Motè nikleyè pou veso

Larisi te ak toujou se lidè a nan jaden an ki gen pouvwa espas nikleyè. Eksperyans nan konsepsyon, konstriksyon an, komisyonin ak operasyon nan veso espasyèl ekipe ak sous fòs nikleyè yo òganizasyon tankou RSC "Enèji a" ak "Roskosmos". Nikleyè motè pèmèt yo opere avyon an pou anpil ane, ki fè yo konvnab plis pratik repete.

dosye istorik

Itilize nan enèji nikleyè nan espas se pa yon fiksyon nan 70 iz la-nan dènye syèk lan. premye motè yo nikleyè nan 1970-1988 te lanse nan espas ak siksè itilize nan espas machin (SV) obsèvasyon nan "US-A". Yo aplike nan sistèm lan tèrmo nan yon plant fòs nikleyè (NPP) "Buck" pouvwa elektrik nan 3 kW.

Nan 1987-1988 de aparèy "Plasma-A" ak thermionic NPP "topaz" te 5 kW te espas vòl-tès, pandan ki te pouvwa elektrik pwopilsyon (reyalite) soti nan sous la fòs nikleyè premye aplike.

Yon konplèks nan terrestres tès fòs nikleyè thermionic enstalasyon nikleyè "Yenisei" pouvwa nan 5 kW. Baze sou ki teknoloji sa yo devlope pwojè thermionic kapasite fòs nikleyè nan 25-100 kW.

MB "Hercules"

RSC "Enèji" nan la a 70 te kòmanse syantifik ak pratik rechèch yo, bi pou yo ki te kreye yon pwisan motè espas nikleyè pou interorbital Tug (MB) "Hercules". Travay mennen nan fondasyon an pou anpil ane nan nikleyè Propulsion elektrik la (YAERDU) ak thermionic kapasite fòs nikleyè nan yon kèk - dè santèn de kilowat ak Propulsion elektrik inite kapasite de dè dizèn a de santèn kilowat.

Design paramèt MB "Hercules":

• itil kouran elektrik ki gen pouvwa nikleyè - 550 kW;
• espesifik enpilsyon elektrik pwopilsyon - 30 km / s;
• Elektrik Propulsion vyolans - 26 H;
• resous NPP ak elektrik pwopilsyon - 16,000 èdtan;
• k ap travay kò Propulsion elektrik - ksenon;
• pwa (sèk) Tug - 14,5-15,7 t, ki gen ladan Nei - 6.9 tòn.

Haitian

Nan syèk la XXI li se tan yo kreye yon nouvo motè nikleyè pou espas. Nan mwa Oktòb 2009, nan yon reyinyon nan nouvo Ris pwojè "Kreyasyon transpò ak modil enèji ak yon enstalasyon megawatt-klas nan yon fòs nikleyè" Komisyon an te ofisyèlman ki te apwouve pa Konsèy la Prezidansyèl pou Modènizasyon ak Technologique Devlopman nan Ekonomi Larisi la. yo dirijan devlopè:

• Reactors plant - JSC "NIKIET".
• izin enèji nikleyè ak yon kous gaz turbine konvèsyon pouvwa, ki baze sou motè yo Propulsion elektrik ak iyonik YAERDU electrorocket an jeneral - SSC "Research Center. M. V. Keldysha ", ki se tou responsab pou òganizasyon an nan pwogram nan nan devlopman nan transpò ak modil enèji (TEM) kòm yon antye.
• RSC "Enèji" kòm yon designer TEM jeneral dwe devlope yon machin otomatik ak modil sa a.

Karakteristik nan enstalasyon a nouvo

Nouvo motè nikleyè pou espas Larisi plan yo kòmanse operasyon komèsyal nan ane kap vini yo kèk. Prevwa karakteristik nan YAERDU sa ki annapre yo gaz turbine. raktor itilize gaz-refwadi vit reproduksion raktor a, tanperati a nan likid la ap travay (yon melanj de Li / Xe) anvan turbine la - 1500 K, efikasite nan konvèti enèji tèmik an elektrik enèji - 35%, pi fre radyatè-kalite - degoute. Inite Pwa (raktor, pwoteksyon radyasyon, ak sistèm konvèsyon, men san yo pa emeteur refrijerasyon) - 6800 kg.

Espas motè nikleyè (fòs nikleyè, fòs nikleyè, ansanm ak EPS) plan yo sèvi ak:

• Kòm yon pati nan machin espas nan lavni.
• Kòm sous elektrisite pou sistèm enèji-entansif ak lespas.
• Pou rezoud de premye pwoblèm sa yo nan transpò ak enèji modil la asire akouchman an de veso electrorocket lou ak machin ki sou òbit la ap travay ak plis alontèm ekipman pou enèji nan ekipman an.

