Venemaa oli ja on endiselt liider Tuumaalase ruumi võimu.Kogemus projekteerimise, ehitamise, kasutuselevõtmise, käitamise kosmoselaevu varustatud tuumaenergia allikatest on organisatsioonide nagu RSC "Energia" ja "Roskosmos".Tuuma mootor võimaldab tegutseda õhusõiduki aastaid korduvalt suurendades nende praktilist sobivust.
ajalooline kroonika
tuumaenergia kasutamine ruumis ei ole enam ulme tagasi 70s eelmise sajandi.Esimene tuumaenergia mootorite 1970-1988 olid kosmosesse ja edukalt kasutada kosmoselaeva (SC) vaatlus "US-A".Nad kasutasid süsteemi termoelektrilised tuumajaama (NPP) "Buk" elektriline võimsus 3 kW.
1987-1988 mängis kaks seadet "Plasma-A" koos Thermionic NPS "Topaz" 5 kW on lennu-testimise ruumi, mille jooksul kõigepealt tehti võimu elektrireaktiivajamid (ERE) alates tuumaenergia allikas.
Keerulise jahvatatud testid tuumaenergia Thermionic tuumarajatise "Jenissei" 5 kW.Lähtudes nende tehnoloogiate koostatud Thermionic NPS võimu 25-100 kW.
MB "Hercules»
RSC "Energia" 70s hakkas teaduslikud ja praktilised uuringud, mille eesmärk oli luua võimas tuumaenergia ruumi vedav orbiidi ülekande puksiiri (MB) "Hercules".Töö tulemusena sihtasutus aastaid tuumaenergia elektrireaktiivajamid (YAERDU) koos Thermionic NPS jõud mitmetes - saja kilovati, elektriline käitamisseadmesse võimsuse kümneid või sadu kilovatti.
konstruktsiooniparameetritele MB "Hercules»:
- kasulik elektri NPS - 550 kW;
- konkreetse impulss electrojet tõukejõusüsteemid - 30 km / s;
- tõukejõu electrojet tõukejõusüsteemid - 26 H;
- ressurss electrojet käivitussüsteemidega ning NPS - 16000 tundi;
- tööorgan electrojet tõukejõusüsteemid - xenon;
- kaal (kuiv) puksiiri - 14,5-15,7 tonni, sealhulgas tuumaelektrijaamade reaktorite - 6,9 m.
Contemporary
XXI sajandil on aeg luua uue tuumajaama mootori ruumi.2009. aasta oktoobris toimunud kohtumisel presidendi komisjoni moderniseerimiseks ja tehnoloogiaarenduse Venemaa majandus on kinnitatud Venemaa uus projekt "loomine transpordi ja energeetika mooduli abil tuumaenergia paigaldus megavatt-klassi."Head arendaja on:
- tuumajaamas - JSC "NIKIET".
- tuumajaama gaasiturbiini energia muundamist circuit, electrojet jõu põhinevad ion elektrireaktiivajamid ja YAERDU üldiselt - SRC "Research Center.Keldysh ", mis on ka korraldamise eest vastutab arengukava transpordi ja energeetika moodul (TEM) tervikuna.
- RSC "Energia", nagu peadisainer TEM peaks arendama automaatne masin selle mooduli.
Omadused uue käitise
uue tuumajaama mootori ruumi Venemaa plaanib käivituv lähiaastatel.Kavandatav omadused gaasiturbiini YAERDU järgmine.Reaktor gaasi-jahutati kiirete reaktorite, temperatuuri töövedeliku (segu Ta / Xe) enne turbiini - 1500 K, tõhususe muundamise heat elektrienergiaks - 35%, tüüp cooler-radiaatori - tilk.Kaal üksuse (reaktori, kiirguskaitse ja muutmise süsteemi, kuid ilma jahedam-radiaator) - 6 800 kg.
Space tuumaenergia mootorid (NPU, NPI koos EPS) on kavas kasutada:
- osana tulevikus kosmoseaparaatides.
- allikas elektri eest energiamahukas süsteemid ja kosmosesõidukid.
- lahendamiseks kaks esimest probleeme transpordi ja energeetika mooduleid tagada tarne raske electrorocket kosmose ja sõidukite töötab orbiidil ja uute pikaajaliste energiavarustus seadmed.
põhimõte tuumajõuseade
põhineb kas tuumasüntees või lõhustumisel vabanevat energiat kasutamise kohta tuumakütuse tekitama reaktiivne tõukejõud.On paigaldamine pulss-plahvatuse ja vedelikest.Explosive paigaldus kiirgab kosmosesse miniatuursed tuumapomm, et detoneeriva mõne meetri kaugusel, lööklaine lükatakse laeva edasi.Praktikas selliseid vahendeid ei kasutata.
