Ydin- ja plasmarakettimoottorit. Ydinrakettimoottori

© Oksana Viktorova / Kollaasi / Ridus

Vladimir Putinin liittokokoukselle lähettämässään viestissä antama lausunto ydinmoottorilla kulkevasta risteilyohjuksesta Venäjällä aiheutti myrskyisän kohun yhteiskunnassa ja tiedotusvälineissä. Samaan aikaan, viime aikoihin asti, niin suuri yleisö kuin asiantuntijatkin tiesivät vähän siitä, mikä tällainen moottori on ja sen käyttömahdollisuuksista.

"Reedus" yritti selvittää, mistä teknisestä laitteesta presidentti voisi puhua ja mikä tekee siitä ainutlaatuisen.

Ottaen huomioon, että Manezhissa esitys ei tehty teknisten asiantuntijoiden yleisölle, vaan "suurelle" yleisölle, sen kirjoittajat olisivat voineet sallia tietyn käsitteiden korvaamisen, sanoi Ydinfysiikan instituutin apulaisjohtaja Georgij Tikhomirov ja NRNU MEPhI:n teknologia ei sulje pois.

"Sitä, mitä presidentti sanoi ja osoitti, asiantuntijat kutsuvat kompakteiksi voimalaitoksiksi, joita kokeiltiin aluksi ilmailussa ja sitten syvän avaruuden tutkimisen aikana. Näillä yrityksillä yritettiin ratkaista ratkaisemattomien polttoaineiden riittävyyden ongelmat rajoittamattomien etäisyyksien lennoille. Tässä mielessä esitys on täysin oikea: tällaisen moottorin olemassaolo varmistaa raketin tai minkä tahansa muun laitteen järjestelmien tehonsyötön mielivaltaisen pitkäksi ajaksi", hän kertoi Reedukselle.

Työskentely tällaisen moottorin kanssa Neuvostoliitossa aloitettiin tasan 60 vuotta sitten akateemikkojen M. Keldyshin, I. Kurchatovin ja S. Korolevin johdolla. Samoin vuosina vastaavaa työtä tehtiin Yhdysvalloissa, mutta se lopetettiin asteittain vuonna 1965. Neuvostoliitossa työ jatkui noin vuosikymmenen, ennen kuin se myös tunnustettiin merkityksettömäksi. Ehkä siksi Washington ei vääristänyt paljon sanoen, että he eivät olleet yllättyneitä Venäjän ohjuksen esittelystä.

Venäjällä idea ydinmoottorista ei ole koskaan kuollut - erityisesti vuodesta 2009 lähtien tällaisen asennuksen käytännön kehittäminen on ollut käynnissä. Ajoituksen perusteella presidentin ilmoittamat testit sopivat hyvin tähän Roscosmosin ja Rosatomin yhteiseen projektiin - koska kehittäjät suunnittelivat moottorin kenttätestien tekemistä vuonna 2018. Ehkä poliittisista syistä johtuen he nousivat hieman ja siirsivät termejä "vasemmalle".

”Teknologisesti se on järjestetty niin, että ydinvoimayksikkö lämmittää kaasun jäähdytysnesteen. Ja tämä kuumennettu kaasu joko pyörittää turbiinia tai luo suihkun työntövoiman suoraan. Tietty ovela raketin esittelyssä, jonka kuulimme, on se, että sen lentomatka ei ole vieläkään ääretön: sitä rajoittaa käyttönesteen - nestekaasun - tilavuus, joka voidaan fyysisesti pumpata raketin säiliöön. raketti”, asiantuntija sanoo.

Samaan aikaan avaruusraketilla ja risteilyohjuksella on pohjimmiltaan erilaiset lennonohjausjärjestelmät, koska niillä on erilaiset tehtävät. Ensimmäinen lentää ilmattomassa tilassa, sen ei tarvitse liikkua - riittää, että antaa sille alkuimpulssi, ja sitten se liikkuu laskettua ballistista lentorataa pitkin.

Risteilyohjuksen on sen sijaan jatkuvasti muutettava lentorataa, jota varten sillä on oltava riittävästi polttoainetta impulssien luomiseksi. Sytytetäänkö tämä polttoaine ydinvoimalaitoksella vai perinteisellä, ei tässä tapauksessa ole merkitystä. Vain tämän polttoaineen saanti on olennaista, Tikhomirov korostaa.

”Ydinlaitoksen merkitys syvän avaruuslentojen aikana on energianlähteen läsnäolo koneessa, joka saa virtaa ajoneuvon järjestelmiin rajoittamattoman ajan. Tässä tapauksessa ei voi olla vain ydinreaktori, vaan myös radioisotooppitermosähköiset generaattorit. Ja sellaisen raketin asennuksen merkitys, jonka lento ei kestä muutamaa kymmentä minuuttia kauempaa, ei ole minulle vielä täysin selvä ”, fyysikko myöntää.

Manege-raportti on vain muutaman viikon myöhässä verrattuna NASAn helmikuun 15. päivän ilmoitukseen, jonka mukaan amerikkalaiset jatkavat ydinrakettimoottorien tutkimusta, jonka he olivat hylänneet puoli vuosisataa sitten.

Muuten, marraskuussa 2017 Chinese Corporation of Aerospace Science and Technology (CASC) ilmoitti, että Kiinaan luodaan ydinvoimalla toimiva avaruusalus vuoteen 2045 mennessä. Siksi tänään voimme turvallisesti sanoa, että maailman ydinvoimakilpailu on alkanut.

Usein yleisissä astronautiikkaa koskevissa koulutusjulkaisuissa ei tehdä eroa ydinrakettimoottorin (NRM) ja ydinraketin sähköisen propulsiojärjestelmän (NEPP) välillä. Nämä lyhenteet eivät kuitenkaan piilota vain eroa ydinenergian muuntamisen periaatteissa raketin työntövoimaksi, vaan myös erittäin dramaattisen astronautiikan kehityksen historian.

Historian dramatiikka piilee siinä, että jos ydinvoimalan ja ydinvoimalaitoksen tutkimukset sekä Neuvostoliitossa että USA:ssa, pääosin taloudellisista syistä keskeytetyt, jatkuisivat, niin ihmisten lennoista Marsiin olisi tullut jo aikoja sitten arkipäivää. .

Kaikki alkoi ilmakehän lentokoneista, joissa oli ramjet-ydinmoottori

Osana Pluto-projektia kehitetyt moottorit suunniteltiin asennettavaksi risteilyohjuksiin, jotka luotiin 1950-luvulla nimellä SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, supersonic low-altitude missile).

Yhdysvalloissa he suunnittelivat rakentavansa raketin, jonka pituus oli 26,8 metriä, halkaisija kolme metriä ja paino 28 tonnia. Raketin rungossa piti olla ydinkärki sekä ydinvoimajärjestelmä, jonka pituus oli 1,6 metriä ja halkaisija 1,5 metriä. Muihin kokoihin verrattuna laite näytti erittäin kompaktilta, mikä selittää sen suoravirtausperiaatteen.

Kehittäjät uskoivat, että ydinmoottorin ansiosta SLAM-ohjuksen kantama olisi vähintään 182 tuhatta kilometriä.

Vuonna 1964 Yhdysvaltain puolustusministeriö päätti projektin. Virallinen syy oli se, että lennon aikana ydinkäyttöinen risteilyohjus saastuttaa liikaa kaikkea ympärillä. Mutta itse asiassa syynä oli tällaisten ohjusten huollon huomattavia kustannuksia, varsinkin kun siihen mennessä nestemäisten polttoaineiden raketimoottoreihin perustuva raketti kehittyi nopeasti, jonka ylläpito oli paljon halvempaa.

