ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനും ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പല്ലന്റും. ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ

പലപ്പോഴും ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പൊതു വിദ്യാഭ്യാസ പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളിൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനും (NRE) ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ഇലക്ട്രിക് പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റവും (NURE) തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം അവർ തിരിച്ചറിയുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ചുരുക്കങ്ങൾ ആണവോർജ്ജത്തെ റോക്കറ്റ് ത്രസ്റ്റാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള തത്വങ്ങളിലെ വ്യത്യാസം മാത്രമല്ല, ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വികാസത്തിന്റെ വളരെ നാടകീയമായ ചരിത്രവും മറയ്ക്കുന്നു.

പ്രധാനമായും സാമ്പത്തിക കാരണങ്ങളാൽ നിർത്തലാക്കപ്പെട്ട സോവിയറ്റ് യൂണിയനിലും യുഎസ്എയിലും ആണവ പ്രൊപ്പൽഷനെയും ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷനെയും കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം തുടർന്നിരുന്നെങ്കിൽ, ചൊവ്വയിലേക്കുള്ള മനുഷ്യ വിമാനങ്ങൾ വളരെ മുമ്പുതന്നെ സാധാരണമാകുമായിരുന്നു എന്ന വസ്തുതയിലാണ് ചരിത്രത്തിന്റെ നാടകം.

റാംജെറ്റ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ഉള്ള അന്തരീക്ഷ വിമാനത്തിൽ നിന്നാണ് ഇതെല്ലാം ആരംഭിച്ചത്

പ്ലൂട്ടോ പദ്ധതിയുടെ ഭാഗമായി വികസിപ്പിച്ച എഞ്ചിനുകൾ ക്രൂയിസ് മിസൈലുകളിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ പദ്ധതിയിട്ടിരുന്നു, അവ 1950 കളിൽ SLAM (സൂപ്പർസോണിക് ലോ ആൾട്ടിറ്റ്യൂഡ് മിസൈൽ, സൂപ്പർസോണിക് ലോ-ആൾട്ടിറ്റ്യൂഡ് മിസൈൽ) എന്ന പദവിയിൽ സൃഷ്ടിച്ചു.

26.8 മീറ്റർ നീളവും മൂന്ന് മീറ്റർ വ്യാസവും 28 ടൺ ഭാരവുമുള്ള റോക്കറ്റ് നിർമ്മിക്കാനാണ് അമേരിക്ക പദ്ധതിയിട്ടത്. റോക്കറ്റ് ബോഡിയിൽ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ വാർഹെഡും 1.6 മീറ്റർ നീളവും 1.5 മീറ്റർ വ്യാസവുമുള്ള ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റവും അടങ്ങിയിരിക്കേണ്ടതായിരുന്നു. മറ്റ് വലുപ്പങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ വളരെ ഒതുക്കമുള്ളതായി കാണപ്പെട്ടു, ഇത് അതിന്റെ നേരിട്ടുള്ള പ്രവർത്തന തത്വം വിശദീകരിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിന് നന്ദി, SLAM മിസൈലിന്റെ ഫ്ലൈറ്റ് ശ്രേണി കുറഞ്ഞത് 182 ആയിരം കിലോമീറ്ററായിരിക്കുമെന്ന് ഡവലപ്പർമാർ വിശ്വസിച്ചു.

1964-ൽ യുഎസ് പ്രതിരോധ വകുപ്പ് പദ്ധതി അവസാനിപ്പിച്ചു. ഔദ്യോഗിക കാരണംകാരണം, പറക്കുമ്പോൾ ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ഉള്ള ഒരു ക്രൂയിസ് മിസൈൽ ചുറ്റുമുള്ളതെല്ലാം വളരെയധികം മലിനമാക്കുന്നു. എന്നാൽ വാസ്തവത്തിൽ, അത്തരം റോക്കറ്റുകൾ പരിപാലിക്കുന്നതിനുള്ള ഗണ്യമായ ചിലവായിരുന്നു കാരണം, പ്രത്യേകിച്ചും അപ്പോഴേക്കും ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി റോക്കറ്റ് അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നതിനാൽ, അവയുടെ പരിപാലനം വളരെ വിലകുറഞ്ഞതായിരുന്നു.

യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിനേക്കാൾ ദൈർഘ്യമേറിയ ആണവ എഞ്ചിനായി ഒരു റാംജെറ്റ് ഡിസൈൻ സൃഷ്ടിക്കുക എന്ന ആശയത്തോട് സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ വിശ്വസ്തത പുലർത്തി, പദ്ധതി 1985 ൽ മാത്രം അവസാനിപ്പിച്ചു. എന്നാൽ ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതായി മാറി. അങ്ങനെ, ആദ്യത്തെ ഏക സോവിയറ്റ് ആണവ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ Voronezh, Khimavtomatika ഡിസൈൻ ബ്യൂറോയിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഇതാണ് RD-0410 (GRAU സൂചിക - 11B91, "Irbit" എന്നും "IR-100" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു).

RD-0410 ഒരു വൈവിധ്യമാർന്ന തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ റിയാക്ടർ ഉപയോഗിച്ചു, മോഡറേറ്റർ സിർക്കോണിയം ഹൈഡ്രൈഡ് ആയിരുന്നു, ന്യൂട്രോൺ റിഫ്ലക്ടറുകൾ ബെറിലിയം കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചതാണ്, ആണവ ഇന്ധനം യുറേനിയം, ടങ്സ്റ്റൺ കാർബൈഡുകൾ എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു വസ്തുവാണ്, 235 ഐസോടോപ്പിൽ ഏകദേശം 80% സമ്പുഷ്ടീകരണം.

മോഡറേറ്ററിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന താപ ഇൻസുലേഷൻ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ 37 ഇന്ധന അസംബ്ലികൾ രൂപകൽപ്പനയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ പ്രവാഹം ആദ്യം റിഫ്ലക്ടറിലൂടെയും മോഡറേറ്ററിലൂടെയും കടന്നുപോയി, ഊഷ്മാവിൽ അവയുടെ താപനില നിലനിർത്തുന്നു, തുടർന്ന് കാമ്പിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു, അവിടെ ഇന്ധന അസംബ്ലികളെ തണുപ്പിച്ചു, 3100 K വരെ ചൂടാക്കുന്നു. സ്റ്റാൻഡിൽ, റിഫ്ലക്ടറും മോഡറേറ്ററും ഉണ്ടായിരുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക ഹൈഡ്രജൻ പ്രവാഹത്താൽ തണുപ്പിക്കുന്നു.

റിയാക്റ്റർ ഒരു സുപ്രധാന പരീക്ഷണ പരമ്പരയിലൂടെ കടന്നുപോയി, പക്ഷേ അതിന്റെ മുഴുവൻ പ്രവർത്തന കാലയളവിനായി ഒരിക്കലും പരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല. എന്നിരുന്നാലും, പുറത്തുള്ള റിയാക്‌ടറിന്റെ ഘടകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും തീർന്നു.

RD 0410 ന്റെ സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ

അസാധുവായ ത്രസ്റ്റ്: 3.59 ടിഎഫ് (35.2 കെഎൻ)
റിയാക്ടർ തെർമൽ പവർ: 196 മെഗാവാട്ട്
വാക്വമിലെ പ്രത്യേക ത്രസ്റ്റ് ഇംപൾസ്: 910 kgf s/kg (8927 m/s)
തുടക്കങ്ങളുടെ എണ്ണം: 10
പ്രവർത്തന ഉറവിടം: 1 മണിക്കൂർ
ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ: പ്രവർത്തന ദ്രാവകം - ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ, സഹായ പദാർത്ഥം - ഹെപ്റ്റെയ്ൻ
റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണത്തോടുകൂടിയ ഭാരം: 2 ടൺ
എഞ്ചിൻ അളവുകൾ: ഉയരം 3.5 മീറ്റർ, വ്യാസം 1.6 മീറ്റർ.

