První fází je popření

Německý raketový expert Robert Schmucker považoval výroky V. Putina za zcela nevěrohodné. „Nedovedu si představit, že by Rusové dokázali vytvořit malý létající reaktor,“ řekl expert v rozhovoru pro Deutsche Welle.

Mohou, Herr Schmuckere. Jen si představ.

První domácí satelit s jadernou elektrárnou („Cosmos-367“) byl vypuštěn z Bajkonuru již v roce 1970. 37 palivových souborů malorozměrného reaktoru BES-5 Buk s obsahem 30 kg uranu o teplotě v primárním okruhu 700 °C a výdeji tepla 100 kW poskytovalo elektrický výkon instalace 3 kW. Hmotnost reaktoru je menší než jedna tuna, předpokládaná doba provozu je 120-130 dní.

Odborníci vyjádří pochybnosti: výkon této jaderné „baterie“ je příliš nízký... Ale! Podívejte se na datum: to bylo před půl stoletím.

Nízká účinnost je důsledkem termionické konverze. U jiných forem přenosu energie jsou ukazatele mnohem vyšší, např. u jaderných elektráren se hodnota účinnosti pohybuje v rozmezí 32-38%. V tomto smyslu je tepelný výkon „vesmírného“ reaktoru obzvláště zajímavý. 100 kW je vážná nabídka na vítězství.

Stojí za zmínku, že BES-5 „Buk“ nepatří do rodiny RTG. Radioizotopové termoelektrické generátory přeměňují energii přirozeného rozpadu atomů radioaktivních prvků a mají zanedbatelný výkon. Buk je přitom skutečným reaktorem s řízenou řetězovou reakcí.

Další generace sovětských malých reaktorů, která se objevila na konci 80. let, se vyznačovala ještě menšími rozměry a vyšším uvolňováním energie. To byl jedinečný Topaz: ve srovnání s Bukem se množství uranu v reaktoru snížilo trojnásobně (na 11,5 kg). Tepelný výkon vzrostl o 50 % a dosáhl 150 kW, doba nepřetržitého provozu dosáhla 11 měsíců (reaktor tohoto typu byl instalován na palubě průzkumné družice Cosmos-1867).

Jaderné vesmírné reaktory jsou mimozemskou formou smrti. Pokud došlo ke ztrátě kontroly, „padající hvězda“ nesplnila přání, ale mohla odpustit „šťastným“ jejich hříchy.

V roce 1992 byly zbývající dvě kopie malých reaktorů série Topaz prodány v USA za 13 milionů dolarů.

Hlavní otázka zní: mají takové instalace dostatečný výkon, aby mohly být použity jako raketové motory? Průchodem pracovní tekutiny (vzduchu) přes horké jádro reaktoru a získáním tahu na výstupu podle zákona zachování hybnosti.

Odpověď: ne. „Buk“ a „Topaz“ jsou kompaktní jaderné elektrárny. K vytvoření jaderného reaktoru jsou zapotřebí jiné prostředky. Ale obecný trend je viditelný pouhým okem. Kompaktní jaderné elektrárny již dávno vznikly a v praxi existují.

Jaký výkon musí mít jaderná elektrárna, aby mohla být použita jako hnací motor pro řízenou střelu podobnou velikosti jako X-101?

Nemůžete najít práci? Vynásobte čas silou!
(Sbírka univerzálních tipů.)

Najít sílu také není těžké. N=F×V.

Podle oficiálních údajů jsou střely s plochou dráhou letu Kha-101, stejně jako řada střel Kalibr, vybaveny turboventilátorovým motorem-50 s krátkou životností, který vyvíjí tah 450 kgf (≈ 4400 N). Cestovní rychlost střely je 0,8 m, neboli 270 m/s. Ideální vypočtená účinnost proudového obtokového motoru je 30 %.

V tomto případě je požadovaný výkon motoru s plochou dráhou letu pouze 25krát vyšší než tepelný výkon reaktoru řady Topaz.

Navzdory pochybám německého odborníka je vytvoření jaderného proudového (nebo náporového) raketového motoru realistickým úkolem, který odpovídá požadavkům naší doby.

Raketa z pekla

"Je to celé překvapení - řízená střela s jaderným pohonem," řekl Douglas Barry, vedoucí pracovník Mezinárodního institutu pro strategická studia v Londýně. "Tato myšlenka není nová, mluvilo se o ní v 60. letech, ale narazil na spoustu překážek."

Nejen o tom mluvili. Při testech v roce 1964 vyvinul náporový jaderný motor Tori-IIC tah 16 tun s tepelným výkonem reaktoru 513 MW. Při simulaci nadzvukového letu instalace spotřebovala 450 tun stlačeného vzduchu za pět minut. Reaktor byl navržen jako velmi „horký“ – provozní teplota v aktivní zóně dosahovala 1600°C. Konstrukce měla velmi úzké tolerance: v řadě oblastí byla přípustná teplota pouze 150–200 °C pod teplotou, při které se prvky rakety roztavily a zhroutily.

Byly tyto ukazatele dostatečné k tomu, aby se v praxi používaly proudové motory s jaderným pohonem jako motor? Odpověď je zřejmá.

Jaderný nápor vyvinul větší (!) tah než turbonáporový motor „třímachového“ průzkumného letounu SR-71 „Black Bird“.

"Polygon-401", jaderné náporové testy

Experimentální zařízení „Tori-IIA“ a „-IIC“ jsou prototypy jaderného motoru řízené střely SLAM.

Ďábelský vynález, schopný podle výpočtů prorazit 160 000 km prostoru v minimální výšce rychlostí 3M. Doslova „pokosila“ každého, kdo se na její truchlivé cestě potkal, rázovou vlnou a hromem o síle 162 dB (smrtelná hodnota pro člověka).

Reaktor bojového letounu neměl žádnou biologickou ochranu. Protržené ušní bubínky po průletu SLAM by se zdály nevýznamné ve srovnání s radioaktivními emisemi z trysky rakety. Létající monstrum za sebou zanechalo více než kilometr širokou stopu s dávkou záření 200-300 rad. Odhaduje se, že SLAM zamořil 1800 čtverečních mil smrtící radiací za hodinu letu.

Podle propočtů mohla délka letadla dosáhnout 26 metrů. Startovací hmotnost - 27 tun. Bojovým nákladem byly termonukleární nálože, které musely být postupně shazovány na několik sovětských měst podél letové trasy rakety. Po splnění hlavního úkolu měl SLAM ještě několik dní kroužit nad územím SSSR a kontaminovat vše kolem radioaktivními emisemi.

Možná nejsmrtelnější ze všeho, co se člověk pokusil vytvořit. Naštěstí nedošlo ke skutečnému spuštění.

Projekt s kódovým označením „Pluto“ byl zrušen 1. července 1964. Přitom podle jednoho z vývojářů SLAM J. Cravena nikdo z amerického vojenského a politického vedení rozhodnutí nelitoval.

Důvodem pro opuštění „nízko letící jaderné střely“ byl vývoj mezikontinentálních balistických střel. Schopné způsobit nezbytné škody v kratším čase s nesrovnatelnými riziky pro samotnou armádu. Jak správně poznamenali autoři publikace v časopise Air&Space: ICBM alespoň nezabily každého, kdo byl poblíž odpalovacího zařízení.

Stále se neví, kdo, kde a jak plánoval démona otestovat. A kdo by byl zodpovědný, kdyby SLAM sešel z kurzu a přeletěl nad Los Angeles. Jeden z bláznivých návrhů navrhoval přivázat raketu ke kabelu a řídit ji v kruhu nad opuštěnými oblastmi státu. Nevada. Okamžitě však vyvstala další otázka: co dělat s raketou, když v reaktoru dohoří poslední zbytky paliva? Místo, kam se SLAM „přistane“ po staletí nepřiblíží.

Život nebo smrt. Konečná volba

Na rozdíl od mystického „Pluta“ z 50. let 20. století projekt moderní jaderné střely, vyjádřený V. Putinem, navrhuje vytvoření účinného prostředku k proražení amerického systému protiraketové obrany. Vzájemně zajištěné zničení je nejdůležitějším kritériem pro jaderné odstrašení.

Transformace klasické „jaderné triády“ na ďábelský „pentagram“ – se zahrnutím nové generace doručovacích vozidel (jaderné řízené střely neomezeného doletu a strategická jaderná torpéda „status-6“), spojená s modernizací ICBM hlavice (manévrování „Avangard“) je rozumnou reakcí na vznik nových hrozeb. Washingtonská politika protiraketové obrany nedává Moskvě jinou možnost.

"Vyvíjíte své protiraketové systémy." Zvyšuje se dosah antiraket, zvyšuje se přesnost, tyto zbraně se zdokonalují. Proto na to musíme adekvátně reagovat, abychom systém mohli překonat nejen dnes, ale i zítra, až budete mít nové zbraně.“

V. Putin v rozhovoru pro NBC.

Odtajněné detaily experimentů v rámci programu SLAM/Pluto přesvědčivě dokazují, že vytvoření jaderné řízené střely bylo možné (technicky proveditelné) již před šesti desetiletími. Moderní technologie nám umožňují posunout nápad na novou technickou úroveň.

Meč rezaví od slibů

Navzdory množství zřejmých faktů, které vysvětlují důvody vzniku „prezidentské superzbraně“ a rozptýlí jakékoli pochybnosti o „nemožnosti“ vytvoření takových systémů, je v Rusku i v zahraničí stále mnoho skeptiků. "Všechny uvedené zbraně jsou pouze prostředkem informační války." A pak - různé návrhy.

Pravděpodobně by člověk neměl brát vážně karikované „odborníky“, jako je I. Moiseev. Šéf Space Policy Institute (?), který online publikaci The Insider řekl: „Nemůžete dát jaderný motor na řízenou střelu. A žádné takové motory neexistují."

Pokusy o „odhalení“ prezidentových výroků probíhají i na serióznější analytické úrovni. Taková „vyšetřování“ si okamžitě získávají oblibu mezi liberálně smýšlející veřejností. Skeptici uvádějí následující argumenty.