Neuvostoliitto pysyi uskollisena ajatukselle luoda suoravirtaus ydinkäyttöinen rakettimoottori paljon kauemmin kuin Yhdysvallat, koska se lopetti projektin vasta vuonna 1985. Mutta tulokset olivat paljon merkittävämpiä. Siten ensimmäinen ja ainoa Neuvostoliiton ydinrakettimoottori kehitettiin Khimavtomatika-suunnittelutoimistossa Voronezhissa. Tämä on RD-0410 (GRAU-indeksi - 11B91, joka tunnetaan myös nimellä "Irbit" ja "IR-100").

RD-0410:ssa käytettiin heterogeenista lämpöreaktoria, zirkoniumhydridi toimi hidastimena, neutroniheijastimet tehtiin berylliumista ja ydinpolttoaine oli uraani- ja volframikarbideihin perustuvaa materiaalia, jonka isotooppi 235 rikastus oli noin 80 %.

Suunnitteluun sisältyi 37 polttoainenippua, jotka oli päällystetty lämpöeristyksellä, joka erottaa ne moderaattorista. Suunnittelu edellytti, että vetyvirtaus kulki ensin heijastimen ja hidastimen läpi pitäen niiden lämpötilan huoneenlämmössä ja meni sitten ytimeen, jossa se jäähdytti polttoainenippuja samalla lämmittäen 3100 K:een. Jalustalla heijastin ja moderaattori jäähdytettiin erillisellä vetyvirtauksella.

Reaktori on läpikäynyt merkittävän sarjan testiä, mutta sitä ei ole koskaan testattu täyttä käyttöaikaa. Reaktorin ulkopuolella olevat yksiköt olivat kuitenkin täysin työstetty.

Tekniset tiedot RD 0410

Tyhjä työntövoima: 3,59 tf (35,2 kN)
Reaktorin lämpöteho: 196 MW
Ominaistyöntöimpulssi tyhjiössä: 910 kgf s / kg (8927 m / s)
Alkujen määrä: 10
Käyttöikä: 1 tunti
Polttoainekomponentit: käyttöneste - nestemäinen vety, apuaine - heptaani
Paino säteilysuojalla: 2 tonnia
Moottorin mitat: korkeus 3,5 m, halkaisija 1,6 m.

Suhteellisen pienet kokonaismitat ja paino, ydinpolttoaineen korkea lämpötila (3100 K) tehokkaalla jäähdytysjärjestelmällä vetyvirtauksella osoittavat, että RD0410 on lähes ihanteellinen prototyyppi ydinrakettimoottorista nykyaikaisiin risteilyohjuksiin. Ja ottaen huomioon nykyaikaiset tekniikat itsestään pysähtyvän ydinpolttoaineen saamiseksi, resurssien lisääminen tunnista useisiin tunteihin on erittäin todellinen tehtävä.

Ydinrakettimoottorien suunnittelu

Reaktorin polttoainetyypin mukaan on olemassa kolme tyyppiä NRE:tä:

• kiinteä faasi;
• nestefaasi;
• kaasufaasi.

Kaasufaasissa NRE:ssä polttoaine (esim. uraani) ja käyttöneste ovat kaasumaisessa tilassa (plasman muodossa) ja sähkömagneettinen kenttä pitää niitä työalueella. Kymmeniin tuhansiin asteisiin kuumennettu uraaniplasma siirtää lämpöä työväliaineeseen (esimerkiksi vedylle), joka puolestaan ​​muodostaa korkeisiin lämpötiloihin kuumennettaessa suihkuvirran.

Ydinreaktion tyypin mukaan erotetaan radioisotooppirakettimoottori, lämpöydinrakettimoottori ja itse ydinmoottori (käytetään ydinfissioenergiaa).

Mielenkiintoinen vaihtoehto on myös pulssi-NRE - energian (polttoaineen) lähteenä ehdotetaan käytettäväksi ydinvarausta. Tällaiset asennukset voivat olla sisäisiä ja ulkoisia.

NRE:n tärkeimmät edut ovat:

• korkea spesifinen impulssi;
• merkittävä energian varastointi;
• propulsiojärjestelmän tiiviys;
• mahdollisuus saada erittäin suuri työntövoima - kymmeniä, satoja ja tuhansia tonneja tyhjiössä.

• tunkeutuvan säteilyn vuot (gammasäteily, neutronit) ydinreaktioiden aikana;
• erittäin radioaktiivisten uraaniyhdisteiden ja sen seosten kuljettaminen;
• radioaktiivisten kaasujen ulosvirtaus käyttönesteen kanssa.

Ydinvoimajärjestelmä

Joten esimerkiksi erinomainen venäläinen tiedemies Anatoli Sazonovich Koroteev, patentin alaisen keksinnön tekijä, tarjosi teknisen ratkaisun nykyaikaisen ydinreaktorin laitteiden koostumukselle. Lisäksi lainaan osaa mainitusta patenttiasiakirjasta sanatarkasti ja ilman kommentteja.

Ehdotetun teknisen ratkaisun ydin on havainnollistettu piirustuksessa esitetyllä kaaviolla. Propulsioenergiatilassa toimiva ydinvoimalaitos sisältää sähköisen propulsiojärjestelmän (EPP) (esimerkiksi kaaviossa kaksi sähkökäyttöistä propulsiomoottoria 1 ja 2 vastaavilla syöttöjärjestelmillä 3 ja 4), reaktoriyksikön 5, turbiinin 6 , kompressori 7, generaattori 8, lämmönvaihdin-rekuperaattori 9, pyörreputki Ranque-Hilsch 10, jääkaappi-patteri 11. Tässä tapauksessa turbiini 6, kompressori 7 ja generaattori 8 yhdistetään yhdeksi yksiköksi - turbo- generaattori-kompressori. Ydinvoimalaitos on varustettu työnesteen putkistoilla 12 ja sähköjohdoilla 13, jotka yhdistävät generaattorin 8 ja EPP:n. Lämmönvaihdin-rekuperaattorissa 9 on ns. korkean lämpötilan 14 ja matalan lämpötilan 15 käyttönesteen tuloaukot sekä korkean lämpötilan 16 ja matalan lämpötilan 17 työnesteen ulostulot.

Reaktorilaitoksen 5 ulostulo on yhdistetty turbiinin 6 sisääntuloon, turbiinin 6 ulostulo on yhdistetty lämmönvaihdin-rekuperaattorin 9 korkean lämpötilan sisääntuloon 14. Lämmönvaihtimen matalan lämpötilan ulostulo 15 -rekuperaattori 9 on kytketty Rank-Hilschin pyörreputken 10 tuloaukkoon. Rank-Hilschin pyörreputkessa 10 on kaksi ulostuloa, joista toinen ("kuuman" käyttönesteen kautta) on yhdistetty jäähdyttimen jääkaappiin 11, ja muu ("kylmän" työnesteen kautta) on kytketty kompressorin sisääntuloon 7. Säteilevän jääkaapin 11 ulostulo on myös yhdistetty kompressorin 7 sisääntuloon. 7 on yhdistetty lämmönvaihdin-rekuperaattorin matalan lämpötilan 15 sisääntuloon. 9. Lämmönvaihdin-rekuperaattorin 9 korkean lämpötilan ulostulo 16 on liitetty reaktorilaitteiston 5 sisääntuloon. Siten ydinvoimalaitoksen pääelementit on kytketty toisiinsa yhdellä käyttönestepiirillä.

YaEDU toimii seuraavasti. Reaktorilaitteistossa 5 lämmitetty työneste ohjataan turbiiniin 6, joka varmistaa turbiinigeneraattori-kompressorin kompressorin 7 ja generaattorin 8 toiminnan. Generaattori 8 tuottaa sähköenergiaa, joka ohjataan sähkölinjojen 13 kautta sähkörakettimoottoreihin 1 ja 2 sekä niiden syöttöjärjestelmiin 3 ja 4 varmistaen niiden toiminnan. Turbiinista 6 poistuttuaan työneste ohjataan korkean lämpötilan sisääntulon 14 kautta lämmönvaihdin-rekuperaattoriin 9, jossa työneste osittain jäähtyy.

