Nuclear makina alang sa spaceships

Russia nga ug sa gihapon mao ang lider sa sa kapatagan sa nukleyar nga luna nga gahum. Kasinatian sa design, pagtukod, nga nagsugo ug operasyon sa spacecraft himan uban sa nukleyar nga mga tinubdan sa gahum mao ang mga organisasyon sama sa RSC "Energy" ug "Roskosmos". Nuclear engine nagtugot sa pag-operate sa mga eroplano alang sa daghang mga tuig, sa paghimo kanila nga mas praktikal kaangay balik-balik.

rekord sa kasaysayan

Ang paggamit sa nukleyar nga enerhiya sa luna mao ang dili na usa ka fiction sa 70-dad sa mga sa katapusan nga nga siglo. Ang unang nukleyar mga makina sa 1970-1988 gilunsad sa luna ug malampuson nga gigamit sa luna sakyanan (SV) obserbasyon sa "US-Usa ka". Sila apply ngadto sa thermoelectric sistema sa usa ka tanom nukleyar nga gahum (NPP) "kanding" electric nga gahum sa 3 KW.

Sa 1987-1988 duha ka mga lalang nga "Plasma-Usa ka" uban sa thermionic NPP "topacio" 5 KW nga mikalagiw-testing luna, sa panahon nga gahum sa electric pagduso (dili pa mahiabut) gikan sa nukleyar nga tinubdan sa gahum unang gipatuman.

Usa ka komplikado sa terrestrial nukleyar nga gahum testing thermionic nukleyar instalar "Yenisei" gahom sa 5 KW. Base sa niini nga mga teknolohiya naugmad nga mga proyekto thermionic nukleyar nga gahum kapasidad sa 25-100 KW.

MB "Hercules"

RSC "Energy" sa 70 ni nagsugod sa siyensiya ug praktikal nga pagtuon, ang mga katuyoan sa nga mao ang sa paghimo sa usa ka gamhanan nga nukleyar nga luna engine alang sa interorbital pagbira (MB) "Hercules". Buhat gidala ngadto sa pundasyon alang sa daghang mga tuig sa mga nukleyar nga electric pagduso (YAERDU) uban sa thermionic nukleyar nga gahum kapasidad sa usa ka pipila ka - sa gatusan ka mga kilowatts ug electric pagduso yunit kapasidad sa napulo ngadto sa gatusan ka mga kilowatts.

Design lantugi MB "Hercules":

• mapuslanon electrical gahum sa nukleyar nga gahum - 550 KW;
• piho nga kalagmitan electric pagduso - 30 km / s;
• Electric pagduso tumong - 26 H;
• kahinguhaan NPP ug electric pagduso - 16,000 ka oras;
• nagtrabaho sa lawas electric pagduso - xenon;
• gibug-aton (uga nga) pagbira - 14,5-15,7 t, lakip na ang Nei - 6.9 ka tonelada.

Bag-ong

Sa XXI siglo nga kini mao ang panahon sa paghimo sa usa ka bag-o nga nukleyar nga engine alang sa luna. Sa Oktubre 2009, sa usa ka miting sa Commission bag-o nga Russian nga proyekto "Paglalang sa transportasyon ug kusog module sa usa ka megawatt-klase nga instalasyon sa usa ka nukleyar nga gahum" nga opisyal nga gi-aprobahan sa Presidential Council alang sa Modernization ug Technological Development sa Russia ni Ekonomiya. mga nag-unang developers:

• Reactor sa tanom - JSC "NIKIET".
• Nukleyar nga gahum tanom nga uban sa usa ka gas turbine sa sirkito gahum sa pagkakabig, base sa electric pagduso sa Motors ug sa ionic electrorocket YAERDU sa kinatibuk - SSC "Research Center. M. V. Keldysha ", nga mao usab ang responsable sa organisasyon sa programa sa pagpalambo sa transportasyon ug kusog module (tem) ingon nga sa usa ka bug-os nga.
• RSC "Energy" ingon sa usa ka kinatibuk-ang tem designer kinahanglan sa pagpalambo og usa ka automatic makina sa module niini.