Liquid tõukemootorid teisalt, on juba ammu välja töötatud ja testitud.Tagasi 60s, nõukogude spetsialistid on loodud toimiv mudel RD-0410.Sarnased süsteemid on välja töötatud Ameerika Ühendriikides.Nende põhimõte rajaneb kütte- vedeliku tuuma mini-reaktori, konverteeritakse see auru ja moodustab jugavooluga, mis lükkab kosmosesõidukite.Kuigi seadme nimetatakse vedelikku töövedeliku, kasutades tavaliselt vesinik.Teine eesmärk tuumaenergia ruumi süsteemid - powered elektriline pardal võrgu (ühikut) laevade ja satelliitide.
Heavy telekommunikatsiooni globaalse ruumi sidevahendid
Praegu tehakse tööd tuuma mootorid ruumi, mida kasutatakse raskete aparaatide ruumi side.RSC "Energia" viidi läbi teadus- ja arendustegevuse projekti globaalse ruumi side majanduslikult konkurentsivõimeliseks odav mobiiltelefon, mis pidi saavutama üleandmine "telefoni keskjaam" Maalt kosmosesse.
eeldused nende loomist on:
- peaaegu täielik täitmine geostatsionaarorbiidi (GEO) satelliitide kasutus- ja passiivne;
- ammendumise sagedus ressursse;
- positiivne kogemus luua ja kasutada teavet kaubik geostatsionaarsetele satelliidid "Jamal".
loomisel platvorm "Jamal" uusi tehnilisi lahendusi oli 95%, mis võimaldas selliseid seadmeid, et muutuda konkurentsivõimeliseks maailmaturul ruumi.
oodatud asendamine moodulid tehnoloogia sideseadmete umbes iga seitsme aasta järel.See looks süsteemi 3-4 raske mitmeotstarbeline geostatsionaarorbiidi satelliitide koos tarbimise suurenemist elektrienergia.Algselt kavandatud SC-põhine päikeseenergia 30-80 kW.Järgmises etapis kui vooluallika on kavas kasutada tuumarelva mootorid 400 kW kuni üheaastase transpordiliigi (kohaletoimetamise põhimoodulit GSO) ja 150-180 kW pideva töö (vähemalt 10-15 aastat).
tuumaenergia jõuallikas antimeteoritnoy kaitsta Maa
Valminud RSC "Energia" hilja 90 disaini uuringud on näidanud, et loomisel antimeteoritnoy Earth defence süsteemi tuumad komeedid ja asteroidid tuumajaama ja YAERDU saab kasutada:
- luua järelevalvesüsteem trajektoore asteroide ja komeete, mis ületavad Maa orbiidile.Selleks asetage kavandatud spetsiaalne kosmoselaev, mis on varustatud optilise ja radari avastamise seadmed ohtlikke esemeid, parameetrite arvutamiseks nende peamine teadusuuringute trajektoorid ja nende omadused.Süsteem saab kasutada ruumi tuumajõuseade kahe-NPU Thermionic võimsusega 150 kW.Selle ressursse peab olema vähemalt 10 aastat.
- Testid mõju (plahvatus termotuuma seade) prügila ohutu asteroid.Võimsus YAERDU pakkuda test seade asteroidi-polügoon sõltub mass kandevõime tarnitud (150-500 kW).
- lähetada töötaja vahendid (interceptor kogumassist 15-50 tonni) läheneda Maa ohtlikke esemeid.See võtab tuuma raketi mootori töömaht 1-10 MW kättetoimetamiseks ohtlikke asteroide termotuuma eest, mille pind plahvatuse tõttu jet materjali saab kallutada asteroid selle ohtlikule teele.
sünnituseks teadus sügavasse ruumi
Toimetaja teadusalase sisseseade ruumi objektide (kauge planeete, perioodilised komeedid, asteroidid) võib teostada, kasutades kosmose- LRE etappidel.Kasutage tuumaenergia mootorid kosmoseaparaatides on otstarbekas, kui ülesanne on jõuda orbiidile satelliidi taevakeha, otsekontaktis taevakeha proovide materjalide ja muu uurimistöö nõuab mass kasv teadus- keeruline lisamine maandumist ja õhkutõusmist etappidel.
mootori parameetrid
tuumaenergia mootorid kosmoselaevad laiendab teadus- kompleks "aknas start" (tänu kontrollitud voolukiirus töövedeliku), mis lihtsustab planeerimist ja vähendab projekti.Teostatud uuringud RSC "Energia", näitas, et YAERDU 150 kW kuni kolme aasta jooksul on paljutõotav vahend pakkuda ruumi moodulid asteroidi vöö.
