Как отмечают представители американского авиакосмического агентства NASА, космическая экспансия на ближайшие планеты, в первую очередь на Марс, необходима для дальнейшего развития и выживания человечества. Однако выполнение этой задачи с помощью используемых ныне жидкостных реактивных двигателей представляется весьма проблематичным:
"Необходимо огромное количество ракетного топлива и окислетеля. Финансовые затраты составят как минимум десятки миллиардов долларов США. Кроме того, полёт займёт долгое время – при использовании существующих жидкотопливных ракет он займет 4 года".
Однако, по мнению специалистов, ракета на ядерном двигателе позволит выполнить полёт за 30 или 90 дней. Проект предполагает использование ядерного реактора для нагрева водорода до очень высоких температур. Этот нагретый водород будет использоваться в качестве рабочего тела для реактивных двигателей.
«С помощью существующих ныне жидкостных реактивных двигателей невозможно осуществлять пилотируемые полёты слишком далеко от Земли. Мы надеемся получить более мощный источник энергии в космосе, что в конечном итоге позволит сделать межпланетные путешествия обычным явлением»,
- сказал ведущий исследователь Джон Слоу.
Разрабатываемая специалистами из университета Вашингтона схема выглядит следующим образом: зеленая вакуумная камера окружена двумя большими высокопрочными алюминиевыми магнитами. Магниты соединены с накопительными конденсаторами, являющимися электростатическими хранилищами энергии. Реакция термоядерного синтеза должна происходить когда плазма сжимается до высокого давления в магнитном поле. Эта методика уже успешно отработана в лабораторных условиях.
Технологический путь NASA к отправке первых людей на Марс к 2030 году
Из истории космической ядерной энергетики
В СССР и России к настоящему моменту было запущено более 30 ядерных энергетических установок в космосе. У США был только один космический ядерный реактор SNAP-10А, запущенный в 1965 году.
При этом в США было несколько попыток развития технологий космической ядерной энергетики. Например, близок к реализации проект Nerva, предусматривающий замену химических ракет на ядерно-энергетические установки с графитовыми реакторами.
Ещё раньше в США разрабатывался проект Orion, позволявший запустить на орбиту груз массой до 1000 тонн с помощью серии ядерных микровзрывов. Проект был свёрнут после того как в 1963 году был принят международный договор, запрещающий ядерные испытания в атмосфере. Пока же этот проект находится в стадии рассмотрения но с использованием уже других методик.
Также в NASA уже успешно протестировали и другие варианты преобразования энергии для ядерно-энергетической системы, которую они надется развернуть на Луне к 2020 году.
Между тем, в России начиная с 2009 года реализуется инициированная тогдашним президентом РФ Д.А.Медведевым программа создания плазменных двигателей. Согласно президентскому указу от 2010 года, исполнителями программы назначены Центр им.Келдыша со стороны Роскосмоса и НИКИЭТ им. Доллежаля со стороны Росатома.
www.atomic-energy.ru
Исследовательская команда, созданная на основе инженеров из Национальной Лаборатории Лос-Аламоса совсем недавно продемонстрировала прототип ядерного реактора, который мог бы в будущем применяться в космосе.
Напомним, ранее целый ряд футурологов в НАСА заявляли о возможности в предстоящем будущем образования космического двигателя на основе позитронов /частиц антиматерии/, а также электронов. Подобный двигатель в концепции НАСА генерирует в целом двадцать четыре ватта электричества, но владеет тягой, достаточной для космокорабля.
Если рассуждать о новейшем ядерном двигателе, то НАСА вместе с американскими энергетиками утверждают, что двигатель подобного рода стать мог бы простым согласно своей конструкции, а также существенно более надежным. Помимо этого, НАСА замечает, что космический проектируемый ядерный двигатель является первой принципиально иной концепцией ядерного реактора с 1965 г.