Kinaiya sa mga bag-ong instalar

Bag-ong nukleyar nga engine alang sa luna Russia nagplano sa pagsugod sa komersyal nga operasyon sa sunod nga pipila ka tuig. Project kinaiya sa gas turbine YAERDU mosunod. Ang reactor nga gigamit gas-cooled pagpuasa breeder reactor, ang temperatura sa mga nagtrabaho fluid (sa usa ka sinagol nga siya / xe) sa atubangan sa turbine - 1500 K, ang efficiency sa pagkabig sa kainit enerhiya ngadto sa electrical enerhiya - 35%, radiator-type bugnaw - drip. Unit Timbang (reactor, radiation panalipod, ug pagkakabig nga sistema, apan walay refrigeration nagbuga) - 6800 kg.

Luna nukleyar makina (nukleyar nga gahum, nukleyar nga gahum, uban sa EPS) nga plano sa paggamit sa:

• Isip kabahin sa umaabot nga luna sakyanan.
• Ingon sa mga tinubdan sa kuryente alang sa enerhiya-intensive nga mga sistema ug spacecraft.
• Aron sa pagsulbad sa unang duha ka mga problema sa transportasyon ug kusog module aron sa pagsiguro sa paghatag sa bug-at nga electrorocket spaceships ug mga sakyanan sa mga nagtrabaho orbito ug dugang pa nga long-term sa enerhiya suplay sa mga ekipo.

Ang baruganan sa operasyon sa usa ka nukleyar nga engine

Base sa bisan sa kalangkuban sa uyok o sa paggamit sa enerhiya fission sa nukleyar nga fuel sa pagporma sa usa ka jet tumong. Ila installation pulso-explosive ug fluid matang. Blast tanom nga mobugag ngadto sa kawanangan miniature bomba atomika nga detonating pipila ka metros, ang blast giduso sa barko sa unahan. Sa praktis, ang maong mga lalang wala gigamit.

Liquid pagduso makina, sa laing bahin, dugay na og ug gisulayan. Balik sa 60s, Sobyet espesyalista nga gidisenyo sa usa ka praktikal nga modelo RD-0410. Kini nga mga sistema sa mga naugmad sa sa Estados Unidos. Ang ilang baruganan gibase sa pagpainit sa usa ka liquid nukleyar mini-reactor, kini nakabig ngadto sa alisngaw ug porma sa usa ka jet nga sapa, nga miduso sa spacecraft. Bisan tuod ang mga lalang gitawag sa usa ka liquid ingon sa nagtrabaho fluid, kasagaran idroheno gigamit. Laing katuyoan sa luna nukleyar sistema sa - powered electric sakay sa network (ekipo) mga barko ug mga satellites.

Bug-at nga mga lalang sa telekomunikasyon global nga luna sa komunikasyon

Sa higayon nga, buhat mao ang gisugdan sa nukleyar nga makina alang sa luna nga gigamit sa bug-at nga kagamitan nga luna sa komunikasyon. RSC "Energia" nga gidala sa mga pagtuon ug mga laraw sa global nga sistema luna komunikasyon mao ang ekonomikanhong competitive sa barato nga cellular phone nga unta makab-ot ang pagbalhin sa "exchange telepono" gikan sa Yuta ngadto sa kawanangan.

Ang mga prerequisites alang sa ilang paglalang mao ang:

• hapit bug-os nga pagpuno sa mga geostationary pagbiyo (GEO) satellites operating ug passive;
• exhaustion sa frequency kapanguhaan;
• positibo nga kasinatian sa paglalang ug komersyal nga pagpahimulos sa impormasyon geostationary satellites "Yamal".

Sa diha nga sa paghimo kaninyo nga usa ka "Yamal" plataporma, bag-o nga mga teknikal nga solusyon nga 95%, nga nakahimo sa maong mga lalang nga mahimong competitive sa kalibutan nga merkado sa mga serbisyo nga luna.

Kini mao ang gituohan puli sa modules sa teknolohiya ekipo sa komunikasyon gibana-bana nga sa matag pito ka tuig. Kini paghimo sa usa ka sistema sa mga multi-3-4 bug-at nga satellites sa geostationary orbit uban sa usa ka nga pagtaas sa kuryente-ut-ut kanila. Sa sinugdan, ang spacecraft nga gidisenyo sa basehan sa solar nga gahum 30-80 KW. Ang sunod nga lakang mogamit nukleyar makina 400 KW sa sa usa ka tuig diha sa transport mode (alang sa paghatod sa mga nag-unang mga module GSO) ug 150-180 KW sa usa ka taas nga paagi sa operasyon (sa labing menos 10-15 ka tuig) ingon nga usa ka tinubdan sa gahum.