Prensip la nan operasyon nan yon motè nikleyè

Baze swa sou sentèz la nan nwayo oswa sou itilize nan fisyon enèji nan gaz nikleyè yo fòme yon vyolans jè. Yo fè distenksyon ant kalite enstalasyon batman kè-eksplozif ak likid. plant eksplozyon emèt nan espas bonm atomik Miniature ki fiz yon mèt kèk lwen, eksplozyon an pouse batiman an pi devan. Nan pratik, aparèy sa yo pa yo te itilize.

motè Propulsion likid, sou lòt men an, ki depi lontan te devlope epi yo teste. Retounen nan 60s yo, espesyalis Sovyetik te fèt yon possible modèl RD-0410. Nan sistèm sa yo yo te devlope nan peyi Etazini. se prensip yo ki baze sou chofaj la nan yon likid nikleyè mini-raktor, li se konvèti nan vapè ak fòme yon kouran jè, ki pouse veso espasyèl la. Malgre ke se aparèy la te rele yon likid kòm likid la ap travay, se tipikman idwojèn itilize. Yon lòt objektif nan sistèm nikleyè espas - patrone elektrik bor rezo bato (ekipman) ak satelit.

aparèy telekominikasyon Lou mondyal kominikasyon espas

Nan moman sa a, travay ap fèt sou motè nikleyè pou espas ke yo pral itilize nan kominikasyon espas lou aparèy. RSC "Enèji" yo te te pote soti syans ak desen nan sistèm mondyal la kominikasyon espas se ekonomikman konpetitif ak telefòn bon mache selilè ki te sipoze reyalize transfè a nan "echanj telefòn" nan Latè a nan espas.

condition yo pou kreyasyon yo yo se:

• ranpli prèske ranpli nan òbit jeostasyonèr (GEO) satelit opere nan ak pasif;
• fatig nan resous frekans;
• eksperyans pozitif nan kreyasyon ak eksplwatasyon komèsyal nan enfòmasyon satelit jeostasyonèr "Yamal".

Lè ou kreye yon "Yamal" platfòm, nouvo solisyon teknik yo te 95%, ki pèmèt aparèy sa yo ou kapab vin konpetitif sou mache mondyal la nan sèvis espas.

Li se sipoze ranplasman nan modil ak ekipman kominikasyon teknolojik apeprè chak sèt ane. Li ta kreye yon sistèm nan milti-3-4 satelit lou nan òbit jeostasyonèr ak yon ogmantasyon nan pouvwa a elektrik boule pa yo. Okòmansman, te veso espasyèl la te fèt sou baz la nan solè pouvwa 30-80 kW. Nan pwochen etap la pral sèvi ak motè nikleyè 400 kW ak jiska yon ane nan mòd nan transpò (pou akouchman an de modil debaz jeostasyonèr) ak 150-180 kW nan yon mòd pwolonje nan operasyon (omwen 10-15 ane) kòm yon sous pouvwa.

motè nikleyè nan antimeteoritnoy pwoteje sistèm nan Latè

Terminée RKK "Enèji" nan rechèch konsepsyon 90 la byen ta nan a te montre ke nan kreyasyon an nan sistèm antimeteoritnoy defans sou latè soti nan nwayo a nan komèt ak astewoyid izin elektrik nikleyè ak YAERDU ka itilize:

1. Kreye yon sistèm pou fè swivi parcourt yo nan astewoyid ak komèt ki travèse òbit Latè. Pou sa pwopoze pou fè aranjman pou veso espasyèl espesyal ekipe ak optik ak rada ekipman pou detekte objè danjere, kalkile paramèt yo nan parcourt yo ak prensipal etid nan karakteristik yo. ka sistèm nikleyè Motè a espas ak double-mòd kapasite thermionic NPI nan 150 kW dwe enplike nan sa. lavi li ta dwe omwen 10 zan.
2. Tès de enpak (fizyon aparèy eksplozyon) nan dechaj astewoyid la ki an sekirite. YAERDU pouvwa livrezon nan aparèy la tès nan yon astewoyid-poligòn depann sou mas la nan chaj la lage (150-500 kW).
3. Akouchman nan ekspoze estanda vle di (entèrsèpsyon mas manm nan 15-50 tòn) pou apwoche nan nan mond lan objè danjere. Mande pou nikleyè motè jè kapasite de 1-10 MW pou livrezon nan yon chaj danjere fizyon astewoyid, sifas la nan ki eksplozyon akòz jè astewoyid materyèl kapab rejte li nan chemen danjere.

Akouchman nan ekipman rechèch nan espas gwo twou san fon

ka akouchman nan ekipman syantifik nan objè espas (planèt byen lwen, komèt peryodik, astewoyid) dwe te pote soti ak itilize a nan espas ki baze sou etap LRE. Sèvi ak motè nikleyè pou machin espas nesesè, lè mete nan pwodiksyon an travay yo òbit yon kò selès nan satelit la, kontak dirèk ak yon kò selès, seleksyon an nan echantiyon materyèl ak lòt rechèch ki mande mas ogmantasyon rechèch konplèks, enklizyon de aterisaj la epi pran-off etap.

paramèt motè

Nikleyè motè pou veso espasyèl konplèks rechèch pral elaji "nan kòmansman an fenèt" (akòz yon egzeyat kontwole yo nan vitès la k ap travay nan kò a), ki senplifye planifikasyon ak diminye pri pou peye pou pwojè a. Etid te pote soti nan RSC "Enèji", te montre ke YAERDU 150 kW ak jiska twa zan se yon mwayen prometteur nan fournir modil nan espas senti astewoyid.