Všechny oznámené systémy se týkají strategických přísně tajných zbraní, jejichž existenci není možné ověřit ani vyvrátit. (Samotné poselství Federálnímu shromáždění ukazovalo počítačovou grafiku a záběry startů, k nerozeznání od testů jiných typů řízených střel.) Nikdo přitom nemluví například o vytvoření těžkého útočného dronu nebo torpédoborce- třídní válečná loď. Zbraň, která by brzy musela být jasně předvedena celému světu.

Podle některých „udavačů“ může vysoce strategický, „tajný“ kontext zpráv naznačovat jejich nevěrohodnou povahu. No, pokud je toto hlavní argument, tak o čem je spor s těmito lidmi?

Existuje také jiný úhel pohledu. Šokující prohlášení o jaderných střelách a bezpilotních 100uzlových ponorkách se objevují na pozadí zjevných problémů vojensko-průmyslového komplexu, se kterými se setkáváme při realizaci jednodušších projektů „tradičních“ zbraní. Výroky o raketách, které okamžitě předčí všechny existující zbraně, jsou v ostrém kontrastu se známou situací s raketovou vědou. Skeptici uvádějí příklad masivních poruch během startů Bulava nebo vývoje nosné rakety Angara, který se vlekl dvě desetiletí. Sama začala v roce 1995; vicepremiér D. Rogozin ve svém projevu v listopadu 2017 slíbil obnovení startů Angary z kosmodromu Vostočnyj až v... 2021.

A mimochodem, proč Zircon, hlavní námořní senzace předchozího roku, zůstal bez pozornosti? Hypersonická střela schopná zničit všechny existující koncepty námořního boje.

Zpráva o příchodu laserových systémů k vojskům přitáhla pozornost výrobců laserových systémů. Stávající zbraně s řízenou energií byly vytvořeny na rozsáhlé základně výzkumu a vývoje high-tech zařízení pro civilní trh. Například americká lodní instalace AN/SEQ-3 LaWS je „balíček“ šesti svařovacích laserů o celkovém výkonu 33 kW.

Oznámení o vytvoření supervýkonného bojového laseru kontrastuje na pozadí velmi slabého laserového průmyslu: Rusko není jedním z největších světových výrobců laserových zařízení (Coherent, IPG Photonics nebo čínská Han „Laser Technology). , náhlý výskyt vysoce výkonných laserových zbraní vzbuzuje skutečný zájem mezi odborníky.

Vždy je více otázek než odpovědí. Ďábel se skrývá v detailech, ale oficiální zdroje poskytují extrémně špatný obrázek o nejnovějších zbraních. Často ani není jasné, zda je systém již připraven k přijetí, nebo zda je jeho vývoj v určité fázi. Známé precedenty spojené s vytvořením takových zbraní v minulosti naznačují, že vzniklé problémy nelze vyřešit lusknutím prstů. Fanoušci technických inovací mají obavy z výběru místa pro testování odpalovačů raket na jaderný pohon. Nebo způsoby komunikace s podvodním dronem „Status-6“ (zásadní problém: pod vodou nefunguje radiová komunikace; během komunikačních relací jsou ponorky nuceny vystoupit na hladinu). Bylo by zajímavé slyšet vysvětlení o metodách aplikace: ve srovnání s tradičními ICBM a SLBM, které jsou schopné zahájit a ukončit válku během hodiny, bude Status-6 trvat několik dní, než dosáhne pobřeží USA. Když už tam nikdo nebude!

Poslední bitva skončila.
Zůstal někdo naživu?
Jako odpověď - jen kvílení větru...

Použití materiálů:
Air&Space Magazine (duben–květen 1990)
Tichá válka od Johna Cravena

V jeden z oddílů Na LiveJournalu elektronický inženýr neustále píše o jaderných a termonukleárních strojích - reaktorech, instalacích, výzkumných laboratořích, urychlovačích a také o. Nová ruská raketa, svědectví během výročního prezidentského projevu, vzbudila u bloggera velký zájem. A to na toto téma našel.

Ano, historicky docházelo k vývoji řízených střel s náporovým jaderným vzduchovým motorem: střela SLAM v USA s reaktorem TORY-II, koncept Avro Z-59 ve Velké Británii, vývoj v SSSR.

Moderní ztvárnění konceptu rakety Avro Z-59 o hmotnosti asi 20 tun.

Všechny tyto práce však byly prováděny v 60. letech jako R&D různého stupně hloubky (nejdále šly Spojené státy, jak je diskutováno níže) a nepokračovalo ve formě modelů v provozu. Nedostali jsme to ze stejného důvodu jako mnoho jiných vývojů Atom Age – letadla, vlaky, rakety s jadernými elektrárnami. Všechny tyto varianty vozidel, s některými výhodami, které poskytuje šílená energetická hustota v jaderném palivu, mají velmi vážné nevýhody - vysokou cenu, složitost provozu, požadavky na stálou bezpečnost a nakonec neuspokojivé výsledky vývoje, o kterých se obvykle ví jen málo (např. zveřejňováním výsledků výzkumu a vývoje je pro všechny strany výhodnější zobrazovat úspěchy a skrývat neúspěchy).

Zejména pro řízené střely je mnohem snazší vytvořit nosič (ponorku nebo letadlo), který „přitáhne“ mnoho odpalovacích zařízení raket na místo odpalu, než si pohrávat s malou flotilou (a je neuvěřitelně obtížné vyvinout velkou flotilu). ) střel s plochou dráhou letu odpalovaných z vlastního území. Univerzální, levný, sériově vyráběný produkt nakonec zvítězil nad malosériovým drahým produktem s nejednoznačnými výhodami. Jaderné řízené střely nepřesáhly pozemní testy.

Tato koncepční slepá ulička 60. let Kyrgyzské republiky s jadernými elektrárnami je podle mého názoru stále aktuální, takže hlavní otázka k uvedenému je „proč??“. Čím je ale ještě výraznější, jsou problémy, které vznikají při vývoji, testování a provozu takových zbraní, o kterých se budeme dále bavit.

Začněme tedy reaktorem. Koncepty SLAM a Z-59 byly třímachové dolnoplošné rakety impozantní velikosti a hmotnosti (20+ tun poté, co byly odhozeny nosné rakety). Strašně drahý dolnoplošník umožňoval maximálně využít přítomnost prakticky neomezeného zdroje energie na palubě, navíc důležitou vlastností jaderného vzduchového proudového motoru je zlepšená provozní účinnost (termodynamický cyklus) s rostoucí rychlostí, tzn. stejný nápad, ale v rychlostech 1000 km/h by měl mnohem těžší a větší motor. Konečně 3M ve výšce sto metrů v roce 1965 znamenaly nezranitelnost protivzdušné obrany. Ukazuje se, že dříve byla koncepce raketometů s jadernou energií „vázána“ vysokou rychlostí, kde byly výhody této koncepce silné a konkurenti s uhlovodíkovým palivem slábli.Zobrazená raketa podle mě vypadá transsonická nebo podzvuková (pokud ovšem věříte, že je to ona na videu). Ale zároveň se velikost reaktoru výrazně zmenšila ve srovnání s TORY-II z rakety SLAM, kde to bylo celé 2 metry včetně radiálního reflektoru neutronů z grafitu

Je vůbec možné instalovat reaktor o průměru 0,4-0,6 metru?

Začněme zásadně minimálním reaktorem – prasetem Pu239. Dobrým příkladem realizace takové koncepce je vesmírný reaktor Kilopower, který však využívá U235. Průměr aktivní zóny reaktoru je pouhých 11 centimetrů! Přejdeme-li na plutonium 239, velikost jádra klesne ještě 1,5-2krát.Nyní od minimální velikosti začneme krůčit ke skutečnému jadernému vzduchovému proudovému motoru, pamatovat si na potíže.

Úplně první věc, kterou je třeba přidat k velikosti reaktoru, je velikost reflektoru - konkrétně v Kilopower BeO ztrojnásobuje velikost. Za druhé, nemůžeme použít U nebo Pu přířezy - jednoduše shoří v proudu vzduchu během minuty. Potřebný je plášť např. z incaloy, který odolává okamžité oxidaci do 1000 C, nebo jiné slitiny niklu s případným keramickým povlakem. Zavedení velkého množství obalového materiálu do aktivní zóny zvyšuje potřebné množství jaderného paliva několikrát najednou – vždyť „neproduktivní“ absorpce neutronů v aktivní zóně se nyní prudce zvýšila!

Navíc kovová forma U nebo Pu již není vhodná - tyto materiály samy o sobě nejsou žáruvzdorné (plutonium se obecně taví při 634 C) a také interagují s materiálem kovových obalů. Palivo převedeme na klasickou formu UO2 nebo PuO2 - získáme další zředění materiálu v aktivní zóně, tentokrát kyslíkem.

Na závěr si připomeňme účel reaktoru. Potřebujeme přes něj pumpovat hodně vzduchu, kterému budeme odevzdávat teplo. Přibližně 2/3 prostoru zaberou „vzduchovky“.

Výsledkem je, že minimální průměr aktivní zóny naroste na 40–50 cm (u uranu) a průměr reaktoru s 10centimetrovým beryliovým reflektorem na 60–70 cm. potvrzený konstrukcí jaderného proudového motoru MITEE , určený pro lety v atmosféře Jupiteru. Tento zcela papírový projekt (např. teplota jádra se předpokládá 3000 K a stěny jsou vyrobeny z berylia, které snese maximálně 1200 K) má průměr jádra vypočtený z neutroniky 55,4 cm, a to navzdory skutečnosti, že chlazení s vodíkem umožňuje mírně zmenšit velikost kanálů, kterými je chladicí kapalina čerpána.

Letecký atomový proudový motor lze dle mého šoupnout do rakety o průměru kolem metru, která však stále není radikálně větší než udávaných 0,6-0,74 m, ale přesto je alarmující. Tak či onak, jaderná elektrárna bude mít výkon ~několik megawattů a bude napájena ~10^16 rozpady za sekundu. To znamená, že samotný reaktor vytvoří na povrchu radiační pole několika desítek tisíc rentgenů a až tisíce rentgenů podél celé rakety. Ani instalace několika set kg sektorové ochrany tyto úrovně výrazně nesníží, protože Neutronové a gama paprsky se budou odrážet od vzduchu a „obcházejí ochranu“.