Sitten lämmönvaihdin-rekuperaattorin 9 matalan lämpötilan ulostuloaukosta 17 työneste ohjataan Rank-Hilschin pyörreputkeen 10, jonka sisällä käyttönesteen virtaus on jaettu "kuumiin" ja "kylmiin" komponentteihin. Työnesteen "kuuma" osa menee sitten jäähdyttimen jääkaappiin 11, jossa tämä työnesteen osa jäähdytetään tehokkaasti. Työnesteen "kylmä" osa menee kompressorin 7 tuloaukkoon, jäähtymisen jälkeen jää jääkaapin jäähdyttimestä 11 poistuva työnesteen osa.

Kompressori 7 syöttää jäähdytetyn käyttönesteen lämmönvaihdin-rekuperaattoriin 9 matalan lämpötilan tuloaukon 15 kautta. Tämä lämmönvaihdin-rekuperaattorissa 9 oleva jäähdytetty työneste jäähdyttää lämmönvaihdin-rekuperaattoriin tulevan työnesteen vastavirtauksen osittain. 9 turbiinista 6 korkean lämpötilan sisääntulon 14 kautta. Lisäksi osittain lämmitetty työneste (johtuen lämmönvaihdosta turbiinista 6 tulevan työnesteen vastavirtauksen kanssa) lämmönvaihdin-rekuperaattorista 9 korkean lämpötilan läpi. ulostulo 16 tulee jälleen reaktoriyksikköön 5, sykli toistetaan uudelleen.

Näin ollen yksittäinen suljetussa kierrossa sijaitseva työneste varmistaa ydinvoimalaitoksen jatkuvan toiminnan ja Rank-Hilschin pyörreputken käyttö ydinvoimalaitoksessa vaaditun teknisen ratkaisun mukaisesti parantaa painoa ja kokoa. Ydinvoimalaitoksen ominaisuudet, lisää sen toiminnan luotettavuutta, yksinkertaistaa sen suunnittelua ja mahdollistaa koko ydinvoimalaitoksen hyötysuhteen lisäämisen.

Venäjä on testannut ydinvoiman propulsiojärjestelmän (NPP) jäähdytysjärjestelmää, joka on yksi tulevaisuuden avaruusalusten avainelementeistä, jolla on mahdollista suorittaa planeettojen välisiä lentoja. Miksi ydinmoottoria tarvitaan avaruudessa, miten se toimii ja miksi Roskosmos pitää tätä kehitystä Venäjän tärkeimpänä avaruusvalttina, Izvestia kertoo.

Atomin historia

Jos laitat kätesi sydämellesi, niin Koroljovin ajoista lähtien avaruuslennoilla käytetyt kantoraketit eivät ole kokeneet perustavanlaatuisia muutoksia. Yleinen toimintaperiaate - kemikaali, joka perustuu polttoaineen polttamiseen hapettimella - pysyy samana. Moottorit, ohjausjärjestelmä, polttoainetyypit muuttuvat. Avaruusmatkailun perusta pysyy ennallaan - suihkun työntövoima ajaa raketin tai avaruusaluksen eteenpäin.

Usein kuulee, että tarvitaan suuri läpimurto, kehitys, joka voi korvata suihkumoottorin tehokkuuden lisäämiseksi ja Kuuhun ja Marsiin suuntautuvien lennoista realistisemmaksi. Tosiasia on, että tällä hetkellä lähes suurin osa planeettojen välisten avaruusalusten massasta on polttoainetta ja hapettavaa ainetta. Mutta entä jos hylkäämme kemiallisen moottorin kokonaan ja ryhdymme käyttämään ydinmoottorin energiaa?

Ajatus ydinvoimajärjestelmän luomisesta ei ole uusi. Neuvostoliitossa allekirjoitettiin vuonna 1958 yksityiskohtainen hallituksen asetus ydinrakettimoottorin luomisesta. Jo silloin tehtiin tutkimuksia, jotka osoittivat, että käyttämällä riittävän voimakasta ydinrakettimoottoria pääset Plutoon (joka ei ole vielä menettänyt planeettaasemaansa) ja takaisin kuudessa kuukaudessa (kaksi sinne ja neljä takaisin) kuluttamalla 75 tonnia. polttoainetta matkalla.

Neuvostoliitossa he harjoittivat ydinrakettimoottorin kehittämistä, mutta tutkijat alkoivat lähestyä todellista prototyyppiä vasta nyt. Kyse ei ole rahasta, aihe osoittautui niin monimutkaiseksi, että mikään maa ei ole vielä kyennyt luomaan toimivaa prototyyppiä, ja useimmissa tapauksissa kaikki päättyi suunnitelmiin ja piirustuksiin. Yhdysvalloissa propulsiojärjestelmää testattiin lentoa varten Marsiin tammikuussa 1965. Mutta KIWI-testien lisäksi NERVA-projekti Marsin valloittamiseksi ydinmoottorilla ei liikkunut, ja se oli paljon yksinkertaisempi kuin nykyinen Venäjän kehitys. Kiina on asettanut avaruuskehityssuunnitelmiinsa ydinmoottorin luomisen lähemmäksi vuotta 2045, mikä on myös hyvin, hyvin pian.

Venäjällä aloitettiin vuonna 2010 uusi työkierros avaruuskuljetusjärjestelmien megawattiluokan ydinsähkökäyttöisen propulsiojärjestelmän (NEPP) projektista. Roskosmosin ja Rosatomin yhteistyössä kehittämää hanketta voidaan kutsua yhdeksi viime aikojen vakavimmista ja kunnianhimoisimmista avaruusprojekteista. Ydinvoimatekniikan päätoteuttaja on V.I. M.V. Keldysh.

Ydinliike

Lehdistöön on vuotanut koko kehityskauden ajan uutisia tulevan ydinmoottorin yhden tai toisen osan valmiudesta. Samaan aikaan yleensä, asiantuntijoita lukuun ottamatta, harvat ihmiset kuvittelevat, kuinka ja millä keinoin se toimii. Itse asiassa avaruusydinmoottorin olemus on suunnilleen sama kuin maan päällä. Ydinreaktion energiaa käytetään turbiinigeneraattori-kompressorin lämmittämiseen ja toimintaan. Yksinkertaisesti sanottuna ydinreaktiota käytetään sähkön tuottamiseen, aivan samalla tavalla kuin perinteisessä ydinvoimalassa. Ja jo sähkön avulla sähköiset rakettimoottorit toimivat. Tässä asennuksessa nämä ovat suuritehoisia ionipotkurit.

Ionimoottoreissa työntövoima luodaan luomalla suihkutyöntövoima, joka perustuu ionisoituun kaasuun, joka on kiihdytetty suuriin nopeuksiin sähkökentässä. Ionimoottorit ovat edelleen olemassa, niitä testataan avaruudessa. Toistaiseksi niissä on vain yksi ongelma - melkein kaikissa niissä on hyvin vähän työntövoimaa, vaikka ne kuluttavat hyvin vähän polttoainetta. Avaruusmatkoille tällaiset moottorit ovat erinomainen vaihtoehto, varsinkin jos ratkaiset ongelman sähkön tuottamisesta avaruudessa, jonka tekee ydinlaitos. Lisäksi ionipotkurit voivat toimia pitkään; nykyaikaisimpien ionipotkurimallien jatkuvan toiminnan enimmäisaika on yli kolme vuotta.