Так, в основе двигателя – нагревательные специальные трубки, а также урановое топливо. Сам реактор достаточно компактный по размерам, а максимальный объем уранового топлива составляет всего пятьсот фунтов. В минувшем, в НАСА уже создан был плутониевый двигатель для устройства Кассини-Гюйгенс, вырабатывавший примерно на плутонии-238 киловатт электричества.Однако NASA только одним вариантом не ограничивается – в США испытываются другие типы двигателей
НАСА завершило испытание 1-ой ксеноновой установки, которое было начато еще в 2005 г. Данный двигатель проработал на пять тысяч часов больше, чем его конкурент-предшественник. Общая численность часов работы составила тридцать пять с половиной тысяч. На эксперименты ушло шестьсот килограммов ксенона. Благодаря такой тестовой установке, смоделирована была система из ионных двигателей, термин службы которых превысит шесть лет.
Новый двигатель функционирует на принципе ионизации газов электрического поля, что, в свою очередь, дает существенный прирост скорости, которая способна достигать порядка тридцати-девяноста километров в секунду, причем расход топлива минимальный и составляет только несколько граммов на тысячу километров.
Безусловно, этот у двигателя имеются и свои минусы. Основной из них, – это возможность применения ксенонового двигателя только в космическом пространстве.
Первоначальные прототипы подобных ДУ на данный момент испытаны были на таких устройствах как – DeepSpace 1, Dawn, которые успешно себя проявили. Потому этот новейший двигатель, вероятно, откроет дорогу человечеству к остальным мирам во Вселенной.
www.atomic-energy.ru
Что же за транспортно-энергетический модуль (ТЭМ), курсирующий между планетами и спутниками, готовят российские предприятия? Ранее мы обсуждали политику внутри космической отрасли России, но перейдём к технической составляющей этого неоднозначного проекта. Вокруг которого теперь обращается вся отрасль.
источник: cont.ws
Когда за проект взялись, масштабы обещаний были не меньше, чем у Маска с его полётом пилотируемой экспедиции к Марсу в 2025-ом году. К 2018-ому, «Роскосмос» пообещал окончить разработку ТЭМ с капельными холодильниками-излучателями (КХИ) и 16-ью ионными двигателями рекордной мощности около 60 кВт.
Справка: до этого капельное охлаждение в космосе считалось невозможным из-за солнечного излучения и испарения жидкости. Поэтому во всех разработках КА присутствовали панельные холодильники. Их главный минус — это масса, которая возрастала в разы при увеличении электрической мощности. Ионные двигатели же к объявлению о начале проекта имели мощности в десятеро меньшие.
Сам ТЭМ должен был раскладываться из состояния для обтекателя ракеты, как на изображении выше, в функционирующую форму на том же рисунке. А для того, чтобы полностью покорить сердца всех мечтателей, объявили о том, что буксир будет иметь ядерный реактор мощностью до 3,5 МВт с инновационным карбонитридом урана в качестве топлива.
В 2009-ом году вся эта конструкция выглядела фантастичной. К тому же вместо разрабатываемых предприятиями «Роскосмоса» реакторов с термоэмиссионными преобразователям, которые имели большое будущее, благодаря идее КХИ взялись за турбомашинное преобразование энергии. Что означало разработку с нуля. И президент России, Дмитрий Медведев, подписал все документы на начало разработки ядерного космического модуля.
Дело доверили трём основным ведущим предприятиям. «НИКИЭТ им. Н. Доллежаля» — предприятие «Росатома», взялось за создание реактора. РКК «Энергия» обязалась создать сам космический аппарат, на который будет это установлено. Система преобразования энергии и ионные двигатели легли на плечи ИЦ им. Келдыша.
Ионные двигатели
В XXI веке назрела огромная необходимость в полётах к Луне. Но делать это на химических двигателях абсурдно. Огромное количество дорогостоящего топлива тратится при каждом полёте. Чтобы уменьшить количество трат топлива, необходимо пропорционально увеличить скорость истечения вещества из двигателя. И единственным существующим решением на данный момент являются ионные двигатели.
