Spaceships लागि आणविक इन्जिन

रूस भएको छ र अझै पनि आणविक ठाउँ शक्ति को क्षेत्र मा नेता छ। डिजाइन, निर्माण मा अनुभव, कमीशन र सुसज्जित आणविक शक्ति स्रोतहरू संग अंतरिक्ष यान को सञ्चालन जस्तै RSC "ऊर्जा" र "Roskosmos" को रूपमा संगठन हो। आणविक इन्जिन, धेरै वर्ष को लागि विमान सञ्चालन बारम्बार तिनीहरूलाई थप व्यावहारिक उपयुक्ततामाथि बनाउन अनुमति दिन्छ।

ऐतिहासिक रेकर्ड

को प्रयोग आणविक ऊर्जा ठाउँ अब अन्तिम शताब्दीको 70-एँ मा एक कल्पना छ। 1970-1988 मा पहिलो आणविक इन्जिन ठाउँ मा शुरू गरियो र सफलतापूर्वक ठाउँ वाहन (SV) "अमेरिकी-एक" को अवलोकन प्रयोग गरिएको। तिनीहरूले एक आणविक पावर प्लान्ट (NPP) "Buck" 3 किलोवाट को बिजुली को thermoelectric सिस्टम लागू छन्।

1987-1988 दुई उपकरणहरू thermionic NPP "पुखराज" संग "प्लाज्मा-एक" मा 5 किलोवाट बिजुली बिजुली प्रणोदन (ERE) को आणविक शक्ति स्रोत पहिलो कार्यान्वयन थियो जुन बेलामा उडान-परीक्षण ठाउँ, छ।

स्थलीय आणविक शक्ति परीक्षण thermionic आणविक स्थापना "Yenisei" 5 किलोवाट को शक्ति को एक जटिल। विकास परियोजनाहरू 25-100 किलोवाट को thermionic आणविक शक्ति क्षमता यी आधारित।

एमबी "हर्कुलेसक्लस्टर"

RSC 70 का मा "ऊर्जा" उद्देश्य जो interorbital tug (एमबी) "हर्कुलेसक्लस्टर" को लागि एक शक्तिशाली आणविक ठाउँ इन्जिन बनाउन थियो वैज्ञानिक र व्यावहारिक अनुसन्धान, सुरु भयो। किलोवाट सयौं किलोवाट र दसौं एकाइ क्षमता बिजुली नोदन सयौं - काम आणविक बिजुली प्रणोदन thermionic आणविक शक्ति केही क्षमता संग (YAERDU) को धेरै वर्ष को लागि जग गर्न पुगे।

डिजाइन मापदण्डहरू एमबी "हर्कुलेसक्लस्टर":

• आणविक शक्ति को उपयोगी बिजुली - 550 किलोवाट;
• विशिष्ट आवेग बिजुली प्रणोदन - 30 मी / को;
• बिजुली प्रणोदन thrust - 26 एच;
• NPP र बिजुली प्रणोदन स्रोत - 16,000 घण्टा;
• काम शरीर बिजुली प्रणोदन - क्सीनन;
• वजन (सुक्खा) tug - 14,5-15,7 टी, NEI सहित - 6.9 टन।

समकालीन

को XXI सताब्दी मा अन्तरिक्ष लागि नयाँ आणविक इन्जिन सिर्जना गर्न समय छ। अक्टोबर 2009 मा, आयोगको नयाँ रूसी परियोजना "परिवहन र ऊर्जा मोड्युल एक आणविक शक्ति को एक megawatt-वर्ग स्थापना संग को रचना" को एक सभामा आधिकारिक रूस अर्थव्यवस्था को राष्ट्रपति आधुनिकीकरण लागि परिषद र प्रौद्योगिकी विकास द्वारा स्वीकृत गरिएको छ। प्रमुख विकासकर्ताहरूले हो:

• रिएक्टर बोट - JSC "NIKIET"।
• ग्यास कल शक्ति रूपान्तरण सर्किट संग आणविक पावर प्लान्ट, सामान्य मा बिजुली प्रणोदन मोटर्स र ईओण electrorocket YAERDU आधारित - एसएससी "अनुसन्धान केन्द्र। पनि परिवहन र ऊर्जा मोड्युल (मन्दिर) एक पुरा रूपमा विकास कार्यक्रम को संगठन को लागि जिम्मेवार छ जो एम वी Keldysha "।
• RSC "ऊर्जा" एक सामान्य मन्दिर डिजाइनर रूपमा यो मोड्युल संग एक स्वचालित मिसिन विकास गर्नुपर्छ।

नयाँ स्थापना को विशेषताहरु

ठाउँ रूस लागि नयाँ आणविक इन्जिन अर्को केही वर्ष मा व्यावसायिक सञ्चालन सुरु गर्न योजना। ग्याँस टरबाइन YAERDU निम्न को अनुमान विशेषताहरु। को प्रयोग रिएक्टर ग्याँस-cooled छिटो ब्रीडर रिएक्टर, को काम तरल पदार्थ (उहाँले / XE को एक मिश्रण) को कल अघि को तापमान - 1500 K, विद्युत ऊर्जा मा तापीय ऊर्जा रूपान्तरण को दक्षता - 35%, रेडिएटर-प्रकार कूलर - ड्रिप। एकाइ वजन (रिएक्टर, विकिरण सुरक्षा, र रूपान्तरण प्रणाली, तर प्रशीतन emitter बिना) - 6800 किलो।

ठाउँ आणविक इन्जिन (आणविक शक्ति, आणविक शक्ति, सँगै ईपीएस संग) प्रयोग गर्न योजना:

• भविष्यमा ठाउँ वाहन को भाग रूपमा।
• ऊर्जा-गहन प्रणाली र अन्तरिक्ष यान लागि बिजुली को स्रोतहरु रूपमा।
• को काम कक्षा र उपकरण थप दीर्घकालीन ऊर्जा आपूर्ति मा भारी electrorocket spaceships र वाहन को वितरण सुनिश्चित गर्न परिवहन र ऊर्जा मोड्युल पहिलो दुई समस्या समाधान गर्न।

एक आणविक इन्जिन को सञ्चालनको सिद्धान्त

केन्द्रक को संश्लेषण वा ऊर्जा fission को प्रयोगमा या त आधारित आणविक इन्धन को एक फारम जेट thrust। स्थापना नाडी-विस्फोटक र तरल पदार्थ प्रकार भेद। विस्फोट बोट ठाउँ लघु परमाणु बम मा emits टाढा केही मीटर detonating, को विस्फोट जहाज अगाडि धक्का छ। व्यवहार मा, जस्तै उपकरणहरू प्रयोग छैन।

तरल प्रणोदन इन्जिन, अर्कोतर्फ, लामो विकास र परीक्षण गरिएको छ। को 60s फिर्ता, सोभियत विशेषज्ञहरु एक व्यावहारिक मोडेल आरडी-0410 डिजाइन गरेका छन्। यी प्रणाली संयुक्त राज्य अमेरिका मा विकास भए। आफ्नो सिद्धान्त एक तरल आणविक मिनी-रिएक्टर को ताप मा आधारित छ, यो भाप मा परिवर्तित र अन्तरिक्ष यान धक्का जो एक जेट स्ट्रिम, खेल्छ छ। यन्त्र काम तरल पदार्थ रूपमा तरल भनिन्छ हुनत, सामान्यतया हाइड्रोजन प्रयोग गरिन्छ। ठाउँ आणविक प्रणाली को अर्को उद्देश्य - जहाजमा नेटवर्क (उपकरण) जहाज र उपग्रहहरु संचालित बिजुली।