Nukleyar makina sa antimeteoritnoy pagpanalipod sa Yuta System

Nahuman RKK "Energy" sa ulahing bahin sa 90 design nga panukiduki nagpakita nga sa paglalang sa antimeteoritnoy sistema Yuta depensa gikan sa uyok sa mga kometa ug asteroids nukleyar nga planta ug YAERDU gamiton sa:

1. Paghimo sa usa ka sistema alang sa pagmonitor sa trajectories sa mga asteroid ug mga kometa nga makatabok orbit Yuta. Kay kini gisugyot sa pag-arrange sa espesyal nga spacecraft himan uban sa Optical ug radar nga ekipo sa pag-ila makuyaw nga mga butang, pagkalkulo sa mga lantugi sa ilang mga trajectories ug nag-una nga pagtuon sa ilang mga kinaiya. Ang sistema sa nukleyar nga luna engine uban sa dual-mode thermionic misaka kapasidad sa 150 KW mahimo nga nalambigit. Ang iyang kinabuhi kinahanglan nga sa labing menos 10 ka tuig.
2. Pagsulay sa epekto (thermonuclear pagbuto device) ngadto sa landfill luwas asteroid. YAERDU gahum delivery sa pagsulay kahimanan sa usa ka asteroid-dagíway agad sa masa sa mga gitugyan payload (150-500 KW).
3. Delivery sa standard exposure nagpasabot (interceptor kinatibuk masa sa 15-50 ka tonelada) alang sa nagsingabot nga sa makuyaw nga butang sa kalibutan. Nagkinahanglan nukleyar jet engine nga kapasidad sa 1-10 MW alang sa delivery sa usa ka makuyaw nga asteroid thermonuclear katungdanan, ang nawong nga pagbuto tungod sa jet asteroid nga materyal makahimo sa pagsalikway sa niini gikan sa makuyaw nga dalan.

Delivery sa research ekipo sa lawom nga luna

Delivery sa siyentipikanhong mga ekipo ngadto sa mga butang nga luna (sa halayong planeta, matag kometa, asteroid) mahimong gidala sa gawas sa paggamit sa luna-based LRE hugna. Gamita ang nukleyar nga makina alang sa mga sakyanan nga luna mao ang angay, sa diha nga gibutang sa task output nga nagbiyo sa usa ka celestial nga lawas sa satellite, direkta nga kontak uban sa usa ka celestial nga lawas, ang pagpili sa materyal nga mga sample ug uban pang mga research nga nagkinahanglan masa nga dugang research complex, ang paglakip sa landing ug sa pagkuha-sa hugna.

lantugi makina

Nuclear engine alang sa spacecraft research complex mopalapad sa "bintana pagsugod" (tungod sa usa ka kontrolado nga pagtuman sa sa buhat speed sa lawas), nga mopayano pagplano ug pagmobu, pagminus sa gasto sa proyekto. gidala sa mga pagtuon pinaagi sa RSC "Energia", nagpakita nga YAERDU 150 KW sa sa tulo ka tuig mao ang usa ka nagsaad nga paagi sa pagluwas sa modules sa luna asteroid bakus.

Sa samang panahon sa paghatag sa usa ka yunit sa research sa orbit sa malayo nga mga planeta sa solar nga sistema nagkinahanglan sa usa ka usbaw sa mga kapanguhaan, sa usa ka nukleyar instalar sa 5-7 ka tuig. Kini napamatud-an nga ang YAERDU complex uban sa usa ka nga kapasidad sa mga 1 MW ingon nga bahin sa research motugot sa spacecraft Accelerated delivery alang sa 5-7 ka tuig nga nagbiyo sa usa ka artipisyal nga satellite labing layo nga mga planeta, planeta libud-soroy sa ibabaw sa nawong sa mga natural nga mga satellite niini nga mga planeta, ug sa delivery sa yuta Yuta uban sa mga kometa, asteroid, Mercury ug ang mga satellites sa Jupiter ug Saturn.