Справка: ионные двигатели работают благодаря созданию реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Современные химические двигатели достигают возможностей истечения газа из сопла около 2-4 км/с. Но это практически предел. Электродвигатели на ионизированном газе расширяют данные возможности до 50-70 км/с. Что позволяет в 20-25 раз сократить траты топлива.
И тут возникает ещё одна проблема. Для большой скорости струи в электродвигателях необходимо много электроэнергии. Поэтому до сих пор ионные двигатели ставились только на небольшие аппараты и спутники, а солнечные панели покрывали нужные расходы энергии для корректировки орбиты. Но ТЭМ будет весить около 20-25 тонн, а такое «солнечники» не потянут. Тогда и было решено для работы целой группы двигателей на буксире разработать компактный ядерный реактор.
В изначальные планы входили 16 двигателей с мощностью около 60кВт каждый. Таким образом вместе они давали бы рекордные 900-1000 кВт на весь модуль. Но совершить революцию не получилось и ресурс двигателей оказался вдвое ниже. Сейчас заявляется о мощности в 32-35 кВт на двигатель, а их количество на буксире выросло до 24. Но общие возможности падают до 800 кВт всё равно.
Разработанный ИД-ВМ не оказался устроен на принципиально новых принципах, однако даже такой уровень, превышающий современные аналоги в 4-5 раз — выдающаяся заслуга.
источник: cont.ws
Реактор
Несмотря на огромное количество новых разработок для ТЭМ именно ядерный реактор удостоен наибольшего внимания к своей персоне. Отчасти незаслуженно, ведь он оказался одной из самых лёгких частей во всём проекте.
источник: cont.ws
Создатели наземных реакторов на быстрых нейтронах для Белоярской АЭС взялись за этот проект с воодушевлением. Но обещание использовать в качестве топлива карбонитрид урана быстро испарилось. Причины — малоизученность, которая может привести к непредсказуемым последствиям и разрушению ТЭМ в космосе. Взяться решили за оксид урана UO2.
Это не стало огромным разочарованием. Замена произошла на всё ещё эффективное топливо, а множество изначальных идей так или иначе должно было ужаться до реальных возможностей. И карбонитрид урана списывать со счетов не стоит — после всех испытаний и подтверждения эффективности наверняка его используют в будущих версиях реактора.
Год от года НИКИЭТ имени Доллежаля начала рапортовать об успехах. В 2013-ом началось рабочее проектирование ядерной энергоустановки. В 2014-ом были испытаны системы управления реактором, а также первый ТВЭЛ. В 2015-ом закончены технические испытания корпуса ядерной установки. Было заявлено, что «уникальный конструкционный материал корпуса способен обеспечить работу реактора на протяжении более чем 100 тысяч часов» — около 11-12 лет. К 2016-ому году начались испытания полномасштабного имитатора ядра реактора. И к августу 2017-го было объявлено, что проект готов. В 18-ом году разработчики собираются провести испытания наземного образца ядерной энергоустановки, а через год полноценный образец будет сдан.
Капельные холодильники
Не менее важной частью буксира должны стать капельные холодильники-излучатели нового типа. Долгое время даже сами разработчики не верили в то, что смогут разработать такую технологию. Поэтому параллельно шли работы над панельными холодильниками для ТЭМ. На макетах даже показывали рисунки двух разных буксиров, с обоими типами охлаждения.
Но в 2015-ом году на МКС был удачно проведён эксперимент «Капля-2», с целью подтверждения принципов работы охлаждения нового типа. Это позволило «Роскосмосу» спокойно выдохнуть, так как оставалась возможность создания компактного буксира, который смогут вывести ракеты тяжёлого или сверхтяжёлого класса.
источник: cont.ws
Но более никакой информации о данной части проекта нет. А, значит, идут задержки и центр Келдыша не в состоянии справиться с частью проблем.
Справка: принцип работы капельного охлаждения прост. Вместо циркуляции в трубах нагретая жидкость выбрасывается в вакуум, охлаждается и улавливается конструкцией, проходя так цикл за циклом. Учёные опасались, что сталкиваясь в вакууме с солнечным излучением и другими эффектами, жидкость начнёт разлетаться, но в МФТИ смогли решить эту проблему с помощью целого комплекса программ.