Jos katsot kaaviota, huomaat, että ydinenergia ei aloita hyödyllistä työtään ollenkaan heti. Ensin lämmönvaihdin lämpenee, sitten syntyy sähköä, jota käytetään jo ionimoottorin työntövoiman luomiseen. Valitettavasti ihmiskunta ei ole vielä oppinut käyttämään ydinlaitoksia liikkumiseen yksinkertaisemmin ja tehokkaammin.

Neuvostoliitossa satelliitteja, joissa oli ydinlaitteisto, laukaistiin osana laivaston ohjuksia kuljettavan ilmailun Legend-kohdenimityskompleksia, mutta nämä olivat hyvin pieniä reaktoreita, ja niiden työ riitti vain tuottamaan sähköä satelliitissa ripustetuille laitteille. Neuvostoliiton avaruusalusten asennuskapasiteetti oli kolme kilowattia, mutta nyt venäläiset asiantuntijat työskentelevät luodakseen laitteiston, jonka kapasiteetti on yli megawatti.

Avaruusongelmia

Luonnollisesti ydinlaitoksella avaruudessa on paljon enemmän ongelmia kuin maan päällä, ja niistä tärkein on jäähdytys. Normaaleissa olosuhteissa tähän käytetään vettä, joka imee moottorin lämpöä erittäin tehokkaasti. Avaruudessa tätä ei kuitenkaan voida tehdä, ja ydinmoottorit vaativat tehokkaan jäähdytysjärjestelmän - lisäksi niiden lämpö on poistettava ulkoavaruuteen, eli tämä voidaan tehdä vain säteilyn muodossa. Yleensä tätä varten avaruusaluksissa käytetään paneelipattereita - valmistettu metallista, ja niiden läpi kiertää jäähdytysneste. Valitettavasti tällaisilla lämpöpatterilla on yleensä paljon painoa ja mitat, lisäksi ne eivät ole millään tavalla suojattuja meteoriitin osumiselta.

Elokuussa 2015 MAKS-lentonäyttelyssä esiteltiin malli ydinvoiman propulsiojärjestelmien tippajäähdytyksestä. Siinä pisaroiden muodossa hajotettu neste lentää avoimessa tilassa, jäähtyy ja kerääntyy sitten uudelleen asennukseen. Kuvittele vain valtava avaruusalus, jonka keskellä on jättimäinen suihkulaitteisto, josta miljardeja mikroskooppisia vesipisaroita karkaa ulospäin, lentää avaruuteen ja imetään sitten avaruusimurin valtavaan kelloon.

Äskettäin tuli tunnetuksi, että ydinvoimajärjestelmän pudotusjäähdytysjärjestelmää testattiin maanpäällisissä olosuhteissa. Tässä tapauksessa jäähdytysjärjestelmä on tärkein vaihe asennuksen luomisessa.

Nyt on tarkoitus testata sen suorituskykyä painovoimattomissa olosuhteissa, ja vasta sen jälkeen voidaan yrittää luoda jäähdytysjärjestelmä asennuksen vaatimissa mitoissa. Jokainen tällainen onnistunut testi tuo venäläiset asiantuntijat hieman lähemmäksi ydinlaitoksen luomista. Tutkijoilla on kaikin voimin kiire, koska uskotaan, että ydinmoottorin laittaminen avaruuteen voi auttaa Venäjää saamaan takaisin johtoasemansa avaruudessa.

Ydinavaruuden aikakausi

Oletetaan, että se onnistuu, ja muutaman vuoden kuluttua ydinmoottori aloittaa toimintansa avaruudessa. Miten tämä auttaa, miten sitä voidaan käyttää? Aluksi on syytä selventää, että siinä muodossa, jossa ydinvoimajärjestelmä on nykyään olemassa, se voi toimia vain ulkoavaruudessa. Se ei voi nousta maasta ja laskeutua tässä muodossa millään tavalla, toistaiseksi se ei tule toimeen ilman perinteisiä kemiallisia raketteja.

Miksi avaruudessa? No, ihmiskunta lentää Marsiin ja Kuuhun nopeasti, ja siinä kaikki? Ei varmasti sillä tavalla. Tällä hetkellä kaikki kiertoratatehtaiden ja Maan kiertoradalla toimivien tehtaiden projektit ovat pysähdyksissä työraaka-aineiden puutteen vuoksi. Ei ole mitään järkeä rakentaa mitään avaruuteen ennen kuin on löydetty tapa saada kiertoradalle suuri määrä tarvittavia raaka-aineita, kuten metallimalmia.

Mutta miksi nostaa niitä maasta, jos voit päinvastoin tuoda ne avaruudesta. Aurinkokunnan samalla asteroidivyöhykkeellä on yksinkertaisesti valtavia varantoja eri metalleista, mukaan lukien jalometallit. Ja tässä tapauksessa ydinhinaajan luomisesta tulee vain hengenpelastaja.

Tuo valtava platinaa tai kultaa sisältävä asteroidi kiertoradalle ja aloita leikkaaminen suoraan avaruudessa. Asiantuntijoiden laskelmien mukaan tällainen tuotanto voi määrä huomioon ottaen osoittautua yhdeksi kannattavimmista.

Onko ydinhinaajalle vähemmän fantastista käyttöä? Sillä voidaan esimerkiksi toimittaa satelliitteja halutuille kiertoradalle tai tuoda avaruusaluksia haluttuun pisteeseen avaruudessa, esimerkiksi kuun kiertoradalle. Tällä hetkellä tähän käytetään ylempiä vaiheita, esimerkiksi venäläistä "Fregat". Ne ovat kalliita, monimutkaisia ​​ja kertakäyttöisiä. Ydinhinaaja pystyy poimimaan ne matalalla kiertoradalla ja toimittamaan ne tarvittaessa.

Sama koskee planeettojen välistä matkustamista. Ilman nopeaa tapaa kuljettaa rahtia ja ihmisiä Marsin kiertoradalle ei yksinkertaisesti ole mahdollisuutta kolonisoitua. Nykyisen sukupolven tehosteroketit tulevat olemaan erittäin kalliita ja vievät aikaa. Lennon kesto on tähän asti ollut yksi vakavimmista ongelmista lentäessä muille planeetoille. Kuukausien lento Marsiin ja takaisin avaruusaluksen suljetussa kapselissa ei ole helppo tehtävä. Ydinhinaaja voi auttaa tässäkin, mikä vähentää merkittävästi tätä aikaa.

Tarpeellinen ja riittävä

Tällä hetkellä kaikki tämä näyttää tieteiskirjallisuudesta, mutta tutkijoiden mukaan prototyypin testaamiseen on jäljellä vain muutama vuosi. Tärkeintä ei ole vain kehityksen loppuun saattaminen, vaan myös tarvittavan kosmonautikan tason ylläpitäminen maassa. Rakettien nousun pitäisi jatkua, avaruusaluksia tulee rakentaa ja arvokkaimpien asiantuntijoiden työskennellä, vaikka rahoitus vähenee.

Muuten yksi ydinmoottori ilman asianmukaista infrastruktuuria ei auta liiketoimintaa, maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi on erittäin tärkeää paitsi myydä kehitystä, myös käyttää sitä itsenäisesti, mikä näyttää uuden avaruusajoneuvon kaikki ominaisuudet.

Sillä välin kaikki maan asukkaat, jotka eivät ole sidottu työhön, voivat vain katsoa taivaalle ja toivoa, että venäläinen kosmonautiikka onnistuu. Ja ydinhinaaja ja nykyisten valmiuksien säilyttäminen. En halua uskoa muihin tuloksiin.

Nykyaikaiset rakettimoottorit tekevät hyvää työtä teknologian saattamisessa kiertoradalle, mutta ne ovat täysin sopimattomia pitkille avaruusmatkoille. Siksi tutkijat ovat yli kymmenen vuoden ajan työskennelleet vaihtoehtoisten avaruusmoottoreiden luomiseksi, jotka voisivat kiihdyttää laivoja ennätysnopeuksiin. Katsotaanpa seitsemää tämän alueen keskeistä ideaa.