താരതമ്യേന ചെറുത് അളവുകൾഹൈഡ്രജൻ പ്രവാഹമുള്ള ഫലപ്രദമായ തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനമുള്ള ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഭാരം, ഉയർന്ന താപനില (3100 കെ) സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ആധുനിക ക്രൂയിസ് മിസൈലുകൾക്ക് ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിന്റെ ഏതാണ്ട് അനുയോജ്യമായ പ്രോട്ടോടൈപ്പാണ് RD0410 എന്നാണ്. ഒപ്പം, പരിഗണിക്കുന്നു ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യകൾസ്വയം നിർത്തുന്ന ആണവ ഇന്ധനം നേടുക, വിഭവം ഒരു മണിക്കൂറിൽ നിന്ന് നിരവധി മണിക്കൂറുകളായി വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നത് വളരെ യഥാർത്ഥ കടമയാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ ഡിസൈനുകൾ

റിയാക്ടറിനുള്ള ഇന്ധനത്തിന്റെ തരം അനുസരിച്ച് മൂന്ന് തരം ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിനുകൾ ഉണ്ട്:

• സോളിഡ് ഫേസ്;
• ദ്രാവക ഘട്ടം;
• വാതക ഘട്ടം.

ഗ്യാസ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പല്ലന്റ് എഞ്ചിനുകളിൽ, ഇന്ധനവും (ഉദാഹരണത്തിന്, യുറേനിയം) പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകവും വാതകാവസ്ഥയിലാണ് (പ്ലാസ്മയുടെ രൂപത്തിൽ) കൂടാതെ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം ഉപയോഗിച്ച് ജോലി ചെയ്യുന്ന സ്ഥലത്ത് പിടിക്കപ്പെടുന്നു. പതിനായിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ചൂടാക്കിയ യുറേനിയം പ്ലാസ്മ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് താപം കൈമാറുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രജൻ), ഇത് ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലഒരു ജെറ്റ് സ്ട്രീം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ തരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ, ഒരു തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ എന്നിവ തമ്മിൽ വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു (അണുവിഘടനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു).

രസകരമായ ഒരു ഓപ്ഷൻ ഒരു പൾസ്ഡ് ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ കൂടിയാണ് - ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സായി (ഇന്ധനം) ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അത്തരം ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ തരങ്ങളാകാം.

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

• ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണ;
• ഗണ്യമായ ഊർജ്ജ കരുതൽ;
• പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒതുക്കം;
• വളരെ ഉയർന്ന ത്രസ്റ്റ് ലഭിക്കാനുള്ള സാധ്യത - ഒരു ശൂന്യതയിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന്, നൂറുകണക്കിന്, ആയിരക്കണക്കിന് ടൺ.

• ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ തുളച്ചുകയറുന്ന വികിരണത്തിന്റെ (ഗാമാ വികിരണം, ന്യൂട്രോണുകൾ) ഫ്ലക്സുകൾ;
• യുറേനിയത്തിന്റെയും അതിന്റെ അലോയ്കളുടെയും ഉയർന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് സംയുക്തങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുക;
• പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തോടുകൂടിയ റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകങ്ങളുടെ ഒഴുക്ക്.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റം

ഉദാഹരണത്തിന്, പേറ്റന്റിനു കീഴിലുള്ള കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ രചയിതാവായ മികച്ച റഷ്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ അനറ്റോലി സസോനോവിച്ച് കൊറോട്ടീവ് ഒരു ആധുനിക യാർഡുവിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ ഘടനയ്ക്ക് ഒരു സാങ്കേതിക പരിഹാരം നൽകി. പ്രസ്തുത പേറ്റന്റ് ഡോക്യുമെന്റിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഞാൻ പദാനുപദമായും അഭിപ്രായമില്ലാതെയും ചുവടെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