भारी दूरसंचार उपकरणहरू वैश्विक ठाउँ संचार

क्षणमा, काम भारी उपकरण ठाउँ संचार प्रयोग गरिने ठाउँ लागि आणविक इन्जिन मा भइ रहेको छ। RSC "Energia" बाहिर अध्ययन र वैश्विक ठाउँ संचार प्रणाली को डिजाइन लगे गरिएको छ आर्थिक ठाउँ मा धरती देखि "टेलिफोन विनिमय" को स्थानान्तरण हासिल गर्ने थियो कि सस्तो सेलुलर फोन संग प्रतिस्पर्धी छ।

आफ्नो सिर्जना लागि पूर्वापेक्षा हो:

• को जियोस्टेशनरी कक्षा (भू) उपग्रहहरु सञ्चालन र निष्क्रिय लगभग पूरा भर्ने;
• आवृत्ति स्रोत को थकान;
• सिर्जना र जानकारी जियोस्टेशनरी उपग्रहहरु "Yamal" को व्यावसायिक शोषण को सकारात्मक अनुभव।

तपाईं एक "Yamal" मंच सिर्जना गर्दा, नयाँ प्राविधिक समाधान यस्ता उपकरणहरू ठाउँ सेवाहरूको विश्व बजार मा प्रतिस्पर्धी बन्न सक्षम, 95% रहेको छ।

यो प्राविधिक संचार उपकरण लगभग हरेक सात वर्ष संग मोड्युलको प्रतिस्थापन कल्पित छ। तिनीहरूलाई नष्ट विद्युत शक्ति मा वृद्धि संग जियोस्टेशनरी कक्षा मा बहु-3-4 भारी उपग्रहहरु को प्रणाली सिर्जना हुनेछ। सुरुमा यो अंतरिक्ष यान सौर शक्ति 30-80 किलोवाट आधारमा डिजाइन गरिएको छ। अर्को चरण आणविक इन्जिन 400 किलोवाट अप गर्न एक वर्ष एउटा शक्ति स्रोत रूपमा सञ्चालनको एक विस्तारित मोड (कम्तिमा 10-15 वर्ष) र 150-180 किलोवाट (आधारभूत मोड्युल GSO को वितरण को लागि) परिवहन मोडमा प्रयोग गर्नेछ।

antimeteoritnoy मा आणविक इन्जिन पृथ्वी प्रणाली जोगाउन

पूरा RKK "ऊर्जा" देर 90 का डिजाइन अनुसन्धान कि देखाइएको छ पुच्छ्रेतारा र क्षुद्रग्रह आणविक पावर प्लान्ट र YAERDU गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ को केन्द्रक देखि antimeteoritnoy धरती रक्षा प्रणाली सिर्जना मा:

1. धरती गरेको कक्षा पार गर्ने क्षुद्रग्रह र पुच्छ्रेतारा को प्रक्षेप पथ निगरानीका लागि एक प्रणाली सिर्जना। यो लागि अप्टिकल र राडार उपकरण संग सुसज्जित खतरनाक वस्तुहरु पत्ता, आफ्नो प्रक्षेप पथ को मापदण्डहरु र आफ्नो रूपको प्राथमिक अध्ययन गणना लागि विशेष अन्तरिक्ष यान व्यवस्था गर्न प्रस्तावित। प्रणाली 150 किलोवाट को दोहरी-मोड thermionic NPI क्षमता संग आणविक ठाउँ इन्जिन संलग्न हुन सक्छ। उनको जीवन कम्तिमा 10 वर्ष हुनुपर्छ।
2. प्रभाव (थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट उपकरण) को landfill सुरक्षित ग्रहिका गर्न परीक्षा। एक ग्रहिका-बहुभुजको गर्न परीक्षण उपकरण को YAERDU शक्ति वितरण गर्ने बुझाइएको पेलोड (150-500 किलोवाट) को ठूलो निर्भर गर्दछ।
3. मानक जोखिम को वितरण मतलब खतरनाक वस्तु संसारमा आउँदै लागि (interceptor कुल 15-50 टन को ठूलो)। आणविक आवश्यक जेट इन्जिन एक खतरनाक ग्रहिका थर्मोन्यूक्लियर शुल्क वितरण लागि 1-10 मेगावाट क्षमता, जो विस्फोट को कारण जेट ग्रहिका सामाग्री यसलाई खतरनाक बाटो बाट अस्वीकार गर्न सक्षम गर्न सतह।