Emdrive

Liikkuaksesi sinun täytyy työntää pois jostakin - tätä sääntöä pidetään yhtenä fysiikan ja astronautiikan horjumattomista pilareista. Ei ole niin tärkeää, mistä tarkalleen aloittaa - maasta, vedestä, ilmasta tai kaasusuihkusta, kuten rakettimoottoreiden tapauksessa.

Tunnettu ajatuskoe: kuvittele, että astronautti meni ulkoavaruuteen, mutta hänet avaruusalukseen yhdistävä kaapeli katkesi yhtäkkiä ja henkilö alkaa hitaasti lentää pois. Hänellä on vain työkalupakki. Mitkä ovat hänen tekonsa? Oikea vastaus: hänen täytyy heittää työkalut pois aluksesta. Liikemäärän säilymislain mukaan ihminen heitetään pois instrumentista täsmälleen samalla voimalla kuin instrumentti ihmisestä, joten hän siirtyy vähitellen laivaa kohti. Tämä on suihkun työntövoima - ainoa mahdollinen tapa liikkua tyhjässä tilassa. Totta, kuten kokeet osoittavat, EmDrivella on mahdollisuuksia kumota tämä horjumaton lausunto.

Tämän moottorin luoja on brittiläinen insinööri Roger Shaer, joka perusti oman yrityksensä Satellite Propulsion Researchin vuonna 2001. EmDriven muotoilu on varsin ylellistä ja se on muodoltaan metallinen ämpäri, joka on suljettu molemmista päistä. Tämän ämpärin sisällä on magnetroni, joka lähettää sähkömagneettisia aaltoja - samaa kuin perinteisessä mikroaaltouunissa. Ja se osoittautuu riittäväksi luomaan hyvin pienen, mutta melko havaittavan työntövoiman.

Kirjoittaja itse selittää moottorinsa toiminnan sähkömagneettisen säteilyn paine-eron kautta "ämpäri" eri päissä - kapeassa päässä se on pienempi kuin leveässä. Tämä luo kapeaa päätä kohti suunnatun työntövoiman. Mahdollisuus tällaiseen moottorin toimintaan on kyseenalaistettu useammin kuin kerran, mutta kaikissa kokeissa Shaer-asennus osoittaa työntövoiman olemassaolon aiottuun suuntaan.

Schaerin kauhaa kokeilleita kokeilijoita ovat muun muassa NASA, Dresdenin tekninen yliopisto ja Kiinan tiedeakatemia. Keksintöä testattiin erilaisissa olosuhteissa, mukaan lukien tyhjiössä, jossa se osoitti 20 mikronewtonin työntövoiman olemassaolon.

Tämä on hyvin vähän verrattuna kemiallisiin suihkumoottoreihin. Mutta koska Shaer-moottori voi toimia niin kauan kuin haluat, koska se ei tarvitse polttoainetta (aurinkoparistot voivat tarjota magnetronin toimimaan), se voi mahdollisesti kiihdyttää avaruusaluksia valtaviin nopeuksiin prosentteina mitattuna. valon nopeudesta.

Moottorin suorituskyvyn täydelliseksi todistamiseksi on suoritettava paljon enemmän mittauksia ja päästävä eroon sivuvaikutuksista, joita esimerkiksi ulkoiset magneettikentät voivat aiheuttaa. Vaihtoehtoisia mahdollisia selityksiä Shaer-moottorin epänormaalille työntövoimalle esitetään kuitenkin jo, mikä yleensä rikkoo tavanomaisia ​​fysiikan lakeja.

Esitellään esimerkiksi versioita, että moottori voi luoda työntövoimaa vuorovaikutuksensa ansiosta fyysisen tyhjiön kanssa, jonka energia kvanttitasolla on nollasta poikkeava ja täynnä jatkuvasti esiin tulevia ja katoavia virtuaalisia alkuainehiukkasia. Kuka on lopulta oikeassa - tämän teorian kirjoittajat, Shaer itse vai muut skeptikot - saamme selville lähitulevaisuudessa.

Aurinkopurje

Kuten edellä mainittiin, sähkömagneettinen säteily aiheuttaa painetta. Tämä tarkoittaa, että teoriassa se voidaan muuntaa liikkeeksi - esimerkiksi purjeen avulla. Aivan kuten menneiden vuosisatojen laivat saivat tuulen purjeisiinsa, tulevaisuuden avaruusalus nappaisi auringonvaloa tai mitä tahansa muuta tähtivaloa purjeisiinsa.

Ongelmana on kuitenkin se, että valon paine on erittäin pieni ja laskee etäisyyden kasvaessa lähteestä. Siksi ollakseen tehokas sellaisen purjeen on oltava painoltaan erittäin kevyt ja pinta-alaltaan erittäin suuri. Ja tämä lisää koko rakenteen tuhoutumisvaaraa, kun se kohtaa asteroidin tai muun esineen.

Aurinkopurjelaivojen rakentamista ja laukaisua avaruuteen on jo yritetty - vuonna 1993 Venäjä testasi aurinkopurjetta Progress-avaruusaluksella, ja vuonna 2010 Japani teki onnistuneita testejä matkallaan Venukseen. Mutta yksikään laiva ei ole koskaan käyttänyt purjetta ensisijaisena kiihdytyksen lähteenä. Toinen projekti, sähköpurje, näyttää tässä suhteessa hieman lupaavammalta.

Sähköpurje

Aurinko ei lähetä vain fotoneja, vaan myös sähköisesti varautuneita ainehiukkasia: elektroneja, protoneja ja ioneja. Ne kaikki muodostavat niin sanotun aurinkotuulen, joka kuljettaa pois auringon pinnalta noin miljoona tonnia ainetta sekunnissa.

Aurinkotuuli leviää miljardeille kilometreille ja on vastuussa joistakin planeettamme luonnonilmiöistä: geomagneettisista myrskyistä ja revontulista. Maata suojaa aurinkotuulelta oma magneettikenttä.

Aurinkotuuli, kuten ilmatuuli, on varsin sopiva matkustamiseen, sinun tarvitsee vain saada se puhaltamaan purjeisiin. Suomalaisen tiedemiehen Pekka Janhusen vuonna 2006 luomalla sähköpurjeprojektilla on ulkoisesti vähän yhteistä aurinkopurjeen kanssa. Tämä moottori koostuu useista pitkistä, ohuista kaapeleista, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin vanteeton pyörän pinnat.

Ajosuuntaa vastaan ​​säteilevän elektronitykin ansiosta nämä kaapelit saavat positiivisen varautuneen potentiaalin. Koska elektronin massa on noin 1800 kertaa pienempi kuin protonin massa, elektronien luomalla työntövoimalla ei ole perustavaa laatua olevaa roolia. Aurinkotuulen elektronit eivät ole tärkeitä sellaiselle purjeelle. Mutta positiivisesti varautuneet hiukkaset - protonit ja alfasäteily - hylätään köydistä, mikä luo suihkun työntövoimaa.

Vaikka tämä työntövoima on noin 200 kertaa pienempi kuin aurinkopurjeen, Euroopan avaruusjärjestö on kiinnostunut. Tosiasia on, että sähköpurje on paljon helpompi suunnitella, valmistaa, ottaa käyttöön ja käyttää avaruudessa. Lisäksi painovoimaa käyttämällä purje mahdollistaa myös matkustamisen tähtituulen lähteelle, ei vain poispäin siitä. Ja koska tällaisen purjeen pinta-ala on paljon pienempi kuin aurinkopurjeen, se on paljon vähemmän herkkä asteroideille ja avaruusjätteille. Ehkä näemme ensimmäiset kokeelliset alukset sähköpurjeessa lähivuosina.

