiert.

An 1987-1988 zwee Apparater "Plasma-A" mat thermionic NPP "Topaz" 5 kW Fluch-Testen Raum ass, während déi Muecht elektresch Feelstarte (sin) aus der Quell nuklear Kraaft éischt ëmgesat gouf.

Eng komplex vun Ontarioséi nuklear Kraaft Testen thermionic nuklear Installatioun "Yenisei" Muecht vun 5 kW. Baséiert op dës Projeten thermionic nuklear Kraaft Kapazitéit vun 25-100 kW entwéckelt Technologien.

MB "Hercules"

Séngem "Energy" an der 70. senger huet de wëssenschaftleche a praktesch Fuerschunge beschäftegt, den Zweck vun deenen eng staark nuklear Weltraum-Moteur fir interorbital Tug (MB) "Hercules" ze schafen ass. Aarbecht Nerve der Fondatioun fir vill Joren vun der nuklear elektresch Feelstarte (YAERDU) mat thermionic nuklear Kraaft Kapazitéit vun e puer - honnerte vun kilowatts an elektresch Feelstarte Eenheet Kapazitéit vun Zénger un honnerte vu kilowatts.

Design Parameteren MB "Hercules":

• nëtzlech elektresch Muecht vun Atomkraaft - 550 kW;
• spezifesch Impulsreferater elektresch Feelstarte - 30 km / s;
• Elektresch Feelstarte Schub - 26 H;
• Ressource NPP an elektresch Feelstarte - 16.000 Stonnen;
• Kierper elektresch Feelstarte schaffen - Xenon;
• Gewiicht (dréchent) Tug - 14,5-15,7 t, dorënner NEI - 6,9 Tonnen.

zäitgenëssesch

Am XXI Joerhonnert ass et Zäit eng nei nuklear Moteur fir Plaz ze schafen. Am Oktober 2009, bei enger Sëtzung vun der neier d'Kommissioun russesch Projet "Schafen vun Transport an Energie Modul mat engem megawatt-Klass Installatioun vun engem Atomkraaft" gouf vun der Presidential Conseil fir Moderniséierung an technologesch Entwécklung vu Russland de Wirtschaftsminister offiziell guttgeheescht. sinn Virwaat Entwéckler:

• Reaktergebai Planz - Houston "NIKIET".
• Kernkraaftwierk mat engem Gas turbine Muecht Konversioun Circuit, baséiert op der elektresch Feelstarte Gedriffer an ionic electrorocket YAERDU am Allgemengen - SSC "Centre de Recherche. M. V. Keldysha ", déi fir d'Organisatioun vun de Programm vun Entwécklung vun Transport an Energie Modul (Tem) als Ganzt och responsabel ass.
• Séngem "Energy" als allgemeng Tem Designer muss eng automatesch Maschinn mat dësem Modul entwéckelen.

Charakteristiken vun der neier Installatioun

New nuklear Moteur fir Plaz Russland Pläng kommerziell Exploitatioun vun den nächsten Joren ze ufänken. Rengt Charakteristiken vun der Gas turbine YAERDU folgenden. D'Reaktergebai benotzt Gas-gi si séier Ziichter Reaktergebai, d'Temperatur vun der schaffen Flesseggassystem (eng Mëschung aus Hien / netzegleewen) virum turbine - 1500 K, d'Efficacitéit vun thermesch Energie an elektresch Energie Ëmwandlung - 35%, Heizkierper-Typ kal - Boucle. Eenheet Gewiicht (Reaktergebai, Stralung Schutz, an Konversioun System, mä ouni Frigoen emitter) - 6800 kg.

Space nuklear Motore (nuklear Kraaft, nuklear Kraaft, zesumme mat Name) plangen ze benotzen:

• Als Deel vun Zukunft Plaz Gefierer.
• Den Ursprong vum Stroum fir Energie-intensiv Systemer an Raumsond.
• Fir déi éischt zwee Problemer am Transport an Energie Modul léisen der Liwwerung vun schwéieren electrorocket spaceships a Gefierer op der Aarbecht Ëmlafbunn a weider laangfristeg Energieversuergung vun der Ausrüstung ze garantéieren.

De Prinzip vun der Operatioun vun engem nuklearen Moteur

Baséiert entweder iwwert d'Synthes vun Käre oder op der Notzung vun Energie Kärspaltung vun nukleare Brennstoff e bis Form Jet Schub. Z'ënnerscheeden Installatioun Pulsatiounsperiod-explosive an Flesseggassystem Zorte. Héichiewe Planz schéckt an Weltraum Mini atomarer opgeruff dass e puer Meter ewech Welt, déi Héichiewe d'Schëff Bergseng no. An der Praxis, sinn esou Apparater net benotzt.

Flësseg Feelstarte Motore, wollt den Trainer awer, huet laang entwéckelt a getest ginn. Zréck an de 60er, sowjetesch Spezialisten hunn e secher Modell RD-0410 entworf. Dës Systemer waren an den USA entwéckelt. Hire Prinzip baséiert op der Heizung vun engem Flëssegket nuklear Mini-Reaktergebai, ass et an Dampzuch ëmgerechent a Formen engem Jet Baach, déi der Raumsond Spuerpak. Obwuel den Apparat eng flësseg wéi déi schaffen Flesseggassystem genannt ass, ass typesch Waasserstoff benotzt. Aneren Zweck gehat, nuklear Systemer - ugedriwwen elektreschen Zuch Reseau (Equipement) Schëffer a Satelliten.