നിർദ്ദിഷ്ട സാങ്കേതിക പരിഹാരത്തിന്റെ സാരാംശം ഡ്രോയിംഗിൽ അവതരിപ്പിച്ച ഡയഗ്രം ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രൊപ്പൽഷൻ-എനർജി മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ ഒരു ഇലക്ട്രിക് പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റം (ഇപിഎസ്) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (ഉദാഹരണ ഡയഗ്രം രണ്ട് ഇലക്ട്രിക് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ 1, 2 എന്നിവ അനുബന്ധ ഫീഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ 3, 4 എന്നിവ കാണിക്കുന്നു), ഒരു റിയാക്ടർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ 5, ഒരു ടർബൈൻ 6, ഒരു കംപ്രസർ 7, ഒരു ജനറേറ്റർ 8, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9, റാങ്ക്-ഹിൽഷ് വോർട്ടക്സ് ട്യൂബ് 10, റഫ്രിജറേറ്റർ-റേഡിയേറ്റർ 11. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ടർബൈൻ 6, കംപ്രസർ 7, ജനറേറ്റർ 8 എന്നിവ ഒരൊറ്റ യൂണിറ്റായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു - ഒരു ടർബോജെനറേറ്റർ-കംപ്രസർ. ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ യൂണിറ്റിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ പൈപ്പ് ലൈനുകൾ 12, ജനറേറ്റർ 8, ഇലക്ട്രിക് പ്രൊപ്പൽഷൻ യൂണിറ്റ് എന്നിവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക്കൽ ലൈനുകൾ 13 സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9-ൽ ഉയർന്ന താപനില 14, താഴ്ന്ന താപനില 15 വർക്കിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് ഇൻപുട്ടുകൾ, അതുപോലെ ഉയർന്ന താപനില 16, താഴ്ന്ന താപനില 17 വർക്കിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് ഔട്ട്പുട്ടുകൾ എന്നിവയുണ്ട്.

റിയാക്റ്റർ യൂണിറ്റ് 5 ന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ടർബൈൻ 6 ന്റെ ഇൻപുട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ടർബൈൻ 6 ന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്ററിന്റെ ഉയർന്ന താപനില ഇൻപുട്ട് 14 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 9 റാങ്ക്-ഹിൽഷ് വോർട്ടക്സ് ട്യൂബിന്റെ പ്രവേശന കവാടവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു 10. റാങ്ക്-ഹിൽഷ് വോർട്ടക്സ് ട്യൂബ് 10 ന് രണ്ട് ഔട്ട്പുട്ടുകൾ ഉണ്ട്, അതിലൊന്ന് ("ചൂടുള്ള" പ്രവർത്തന ദ്രാവകം വഴി) റേഡിയേറ്റർ റഫ്രിജറേറ്റർ 11 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, മറ്റൊന്ന് ( "തണുത്ത" പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം വഴി) കംപ്രസ്സറിന്റെ ഇൻപുട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റെക്യൂപ്പറേറ്റർ 9 ന്റെ ഉയർന്ന താപനില ഔട്ട്പുട്ട് 16, റിയാക്ടർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനിലേക്കുള്ള ഇൻപുട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു 5. അങ്ങനെ, ആണവ നിലയത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒരൊറ്റ സർക്യൂട്ട് വഴി പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. .

ആണവോർജ്ജ നിലയം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. റിയാക്ടർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ 5 ൽ ചൂടാക്കിയ പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ടർബൈൻ 6 ലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു, ഇത് കംപ്രസ്സർ 7 ന്റെയും ടർബോജെനറേറ്റർ-കംപ്രസ്സറിന്റെ ജനറേറ്റർ 8 ന്റെയും പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. ജനറേറ്റർ 8 വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രിക്കൽ ലൈനുകൾ 13 വഴി ഇലക്ട്രിക് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ 1, 2 എന്നിവയിലേക്കും അവയുടെ വിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ 3, 4 എന്നിവയിലേക്കും അയയ്ക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. ടർബൈൻ 6 വിട്ട ശേഷം, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഇൻലെറ്റ് 14 വഴി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9 ലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു, അവിടെ ജോലി ചെയ്യുന്ന ദ്രാവകം ഭാഗികമായി തണുപ്പിക്കുന്നു.