Za pár hodin takový reaktor vyprodukuje ~10^21-10^22 atomů štěpných produktů c s aktivitou několika (několika desítek) petabecquerelů, které i po odstavení vytvoří v blízkosti reaktoru pozadí několika tisíc rentgenů.

Konstrukce rakety bude aktivována na asi 10^14 Bq, i když izotopy budou primárně beta zářiče a jsou nebezpečné pouze brzdným rentgenovým zářením. Pozadí ze samotné konstrukce může dosahovat desítek rentgenů ve vzdálenosti 10 metrů od těla rakety.

Celá tato „zábava“ dává tušit, že vývoj a testování takové rakety je úkol na hranici možného. Je potřeba vytvořit celou sadu radiačně odolných navigačních a řídicích zařízení, to vše poměrně komplexně otestovat (záření, teplota, vibrace – a to vše pro statistiku). Letové testy s funkčním reaktorem se mohou každou chvíli změnit v radiační katastrofu s únikem stovek terrabecquerelů na několik petabecquerelů. I bez katastrofických situací je velmi pravděpodobné odtlakování jednotlivých palivových článků a únik radionuklidů.

Samozřejmě, že v Rusku stále existují Novozemelský testovací areál na kterém lze takové testy provádět, ale to by bylo v rozporu s duchem dohody o zákaz testování jaderných zbraní ve třech prostředích (zákaz byl zaveden, aby se zabránilo systematickému znečišťování atmosféry a oceánu radionuklidy).

Nakonec by mě zajímalo, kdo v Ruské federaci dokázal takový reaktor vyvinout. Tradičně se na vysokoteplotních reaktorech zpočátku podílel Kurčatovský institut (obecný návrh a výpočty), Obninsk IPPE (experimentální testování a palivo) a Luch Research Institute v Podolsku (technologie paliva a materiálů). Později se do konstrukce takových strojů zapojil tým NIKIET (například reaktory IGR a IVG jsou prototypy jádra jaderného raketového motoru RD-0410).

Dnes má NIKIET tým designérů, kteří provádějí práce na návrhu reaktoru ( vysokoteplotní plynem chlazený RUGK , rychlé reaktory MBIR, ) a IPPE a Luch se nadále zabývají souvisejícími výpočty a technologiemi. V posledních desetiletích se Kurchatovův institut posunul více k teorii jaderných reaktorů.

V souhrnu bych chtěl říci, že vytvoření řízené střely s proudovými motory s jadernou elektrárnou je obecně proveditelný úkol, ale zároveň extrémně nákladný a složitý, vyžadující značnou mobilizaci lidských a finančních zdrojů. , mi připadá ve větší míře než všechny ostatní oznámené projekty (" Sarmat", "Dagger", "Status-6", "Vanguard"). Je velmi zvláštní, že tato mobilizace nezanechala sebemenší stopu. A co je nejdůležitější, je zcela nejasné, jaké jsou výhody získávání takových typů zbraní (na pozadí stávajících nosičů) a jak mohou převážit četné nevýhody - otázky radiační bezpečnosti, vysoké náklady, neslučitelnost se smlouvami o omezení strategických zbraní .

P.S. „Zdroje“ však již začínají situaci zmírňovat: „Zdroj blízký vojensko-průmyslovému komplexu řekl“ Vědomosti „že radiační bezpečnost byla zajištěna během testování rakety. Jaderné zařízení na palubě představovala elektrická maketa, uvádí zdroj.

03-03-2018

Valery Lebedev (recenze)

• V historii již došlo k vývoji řízených střel s náporovým jaderným vzduchovým motorem: jedná se o raketu SLAM (aka Pluto) v USA s reaktorem TORY-II (1959), koncept Avro Z-59 ve Velké Británii, vývoj v SSSR.
• Pojďme se dotknout principu fungování rakety s jaderným reaktorem, mluvíme pouze o náporovém jaderném motoru, což bylo přesně to, co měl Putin na mysli ve svém projevu o řízené střele s neomezeným doletem a naprostou nezranitelností. atmosférický vzduch v této raketě je ohříván jadernou sestavou na vysoké teploty a je vystřikován ze zadní trysky vysokou rychlostí. Testováno v Rusku (v 60. letech) a mezi Američany (od roku 1959). Má dvě podstatné nevýhody: 1. Smrdí jako stejná jaderná bomba, takže během letu se vše na trajektorii ucpe. 2. V tepelném dosahu to tak smrdí, že to z vesmíru vidí i severokorejský satelit s rádiovými trubicemi. Podle toho můžete taková létající petrolejová kamna srazit s naprostou důvěrou.
  Takže karikatury zobrazené v Manéži vedly ke zmatku, který přerostl v obavy o (duševní) zdraví ředitele tohoto odpadu.
  V sovětských dobách se takové obrázky (plakáty a další potěšení pro generály) nazývaly „Cheburashkas“.

  Obecně se jedná o konvenční přímou konstrukci, osově symetrickou s aerodynamickým středovým tělem a pláštěm. Tvar středového tělesa je takový, že vlivem rázových vln na vstupu dochází ke stlačování vzduchu (pracovní cyklus začíná rychlostí 1 M a vyšší, na kterou je urychlován startovacím urychlovačem na klasické tuhé palivo) ;
  - uvnitř centrálního tělesa je jaderný zdroj tepla s monolitickým jádrem;
  - centrální těleso je propojeno s pláštěm 12-16 deskovými radiátory, kde je teplo odváděno z jádra tepelnými trubicemi. Radiátory jsou umístěny v expanzní zóně před tryskou;
  - materiál radiátorů a centrálního tělesa, například VNDS-1, který udržuje konstrukční pevnost až do 3500 K v limitu;
  - pro jistotu ohřejeme až na 3250 K. Vzduch proudící kolem radiátorů je ohřívá a ochlazuje. Poté prochází tryskou a vytváří tah;
  - pro ochlazení pláště na přijatelné teploty postavíme kolem něj vyhazovač, který zároveň zvýší tah o 30-50%.

  Zapouzdřený monolitický blok jaderné elektrárny lze buď nainstalovat do krytu před spuštěním, nebo jej až do spuštění udržet v podkritickém stavu a v případě potřeby lze zahájit jadernou reakci. Nevím, jak přesně, je to technický problém (a proto je možné jej vyřešit). Takže tohle je jednoznačně zbraň prvního úderu, nechoď k babičce.
  Zapouzdřený jaderný blok může být vyroben tak, aby bylo zaručeno, že nebude zničen při nárazu v případě havárie. Ano, ukáže se, že je těžký - ale v každém případě se ukáže, že je těžký.

  Abyste dosáhli hyperzvuku, budete muset pracovní tekutině přidělit zcela neslušnou hustotu energie za jednotku času. S pravděpodobností 9/10 to stávající materiály nebudou schopny zvládnout po dlouhou dobu (hodiny/dny/týdny), rychlost degradace bude šílená.

  A vůbec, prostředí tam bude agresivní. Ochrana před radiací je těžká, jinak lze všechny senzory/elektroniku vyhodit na skládku najednou (zájemci si mohou vzpomenout na Fukušimu a otázky: „proč nedostali roboti práci?“).

  Atd.... Takový zázrak bude výrazně „zářit“. Není jasné, jak do něj přenášet ovládací příkazy (pokud je tam vše kompletně stíněné).

  Dotkněme se autenticky vytvořených střel s jadernou elektrárnou - americké konstrukce - střela SLAM s reaktorem TORY-II (1959).

  Zde je tento motor s reaktorem:

  Koncept SLAM byla třímachová dolnoplošná raketa impozantních rozměrů a hmotnosti (27 tun, 20+ tun po odhození startovacích boosterů). Strašně drahý dolnoplošník umožňoval maximálně využít přítomnost prakticky neomezeného zdroje energie na palubě, navíc důležitou vlastností jaderného vzduchového proudového motoru je zlepšení provozní účinnosti (termodynamický cyklus) s zvýšení rychlosti, tzn. stejný nápad, ale v rychlostech 1000 km/h by měl mnohem těžší a větší motor. Konečně 3M ve výšce sto metrů v roce 1965 znamenaly nezranitelnost proti PVO.

  

  Motor TORY-IIC. Palivovými články v aktivní zóně jsou šestihranné duté trubky z UO2, pokryté ochranným keramickým pláštěm, sestavené do palivových souborů incalo.

  Ukazuje se, že dříve byl koncept Cruise Missile s jadernou elektrárnou „vázán“ vysokou rychlostí, kde byly výhody konceptu silné a konkurenti s uhlovodíkovým palivem slábli.

• Video o staré americké raketě SLAM

• Střela zobrazená na Putinově prezentaci je transsonická nebo slabě nadzvuková (pokud samozřejmě věříte, že je to ta na videu). Ale zároveň se velikost reaktoru výrazně zmenšila oproti TORY-II z rakety SLAM, kde to bylo až 2 metry včetně radiálního reflektoru neutronů z grafitu.
  Schéma rakety SLAM. Všechny pohony jsou pneumatické, ovládací zařízení je umístěno v radiaci tlumící kapsli.

  Je vůbec možné instalovat reaktor o průměru 0,4-0,6 metru? Začněme zásadně minimálním reaktorem – prasetem Pu239. Dobrým příkladem realizace takové koncepce je vesmírný reaktor Kilopower, který však využívá U235. Průměr aktivní zóny reaktoru je pouhých 11 centimetrů! Pokud přejdeme na plutonium 239, velikost jádra klesne ještě 1,5-2 krát.
  Nyní od minimální velikosti začneme směřovat ke skutečnému jadernému vzduchovému proudovému motoru, přičemž si pamatujeme na potíže. Úplně první věc, kterou je třeba přidat k velikosti reaktoru, je velikost reflektoru - konkrétně v Kilopower BeO ztrojnásobuje velikost. Za druhé, nemůžeme použít U nebo Pu přířezy - jednoduše shoří v proudu vzduchu během minuty. Potřebný je plášť např. z incaloy, který odolává okamžité oxidaci do 1000 C, nebo jiné slitiny niklu s případným keramickým povlakem. Zavedení velkého množství obalového materiálu do aktivní zóny zvyšuje potřebné množství jaderného paliva několikrát najednou – vždyť „neproduktivní“ absorpce neutronů v aktivní zóně se nyní prudce zvýšila!
  Navíc kovová forma U nebo Pu již není vhodná - tyto materiály samy o sobě nejsou žáruvzdorné (plutonium se obecně taví při 634 C) a také interagují s materiálem kovových obalů. Palivo převedeme na klasickou formu UO2 nebo PuO2 - získáme další zředění materiálu v aktivní zóně, tentokrát kyslíkem.