ТЭМ
источник: cont.ws
Пока на других предприятиях лежали локальные конкретные части проекта, «Энергии» предстояло собрать нечто уникальное. Такой космический аппарат, которого ещё в принципе не существовало ранее. А многие принципы, на которых должен быть построен буксир, поражали воображение и уж точно вводили в шок конструкторов этого аппарата. От них требовали собрать все присущие полноценному КА элементы с учётом бесконтрольной десятилетней работы в космическом пространстве и в радиационных поясах за пределами магнитного поля Земли. Трубопроводы, фермы, солнечные панели, КХИ — всё это должно раскладываться самостоятельно и автоматически после вывода буксира на орбиту. Любой недочёт при этом может привести к отказу систем и потере дорогостоящего ядерного модуля. И при всём этом ТЭМ был ограничен массой в 22 тонны, чтобы уместиться в «Ангару-А5».
Здесь и кроется главная проблема всего проекта. В ограничениях и слишком завышенных ожиданиях. Чтобы создать такой аппарат, необходимы долгие испытания, отработка систем, крупные финансовые вливания и отказ от «Ангары». Как я рассказывал в прошлой статье «Хроники «космических транспортных систем» России», S7 Space взяла на себя обязательства к осени этого года подготовить план по ускорению создания ТЭМ. Скорее всего компания и профинансирует часть работ РКК «Энергии», а запуск буксира осуществится только к 2030-ому году, когда будет создана новая сверхтяжёлая ракета. Велика вероятность, что к тому моменту в центре Келдыша модифицируют свои ионные двигатели, а «Росатом» уже перейдёт к новому топливу. И в космос будет запущен полноценный ТЭМ, о котором и заявляли изначально, а не урезанная во многих аспектах версия, которую могли бы запустить в теории и в ближайшие 5 лет.
news2.ru
Межпланетные корабли с ядерными двигателями
Итак, чтобы сообщить одному килограмму массы вторую космическую скорость, необходимую для совершения межпланетного полета, нужна энергия примерно четырех килограммов химического ракетного топлива, но ту же энергию в состоянии выделить крупинка ядерного горючего — урана с массой меньше миллиграмма!
Процессы, при которых выделяется ядерная энергия, подразделяются на радиоактивные превращения, реакции деления тяжелых ядер, реакции синтеза легких ядер и реакции аннигиляции. Для использования в ракетной технике более подходит хорошо изученная управляемая реакция деления ядер урана или плутония. Ведь только в этом случае удается пока воздействовать на ход ядерной реакции и таким образом регулировать скорость выделения атомной энергии.
В результате каждого единичного акта ядерного деления осколки разделившегося атомного ядра разлетаются в противоположные стороны под действием возникающей между ними электростатической силы отталкивания. Скорость этого разлета очень велика — порядка 10–15 тысяч км/с. Если все эти хаотично движущиеся и мчащиеся с огромной скоростью атомные ядра — осколки деления, образующиеся в ходе цепной реакции, заставить двигаться организованно, в одном общем для всех направлении, то было бы возможно создание ракетного двигателя с колоссальным удельным импульсом и скоростью истечения 20 000-30 000 м/с (против 3500–4000 м/с у современного ракетного двигателя).
В 50-е годы на волне эйфории, вызванной созданием и вводом в эксплуатацию мощных атомных электростанций, появилось много проектов транспортных систем, использующих энергию ядерного деления. Планировалось оснастить такими двигателями морские и речные суда, самолеты и даже автомобили. Активно обсуждалась и идея создания ракет с атомными двигателями.