गहिरो ठाउँ मा अनुसन्धान उपकरण को वितरण

ठाउँ वस्तुहरु गर्न वैज्ञानिक उपकरण (टाढा ग्रह, आवधिक पुच्छ्रेतारा, क्षुद्रग्रह) को वितरण ठाउँ-आधारित LRE चरणमा प्रयोग संग बाहिर गर्न सकिन्छ। उपग्रह को एक आकाशीय शरीर कक्षा गर्न कार्य उत्पादन गर्न राख्नु जब ठाउँ वाहन लागि आणविक इन्जिन प्रयोग, expedient छ, एक आकाशीय शरीर संग प्रत्यक्ष सम्पर्क, भौतिक नमूनाहरू र अन्य अनुसन्धान ठूलो वृद्धि अनुसन्धान जटिल, ल्याण्डिङ र लिन-बन्द चरणमा को समावेश आवश्यकता को चयन।

मापदण्डहरू इन्जिन

अन्तरिक्ष यान अनुसन्धान जटिल लागि आणविक इन्जिन योजना सरल र परियोजनाको लागत कम जो, (कारण शरीर को काम गति को एक नियन्त्रित छुट्टी गर्न) "विन्डो सुरु" विस्तार हुनेछ। अध्ययन गरेर RSC "Energia" बाहिर, माथि तीन वर्ष संग YAERDU 150 किलोवाट ठाउँ मा मोड्युलहरू निम्त्याउने एक होनहार हालतमा छ भन्ने देखाए ग्रहिका बेल्ट।

एउटै समयमा सौर्य प्रणाली को टाढा ग्रह को कक्षा मा एक अनुसन्धान एकाइ को वितरण साधनहरूमा वृद्धि, 5-7 वर्ष एक आणविक स्थापना अप आवश्यक छ। यो अनुसन्धान रूपमा लगभग 1 मेगावाट क्षमता संग YAERDU परिसर अन्तरिक्ष यान संग जमीन धरती मा एक कृत्रिम उपग्रह भन्दा टाढा ग्रह, यी ग्रह को प्राकृतिक उपग्रहहरु को सतह मा ग्रह रोवर्स, र वितरण कक्षा गर्न 5-7 वर्ष को लागि वितरण त्वरित अनुमति दिन्छ कि साबित छ पुच्छ्रेतारा, क्षुद्रग्रह, बुध र वृहस्पति र स्याटर्न को उपग्रहहरु।

Reusable लिफ्ट (एमबी)

ठाउँ मा परिवहन सञ्चालन को दक्षता सुधार गर्न सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण तरिका को एक परिवहन प्रणाली को reusable तत्व हो। कम्तिमा 500 किलोवाट को अन्तरिक्ष यान शक्ति लागि आणविक इन्जिन तपाईं एकदम बहु-टियर ठाउँ यातायात प्रणाली को दक्षता सुधार reusable तान्नु सिर्जना र जसबाट गर्न अनुमति दिन्छ। कार्यक्रम मा यस्तो सिस्टम लागि विशेष गरी उपयोगी ठूलो वार्षिक माल यातायात प्रदान गर्नुहोस्। एउटा उदाहरण सिर्जना र एक manned आधार को मर्मतका संग चंद्र अन्वेषण को एक कार्यक्रम निरन्तर बढ्दै छ र प्रयोगात्मक प्राविधिक र औद्योगिक परिसर हुनेछ।