  Na závěr si připomeňme účel reaktoru. Potřebujeme přes něj pumpovat hodně vzduchu, kterému budeme odevzdávat teplo. přibližně 2/3 prostoru zaberou „vzduchovky“. V důsledku toho naroste minimální průměr aktivní zóny na 40-50 cm (u uranu) a průměr reaktoru s 10centimetrovým beryliovým reflektorem na 60-70 cm.

  Vzduchový atomový proudový motor lze šoupnout do rakety o průměru kolem metru, který však stále není radikálně větší než udávaných 0,6-0,74 m, přesto je alarmující.

  Tak či onak, jaderná elektrárna bude mít výkon ~několik megawattů, poháněných ~10^16 rozpady za sekundu. To znamená, že samotný reaktor vytvoří na povrchu radiační pole několika desítek tisíc rentgenů a až tisíce rentgenů podél celé rakety. Ani instalace několika set kg sektorové ochrany tyto úrovně výrazně nesníží, protože Neutronové a gama paprsky se budou odrážet od vzduchu a „obcházejí ochranu“. Za pár hodin takový reaktor vyprodukuje ~10^21-10^22 atomů štěpných produktů o aktivitě několika (několika desítek) petabecquerelů, které i po odstavení vytvoří v blízkosti reaktoru pozadí několika tisíc rentgenů. Konstrukce rakety bude aktivována na asi 10^14 Bq, i když izotopy budou primárně beta zářiče a jsou nebezpečné pouze brzdným rentgenovým zářením. Pozadí ze samotné konstrukce může dosahovat desítek rentgenů ve vzdálenosti 10 metrů od těla rakety.

  Všechny tyto obtíže dávají tušit, že vývoj a testování takové střely je úkol na hranici možného. Je potřeba vytvořit celou sadu radiačně odolných navigačních a řídicích zařízení, to vše poměrně komplexně otestovat (záření, teplota, vibrace – a to vše pro statistiku). Letové testy s funkčním reaktorem se mohou každou chvíli změnit v radiační katastrofu s únikem stovek terrabecquerelů na několik petabecquerelů. I bez katastrofických situací je velmi pravděpodobné odtlakování jednotlivých palivových článků a únik radionuklidů.
  Kvůli všem těmto potížím Američané v roce 1964 opustili raketu s jaderným pohonem SLAM.

  Samozřejmě, že v Rusku stále existuje testovací místo Novaja Zemlya, kde lze takové testy provádět, ale to bude v rozporu s duchem smlouvy o zákazu zkoušek jaderných zbraní ve třech prostředích (zákaz byl zaveden, aby se zabránilo systematickému znečišťování atmosféry a oceán s radionuklidy).

  Nakonec by mě zajímalo, kdo v Ruské federaci dokázal takový reaktor vyvinout. Tradičně se na vysokoteplotních reaktorech zpočátku podílel Kurčatovský institut (obecný návrh a výpočty), Obninsk IPPE (experimentální testování a palivo) a Luch Research Institute v Podolsku (technologie paliva a materiálů). Později se do konstrukce takových strojů zapojil tým NIKIET (například reaktory IGR a IVG jsou prototypy jádra jaderného raketového motoru RD-0410). Dnes má NIKIET tým konstruktérů, kteří provádějí práce na návrhu reaktorů (vysokoteplotní plynem chlazený RUGK, rychlé reaktory MBIR), IPPE a Luch se nadále zabývají souvisejícími výpočty a technologiemi. V posledních desetiletích se Kurchatovův institut posunul více k teorii jaderných reaktorů.

  Abychom to shrnuli, můžeme říci, že vytvoření řízené střely se vzduchovými proudovými motory s jadernou elektrárnou je obecně proveditelný úkol, ale zároveň extrémně nákladný a složitý, vyžadující značnou mobilizaci lidských a finančních zdrojů, jak se zdá pro mě ve větší míře než všechny ostatní oznámené projekty („Sarmat“, „Dagger“, „Status-6“, „Vanguard“). Je velmi zvláštní, že tato mobilizace nezanechala sebemenší stopu. A co je nejdůležitější, je zcela nejasné, jaké jsou výhody získávání takových typů zbraní (na pozadí stávajících nosičů) a jak mohou převážit četné nevýhody - otázky radiační bezpečnosti, vysoké náklady, neslučitelnost se smlouvami o omezení strategických zbraní .

  Malý reaktor byl vyvíjen od roku 2010, Kirijenko o tom informoval ve Státní dumě. Předpokládalo se, že bude instalován na kosmické lodi s elektrickým pohonným systémem pro lety na Měsíc a Mars a testován na oběžné dráze letos.
  Je zřejmé, že podobné zařízení se používá pro řízené střely a ponorky.

  Ano, je možné nainstalovat jaderný motor a úspěšné 5minutové testy 500megawattového motoru, vyrobeného ve státech před mnoha lety pro řízenou střelu s náporem pro rychlost 3 Mach, to obecně potvrdily. (Projekt Pluto). Samozřejmostí jsou zkoušky na zkušební stolici (motor byl „profouknut“ připraveným vzduchem požadovaného tlaku/teploty). Ale proč? Stávající (a projektované) balistické střely jsou dostatečné pro jadernou paritu. Proč vytvářet zbraň, která je potenciálně nebezpečnější (pro „naše vlastní lidi“) k použití (a testování)? I v projektu Pluto bylo naznačeno, že taková střela letí nad jeho územím ve značné výšce a klesá do subradarových výšek pouze blízko nepřátelského území. Není moc dobré být vedle nechráněného 500 megawattového vzduchem chlazeného uranového reaktoru s teplotami materiálů přes 1300 Celsia. Pravda, zmíněné rakety (pokud se skutečně vyvíjejí) budou méně výkonné než Pluto (Slam).
  Animované video z roku 2007, vydané v Putinově prezentaci pro zobrazení nejnovější řízené střely s jadernou elektrárnou.
  
  Možná je to všechno příprava na severokorejskou verzi vydírání. Přestaneme vyvíjet naše nebezpečné zbraně – a vy od nás zrušíte sankce.
  Co týden - čínský šéf prosazuje doživotní vládu, ruský ohrožuje celý svět.

Sergeev Alexey, 9 „A“ třída, Městský vzdělávací ústav „Střední škola č. 84“

Vědecký konzultant: , zástupce ředitele neziskového partnerství pro vědecké a inovační aktivity "Tomské atomové centrum"

Vedoucí: , učitel fyziky, Městský vzdělávací ústav „Střední škola č. 84“ CATO Seversk

Úvod

Pohonné systémy na palubě kosmické lodi jsou navrženy tak, aby vytvářely tah nebo hybnost. Podle typu použitého tahu se pohonný systém dělí na chemický (CHRD) a nechemický (NCRD). CRD se dělí na motory na kapalná paliva (LPRE), raketové motory na tuhá paliva (motory na tuhá paliva) a kombinované raketové motory (RCR). Nechemické pohonné systémy se zase dělí na jaderné (NRE) a elektrické (EP). Velký vědec Konstantin Eduardovič Ciolkovskij před stoletím vytvořil první model pohonného systému, který běžel na pevné a kapalné palivo. Poté, ve druhé polovině 20. století, byly uskutečněny tisíce letů převážně s motory na kapalná paliva a raketovými motory na tuhá paliva.

V současnosti je však pro lety na jiné planety, nemluvě o hvězdách, používání raketových motorů na kapalná paliva a raketových motorů na tuhá paliva stále více nerentabilní, přestože bylo vyvinuto mnoho raketových motorů. S největší pravděpodobností se schopnosti raketových motorů na kapalná paliva a raketových motorů na tuhá paliva zcela vyčerpaly. Důvodem je, že specifický impuls všech chemických trysek je nízký a nepřesahuje 5000 m/s, což vyžaduje dlouhodobý provoz trysky a tím i velké zásoby paliva pro vývoj dostatečně vysokých rychlostí, popř. jak je v kosmonautice zvykem, jsou vyžadovány velké hodnoty Ciolkovského čísla, tedy poměr hmotnosti nabité rakety k hmotnosti prázdné. Nosná raketa Energia, která vynese 100 tun užitečného nákladu na nízkou oběžnou dráhu, má tedy startovací hmotnost asi 3000 tun, což dává Ciolkovského číslu hodnotu do 30.

Například pro let na Mars by Ciolkovského číslo mělo být ještě vyšší, dosahovat hodnot od 30 do 50. Lze snadno odhadnout, že s užitečným zatížením asi 1000 tun a právě v těchto mezích je minimální hmotnost potřeba zajistit vše potřebné pro start posádky na Mars se liší S přihlédnutím k zásobě paliva pro zpáteční let na Zemi musí být počáteční hmotnost kosmické lodi minimálně 30 000 tun, což je zjevně mimo úroveň rozvoje moderní kosmonautiky, založené na použití motorů na kapalná paliva a raketových motorů na tuhá paliva.

Aby se tedy pilotované posádky dostaly i k nejbližším planetám, je nutné vyvinout nosné rakety na motory fungující na jiných principech než na chemickém pohonu. Nejslibnější jsou v tomto ohledu elektrické proudové motory (EPE), termochemické raketové motory a jaderné proudové motory (NRE).

1.Základní pojmy

Raketový motor je proudový motor, který k provozu nevyužívá prostředí (vzduch, vodu). Nejpoužívanější jsou chemické raketové motory. Vyvíjejí se a testují se další typy raketových motorů – elektrické, jaderné a další. Nejjednodušší raketové motory běžící na stlačený plyn jsou také široce používány na vesmírných stanicích a vozidlech. Obvykle používají dusík jako pracovní tekutinu. /1/

Klasifikace pohonných systémů

2. Účel raketových motorů

Podle účelu se raketové motory dělí na několik hlavních typů: akcelerační (startovací), brzdící, pohonné, řídící a další. Raketové motory se primárně používají na raketách (odtud název). V letectví se navíc někdy používají raketové motory. Raketové motory jsou hlavními motory v kosmonautice.