Ionimoottori

Varautuneiden aineen hiukkasten eli ionien virtausta ei emittoi vain tähdet. Ionisoitua kaasua voidaan luoda myös keinotekoisesti. Normaalisti kaasuhiukkaset ovat sähköisesti neutraaleja, mutta kun niiden atomit tai molekyylit menettävät elektroneja, ne muuttuvat ioneiksi. Kokonaismassassaan tällaisella kaasulla ei vieläkään ole sähkövarausta, mutta sen yksittäiset hiukkaset varautuvat, mikä tarkoittaa, että ne voivat liikkua magneettikentässä.

Ionimoottorissa inertti kaasu (yleensä ksenoni) ionisoituu korkeaenergisten elektronien virralla. Ne lyövät elektroneja pois atomeista ja saavat positiivisen varauksen. Lisäksi tuloksena olevat ionit kiihdytetään sähköstaattisessa kentässä luokkaa 200 km/s, mikä on 50 kertaa suurempi kuin kaasun ulosvirtausnopeus kemiallisista suihkumoottoreista. Siitä huolimatta nykyaikaisten ionipotkurien työntövoima on erittäin pieni - noin 50-100 mitawtonia. Sellainen moottori ei pystyisi edes liikkumaan pöydältä. Mutta hänellä on vakava plussa.

Suuri ominaisimpulssi voi vähentää merkittävästi moottorin polttoaineenkulutusta. Aurinkoparistoista saatua energiaa käytetään kaasun ionisoimiseen, joten ionimoottori voi toimia hyvin pitkään – jopa kolme vuotta keskeytyksettä. Tänä aikana hänellä on aikaa kiihdyttää avaruusalusta nopeuksille, joista kemialliset moottorit eivät koskaan uneksineet.

Ionimoottorit ovat toistuvasti kyntäneet aurinkokunnan laajuutta osana erilaisia ​​tehtäviä, mutta yleensä apu-, eivätkä päätehtäviä. Nykyään mahdollisena vaihtoehtona ionipotkureille puhutaan yhä enemmän plasmapotkureista.

Plasma moottori

Jos atomien ionisaatioaste nousee korkeaksi (noin 99%), niin tällaista aineen aggregoitua tilaa kutsutaan plasmaksi. Plasmatila voidaan saavuttaa vain korkeissa lämpötiloissa, joten ionisoitua kaasua kuumennetaan plasmamoottoreissa useisiin miljooniin asteisiin. Lämmitys tapahtuu ulkoisella energialähteellä - aurinkopaneeleilla tai realistisemmin pienellä ydinreaktorilla.

Kuuma plasma työnnetään sitten ulos rakettisuuttimen läpi, jolloin syntyy kymmeniä kertoja suurempi työntövoima kuin ionipotkurilla. Yksi esimerkki plasmamoottorista on VASIMR-projekti, jota on kehitetty viime vuosisadan 70-luvulta lähtien. Toisin kuin ionipotkurit, plasmapotkuria ei ole vielä testattu avaruudessa, mutta niihin kohdistuu suuria toiveita. Juuri VASIMR-plasmamoottori on yksi tärkeimmistä ehdokkaista miehitetyille lentoille Marsiin.

Fuusiomoottori

Ihmiset ovat yrittäneet kesyttää lämpöydinfuusion energiaa 1900-luvun puolivälistä lähtien, mutta tähän mennessä he eivät ole pystyneet siihen. Siitä huolimatta hallittu lämpöydinfuusio on edelleen erittäin houkutteleva, koska se on valtavan energian lähde, joka saadaan erittäin halvasta polttoaineesta - heliumin ja vedyn isotoopeista.

Tällä hetkellä on käynnissä useita projekteja suihkumoottorin suunnittelusta lämpöydinfuusion energiaan. Lupaavimpana niistä pidetään mallia, joka perustuu magneettisella plasmarajoituksella varustettuun reaktoriin. Fuusioreaktori tällaisessa moottorissa on vuotava sylinterimäinen kammio, jonka pituus on 100-300 metriä ja halkaisija 1-3 metriä. Kammioon on syötettävä polttoainetta korkean lämpötilan plasman muodossa, joka riittävässä paineessa lähtee ydinfuusioreaktioon. Magneettijärjestelmän kelojen, jotka sijaitsevat kammion ympärillä, tulisi estää tämä plasma koskettamasta laitteita.

Termoydinreaktiovyöhyke sijaitsee sellaisen sylinterin akselia pitkin. Magneettikenttien avulla erittäin kuuma plasma virtaa reaktorin suuttimen läpi luoden valtavan työntövoiman, joka on monta kertaa suurempi kuin kemiallisten moottoreiden.

Antimatteri moottori

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu fermioneista - alkuainehiukkasista, joilla on puolikokonaisluku spin. Näitä ovat esimerkiksi kvarkit, jotka muodostavat protoneja ja neutroneja atomiytimissä sekä elektroneja. Lisäksi jokaisella fermionilla on oma antihiukkasensa. Elektronille tämä on positroni, kvarkille - antikvarkki.

Antihiukkasilla on sama massa ja sama spin kuin tavallisilla "tovereilla", jotka eroavat kaikkien muiden kvanttiparametrien merkistä. Teoriassa antihiukkaset voivat muodostaa antimateriaa, mutta toistaiseksi antimateriaa ei ole tallennettu missään universumissa. Perustieteen kannalta suuri kysymys on, miksi sitä ei ole olemassa.

Mutta laboratorio-olosuhteissa voit saada antimateriaa. Esimerkiksi äskettäin suoritettiin koe, jossa verrattiin protonien ja antiprotonien ominaisuuksia, jotka säilytettiin magneettiloukussa.

Kun antimateriaali ja tavallinen aine kohtaavat, tapahtuu molemminpuolinen tuhoutumisprosessi, jota seuraa valtavan energian purskahdus. Joten jos otat kilogramman ainetta ja antimateriaa, niiden kohtaamisen yhteydessä vapautuvan energian määrä on verrattavissa "tsaaripommin" - ihmiskunnan historian tehokkaimman vetypommin - räjähdykseen.

Lisäksi merkittävä osa energiasta vapautuu sähkömagneettisen säteilyn fotonien muodossa. Näin ollen halutaan käyttää tätä energiaa avaruusmatkoiluun luomalla aurinkopurjeen kaltainen fotonimoottori, vain tässä tapauksessa valo syntyy sisäisestä lähteestä.

Mutta jotta säteilyä voitaisiin käyttää tehokkaasti suihkumoottorissa, on tarpeen ratkaista "peilin" luomisongelma, joka pystyisi heijastamaan näitä fotoneja. Loppujen lopuksi aluksen täytyy jotenkin työntää pois työntövoiman luomiseksi.

Mikään nykyaikainen materiaali ei yksinkertaisesti kestä tällaisen räjähdyksen yhteydessä syntyvää säteilyä ja haihtuu välittömästi. Scifi-romaaneissaan Strugatsky-veljekset ratkaisivat tämän ongelman luomalla "absoluuttisen heijastimen". Oikeassa elämässä mitään tällaista ei ole vielä tehty. Tämä tehtävä, samoin kuin suuren antiaineen luomisen ja sen pitkäaikaisen varastoinnin ongelmat ovat tulevaisuuden fysiikan asia.

Ensimmäinen vaihe on kieltäminen

Saksalainen rakettialan asiantuntija Robert Schmucker piti V. Putinin lausuntoja täysin uskomattomina. "En voi kuvitella, että venäläiset voisivat luoda pienen lentävän reaktorin", asiantuntija sanoi Deutsche Wellen haastattelussa.

He voivat, herra Schmucker. Kuvittele.