कारोबार को गणना

एक manned चंद्र आधार निर्माण मा धरती देखि 30 मिटर कुल कार्गो र चंद्र कक्षीय स्टेशन भ्रमण चढाई 700-800 टन अनुमान गरिएको छ - डिजाइन अध्ययन RSC "Energia" अनुसार, चन्द्र मा आधार निर्माण बारे 10 टन, चांद को कक्षा वजन मोड्युलहरू वितरण हुनुपर्छ। र आधार को सञ्चालन र विकास लागि एक वार्षिक माल यातायात - 400-500 मिटर।

तर, आणविक इन्जिन को सिद्धान्तलाई माल ढुवानी गर्ने जहाज चाँडै फैलाने गर्न अनुमति छैन। कारण यातायातका लामो समय र यसैले गर्न, धेरै समय सबै कार्गो आणविक इन्जिन संग tugboats प्रयोग वितरण गर्न सकिँदैन पेलोड विकिरण बेल्ट फेला। तसर्थ, YAERDU मा प्रदान आधारित हुन सक्छ कि कार्गो टन मात्र 100-300 / वर्ष अनुमानित।

आर्थिक दक्षता

आर्थिक दक्षता Inter-कक्षा यातायात प्रणाली को एक मापदण्ड रूपमा पृथ्वीको सतह देखि लक्षित कक्षा मा प्रति पेलोड (GHG) को एकाइ ठूलो उत्सर्जन परिवहन को एकाइ लागत को मूल्य प्रयोग गर्न उचित छ। खातामा परिवहन प्रणाली मा लागत को मुख्य घटक लिन्छ जो RSC "Energia" आर्थिक र गणितीय मोडेल, विकास गरिएको छ:

• सृष्टिको र कक्षा tug एकाइहरूको उन्मूलन;
• एक आणविक सुविधा सञ्चालन खरीद लागि;
• लागत सञ्चालन, साथै आर एन्ड डी र सम्भव राजधानी खर्च लागत लागि।

लागत मापदण्डहरू एमबी को सर्वोत्कृष्ट मापदण्डहरू भर पर्छन्। यो मोडेल प्रयोग उन्नत तरल को आधार मा लगभग 1 मेगावाट को reusable tug आधारित YAERDU शक्ति र डिस्पोजेबल tug को तुलनात्मक आर्थिक दक्षता छानबीन थियो रकेट इन्जिन 100 टन / वर्ष 100 मी पेलोड कुल ठूलो को अर्थ चन्द्रमा कक्षा ऊंचाई वितरण सुनिश्चित गर्न कार्यक्रम मा। एउटै बूस्टर क्षमता बराबर कर्तव्य "प्रोटोन-एम" र प्रति आणविक इन्जिन को आधारमा tug प्रयोग गरेर पेलोड को एकाइ ठूलो परिवहन प्रणाली विशिष्ट ढुवानी खर्च को dvuhpuskovoy सर्किट निर्माण पूरा प्रयोग गर्दा तीन पटक कम डिस्पोजेबल प्रयोग गर्दा भन्दा हुनेछ आधारित प्रकार MM-3 को तरल रकेट इन्जिन संग tugboats मा।

निष्कर्षमा

ठाउँ लागि प्रभावकारी आणविक प्रणोदन ठाउँ मा ऊर्जा को वायरलेस प्रसारण को एक प्रणाली सिर्जना गर्ने, पृथ्वी, मंगल गर्न मानिसको उडान को पर्यावरण समस्या समाधान गर्न योगदान, अन्तरिक्ष अत्यधिक खतरनाक रेडियोधर्मी फोहोर आणविक ऊर्जा जमीन मा सुरक्षा-उन्नत दफन को कार्यान्वयन, एक manned चंद्र आधार सिर्जना र चन्द्रमा को व्यावसायिक विकास, सुनिश्चित गर्न ग्रहिका र पुच्छ्रेतारा जोखिम देखि धरती सुरक्षा।