Heavy Telecommunicationsservicer Apparater global Raum Kommunikatioun

Am Moment ass, Aarbecht Nocerino op nuklear Motore fir Raum, datt an schwéier Staatsapparat Raum Kommunikatioun benotzt ginn. Séngem "Energia" goufen Studien a Motiver vun der global Raum Kommunikatioun System duerchgefouert gëtt wirtschaftlech kompetitiv mat bëlleg bewosst Telefon dass hi war den Transfert vun "Telefon realiséiert" aus der Äerd un Plaatz ze erreechen.

D'Viraussetzunge fir hir Kreatioun sinn:

• bal komplett llt vun der geostationary Ëmlafbunn (Geo) Satellitte Betribssystemer a passiv;
• Iwwermiddung vu Frequenz Ressource;
• positiv Erfahrung vun Kreatioun a kommerziell Ausbeutung vun Informatiounen geostationary Satelliten "Yamal".

Wann Dir eng "Yamal" Plattform schafen, hunn nei technesch Léisungen 95% ginn, wat esou Apparater aktivéiert op der Welt Maart gehat Servicer kompetitiv ze ginn.

Et ass Ersatz vun Moduler technologesch Kommunikatioun Equipement ongeféier all siwe Joer ugeholl. Et géif e System vun Multi-3-4 schwéier Satelliten an geostationary Ëmlafbunn mat enger Erhéijung vun der elektresch Muecht vun hinnen verbrannt schafen. Ufank, hunn d'Raumsond op der Basis vun Solarenergie 30-80 kW entworf goufen. Déi nächst Etapp wäert nuklear Motore 400 kW mat bis ee Joer am Transport Modus (fir d'Liwwerung vun Basis Modul GSO) an 150-180 kW an engem verlängert Modus vun Operatioun (op d'mannst 10-15 Joer) als Muecht Quell benotzen.

Nuklear Motore vun antimeteoritnoy der Äerd System schützen

RKK "Energy" fäerdeg am Design Fuerschung d'Enn 90 huet zu Kernkraaftwierk vum Käre vu Koméiten an Asteroiden, déi an der Schafung vun antimeteoritnoy Äerd Ofwier System dës Distanz an YAERDU kann benotzt ginn:

1. Créatioun engem System fir Iwwerwachung der geknéit vun Asteroiden a Koméiten déi Äerd senger Ëmlafbunn Kräiz. Fir dës proposéiert speziell Raumsond op Rendez mat opteschen an Radar Equipement equipéiert fir geféierlech Objete fonnt, oofhalen d'Parameteren vun hirem geknéit an Primärschoul Etude vun hirem Charakteristiken. De System nuklear Weltraum-Moteur mat duebel-Modus thermionic NPI Kapazitéit vun 150 kW kann Équipe ginn. Hirem Liewe soll op d'mannst 10 Joer ginn.
2. Tester vun Impakt (thermonuclear Explosioun Apparat) zu der landfill sécher Asteroid. YAERDU Muecht Liwwerung vun der Test Staatsapparat op en Asteroid-polygon hänkt op der Mass vun der geliwwert Notzlaascht (150-500 kW).
3. Liwwerung vun Norm aussetzt heescht (hatt net total Mass vun 15-50 Tonnen) fir der ze geféierlech Objet Welt verbitt. Verlaangen nuklear Jet-Moteur Kapazitéit vun 1-10 MW fir Liwwerung zu engem geféierleche Asteroid thermonuclear Vitesse, d'Uewerfläch vun deem Explosioun wéinst Jet Asteroid Material kënnen se vu geféierleche Wee ze refuséieren.

Liwwerung vun Fuerschung Equipement an déiwe Raum

Liwwerung vun wëssenschaftleche Equipement ze Raum Objete (wäiter Planéiten, periodesch Koméiten, Asteroiden) kann mat der Benotzung vun Weltraum-baséiert LRE Etappe duerchgefouert ginn. nuklear Motore fir Plaz Gefierer benotzen ass kontrolléieren, wéini d'Aufgab Wasserstoff no engem Himmelskierper vum Satellit, direkte Kontakt mat engem Himmelskierper fir Ëmlafbunn, der Auswiel vun Material Echantillon an aner Fuerschung Retouchen Mass Erhéijung Fuerschung komplex, d'Abezéiung vun der Landung an huelt-ugefaangen Etappe.

Parameteren Motore

Nuklear Moteur fir Raumsond Fuerschung komplex gëtt de "Fënster ufänken" (wéinst engem kontrolléiert haten Offlossquantitéit vun der schaffen Vitesse vum Kierper) expandéieren, déi Planung simplifies a reduzéiert d'Käschte vum Projet. Studien duerchgefouert vun séngem "Energia", awer dass YAERDU 150 kW mat bis zu dräi Joer ass eng villverspriechend heescht vun Moduler am Weltraum liwweren Asteroid Rimm.