An menm tan an akouchman an de yon inite rechèch nan òbit la nan planèt byen lwen nan sistèm solè an mande pou yon ogmantasyon nan resous, yon enstalasyon nikleyè jiska ane 5-7. Li se pwouve ke YAERDU konplèks ak yon kapasite de apeprè 1 MW kòm yon pati nan rechèch la pral pèmèt veso espasyèl la akselere livrezon pou ane 5-7 òbit yon satelit atifisyèl planèt pi lwen, rove planetè sou sifas la nan satelit natirèl yo te genyen nan planèt sa yo, ak akouchman sou Latè a tè ak komèt, astewoyid, Mèki ak satelit yo nan Jipitè ak Satin.

Ki kapab itilize ankò leve (MB)

Youn nan fason ki pi enpòtan yo amelyore efikasite nan operasyon transpò nan espas se eleman ki kapab itilize ankò nan sistèm lan transpò. Nikleyè motè pou pouvwa veso espasyèl nan omwen 500 kW pèmèt ou kreye ki kapab itilize ankò ale ak ensi siyifikativman amelyore efikasite nan milti-niveau sistèm transpò espas. Espesyalman itil pou yon sistèm konsa nan pwogram nan bay yon gwo trafik machandiz chak ane. Yon egzanp ta dwe yon pwogram nan eksplorasyon linè ak kreyasyon an ak antretyen nan yon baz lòm se toujou ap ogmante ak eksperimantal teknolojik ak endistriyèl konplèks.

nan kalkil woulman

Dapre etid konsepsyon RSC la "Enèji", yo ta dwe konstriksyon an nan baz la sou lalin lan pral lage modil peze apeprè 10 tòn, òbit la nan Lalin nan -. 30 m kago Total sou Latè nan konstriksyon an nan yon baz lòm linè ak te vizite estasyon an linè òbital se estime a 700-800 tòn ak yon trafik machandiz anyèl pou operasyon an ak devlopman nan baz - 400-500 m.

Sepandan, prensip la nan motè a nikleyè pa pèmèt avyon kago a dispèse byen vit. Akòz tan a depi lontan nan transpò ak Se poutèt sa, anpil tan jwenn chaj senti radyasyon pa ka tout kago pral lage lè l sèvi avèk drag ak motè nikleyè. Se poutèt sa, kago an ki kapab bay ki baze sou YAERDU estime sèlman 100-300 tòn / ane.

efikasite ekonomik

Kòm yon kritè nan efikasite ekonomik sistèm transpò entè-òbit li se rekòmande yo sèvi ak valè a nan pri a inite nan transpò pou chak mas inite nan chaj (GHG a) emisyon soti nan sifas la nan tè a nan òbit la sib. RSC "Enèji" ekonomik ak matematik modèl, ki te pran an kont eleman prensipal yo nan pri a nan sistèm nan transpò te devlope:

• kreyasyon an ak eliminasyon nan inite òbit Tug;
• pou achte nan opere yon etablisman nikleyè;
• opere depans, menm jan tou pou R & D ak posib depans depans kapital la.

paramèt Pri depann sou paramèt yo pi bon nan MB. Lè l sèvi avèk modèl sa a te envestige konparatif efikasite ekonomik nan ki kapab itilize ankò Tug baze pouvwa YAERDU nan apeprè 1 MW ak jetab Tug sou baz la nan avanse likid motè fize nan pwogram nan asire livrezon nan òbit altitid la Latè Lalin nan 100 km chaj mas total de 100 tòn / ane. Lè w ap itilize rapèl la menm kapasite comptable egal devwa "Spiroton-M" ak dvuhpuskovoy konstriksyon kous nan sistèm transpò depans sa yo anbake espesifik pou chak mas inite nan chaj la lè l sèvi avèk Tug sou baz la nan motè nikleyè pral twa fwa pi ba pase lè w ap itilize jetab nan ki baze sou drag ak motè fize likid nan kalite la MM-3.

konklizyon

Efektif Propulsion nikleyè pou espas kontribye nan solisyon an nan pwoblèm anviwònman an nan tè a, vòl la nan kè yon nonm nan planèt Mas, kreye yon sistèm nan transmisyon san fil nan enèji nan espas, aplikasyon an nan sekirite-ranfòse antèman nan espas trè danjere tè dechè radyo-aktif nan enèji nikleyè, kreyasyon an nan yon baz lòm linè ak devlopman nan komèsyal nan Lalin nan, asire pwoteje Latè a nan danje astewoyid ak komèt.