Ensimmäinen ydinvoimalaitoksella varustettu kotimainen satelliitti (Kosmos-367) laukaistiin Baikonurista jo vuonna 1970. Pienen kokoisen BES-5 Buk -reaktorin 37 polttoainenippua, jotka sisälsivät 30 kg uraania, primääripiirin lämpötilassa 700 °C ja lämmönluovutustehon ollessa 100 kW, antoivat laitoksen sähkötehon 3 kW. Reaktorin massa on alle tonni, arvioitu käyttöaika on 120-130 päivää.

Asiantuntijat epäilevät: tämän ydinakun teho on liian alhainen... Mutta! Katsot päivämäärää: se oli puoli vuosisataa sitten.

Alhainen hyötysuhde on seurausta termionisesta konversiosta. Muilla energiansiirron muodoilla indikaattorit ovat paljon korkeammat, esimerkiksi ydinvoimaloilla hyötysuhde on 32-38 % välillä. Tässä mielessä "avaruus"-reaktorin lämpöteho on erityisen kiinnostava. 100 kW on vakava voittovaatimus.

On huomattava, että BES-5 Buk ei kuulu RTG-perheeseen. Radioisotooppitermosähköiset generaattorit muuntavat radioaktiivisten alkuaineiden atomien luonnollisen hajoamisen energian ja niillä on mitätön teho. Samaan aikaan Buk on todellinen reaktori, jolla on hallittu ketjureaktio.

Neuvostoliiton pienikokoisten reaktorien seuraavan sukupolven, joka ilmestyi 1980-luvun lopulla, oli vielä pienempiä ja energiatehokkaampia. Tämä oli ainutlaatuinen "Topaz": verrattuna "Bukiin" uraanin määrä reaktorissa väheni kolme kertaa (11,5 kg:aan). Lämpöteho kasvoi 50% ja oli 150 kW, jatkuvan toiminnan aika saavutti 11 kuukautta (tällainen reaktori asennettiin Kosmos-1867-tiedustelusatelliittiin).

Ydinavaruusreaktorit ovat maan ulkopuolinen kuoleman muoto. Kun hän menetti hallinnan, "lentotähti" ei täyttänyt toiveita, mutta pystyi antamaan anteeksi "onnekkaille" heidän syntinsä.

Vuonna 1992 kaksi jäljellä olevaa pientä Topaz-reaktoria myytiin Yhdysvalloissa 13 miljoonalla dollarilla.

Pääkysymys on: onko tarpeeksi tehoa tällaisten laitteistojen käyttämiseen rakettimoottoreina? Ohjaamalla käyttöneste (ilma) reaktorin kuuman sydämen läpi ja saamalla työntövoima ulostulossa liikemäärän säilymisen lain mukaisesti.

Vastaus on ei. Buk ja Topaz ovat kompakteja ydinvoimaloita. NRM:n luomiseen tarvitaan muita keinoja. Mutta yleinen suuntaus näkyy paljaalla silmällä. Kompakteja ydinvoimaloita on luotu pitkään ja ne ovat olemassa käytännössä.

Millä teholla ydinvoimalaa tulee käyttää Kh-101:n kokoisena risteilyohjuksen risteilymoottorina?

Etkö löydä työtä? Kerro aika voimalla!
(Kokoelma yleismaailmallisia vinkkejä.)

Voiman löytäminen ei myöskään ole vaikeaa. N = F × V.

Virallisten tietojen mukaan X-101-risteilyohjukset sekä "Caliber"-perheen KR on varustettu lyhytikäisellä turboriihkumoottorilla-50, joka kehittää työntövoiman 450 kgf (≈ 4400 N). Risteilyohjuksen matkanopeus - 0,8M tai 270 m / s. Ohitusturbiinimoottorin ihanteellinen suunnittelutehokkuus on 30 %.

Tässä tapauksessa risteilyohjusmoottorin vaadittu teho on vain 25 kertaa suurempi kuin Topaz-sarjan reaktorin lämpöteho.

Saksalaisen asiantuntijan epäilyistä huolimatta ydinturbojet (tai ramjet) rakettimoottorin luominen on realistinen tehtävä, joka täyttää aikamme vaatimukset.

Raketti helvetistä

"Tämä kaikki on yllätys - ydinkäyttöinen risteilyohjus", sanoi Douglas Barry, Lontoon kansainvälisen strategisten tutkimusten instituutin vanhempi tutkija. "Tämä idea ei ole uusi, siitä puhuttiin 60-luvulla, mutta se kohtasi paljon esteitä."

Tästä ei vain puhuttu. Vuonna 1964 tehdyissä testeissä Tori-IIS-ydinsuihkumoottori kehitti 16 tonnin työntövoiman reaktorin lämpötehon ollessa 513 MW. Yliäänilentoa simuloiva laitteisto käytti viidessä minuutissa 450 tonnia paineilmaa. Reaktori suunniteltiin erittäin "kuumaksi" - sydämen käyttölämpötila saavutti 1600 ° C. Suunnittelussa oli hyvin kapeat toleranssit: useilla alueilla sallittu lämpötila oli vain 150-200 °C alempi kuin lämpötila, jossa rakettielementit sulaivat ja romahtivat.

Riittivätkö nämä indikaattorit ydinsuihkumoottorin käyttöön käytännössä moottorina? Vastaus on ilmeinen.

Ydinsuihkumoottori kehitti enemmän (!) työntövoimaa kuin SR-71 “Blackbird” kolmilentokoneisen tiedustelukoneen turbo-suihkumoottori.

"Polygon-401", ydinsuihkukokeet

Koelaitteistot "Tory-IIA" ja "-IIC" - SLAM-risteilyohjuksen ydinmoottorin prototyypit.

Pirullinen keksintö, joka pystyy laskelmien mukaan läpäisemään 160 000 km tilaa minimikorkeudella 3M nopeudella. Kirjaimellisesti "niitti alas" kaikki, jotka kohtasivat surullisella polullaan shokkiaallon ja jyrkän 162 dB:n (ihmisille kohtalokas arvo) myötä.

Taistelulentokoneen reaktorissa ei ollut biologista suojaa. SLAM-lennon jälkeen repeytyneet tärykalvot olisivat vaikuttaneet merkityksettömältä seikan rakettisuuttimen radioaktiivisten päästöjen taustalla. Lentävä hirviö jätti jälkeensä yli kilometrin leveän jäljen, jonka säteilyannos oli 200-300 rad. Yhden tunnin lennon aikana SLAM:n arvioitiin saastuneen 1 800 neliökilometriä tappavaa säteilyä.

Laskelmien mukaan lentokoneen pituus voisi olla 26 metriä. Laukaisupaino on 27 tonnia. Taistelukuorma - lämpöydinpanokset, jotka piti pudottaa peräkkäin useisiin Neuvostoliiton kaupunkeihin raketin lennon reitillä. Päätehtävän suorittamisen jälkeen SLAM:n piti kiertää Neuvostoliiton alueen päällä vielä useita päiviä saastuttaen kaiken ympärillä olevan radioaktiivisilla päästöillä.

Ehkä tappavin kaikesta, mitä ihminen on yrittänyt luoda. Onneksi se ei tullut varsinaisiin julkaisuihin.

Projekti, koodinimeltään Pluto, peruutettiin 1. heinäkuuta 1964. Samaan aikaan, yhden SLAM:n kehittäjistä, J. Cravenin mukaan, kukaan Yhdysvaltain sotilaallisista ja poliittisista johdoista ei katunut päätöstä.

Syy "matalalla lentävän ydinohjuksen" hylkäämiseen oli mannertenvälisten ballististen ohjusten kehittäminen. Pystyy aiheuttamaan tarvittavat vahingot lyhyemmässä ajassa vertaansa vailla olevilla riskeillä armeijalle itselleen. Kuten Air & Space -lehden julkaisun kirjoittajat perustellusti huomauttivat: ICBM:t eivät ainakaan tappaneet kaikkia kantoraketin lähellä olevia.