Reusable lift (MB)

Usa sa labing importante nga mga paagi aron sa pagpalambo sa efficiency sa mga operasyon sa transportasyon sa luna mao ang reusable elemento sa sistema sa transportasyon. Nuclear engine alang sa spacecraft nga gahum sa labing menos 500 KW nagtugot kaninyo sa pagmugna og reusable gumon ug sa ingon sa kamahinungdanon sa pagpalambo sa efficiency sa multi-tier nga sistema luna sa transportasyon. Ilabi na sa mapuslanon alang sa maong usa ka sistema sa programa sa paghatag og usa ka dako nga tinuig nga karga sa trapiko. Usa ka panig-ingnan nga ang usa ka programa sa lunar nga exploration uban sa paglalang ug sa pagpadayon sa usa ka taw sa baseng kanunay pagdugang ug eksperimento teknolohiya ug industriya dinugtongdugtong.

kalkulasyon sa turnover

Sumala sa laraw pagtuon sa RSC "Energia", ang pagtukod sa base sa bulan kinahanglan nga gitugyan modules nga motimbang ug mga 10 ka tonelada, ang pagbiyo sa Bulan -. 30 m Total kargamento gikan sa Yuta sa pagtukod sa usa ka taw sa lunar nga base ug mibisita sa lunar nga orbito station gibana-bana sa 700-800 tonelada ug usa ka tinuig nga pangkargamento sa trapiko alang sa operasyon ug sa pagpalambo sa base - 400-500 m.

Apan, ang baruganan sa mga nukleyar nga makina dili motugot sa barkong kargahan sa nagabutyag sa madali. Tungod sa hataas nga panahon sa transportasyon ug busa, igo nga panahon sa pagpangita payload radiation bakus dili tanang kargamento mahimo gitugyan sa paggamit sa tugboat sa nukleyar nga makina. Busa, ang kargamento nga mahimong gihatag base sa YAERDU gibanabana lamang 100-300 tonelada / tuig.

sa ekonomiya efficiency

Ingon sa usa ka sukdanan sa ekonomiya efficiency inter-orbit sistema sa transportasyon nga kini mao ang advisable sa paggamit sa bili sa yunit gasto sa transportasyon matag yunit masa sa payload (GHG) emissions gikan sa nawong sa yuta ngadto sa target orbit. RSC "Energia" sa ekonomiya ug sa matematika nga modelo, nga nagkinahanglan sa asoy sa nag-unang nga sangkap sa mga gasto sa sistema sa transportasyon nga naugmad:

• sa paglalang ug sa pagwagtang sa orbit pagbira mga yunit;
• alang sa pagpalit sa operate sa usa ka nukleyar nga pasilidad;
• operate gasto, ingon man alang sa R & D ug posible nga kapital paggasto gasto.

Cost lantugi magdepende sa kamalaumon pag-lantugi sa MB. Uban sa paggamit sa niini nga modelo nga gitun-an comparative cost-epektibo sa sa paggamit sa reusable pagbira base YAERDU kapasidad sa bahin sa 1 MW ug single nga pagbira sa basehan sa abante nga liquid rocket makina sa programa aron sa pagsiguro sa delivery gikan sa Yuta sa Bulan sa orbit gihabogon nga 100 km total payload gibug-aton sa 100 ka tonelada / tuig. Diha nga ang paggamit sa mao usab nga booster nga nagdala kapasidad nga sama katungdanan "Proton-M" ug dvuhpuskovoy sa sirkito pagtukod sa transport system piho nga gasto pagpadala matag yunit masa sa payload paggamit bira sa basehan sa nukleyar nga makina mahimong sa tulo ka mga higayon sa ubos pa kay sa diha nga ang paggamit sa disposable base sa tugboat uban sa liquid rocket makina sa matang MM-3.

konklusyon

Epektibo nga nukleyar nga pagduso alang sa luna ambag sa solusyon sa mga suliran sa kalikopan sa yuta, ang paglupad sa tawo ngadto sa Mars, sa paghimo sa usa ka sistema sa wireless transmission sa enerhiya sa luna, ang pagpatuman sa seguridad-mapalambo paglubong sa luna kaayo delikado nga radioactive awa-aw nga yuta sa nukleyar nga enerhiya, ang paglalang sa usa ka taw sa lunar nga base ug sa mga komersyal nga kalamboan sa Bulan, aron sa pagsiguro sa pagpanalipod sa Yuta gikan sa asteroid ug kometa hazard.