Vojenské (bojové) střely mají obvykle motory na tuhá paliva. Je to dáno tím, že takový motor je tankován z výroby a nevyžaduje údržbu po celou dobu skladování a životnosti samotné rakety. Motory na tuhá paliva se často používají jako posilovače pro vesmírné rakety. Zvláště široce se v této kapacitě používají v USA, Francii, Japonsku a Číně.

Raketové motory na kapalinu mají vyšší tahové charakteristiky než raketové motory na tuhá paliva. Proto se používají k vynášení vesmírných raket na oběžnou dráhu kolem Země a k meziplanetárním letům. Hlavní kapalné pohonné látky pro rakety jsou petrolej, heptan (dimethylhydrazin) a kapalný vodík. Pro takové druhy paliva je zapotřebí okysličovadlo (kyslík). V takových motorech se jako okysličovadla používá kyselina dusičná a zkapalněný kyslík. Kyselina dusičná je z hlediska oxidačních vlastností horší než zkapalněný kyslík, ale nevyžaduje udržování zvláštního teplotního režimu během skladování, doplňování paliva a používání raket

Motory pro lety do vesmíru se od těch na Zemi liší tím, že musí produkovat co největší výkon při co nejmenší hmotnosti a objemu. Kromě toho podléhají takovým požadavkům, jako je výjimečně vysoká účinnost a spolehlivost a značná provozní doba. Podle typu použité energie se pohonné systémy kosmických lodí dělí na čtyři typy: termochemické, jaderné, elektrické, solární plachetnice. Každý z uvedených typů má své výhody a nevýhody a lze jej použít za určitých podmínek.

V současnosti jsou vesmírné lodě, orbitální stanice a bezpilotní družice Země vynášeny do vesmíru raketami vybavenými výkonnými termochemickými motory. Existují i ​​miniaturní motory s nízkým tahem. Jedná se o menší kopii výkonných motorů. Některé z nich se vejdou do dlaně. Tažná síla takových motorů je velmi malá, ale pro ovládání polohy lodi v prostoru stačí

3.Termochemické raketové motory.

Je známo, že ve spalovacím motoru, topeništi parního kotle - všude tam, kde dochází ke spalování, se nejaktivněji podílí vzdušný kyslík. Ve vesmíru není vzduch a pro provoz raketových motorů ve vesmíru je potřeba mít dvě složky – palivo a okysličovadlo.

Kapalné termochemické raketové motory používají jako palivo alkohol, petrolej, benzín, anilin, hydrazin, dimethylhydrazin a kapalný vodík. Jako oxidační činidlo se používá kapalný kyslík, peroxid vodíku a kyselina dusičná. Možná se v budoucnu kapalný fluor bude používat jako oxidační činidlo, až budou vynalezeny způsoby skladování a používání takové aktivní chemikálie.

Palivo a okysličovadlo pro kapalné proudové motory jsou skladovány odděleně ve speciálních nádržích a přiváděny do spalovací komory pomocí čerpadel. Při jejich spojení ve spalovací komoře dosahují teploty 3000 – 4500 °C.

Spalovací produkty, expandující, dosahují rychlosti od 2500 do 4500 m/s. Odtlačováním od těla motoru vytvářejí proudový tah. Zároveň platí, že čím větší je hmotnost a rychlost proudění plynu, tím větší je tah motoru.

Specifický tah motorů se obvykle odhaduje podle množství tahu vytvořeného na jednotku hmotnosti paliva spáleného za jednu sekundu. Tato veličina se nazývá specifický impuls raketového motoru a měří se v sekundách (kg tahu / kg spáleného paliva za sekundu). Nejlepší raketové motory na tuhá paliva mají specifický impuls až 190 s, to znamená, že 1 kg paliva hořícího za jednu sekundu vytvoří tah 190 kg. Vodík-kyslíkový raketový motor má specifický impuls 350 s. Teoreticky může vodíko-fluorový motor vyvinout specifický impuls delší než 400 s.

Běžně používaný obvod kapalného raketového motoru funguje následovně. Stlačený plyn vytváří v nádržích s kryogenním palivem potřebný tlak, aby se zabránilo vzniku plynových bublin v potrubí. Čerpadla dodávají palivo do raketových motorů. Palivo je vstřikováno do spalovací komory velkým počtem vstřikovačů. Do spalovací komory je tryskami také vstřikováno okysličovadlo.

V každém autě se při spalování paliva tvoří velké tepelné toky, které ohřívají stěny motoru. Pokud stěny komory neochlazujete, rychle vyhoří, ať je vyrobena z jakéhokoli materiálu. Kapalinový proudový motor je obvykle chlazen jednou z palivových součástí. Za tímto účelem je komora vyrobena ze dvou stěn. Studená složka paliva proudí v mezeře mezi stěnami.

Hliník" href="/text/category/alyuminij/" rel="bookmark">hliník atd. Zejména jako přísada do konvenčních paliv, jako je vodík-kyslík. Takové „ternární složení“ může poskytnout nejvyšší možnou rychlost pro chemické paliva výfukové - do 5 km/s.To je ale prakticky limit zdrojů chemie.Víc prakticky neumí.Přestože navrhovanému popisu stále dominují kapalné raketové motory, nutno říci,že první v historii lidstva byl vytvořen termochemický raketový motor na tuhé palivo - raketový motor na tuhá paliva Palivo - například speciální střelný prach - je umístěno přímo ve spalovací komoře Spalovací komora s tryskou plněnou tuhým palivem - to je celá konstrukce. Režim spalování tuhého paliva závisí na účelu raketového motoru na tuhá paliva (odpalovací, udržovací nebo kombinovaný).Pro rakety na tuhá paliva používané ve vojenských záležitostech se vyznačují přítomností startovacích a hnacích motorů.Odpalovací motor na tuhá paliva se vyvíjí vysoký tah na velmi krátkou dobu, který je nutný k tomu, aby střela opustila odpalovací zařízení a pro její počáteční zrychlení. Udržovací raketový motor na tuhá paliva je navržen tak, aby udržoval konstantní rychlost letu rakety na hlavním (pohonném) úseku dráhy letu. Rozdíly mezi nimi spočívají především v konstrukci spalovacího prostoru a profilu spalovacího povrchu palivové náplně, které určují rychlost spalování paliva, na které závisí doba provozu a tah motoru. Na rozdíl od takových raket fungují kosmické nosné rakety pro vynášení družic Země, orbitálních stanic a kosmických lodí, stejně jako meziplanetární stanice pouze v režimu startu od startu rakety do vypuštění objektu na oběžnou dráhu kolem Země nebo na meziplanetární trajektorii. Obecně platí, že raketové motory na tuhá paliva nemají oproti motorům na kapalná paliva mnoho výhod: jsou snadno vyrobitelné, lze je dlouhodobě skladovat, jsou vždy připraveny k akci a jsou relativně odolné proti výbuchu. Ale pokud jde o specifický tah, motory na tuhá paliva jsou o 10-30% horší než motory na kapalinu.

4. Elektrické raketové motory

Téměř všechny raketové motory diskutované výše vyvíjejí obrovský tah a jsou navrženy tak, aby vypouštěly kosmické lodě na oběžnou dráhu kolem Země a urychlovaly je na kosmické rychlosti pro meziplanetární lety. Zcela jinou záležitostí jsou pohonné systémy pro kosmické lodě již vypuštěné na oběžnou dráhu nebo na meziplanetární trajektorii. Zde zpravidla potřebujeme motory s nízkým výkonem (několik kilowattů nebo dokonce wattů), které jsou schopné provozu stovky a tisíce hodin a které lze opakovaně zapínat a vypínat. Umožňují udržovat let na oběžné dráze nebo po dané trajektorii, přičemž kompenzují letový odpor vytvářený horními vrstvami atmosféry a slunečním větrem. U elektrických raketových motorů je pracovní tekutina urychlována na určitou rychlost jejím ohřevem elektrickou energií. Elektřina pochází ze solárních panelů nebo jaderné elektrárny. Způsoby ohřevu pracovní tekutiny jsou různé, ale ve skutečnosti se používá hlavně elektrický oblouk. Ukázalo se, že je velmi spolehlivý a vydrží velké množství startů. Vodík se používá jako pracovní tekutina v elektrických obloukových motorech. Pomocí elektrického oblouku se vodík zahřeje na velmi vysokou teplotu a změní se na plazma - elektricky neutrální směs kladných iontů a elektronů. Rychlost výstupu plazmy z motoru dosahuje 20 km/s. Až vědci vyřeší problém magnetické izolace plazmatu od stěn komory motoru, pak bude možné výrazně zvýšit teplotu plazmatu a zvýšit rychlost výfuku na 100 km/s. První elektrický raketový motor byl vyvinut v Sovětském svazu v letech. pod vedením (později se stal tvůrcem motorů pro sovětské vesmírné rakety a akademikem) ve slavné Gas Dynamics Laboratory (GDL)./10/

5.Ostatní typy motorů

Existují i ​​exotičtější konstrukce jaderných raketových motorů, ve kterých je štěpný materiál v kapalném, plynném nebo dokonce plazmovém stavu, ale realizace takových konstrukcí na současné úrovni techniky a technologie je nereálná. Existují následující projekty raketových motorů, stále v teoretické nebo laboratorní fázi:

Pulzní jaderné raketové motory využívající energii výbuchů malých jaderných náloží;

Termonukleární raketové motory, které mohou jako palivo využívat izotop vodíku. Energetická produktivita vodíku v takové reakci je 6,8 * 1011 KJ/kg, tedy přibližně o dva řády vyšší než produktivita jaderných štěpných reakcí;

Solární plachetní motory – využívající tlak slunečního světla (sluneční vítr), jehož existenci empiricky prokázal ruský fyzik již v roce 1899. Výpočtem vědci zjistili, že zařízení o hmotnosti 1 tuny vybavené plachtou o průměru 500 m může letět ze Země na Mars asi za 300 dní. Účinnost sluneční plachty však se vzdáleností od Slunce rychle klesá.