Samas teenus teadus orbiidile välimine planeedid Päikesesüsteemi tuleb suurendada ressursse, tuumarajatise, kuni 5-7 aastat.On tõestatud, et keerulised YAERDU võimsus on umbes 1 MW osana uurimistöö kosmoselaev annab kiirendatud shipping 5-7 aastat orbiidile satelliite kõige kauge planeete, planeetide rovers pinnale neist planeetidest, loomulik satelliitide ja maapealsete shipping Maal komeedid, asteroidid ja Mercurykaaslased Jupiter ja Saturn.
Korduvkasutusega lift (MB)
Üks tähtsamaid viise tõhustada vedusid ruumis on korduvkasutatav elemendid transpordisüsteemi.Tuuma mootorid kosmoselaevad võimsus on vähemalt 500 kW võimaldab teil luua korduvkasutatavaid vedada ja sellega oluliselt tõhustada mitmekihilise ruumi transpordisüsteemi.Eriti kasulik, et selline süsteem on programm annab suure aastase lastilendudel.Näiteks oleks programmi Kuu uurimine loomise ja hooldamise pidevalt suurendada elamiskõlblik baasi ja eksperimentaalne tehnoloogia ja tööstusliku kompleksi.
käibe arvutamise
sõnul disaini õpinguid RSC "Energia", ehitamise aluseks Kuul peab valmima moodulid kaalub umbes 10 tonni orbiidile Kuu - kuni 30 tonni. Kokku lasti Maa ehitamisel mehitatud Kuu baasi ja külastas Kuu orbiidi jaamhinnanguliselt 700-800 tonni ja aastane kaubaveomaht toimimise ja arengu alus - 400-500 m.
Kuid tööpõhimõte tuumajõuseade kaubalaev ei võimalda hajutada piisavalt kiiresti.Kuna pikka transporti aega ja seega palju aega leida kandevõime Maa kiirguse vööd, mitte kõiki kaupu saab tellida kasutades puksiirid tuumajõuseade.Seetõttu voolab, mida saab anda põhineb YAERDU arvestatakse ainult 100-300 tonni / aastas.
Majandus efektiivsuse kriteerium majandusliku efektiivsuse muu orbiidil transpordisüsteem on soovitav kasutada osaku väärtuse veokulu ühiku mass kandevõime (KHG) heitkogused maapinna siht orbiidil.RSC "Energia" on välja töötatud majandus- ja matemaatilise mudeli, mis võtab arvesse peamiste komponentide maksumuse transpordisüsteemis:
- luua ja orbiidil sisestamise moodulid puksiiri;
- osta tegutsevad tuumarajatise;
- tegevuskulusid, samuti kulud teadus- ja arendustegevuse ja kapitalikulusid võimalik.
Cost näitajad sõltuvad optimaalse parameetrid MB.Selle mudeli abil uuriti poolt võrdlev kuluefektiivsus taaskasutatavate puksiiri põhineb YAERDU võimsus on umbes 1 MW ja ühe puksiiri põhjal paljulubav vedelkütusega raketi mootorid on programmi, et tagada tarne Maa ja Kuu orbiit kõrgusel 100 km kokku kandevõime kaaluga 100 tonni / aastas.Kui kasutate sama vedaja raketi kandevõime võrdne tõstejõuga "Proton-M" ja dvuhpuskovoy vooluringid transpordi süsteem ühikukulu toimetama massiühiku kandevõimest kasutades puksiiri põhjal tuumaenergia mootor oleks kolm korda väiksem kasutades ühekordseltvedur põhjal vedelkütusega raketi mootorid koos DM-3.
Järeldus
tõhus käivitatud tuumaenergia ruumi aitab kaasa keskkonnaprobleemide lahendamise Maa, inimese lend Marsile, süsteemi loomine traadita ülekande energia ruumis, mille rakendamine täiustatud turvalisusega matmise ruumi väga ohtlik radioaktiivsete jäätmete maapinnale tuumaenergia loomine mehitatud Kuu baasi ja toptööstuse areng moon, kaitse Maa asteroid ja komeet ohtu.