Vielä ei tiedetä, kuka, missä ja miten aikoi suorittaa helvetin paholaisen testejä. Ja kuka vastaisi, jos SLAM poikkeaisi kurssista ja lentäisi Los Angelesin yli. Yksi hulluista ehdotuksista oli sitoa raketti kaapeliin ja ajaa ympyrää kappaleen asumattomien alueiden yli. Nevada. Välittömästi heräsi kuitenkin toinen kysymys: mitä tehdä raketille, kun viimeiset polttoaineen jäänteet paloivat reaktorissa? Paikkaa, jonne SLAM "laskeutuu", ei lähestytä vuosisatojen ajan.

Elämä tai kuolema. Lopullinen valinta

Toisin kuin mystinen "Pluto" 1950-luvulta, V. Putinin esittämä nykyaikaisen ydinohjuksen projekti tarjoaa tehokkaan keinon murtautua amerikkalaisen ohjuspuolustusjärjestelmän läpi. Varmistettu vastavuoroinen tuhoaminen on ydinpelotteen tärkein kriteeri.

Klassisen "ydinkolmikon" muuntaminen pirulliseksi "pentagrammiksi" - uuden sukupolven jakeluajoneuvoilla (rajattoman kantaman ydinristeilyohjukset ja strategiset ydintorpedot "status-6") mukaan lukien, yhdistettynä ICBM:n modernisointiin taistelukärjet (ohjautuva "Vanguard") on kohtuullinen vastaus uusien uhkien syntymiseen. Washingtonin ohjuspuolustuspolitiikka ei jätä Moskovalle muuta vaihtoehtoa.

"Olette kehittämässä ohjustentorjuntajärjestelmiänne. Ohjustentorjuntakanta kasvaa, tarkkuus kasvaa ja näitä aseita parannetaan. Siksi meidän on reagoitava tähän riittävästi, jotta voimme voittaa järjestelmän ei vain tänään, vaan myös huomenna, kun sinulla on uusi ase.

SLAM/Pluto-ohjelman kokeiden luottamukselliset yksityiskohdat osoittavat vakuuttavasti, että ydinristeilyohjuksen luominen oli mahdollista (teknisesti mahdollista) kuusi vuosikymmentä sitten. Nykytekniikan avulla voit viedä idean uudelle tekniselle tasolle.

Miekka ruostuu lupauksista

Huolimatta joukosta ilmeisiä tosiasioita, jotka selittävät "presidentin superaseen" syntymisen syyt ja hälventävät kaikki epäilykset tällaisten järjestelmien "mahdottomuudesta", Venäjällä ja ulkomailla on monia skeptikkoja. "Kaikki nämä aseet ovat vain informaatiosodan väline." Ja sitten - erilaisia ​​ehdotuksia.

Ei luultavasti pidä ottaa vakavasti karikatuureja "asiantuntijoita", kuten I. Moiseev. Avaruuspolitiikan instituutin (?) johtaja, joka kertoi The Insiderille: ”Ydinmoottoria ei voi laittaa risteilyohjukseen. Ja sellaisia ​​moottoreita ei ole olemassa."

Presidentin lausuntoja yritetään "paljastaa" vakavammalla analyyttisellä tasolla. Tällaiset "tutkimukset" ovat heti suosittuja liberaalimielisen yleisön keskuudessa. Skeptikot esittävät seuraavat argumentit.

Kaikki äänekkäät kompleksit viittaavat strategisiin huippusalaisiin aseisiin, joiden olemassaoloa ei voida varmistaa tai kiistää. (Itse liittokokoukselle lähetetty viesti esitti tietokonegrafiikkaa ja laukaisumateriaalia, jota ei voi erottaa muun tyyppisten risteilyohjusten kokeista.) Samaan aikaan kukaan ei puhu esimerkiksi raskaan hyökkäysdroneen tai hävittäjäluokan luomisesta. sotalaiva. Ase, joka olisi pian esiteltävä selkeästi koko maailmalle.

Joidenkin "ilmentäjien" mukaan viestien erittäin strateginen, "salainen" konteksti saattaa viitata niiden epätodennäköisyyteen. No, jos tämä on tärkein argumentti, niin mistä näiden ihmisten kanssa kiista?

On myös toinen näkökulma. Järkyttävät ydinohjuksista ja miehittämättömistä 100 solmun sukellusveneistä tehdään sotilas-teollisen kompleksin ilmeisten ongelmien taustalla, joita kohdataan "perinteisten" aseiden yksinkertaisempien hankkeiden toteuttamisessa. Väitteet ohjuksista, jotka ovat ohittaneet kaikki olemassa olevat aseet kerralla, eroavat jyrkästi tunnetusta rakettitilanteesta. Skeptikot mainitsevat esimerkkinä massiiviset epäonnistumiset Bulava-laukaisujen aikana tai kaksi vuosikymmentä kestäneen Angara-kantoraketin luomisen. Itse aloitti vuonna 1995; marraskuussa 2017 puhuessaan varapääministeri D. Rogozin lupasi jatkaa Angaran laukaisua Vostochnyn kosmodromista vasta ... 2021.

Ja muuten, miksi "Zircon", edellisen vuoden merivoimien tärkein sensaatio, jätettiin huomiotta? Hyperääniohjus, joka pystyy kumoamaan kaikki olemassa olevat merivoimien taistelukonseptit.

Uutiset laserjärjestelmien saapumisesta joukkoihin herättivät laserasennuksien valmistajien huomion. Suunnatun energian aseiden nykyiset mallit luotiin laajalle siviilimarkkinoille tarkoitettujen korkean teknologian laitteiden tutkimus- ja kehityspohjalle. Esimerkiksi amerikkalainen laivalaitteisto AN / SEQ-3 LaWS edustaa kuuden hitsauslaserin "pakkausta", joiden kokonaisteho on 33 kW.

Ilmoitus supervoimakkaan taistelulaserin luomisesta on kontrasti erittäin heikon laserteollisuuden taustalla: Venäjä ei ole maailman suurimpien laserlaitteiden valmistajien joukossa (Coherent, IPG Photonics tai Kiinan Han "Laser Technology"). suuritehoisten laseraseiden äkillinen ilmaantuminen herättää aitoa kiinnostusta asiantuntijoiden keskuudessa. ...

Kysymyksiä on aina enemmän kuin vastauksia. Paholainen on pienissä asioissa, mutta viralliset lähteet antavat äärimmäisen niukan kuvan uusimmista aseista. Usein ei ole edes selvää, onko järjestelmä jo valmis käyttöönotettavaksi vai sen kehitys on jossain vaiheessa. Tunnetut ennakkotapaukset, jotka liittyvät tällaisten aseiden luomiseen menneisyydessä, osoittavat, että tässä tapauksessa ilmeneviä ongelmia ei voida ratkaista sormennapsautuksella. Teknisten innovaatioiden fanit ovat huolissaan ydinkäyttöisten ohjusten laukaisulaitteiden testauspaikan valinnasta. Tai viestintämenetelmät vedenalaisen dronin "Status-6" kanssa (perusongelma: radioviestintä ei toimi veden alla, viestintäistuntojen aikana sukellusveneet pakotetaan nousemaan pintaan). Olisi mielenkiintoista kuulla selitys sen käytöstä: verrattuna perinteisiin ICBM- ja SLBM-malleihin, jotka voivat aloittaa ja lopettaa sodan tunnissa, Status-6:n saavuttaminen Yhdysvaltain rannikolle kestää useita päiviä. Kun siellä ei ole ketään muuta!

Viimeinen taistelu on ohi.
Onko kukaan elossa?
Vastauksena - vain tuulen ulvominen ...

Materiaalien käyttö:
Air & Space -lehti (huhti-toukokuu 1990)
John Craven: Hiljainen sota