Лишь много позже конструкторы были вынуждены признать, что создание такой «атомной ракеты» не представляется возможным — со временем подобную схему даже стали называть «псевдоракетой». И дело не только в том, что организация движения продуктов ядерной реакции, подобно тому как это происходит в обычных термохимических ракетных двигателях с продуктами реакции сгорания топлива, пока не осуществлена. Здесь возникает еще одна трудность принципиального характера. Она связана с ограничением максимально возможной тяги подобного двигателя. Частицы вещества в двигателе — продукты ядерной реакции — движутся с колоссальной скоростью, соответствующей температурам во многие миллионы градусов. В результате мириадов ударов этих частиц о стенки двигателя последние почти мгновенно прогорают! Чтобы двигатель был работоспособным при столь большой скорости движения частиц, нужно сильно уменьшить число этих частиц, то есть соответственно в миллионы раз уменьшить тягу двигателя. Вот почему «псевдоракетный» двигатель мог бы работать лишь при ничтожно малой тяге.
Применение атомной энергии в ракетной технике требует новых способов использования этой энергии. Принципиальная разница здесь состоит в том, что необходимо разделять источник энергии и рабочее вещество, создающее тягу в двигателе. Подобная схема усложняет конструкцию, но позволяет преодолеть целый ряд проблем.
Очевидно, в этом случае источником энергии должен служить атомный реактор или «котел» — подобный используемым на атомных электростанциях или на подводных лодках. В таком котле атомная энергия преобразуется в тепловую и сообщается какому-либо веществу, которое используется для охлаждения котла. Это вещество, нагретое в котле до высокой температуры, и может служить непосредственно «отбросной» массой ракетного двигателя, вытекая из него наружу и таким образом создавая реактивную тягу.
Один из таких проектов описан в сборнике «Новое в военной технике», выпущенном в 1958 году.
Его авторы представляли ракету в виде комбинированного атомно-химического пятиступенчатого носителя, где первой стартовой ступенью являлась химическая ракета из семи жидкостных двигателей, работающих на кислороде и водороде.
Баки с топливом первой ступени служили защитной экранировкой второй ступени, где находился реактор атомной ракеты. Третья ступень и последующие после атомной также были на химическом топливе. Их запасы топлива обеспечивали защиту экипажа, находящегося в головной части составной ракеты. По мнению конструкторов, включенный атомный двигатель на значительной высоте уже не представлял опасности, а отделившаяся вторая ступень с реактором по истечении некоторого времени, замедлив свое движение, должна была попасть в более плотные слои атмосферы и сгореть.
Согласно расчетам уран-графитовый реактор атомной ступени обеспечивал бы скорость истечения газов не ниже 10000 м/с. В качестве рабочего вещества использовался аммиак.
При этом конечная скорость последней ступени должна достигать 20 450 м/с. Вес шарообразной кабины с экипажем (то есть полезная нагрузка) — не менее 1,4 тонны.
Другой проект ракеты с уран-графитовым ЯРД разрабатывался в рамках американской программы «Ровер» («Rover»), инициированной в середине 50-х годов.
Первый реактор для ракеты «Ровер» получил название «Киви» по имени безобидной новозеландской птицы, отличающейся тем, что она не способна летать; выбор названия объясняется назначением реактора — он предназначался не для полета, а лишь для наземных стендовых испытаний. Активная зона реактора представляет собой связки тепловыделяющих элементов из графита, в котором диспергированы частицы делящегося ядерного горючего — карбида урана с покрытием из пиролитического графита. В тепловыделяющих элементах предусмотрены каналы для течения рабочего вещества, которым служит жидкий водород. Чтобы устранить коррозионное действие водорода на графит, эти каналы имеют покрытие из карбида ниобия.