6.Jaderné raketové motory

Jedna z hlavních nevýhod raketových motorů na kapalné palivo je spojena s omezeným průtokem plynů. V jaderných raketových motorech se zdá být možné využít kolosální energii uvolněnou při rozkladu jaderného „paliva“ k ohřevu pracovní látky. Princip činnosti jaderných raketových motorů se téměř neliší od principu činnosti termochemických motorů. Rozdíl je v tom, že pracovní tekutina se nezahřívá díky své vlastní chemické energii, ale díky „cizí“ energii uvolněné během intranukleární reakce. Pracovní tekutina prochází jaderným reaktorem, ve kterém dochází ke štěpné reakci atomových jader (například uranu), a je zahřívána. Jaderné raketové motory eliminují potřebu okysličovadla, a proto lze použít pouze jednu kapalinu. Jako pracovní kapalinu je vhodné použít látky, které motoru umožní vyvinout větší tažnou sílu. Tuto podmínku nejlépe splňuje vodík, následovaný amoniakem, hydrazinem a vodou. Procesy, při kterých se uvolňuje jaderná energie, se dělí na radioaktivní přeměny, štěpné reakce těžkých jader a fúzní reakce lehkých jader. Radioizotopové přeměny se realizují v tzv. izotopových zdrojích energie. Měrná hmotnostní energie (energie, kterou může uvolnit látka o hmotnosti 1 kg) umělých radioaktivních izotopů je výrazně vyšší než u chemických paliv. Pro 210Po se tedy rovná 5*10 8 KJ/kg, zatímco u energeticky nejúčinnějšího chemického paliva (berylium s kyslíkem) tato hodnota nepřesahuje 3*10 4 KJ/kg. Bohužel zatím není racionální používat takové motory na kosmických nosných raketách. Důvodem jsou vysoké náklady na izotopovou látku a provozní potíže. Izotop totiž neustále uvolňuje energii, i když je přepravován ve speciálním kontejneru a když je raketa zaparkována na místě startu. Jaderné reaktory využívají energeticky účinnější palivo. Měrná hmotnostní energie 235U (štěpného izotopu uranu) je tedy rovna 6,75 * 10 9 KJ/kg, tedy přibližně o řád vyšší než u izotopu 210Po. Tyto motory lze „zapínat“ a „vypínat“, jaderné palivo (233U, 235U, 238U, 239Pu) je mnohem levnější než izotopové palivo. V takových motorech lze jako pracovní kapalinu použít nejen vodu, ale také účinnější pracovní látky - alkohol, čpavek, kapalný vodík. Měrný tah motoru s kapalným vodíkem je 900 s. V nejjednodušším provedení jaderného raketového motoru s reaktorem na tuhé jaderné palivo je pracovní tekutina umístěna v nádrži. Čerpadlo jej dodává do motorové komory. Při rozprašování pomocí trysek se pracovní kapalina dostává do kontaktu s palivem vytvářejícím jaderné palivo, zahřívá se, expanduje a je tryskou vyhazována vysokou rychlostí ven. Jaderné palivo je z hlediska energetických zásob lepší než jakýkoli jiný typ paliva. Pak vyvstává logická otázka: proč mají zařízení využívající toto palivo stále relativně nízký měrný tah a velkou hmotnost? Faktem je, že specifický tah jaderného raketového motoru na tuhou fázi je omezen teplotou štěpného materiálu a elektrárna za provozu vyzařuje silné ionizující záření, které má škodlivý vliv na živé organismy. Biologická ochrana proti takovému záření je velmi důležitá a není použitelná na kosmických lodích. Praktický vývoj jaderných raketových motorů na tuhé jaderné palivo začal v polovině 50. let 20. století v Sovětském svazu a USA, téměř současně s výstavbou prvních jaderných elektráren. Práce probíhaly v atmosféře zvýšeného utajení, ale je známo, že takové raketové motory zatím v kosmonautice nenašly skutečné využití. Vše se dosud omezovalo na použití izotopových zdrojů elektřiny relativně nízkého výkonu na bezpilotních umělých družicích Země, meziplanetárních kosmických lodích a světoznámém sovětském „lunárním roveru“.

7.Jaderné proudové motory, principy činnosti, způsoby získávání impulsu v jaderném pohonném motoru.

Jaderné raketové motory dostaly své jméno díky tomu, že vytvářejí tah využitím jaderné energie, tedy energie, která se uvolňuje v důsledku jaderných reakcí. V obecném smyslu tyto reakce znamenají jakékoli změny energetického stavu atomových jader, stejně jako přeměny některých jader na jiná, spojené s restrukturalizací struktury jader nebo změnou počtu elementárních částic v nich obsažených - nukleony. Navíc, jak známo, jaderné reakce mohou probíhat buď spontánně (tj. spontánně) nebo způsobené uměle, například když jsou některá jádra bombardována jinými (nebo elementárními částicemi). Jaderné štěpení a fúzní reakce převyšují chemické reakce milionkrát, respektive desítky milionůkrát, pokud jde o energii. To se vysvětluje tím, že energie chemické vazby atomů v molekulách je mnohonásobně menší než energie jaderné vazby nukleonů v jádře. Jadernou energii v raketových motorech lze využít dvěma způsoby:

1. Uvolněná energie je využita k ohřevu pracovní tekutiny, která následně expanduje v trysce stejně jako u klasického raketového motoru.

2. Jaderná energie je přeměněna na elektrickou energii a následně využita k ionizaci a urychlení částic pracovní tekutiny.

3. Impuls nakonec vytvářejí samotné štěpné produkty, vzniklé v procesu DIV_ADBLOCK265">

Analogicky s raketovým motorem na kapalné pohonné hmoty je výchozí pracovní tekutina jaderného pohonného motoru uložena v kapalném stavu v nádrži pohonného systému a je dodávána pomocí turbočerpadla. Plyn pro otáčení této jednotky, sestávající z turbíny a čerpadla, lze vyrábět v samotném reaktoru.

Schéma takového pohonného systému je na obrázku.

Existuje mnoho jaderných motorů se štěpným reaktorem:

Pevná fáze

Plynná fáze

NRE s fúzním reaktorem

Pulzní motory s jaderným pohonem a další

Ze všech možných typů jaderných pohonných motorů jsou nejrozvinutější tepelný radioizotopový motor a motor se štěpným reaktorem na pevnou fázi. Pokud nám ale vlastnosti radioizotopových jaderných pohonných motorů nedovolí doufat v jejich široké využití v kosmonautice (alespoň v blízké budoucnosti), pak vytvoření jaderných pohonných motorů na pevnou fázi otevírá kosmonautice velké vyhlídky. Typický jaderný pohonný motor tohoto typu obsahuje reaktor na tuhou fázi ve tvaru válce o výšce a průměru cca 1-2 m (pokud jsou tyto parametry blízké, únik štěpných neutronů do okolního prostoru je minimální) .

Reaktor se skládá z aktivní zóny; reflektor obklopující tuto oblast; řídící orgány; silové tělo a další prvky. Aktivní zóna obsahuje jaderné palivo - štěpný materiál (obohacený uran) obsažený v palivových článcích a moderátor nebo ředidlo. Reaktor znázorněný na obrázku je homogenní - v něm je moderátor součástí palivových článků a je homogenně promíchán s palivem. Moderátor může být také umístěn odděleně od jaderného paliva. V tomto případě se reaktor nazývá heterogenní. Ředidla (mohou to být např. žáruvzdorné kovy - wolfram, molybden) se používají k propůjčení speciálních vlastností štěpným látkám.

Palivové články reaktoru na tuhou fázi jsou prostoupeny kanály, kterými proudí pracovní tekutina motoru jaderného pohonu a postupně se zahřívá. Kanály mají průměr asi 1-3 mm a jejich celková plocha je 20-30 % příčného průřezu aktivní zóny. Aktivní zóna je zavěšena na speciální mřížce uvnitř energetické nádoby, aby se mohla roztáhnout, když se reaktor zahřeje (jinak by se zhroutil v důsledku tepelného pnutí).

Jádro je vystaveno vysokému mechanickému zatížení spojenému s výraznými poklesy hydraulického tlaku (až několik desítek atmosfér) od proudící pracovní tekutiny, tepelným namáháním a vibracemi. Zvětšení velikosti aktivní zóny při zahřívání reaktoru dosahuje několika centimetrů. Aktivní zóna a reflektor jsou umístěny uvnitř odolného napájecího pouzdra, které absorbuje tlak pracovní tekutiny a tah vytvářený tryskou. Pouzdro je uzavřeno odolným víkem. Jsou v něm umístěny pneumatické, pružinové nebo elektrické mechanismy pro pohon regulačních orgánů, upevňovací body pro jaderný pohonný motor ke kosmické lodi a příruby pro připojení jaderného pohonného motoru k přívodnímu potrubí pracovní tekutiny. Na krytu může být také umístěna jednotka turbočerpadla.

8 - Tryska,

9 - rozšiřovací tryska,

10 - výběr pracovní látky pro turbínu,

11 - silový sbor,

12 - Ovládací buben,

13 - výfuk turbíny (používá se k ovládání polohy a zvýšení tahu),

14 - Hnací kroužek pro ovládací bubny)

Začátkem roku 1957 byl stanoven konečný směr prací v laboratoři v Los Alamos a padlo rozhodnutí postavit grafitový jaderný reaktor s uranovým palivem rozptýleným v grafitu. Reaktor Kiwi-A, vytvořený tímto směrem, byl testován v roce 1959 1. července.

Americký proudový jaderný motor na pevnou fázi XE Prime na zkušební stolici (1968)

Laboratoř v Los Alamos byla kromě stavby reaktoru v plném proudu na stavbě speciálního testovacího areálu v Nevadě a také realizovala řadu speciálních zakázek amerického letectva v souvisejících oblastech (vývoj jednotlivých jednotky TURE). Jménem laboratoře v Los Alamos byly všechny speciální zakázky na výrobu jednotlivých komponentů realizovány těmito společnostmi: Aerojet General, divize Rocketdyne společnosti North American Aviation. V létě 1958 byla veškerá kontrola nad programem Rover převedena z letectva Spojených států na nově organizovaný Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA). V důsledku zvláštní dohody mezi AEC a NASA v polovině léta 1960 vznikl Space Nuclear Propulsion Office pod vedením G. Fingera, který následně vedl program Rover.