Gläichzäiteg der Liwwerung vun engem Fuerschung Eenheet an der Ëmlafbunn vu fernen Planéiten vum Sonnesystem verlaangt eng Erhéijung vun Ressourcen, engem nuklearen Installatioun bis zu 5-7 Joer. Et ass bewisen, datt YAERDU Komplex mat enger Kapazitéit vu ronn 1 MW als Deel vun der Recherche wäert der Raumsond scho Liwwerung fir 5-7 Joer erlaben eng kënschtlech Satellit stäerkste wäit Planéiten, Planetareschen Rovers op der Uewerfläch vun der natierleche Satellitte vun dëse Planéite, an Liwwerung um Buedem Äerd mat Koméiten, Asteroiden, Merkur bis Ëmlafbunn a de Satelliten vu Jupiter a Saturn.

Reusable opgehuewe (MB)

Ee vun de wichtegsten Weeër der Effizienz vun Transport Operatiounen am Raum ze verbesseren ass reusable Elementer vun der Transport System. Nuklear Moteur fir Raumsond Muecht vun op d'mannst 500 kW erlaabt Iech reusable Seel ze schafen an domat vill der Effizienz vun Transport System Multi-ugesinnener Plaz verbesseren. Virun allem nëtzlech fir esou e System am Programm déi e groussen alljährlechen Gidderween Verkéier. E Beispill géif e Programm vun Moundlandung Weltraum mat der Kreatioun an Ënnerhalt vun engem bemannte huel ginn ass permanent waarden an experimentell technologesch an industriell investéiert.

Berechnung vun Ëmsaz

Entspriechen den Design Studien séngem "Energia", soll de Bau vun der Basis op de Mound geliwwert ginn Moduler ronn 10 Tonnen Persoun, der Ëmlafbunn vum Mound -. 30 m Total cargo aus Äerd an de Bau vun enger bemannter Moundlandung huel an besicht der Moundlandefär Sonn Gare ass op 700-800 Tonnen geschate an engem Chiffer Gidderween Verkéier fir de Fonctionnement an Entwécklung vun huel - 400-500 m.

Allerdéngs gesäit de Prinzip vun der nuklear Moteur net erlaben d'freighter séier ze disperse. Wéinst der laanger Zäit vum Transport an dofir, Stralung Notzlaascht fannen bedeitend Zäit Rimmer net all cargo kann benotzt tugboats mat nuklear Motor geliwwert ginn. Dofir, déi cargo dass gëtt op YAERDU baséiert gin kann geschate nëmmen 100-300 Tonnen / Joer.

wirtschaftlech Effizienz

Als Critère vun wirtschaftlech Effizienz Inter-Ëmlafbunn Transport System ass et gewëssen de Wäert vun der Eenheet Käschte vum Transport pro Masseneenheet vun der Notzlaascht (GHG) Emissiounen vun der Uewerfläch vun der Äerd an der Zil- Ëmlafbunn ze benotzen. Séngem "Energia" wirtschaftlech a mathematesch Modell, deen den Haaptgrond Komponente vun de Käschten an den Transport System Rechnung hëlt gouf entwéckelt:

• der Kreatioun an Eliminatioun vun Ëmlafbunn Tug Unitéiten;
• fir de Kaf vun engem nuklearen ënnerholl fonktionnéieren;
• Betribssystemer Käschten, wéi och fir R & D an méiglech Kapital Ausgaben Käschten.

Kascht Parameteren hänkt op der optimal Parameteren vun MB. dësem Modell benotzt gouf Comparativ wirtschaftlech Effizienz vun reusable Tug baséiert YAERDU Muecht vu ronn 1 MW an ewechzegeheien Tug op der Basis vun fortgeschratt Flëssegket propagéieren Rakéit Moteur Liwwerung zu der Äerd Moon Ëmlafbunn Héicht vun 100 km Notzlaascht total Mass vun 100 Tonnen / Joer fir an de Programm. Wann déi selwecht bis zwee mat gläiche Pflicht "Proton-M" an dvuhpuskovoy Circuit Bau vun der Transport System spezifesch Versandkäschten ausschléisst pro Masseneenheet vun der Notzlaascht Droen Muecht op der Basis vun nuklear Moteur ginn dräimol méi niddreg wéi wann Dir der ewechzegeheien benotzt Tug baséiert op tugboats mat Flëssegket Rakéit Motore vum Typ MM-3.

Konklusioun

Effikass nuklear Feelstarte fir Plaz fir d'Léisung vun Ëmweltproblemer vun der Äerd dréit, de Fluch vum Mann ze Mars, e System vun Kabel Transmissioun vun Energie am Raum schafen, d'Ëmsetzung vun Sécherheet-verstäerkte Begriefnis am Raum héich geféierlech radioaktiv Ofäll Buedem vun der Nuklearenergie, d'Schafung vun enger bemannter Moundlandung huel an der kommerziell Entwécklung vum Mound, ze garantéieren der Äerd aus Asteroid an Koméit iwwerschloen schützen.