Первая серия из трех реакторов «Киви-А» была предназначена для испытаний на газообразном водороде, начатых в 1959 году. Расчетная тепловая мощность для этих реакторов 100 МВт. Затем, начиная с 1962 года, начались испытания второй серии реакторов — «Киви-Б» тепловой мощностью 1100 МВт, предназначенных уже для работы на жидком водороде (всего испытывалось семь модификаций реактора «Киви»). Эти эксперименты выявили многочисленные дефекты реакторов, подвергавшихся поэтому различным конструктивным доработкам, и были закончены в августе 1964 года испытанием реактора «В-4Е-301». В ходе этого испытания двигатель работал на мощности в 900 МВт более восьми минут, развивав тягу порядка 22700 килограммов при скорости истечения 7500 м/сек. Затем в самом начале 1965 года реактор был разрушен в ходе специального испытания «Киви-ТНТ», при котором его довели до взрыва вследствие разгона реактора с целью выяснения особенностей такого катастрофического режима. Если нормально переход реактора с нулевой мощности на полную требует десятков секунд (что, кстати, совершенно недостижимо для стационарных реакторов), то при этом испытании длительность такого перехода определялась лишь инерцией регулирующих стержней; она составляла тысячные доли секунды. Примерно через 44 миллисекунды после перевода стержней в положение полной мощности реактор был разрушен действием сил, эквивалентных взрыву 50–60 килограммов тринитротолуола.
Еще в ходе работ по программе «Ровер», в 1961 году началась разработка ядерного ракетного двигателя «НЕРВА» («NERVA»), предназначенного уже для летных испытаний.
В том же году были начаты работы и по ракете, предназначенной для испытаний двигателя «НЕРВА» и получившей название «Рифт» («Rift»). Однако впоследствии работы по этой ракете, которую предполагалось использовать в качестве верхней ступени космической ракеты-носителя «Сатурн-5» (Проект «Apollo-Х»), были прекращены.
Первые этапы работы по двигателю «НЕРВА» базировались на реакторе, изготовленном в нескольких модификациях фирмой «Вестингауз», получившем обозначение «NRX» и про сути представлявшем собой реактор «Киви-Б», но специально модифицированном для этих работ. Испытания реакторов начались в 1964 году, и в них была достигнута мощность в 1000 МВт, тяга примерно в 22,5 тонны и скорость истечения более 7000 м/с. В ходе испытаний, продолжавшихся в 1965 году, один из реакторов работал на полной мощности 1100 МВт в течение примерно 16,5 минуты; скорость истечения составила 7500 м/с.
В 1966 году впервые было произведено испытание всего двигателя с реактором на полной мощности; в первой серии этих испытаний двигатель работал в течение 110 минут, из которых 28 минут на полной мощности; тепловая мощность реактора достигала 1100 МВт, максимальная температура водорода на выходе из реактора — примерно 2000 °C, тяга двигателя — 20 тонн.
В 1963 году Лос-Аламосская лаборатория начала разработку новых усовершенствованных твердофазных графитовых реакторов для двигателя «НЕРВА» по программе «Феб» («Feb»).
Первый из этих реакторов «Феб-1» имеет примерно такие же размеры, как и «Киви-Б» (диаметр 81,3 сантиметра, длину 1,395 метра), однако рассчитан на примерно вдвое большую мощность. На базе этого реактора планировалось создать двигатель «НЕРВА-1».
Более поздняя модификация «Феб-2» мощностью порядка 4000–5000 МВт была предназначена для использования на летном варианте двигателя «НЕРВА-2». Этот двигатель с тягой в диапазоне 90-110 тонн должен был иметь исходное значение скорости истечения 8250 м/с (с последующим увеличением до 9000 м/с). Высота двигателя равна примерно 12 метрам, наружный диаметр (по корпусу реактора) — 1,8 метра.
Расход водорода для двигателя с реактором «Феб-1» составляет 32–34 кг/с, с «Феб-2» — 136 кг/с. Вес двигателя «НЕРВА-2» составлял примерно 13,6 тонны.
В феврале 1967 года были проведены стендовые испытания реактора «Феб-1», а реактора «Феб-2» — в июне 1968 года.
Последний работал более часа, причем 12 минут — на тепловой мощности 4200 МВт.
Однако из-за финансовые трудностей на первом же этапе конструкторы отказались от схемы с использованием двигателя «НЕРВА-2» и переключились на проектирование двигателя «НЕРВА-1» повышенной мощности. Такой двигатель длиной 9 метров должен был иметь тягу 34 тонны и скорость истечения 8250 м/с с длительностью работы до 50 минут. Испытание реактора «N RX-A6», подготовленного для этой программы, было проведено 15 декабря 1967 года.