Výsledky získané ze šesti „horkých testů“ jaderných proudových motorů byly velmi povzbudivé a počátkem roku 1961 byla připravena zpráva o testování letu reaktoru (RJFT). Poté, v polovině roku 1961, byl zahájen projekt Nerva (použití jaderného motoru pro kosmické rakety). Jako generální dodavatel byl vybrán Aerojet General a jako subdodavatel odpovědný za výstavbu reaktoru Westinghouse.

10.2 Práce na TURE v Rusku

Američtí" href="/text/category/amerikanetc/" rel="bookmark">Američané, ruští vědci používali nejekonomičtější a nejefektivnější testy jednotlivých palivových článků ve výzkumných reaktorech. Celá řada prací prováděných v 70.-80. umožnilo konstrukční kanceláři "Salyut", Design Bureau of Chemical Automatics, IAE, NIKIET a NPO "Luch" (PNITI) vyvíjet různé projekty vesmírných jaderných pohonných motorů a hybridních jaderných elektráren. V Design Bureau of Chemical Automatics pod vědeckým bylo vytvořeno vedení NIITP (FEI, IAE, NIKIET, NIITVEL, NPO byly zodpovědné za reaktorové prvky Luch“, MAI) YARD RD 0411 a jaderný motor minimální velikosti RD 0410 tah 40, respektive 3,6 tuny.

V důsledku toho byl vyroben reaktor, „studený“ motor a prototyp na zkušební stolici pro testování na plynném vodíku. Na rozdíl od amerického, se specifickým impulsem maximálně 8250 m/s, měl sovětský TNRE díky použití tepelně odolnějších a pokročilejších palivových článků a vysoké teplotě v aktivní zóně tento údaj rovných 9100 m /s a vyšší. Základna pro testování TURE společné expedice NPO „Luch“ se nacházela 50 km jihozápadně od města Semipalatinsk-21. Začala pracovat v roce 1962. v Na zkušebním místě byly testovány plnohodnotné palivové články prototypů raketových motorů s jaderným pohonem. V tomto případě se výfukové plyny dostaly do uzavřeného výfukového systému. Komplex zkušebních stolic Bajkal-1 pro testování jaderných motorů v plné velikosti se nachází 65 km jižně od Semipalatinska-21. Od roku 1970 do roku 1988 bylo provedeno asi 30 „horkých startů“ reaktorů. Výkon přitom nepřesáhl 230 MW při spotřebě vodíku do 16,5 kg/s a jeho teplotě na výstupu z reaktoru 3100 K. Všechny starty byly úspěšné, bezproblémové a podle plánu.

Sovětský TNRD RD-0410 je jediný funkční a spolehlivý průmyslový jaderný raketový motor na světě

V současné době jsou takové práce na místě zastaveny, přestože je zařízení udržováno v relativně funkčním stavu. Základna zkušební stolice NPO Luch je jediným experimentálním komplexem na světě, kde je možné bez výrazných finančních a časových nákladů testovat prvky jaderných pohonných reaktorů. Je možné, že obnovení prací na jaderných pohonných motorech pro lety na Měsíc a Mars ve Spojených státech v rámci programu Space Research Initiative s plánovanou účastí specialistů z Ruska a Kazachstánu povede k obnovení činnosti na základna Semipalatinsk a realizace „Marťanské“ expedice ve dvacátých letech 20.

Hlavní charakteristiky

Specifický impuls na vodík: 910 - 980 sek(teoreticky do 1000 sek).

· Rychlost odtoku pracovní kapaliny (vodík): 9100 - 9800 m/sec.

· Dosažitelný tah: až stovky a tisíce tun.

· Maximální provozní teploty: 3000°С - 3700°С (krátkodobé zapnutí).

· Životnost: až několik tisíc hodin (periodická aktivace). /5/

11.Zařízení

Konstrukce sovětského jaderného raketového motoru na pevnou fázi RD-0410

1 - vedení z nádrže pracovní kapaliny

2 - agregát turbočerpadla

3 - pohon ovládacího bubnu

4 - radiační ochrana

5 - regulační buben

6 - retardér

7 - palivová sestava

8 - nádoba reaktoru

9 - ohnivé dno

10 - chladicí vedení trysky

11- trysková komora

12 - tryska

12.Princip činnosti

Podle principu činnosti je TNRE vysokoteplotní reaktor-výměník tepla, do kterého se pod tlakem přivádí pracovní tekutina (kapalný vodík) a při zahřátí na vysoké teploty (přes 3000 °C) je vypuzována přes chlazená tryska. Regenerace tepla v trysce je velmi výhodná, protože umožňuje mnohem rychlejší ohřev vodíku a využitím značného množství tepelné energie lze zvýšit specifický impuls až na 1000 sec (9100-9800 m/s).

Reaktor s jaderným raketovým motorem

MsoNormalTable">

Pracovní kapalina

Hustota, g/cm3

Specifický tah (při specifikovaných teplotách v topné komoře, °K), sek

0,071 (kapalina)

0,682 (kapalina)

1 000 (kapalina)

Ne. Dann

Ne. Dann

Ne. Dann

(Poznámka: Tlak v ohřívací komoře je 45,7 atm, expanze na tlak 1 atm při stejném chemickém složení pracovní tekutiny) /6/

15.Výhody

Hlavní výhodou TNRE oproti chemickým raketovým motorům je dosažení vyššího specifického impulsu, značné energetické rezervy, kompaktnost systému a možnost získat velmi vysoký tah (desítky, stovky a tisíce tun ve vakuu. Obecně platí, specifický impuls dosažený ve vakuu je větší než u vyhořelého dvousložkového chemického raketového paliva (petrolej-kyslík, vodík-kyslík) 3-4krát a při provozu na nejvyšší tepelnou intenzitu 4-5krát. USA a Rusko mají značné zkušenosti s vývojem a konstrukcí takových motorů a v případě potřeby (speciální programy pro průzkum vesmíru) mohou být takové motory vyrobeny v krátké době a budou mít rozumné náklady. V případě použití TURE k urychlení kosmických lodí ve vesmíru a za dodatečného použití poruchových manévrů využívajících gravitační pole velkých planet (Jupiter, Uran, Saturn, Neptun) se dosažitelné hranice studia sluneční soustavy výrazně rozšiřují a doba potřebná k dosažení vzdálených planet se výrazně prodlužuje. snížena. Kromě toho lze TNRE úspěšně použít pro zařízení pracující na nízkých drahách obřích planet využívajících jejich vzácnou atmosféru jako pracovní tekutinu nebo pro provoz v jejich atmosféře. /8/

16. Nevýhody

Hlavní nevýhodou TNRE je přítomnost silného toku pronikavého záření (gama záření, neutrony), jakož i odstraňování vysoce radioaktivních sloučenin uranu, žáruvzdorných sloučenin s indukovaným zářením a radioaktivních plynů s pracovní kapalinou. V tomto ohledu je TURE pro pozemní starty nepřijatelné, aby se zabránilo zhoršení environmentální situace na místě startu a v atmosféře. /14/

17.Zlepšování vlastností TURD. Hybridní turbovrtulové motory

Jako každá raketa nebo jakýkoli motor obecně má i proudový jaderný motor na pevnou fázi významná omezení nejdůležitějších dosažitelných charakteristik. Tato omezení představují neschopnost zařízení (TJRE) pracovat v teplotním rozsahu přesahujícím rozsah maximálních provozních teplot konstrukčních materiálů motoru. Pro rozšíření schopností a výrazné zvýšení hlavních provozních parametrů TNRE lze použít různá hybridní schémata, ve kterých TNRE plní roli zdroje tepla a energie a jsou využívány doplňkové fyzikální metody urychlování pracovních kapalin. Nejspolehlivější, prakticky proveditelné a mající vysoké specifické impulsní a tahové charakteristiky je hybridní schéma s přídavným obvodem MHD (magnetohydrodynamický obvod) pro urychlení ionizované pracovní tekutiny (vodík a speciální přísady). /13/

18. Radiační nebezpečí z jaderných pohonných motorů.

Funkční jaderný motor je silným zdrojem záření – gama a neutronového záření. Bez přijetí zvláštních opatření může záření způsobit nepřijatelné zahřívání pracovní tekutiny a konstrukce v kosmické lodi, křehnutí kovových konstrukčních materiálů, destrukci plastů a stárnutí pryžových dílů, poškození izolace elektrických kabelů a selhání elektronického zařízení. Záření může způsobit indukovanou (umělou) radioaktivitu materiálů - jejich aktivaci.

V současnosti je problém radiační ochrany kosmických lodí s jadernými pohonnými motory považován za principiálně vyřešený. Byly také vyřešeny zásadní otázky spojené s údržbou jaderných pohonných motorů na zkušebních stanovištích a odpalovacích místech. Přestože provozující NRE představuje nebezpečí pro obsluhující personál, již jeden den po ukončení provozu NRE lze bez osobních ochranných prostředků několik desítek minut stát na vzdálenost 50 m od NRE a dokonce se přiblížit Nejjednodušší prostředky ochrany umožňují obsluhujícímu personálu vstoupit do pracovního prostoru YARD krátce po testech.

Míra kontaminace startovacích komplexů a prostředí zřejmě nebude překážkou pro použití jaderných pohonných motorů na nižších stupních kosmických raket. Problém radiačního nebezpečí pro životní prostředí a obsluhující personál je do značné míry zmírněn tím, že vodík používaný jako pracovní tekutina se při průchodu reaktorem prakticky neaktivuje. Tryskový proud jaderného motoru proto není nebezpečnější než proud raketového motoru na kapalné palivo./4/

Závěr

Při zvažování perspektiv vývoje a využití jaderných pohonných motorů v kosmonautice je třeba vycházet z dosažených a očekávaných vlastností různých typů jaderných pohonných motorů, z toho, co může jejich aplikace kosmonautice poskytnout, a konečně z úzkého propojení problému jaderných pohonných motorů s problémem zásobování energií ve vesmíru a s otázkami rozvoje energetiky vůbec.

Jak bylo uvedeno výše, ze všech možných typů jaderných pohonných motorů jsou nejrozvinutější tepelný radioizotopový motor a motor se štěpným reaktorem na pevnou fázi. Pokud nám ale vlastnosti radioizotopových jaderných pohonných motorů nedovolí doufat v jejich široké využití v kosmonautice (alespoň v blízké budoucnosti), pak vytvoření jaderných pohonných motorů na pevnou fázi otevírá kosmonautice velké vyhlídky.