തുടർന്ന്, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9 ന്റെ താഴ്ന്ന താപനില ഔട്ട്ലെറ്റ് 17 ൽ നിന്ന്, പ്രവർത്തന ദ്രാവകം റാങ്ക്-ഹിൽഷ് വോർട്ടക്സ് ട്യൂബ് 10 ലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു, അതിനുള്ളിൽ പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് "ചൂട്", "തണുത്ത" ഘടകങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ "ചൂടുള്ള" ഭാഗം റഫ്രിജറേറ്റർ-എമിറ്റർ 11-ലേക്ക് പോകുന്നു, അവിടെ ജോലി ചെയ്യുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഈ ഭാഗം ഫലപ്രദമായി തണുപ്പിക്കുന്നു. പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ "തണുത്ത" ഭാഗം കംപ്രസ്സർ 7 ന്റെ ഇൻലെറ്റിലേക്ക് പോകുന്നു, തണുപ്പിച്ച ശേഷം, റേഡിയേഷൻ റഫ്രിജറേറ്റർ 11 ൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാഗവും അവിടെ പിന്തുടരുന്നു.

കംപ്രസർ 7 തണുപ്പിച്ച പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9-ലേക്ക് താഴ്ന്ന-താപനില ഇൻലെറ്റ് വഴി നൽകുന്നു. 9 ടർബൈനിൽ നിന്ന് 6-ൽ നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഇൻലെറ്റ് വഴി 14. അടുത്തതായി, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ-റിക്യൂപ്പറേറ്റർ 9-ൽ നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയിലൂടെ ഭാഗികമായി ചൂടാക്കിയ പ്രവർത്തന ദ്രാവകം (ടർബൈൻ 6-ൽ നിന്നുള്ള പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ കൌണ്ടർ ഫ്ലോയുമായുള്ള താപ വിനിമയം കാരണം). ഔട്ട്ലെറ്റ് 16 വീണ്ടും റിയാക്ടർ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ 5-ലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, സൈക്കിൾ വീണ്ടും ആവർത്തിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ, ഒരു അടച്ച ലൂപ്പിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരൊറ്റ പ്രവർത്തന ദ്രാവകം നൽകുന്നു തുടർച്ചയായ ജോലിന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റം, അവകാശപ്പെട്ടതനുസരിച്ച് ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാഗമായി ഒരു റാങ്ക്-ഹിൽഷ് വോർട്ടക്സ് ട്യൂബ് ഉപയോഗിക്കൽ സാങ്കേതിക പരിഹാരംന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാരത്തിലും വലുപ്പത്തിലും ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതിന്റെ രൂപകൽപ്പന ലളിതമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മേഖലയിലെ കാര്യമായ പുരോഗതിയല്ല, മറിച്ച് "ഒരു സ്റ്റീം ബോയിലറിന്റെ ആധുനികവൽക്കരണം" മാത്രമാണെന്ന് സന്ദേഹവാദികൾ വാദിക്കുന്നു, അവിടെ കൽക്കരിയ്ക്കും വിറകിനും പകരം യുറേനിയം ഇന്ധനമായും ഹൈഡ്രജൻ ഒരു ഇന്ധനമായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ജോലി ദ്രാവകം. NRE (ന്യൂക്ലിയർ ജെറ്റ് എഞ്ചിൻ) അത്ര നിരാശാജനകമാണോ? നമുക്ക് അത് മനസിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കാം.