В июне 1969 года состоялись первые горячие испытания экспериментального двигателя «NERVA ХЕ-1» на тяге 22,7 тонны.
Кстати сказать, во время испытания реактора «Феб-2» он был окружен защитным экраном толщиной около 1,8 метра, а также другим экраном, в котором между стенками высотой 4,6 метра из алюминиевого сплава текла смесь борной кислоты и буры, хорошо поглощающая нейтронное и гаммаизлучение. Несмотря на эту внушительную биологическую защиту, управление реактором производилось дистанционно — с пункта управления, отнесенного на расстояние примерно 3,2 километра.
Хотя реактор типа «Феб» в принципе аналогичен по устройству графитовым ядерным реакторам атомных электростанций и подлодок, требование максимального уменьшения веса и размеров при одновременном резком повышении мощности, а также особенности применения реактора в ядерном ракетном двигателе радикально меняют конструкцию реактора. Эти различия связаны с конструкцией активной зоны, системой подачи рабочего вещества-охладителя, конструкцией отражателя нейтронов, системой регулирования мощности. В частности, например, регулирование мощности реактора, которое необходимо в очень широком диапазоне, осуществляется с помощью регулирующих стержней из вещества, хорошо поглощающего нейтроны, например сплава с большим содержанием бора, как это делается и в обычных реакторах, но вместо обычного погружения стержней в реактор для замедления цепной реакции и соответствующего уменьшения мощности в реакторе «Феб» вращающиеся бериллиевые стержни поворачиваются так, что часть их поверхности с нанесенным нейтронопоглощающим веществом (бороалюминиевый сплав) обращается внутрь активной зоны. Таких стержней предусмотрено 12, их поворот осуществляется с помощью пневматического привода, управляемого электросигналами автоматической системы управления и регулирования; эта же система обеспечивает возможность остановки и повторного запуска реактора, которые, кстати сказать, должны выполняться гораздо быстрее, чем в обычных стационарных реакторах: если обычные реакторы включаются в течение нескольких дней, а то и недель, то ракетный — в считанные секунды.
Американские конструкторы, работавшие по программе «Ровер», предполагали создать на базе ядерного ракетного двигателя «НЕРВА-2» своеобразную стандартную ядерную ступень, с помощью которой можно было бы строить самые различные ракетно-космические системы. При установке стандартной ядерной вместо обычной третьей ступени космической ракеты-носителя «Сатурн-5» (Проект «Аро11о-Х») в случае полета космонавтов с высадкой на Луне полезный груз может быть увеличен на 65-100 %, а к Марсу может быть выведен полезный груз в 26 тонн.
Для пилотируемого полета на Марс, практически неосуществимого с помощью современных химических ракет, предполагалось использовать пять стандартных ядерных ступеней: связку из трех таких ступеней — в качестве первой ступени трехступенчатой ракеты-носителя, и по одной такой же ступени — для второй и третьей ступеней. Сборка подобной ядерной ракеты должна была производиться на околоземной орбите. Сам полет к Марсу мог состояться уже в 1985 году.
Другой проект межпланетного космического корабля для пилотируемого полета на Марс с использованием «стандартных» ядерных ступеней «НЕРВА-2» представлял собой трехступенчатую ракету, которая в отличие от первой не нуждалась в повторном запуске какого-либо из установленных на ней ядерных ракетных двигателей: когда двигатели отрабатывали свое, их должны были отделить от корабля.
Все эти амбициозные планы остались на бумаге. После того как Америка выиграла «лунную гонку», интерес к перспективным исследованиям в области пилотируемой космонавтики стал быстро угасать. Таких денег, которые в свое время были выделены на программу «Аполлон», в казне Соединенных Штатов больше не нашлось, к тому же следовало решать текущие задачи по освоению околоземного пространства, и к началу 70-х годов программа по созданию ЯРД типа «НЕРВА» была закрыта.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