Například bylo navrženo zařízení s počáteční hmotností 40 000 tun (tj. přibližně 10krát větší než u největších moderních nosných raket), přičemž 1/10 této hmotnosti připadá na užitečné zatížení a 2/3 na jadernou energii. poplatky . Pokud odpálíte jednu nálož každé 3 sekundy, pak jejich zásoba vystačí na 10 dní nepřetržitého provozu jaderného pohonného systému. Během této doby zařízení zrychlí na rychlost 10 000 km/s a v budoucnu, po 130 letech, může dosáhnout hvězdy Alpha Centauri.

Jaderné elektrárny mají jedinečné vlastnosti, mezi které patří prakticky neomezená energetická náročnost, nezávislost provozu na prostředí a odolnost vůči vnějším vlivům (kosmické záření, poškození meteority, vysoké a nízké teploty atd.). Maximální výkon jaderných radioizotopových zařízení je však omezen na hodnotu řádově několik stovek wattů. Toto omezení u jaderných reaktorových elektráren, které určuje rentabilitu jejich použití při dlouhodobých letech těžkých kosmických lodí v blízkozemském prostoru, při letech na vzdálené planety sluneční soustavy a v dalších případech, neexistuje.

Výhody motorů na pevnou fázi a dalších jaderných pohonů se štěpnými reaktory se nejúplněji odhalují při studiu tak složitých vesmírných programů, jako jsou pilotované lety k planetám Sluneční soustavy (například při expedici na Mars). V tomto případě zvýšení specifického impulsu trysky umožňuje řešit kvalitativně nové problémy. Všechny tyto problémy jsou výrazně zmírněny při použití raketového motoru s jaderným pohonem na tuhou fázi se specifickým impulsem dvakrát vyšším než u moderních raketových motorů na kapalné palivo. V tomto případě je také možné výrazně zkrátit dobu letu.

Je velmi pravděpodobné, že v blízké budoucnosti se jaderné motory na pevnou fázi stanou jedním z nejběžnějších raketových motorů. Jaderné pohonné motory na tuhou fázi lze použít jako zařízení pro dálkové lety, například k planetám jako Neptun, Pluto, a dokonce i k letům za Sluneční soustavu. Pro lety ke hvězdám však není vhodný jaderný motor založený na štěpných principech. Perspektivní jsou v tomto případě jaderné motory nebo přesněji termonukleární tryskové motory (TRE), fungující na principu fúzních reakcí, a fotonické tryskové motory (PRE), zdrojem hybnosti, ve kterém probíhá anihilační reakce hmoty a antihmoty. . S největší pravděpodobností však lidstvo použije k cestování v mezihvězdném prostoru jiný způsob dopravy, odlišný od tryskového letadla.

Na závěr uvedu parafrázi na Einsteinovu slavnou větu – aby mohlo lidstvo cestovat ke hvězdám, musí přijít s něčím, co by bylo složitostí a vnímáním srovnatelné s jaderným reaktorem pro neandrtálce!

LITERATURA

Prameny:

1. "Rakety a lidé. Kniha 4 Moon Race" - M: Znanie, 1999.
2. http://www. lpre. de/energomash/index. htm
3. Pervushin „Battle for the Stars. Cosmic Confrontation“ - M: knowledge, 1998.
4. L. Gilberg „Dobytí nebe“ - M: Znanie, 1994.
5. http://epizodsspace. *****/bibl/molodtsov
6. „Motor“, „Jaderné motory pro kosmické lodě“, č. 5 1999

7. "Motor", "Plynové jaderné motory pro kosmické lodě",

č. 6, 1999
7. http://www. *****/content/numbers/263/03.shtml
8. http://www. lpre. de/energomash/index. htm
9. http://www. *****/content/numbers/219/37.shtml
10., Chekalinská doprava budoucnosti.

M.: Znalosti, 1983.

11. , Chekalinský vesmírný průzkum. - M.:

Vědomosti, 1988.

12. „Energie - Buran“ - krok do budoucnosti // Věda a život.-

13. Kosmická technologie.- M.: Mir, 1986.

14., Sergeyuk a obchod. - M.: APN, 1989.

15.SSSR ve vesmíru. 2005 - M.: APN, 1989.

16. Na cestě do hlubokého vesmíru // Energie. - 1985. - č. 6.

APLIKACE

Hlavní charakteristiky proudových jaderných motorů na pevnou fázi

Země výrobce	Motor	Tah ve vakuu, kN	Specifický impuls, sek		Projektová práce, roč
	Smíšený cyklus NERVA/Lox

Ruská armáda úspěšně otestovala řízenou střelu s jaderným pohonem. Jeho letový dosah při podzvukové rychlosti není omezen. Takové produkty jsou schopny obejít oblasti vzdušné a protiraketové obrany v malé výšce a ničit nepřátelské cíle s vysokou přesností. Vzhled nového produktu oznámil ruský prezident Vladimir Putin ve svém poselství Federálnímu shromáždění. Podle odborníků jsou tyto systémy zbraněmi odstrašení. K pohybu využívají vzduch ohřátý jadernou elektrárnou.

Podle odborníků mluvíme o produktu s indexem 9M730, který vyvinula Novator Design Bureau. Během období ohrožení mohou být takové střely zvednuty do vzduchu a rozmístěny do určených oblastí. Odtud budou moci zasáhnout důležité nepřátelské cíle. Testování nového produktu je poměrně aktivní a podílejí se na něm létající laboratoře Il-976.

Na konci roku 2017 byla na Centrálním zkušebním polygonu Ruské federace úspěšně odpálena nejnovější ruská řízená střela s jadernou elektrárnou. Během letu elektrárna dosáhla stanoveného výkonu a poskytla požadovanou úroveň tahu,“ uvedl ve svém projevu Vladimir Putin. - Slibné ruské zbraňové systémy jsou založeny na nejnovějších unikátních úspěších našich vědců, konstruktérů a inženýrů. Jedním z nich je vytvoření malé supervýkonné jaderné elektrárny, která je umístěna v těle řízené střely, jako je naše nejnovější vzduchem odpalovaná střela X-101 nebo americký Tomahawk, ale zároveň poskytuje desítkykrát - desítkykrát! - dlouhý dolet, který je prakticky neomezený. Nízko letící, nenápadná řízená střela s jadernou hlavicí, s prakticky neomezeným doletem, nepředvídatelnou dráhou letu a schopností obejít záchytné linie, je nezranitelná vůči všem stávajícím i budoucím systémům protiraketové obrany a protivzdušné obrany.

V prezentovaném videu mohli diváci vidět start unikátní rakety. Let produktu byl zachycen z doprovodné stíhačky. Podle níže uvedené počítačové grafiky prolétla „jaderná střela“ kolem námořních zón protiraketové obrany v Atlantiku, obletěla Jižní Ameriku z jihu a zasáhla Spojené státy z Tichého oceánu.

Soudě podle prezentovaného videa je to buď námořní, nebo pozemní raketa,“ řekl listu Izvestija Dmitrij Kornev, šéfredaktor projektu MilitaryRussia. - V Rusku jsou dva vývojáři řízených střel. Raduga vyrábí pouze vzduchem uváděné produkty. Země a moře jsou pod jurisdikcí Novator. Tato společnost má řadu řízených střel R-500 pro komplexy Iskander a také legendární střely Kalibr.

Není to tak dávno, co se v otevřených dokumentech Novator Design Bureau objevily odkazy na dva nové produkty - 9M729 a 9M730. První je obyčejná řízená střela dlouhého doletu, ale o 9M730 nebylo nic známo. Tento produkt je však zjevně v aktivním vývoji – na toto téma bylo na webu státních zakázek zveřejněno několik výběrových řízení. Proto můžeme předpokládat, že „jaderná střela“ je 9M730.

Jak poznamenal vojenský historik Dmitrij Boltenkov, princip fungování jaderné elektrárny je poměrně jednoduchý.

Po stranách rakety jsou speciální prostory s výkonnými a kompaktními ohřívači poháněnými jadernou elektrárnou, poznamenal expert. - Do nich vstupuje atmosférický vzduch, který se zahřeje na několik tisíc stupňů a změní se na pracovní kapalinu motoru. Proudění horkého vzduchu vytváří průvan. Takový systém skutečně poskytuje téměř neomezený letový dosah.

Jak uvedl Vladimir Putin, nový produkt byl testován na centrálním testovacím místě. Toto zařízení se nachází v oblasti Archangelsk ve vesnici Nenoksa.

Toto je historické místo pro testování zbraní dlouhého doletu,“ poznamenal Dmitrij Boltenkov. - Odtud vedou raketové trasy podél severního pobřeží Ruska. Jejich délka může dosahovat až několika tisíc kilometrů. Pro snímání telemetrických parametrů z raket na takové vzdálenosti jsou potřeba speciální letadla – létající laboratoře.

Podle odborníka byly nedávno restaurovány dva unikátní letouny Il-976. Jedná se o speciální vozidla, vytvořená na základě transportního Il-76, která se již dlouhou dobu používá k testování raketových zbraní dlouhého doletu. V 90. letech byli zakonzervováni.

Fotografie Il-976 letícího na letiště poblíž Archangelska byly zveřejněny na internetu, poznamenal expert. - Pozoruhodné je, že vozy nesly znak Rosatomu. Rusko zároveň vydalo zvláštní mezinárodní varování NOTAM (Notice to Airmen) a uzavřelo oblast pro lodě a letadla.

Podle vojenského experta Vladislava Shurygina není nová „jaderná střela“ útočným bojovým systémem, ale odstrašující zbraní.

V ohroženém období (zhoršení situace zpravidla před vypuknutím války) bude ruská armáda schopna stáhnout tyto produkty do určených hlídkových oblastí, poznamenal expert. - To zabrání pokusům nepřítele zasáhnout Rusko a jeho spojence. „Jaderné“ rakety budou moci sloužit jako odvetné zbraně nebo zahájit preventivní úder.

Ruské ozbrojené síly mají několik řad podzvukových řízených střel s malou výškou. Jedná se o vzdušný Kh-555 a Kh-101, pozemní R-500 a námořní 3M14 „Caliber“.