ആദ്യ റോക്കറ്റുകൾ

ഭൂമിക്കടുത്തുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിൽ മനുഷ്യരാശിയുടെ എല്ലാ നേട്ടങ്ങളും സുരക്ഷിതമായി കെമിക്കൽ ജെറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്ക് കാരണമാകാം. ഓക്സിഡൈസറിലെ ഇന്ധന ജ്വലനത്തിന്റെ രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ ജെറ്റ് സ്ട്രീമിന്റെ ഗതികോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് അത്തരം പവർ യൂണിറ്റുകളുടെ പ്രവർത്തനം, തൽഫലമായി, റോക്കറ്റ്. മണ്ണെണ്ണ, ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ, ഹെപ്റ്റെയ്ൻ (ലിക്വിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്ക് (LPRE)) അമോണിയം പെർക്ലോറേറ്റ്, അലുമിനിയം, ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ പോളിമറൈസ്ഡ് മിശ്രിതം (സോളിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്ക് (SDRE)) ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബിസി രണ്ടാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ചൈനയിലാണ് പടക്കങ്ങൾ പൊട്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ച ആദ്യത്തെ റോക്കറ്റുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടത് എന്നത് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. പൊടി വാതകങ്ങളുടെ ഊർജ്ജത്താൽ അവർ ആകാശത്തേക്ക് ഉയർന്നു. ജർമ്മൻ തോക്കുധാരിയായ കോൺറാഡ് ഹാസ് (1556), പോളിഷ് ജനറൽ കാസിമിർ സെമെനോവിച്ച് (1650), റഷ്യൻ ലെഫ്റ്റനന്റ് ജനറൽ അലക്സാണ്ടർ സാസ്യാഡ്‌കോ എന്നിവരുടെ സൈദ്ധാന്തിക ഗവേഷണം റോക്കറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിന് ഗണ്യമായ സംഭാവന നൽകി.

അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോബർട്ട് ഗോഡാർഡിന് ആദ്യത്തെ ലിക്വിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന് പേറ്റന്റ് ലഭിച്ചു. 5 കി.ഗ്രാം ഭാരവും ഏകദേശം 3 മീറ്റർ നീളവുമുള്ള, ഗ്യാസോലിനിലും ദ്രാവക ഓക്സിജനിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഉപകരണം 1926-ൽ 2.5 സെക്കൻഡ് എടുത്തു. 56 മീറ്റർ പറന്നു.

പിന്തുടരുന്ന വേഗത

സീരിയൽ കെമിക്കൽ ജെറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഗുരുതരമായ പരീക്ഷണാത്മക പ്രവർത്തനങ്ങൾ കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ 30 കളിൽ ആരംഭിച്ചു. സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ നിർമ്മാണത്തിന്റെ തുടക്കക്കാരായി വി.പി. ഗ്ലൂഷ്കോയും എഫ്.എ.സാൻഡറും ശരിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. അവരുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ, RD-107, RD-108 പവർ യൂണിറ്റുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയന്റെ പ്രാഥമികത ഉറപ്പാക്കുകയും മനുഷ്യ ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണ മേഖലയിൽ റഷ്യയുടെ ഭാവി നേതൃത്വത്തിന് അടിത്തറയിടുകയും ചെയ്തു.

ലിക്വിഡ്-ടർബൈൻ എഞ്ചിന്റെ നവീകരണ സമയത്ത്, അത് സൈദ്ധാന്തികമാണെന്ന് വ്യക്തമായി പരമാവധി വേഗതജെറ്റ് സ്ട്രീമിന് 5 കി.മീ/സെക്കൻഡിൽ കവിയാൻ കഴിയില്ല. ഭൂമിക്ക് സമീപമുള്ള ബഹിരാകാശത്തെ കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഇത് മതിയാകും, എന്നാൽ മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കും അതിലുപരി നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കും പറക്കുന്നത് മനുഷ്യരാശിക്ക് ഒരു സ്വപ്ന സ്വപ്നമായി തുടരും. തൽഫലമായി, കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ മധ്യത്തിൽ, ഇതര (രാസ ഇതര) റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്കായുള്ള പ്രോജക്റ്റുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ തുടങ്ങി. ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നവയായിരുന്നു ഏറ്റവും ജനപ്രിയവും വാഗ്ദാനപ്രദവുമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ. സോവിയറ്റ് യൂണിയനിലെയും യുഎസ്എയിലെയും ന്യൂക്ലിയർ ബഹിരാകാശ എഞ്ചിനുകളുടെ (എൻആർഇ) ആദ്യത്തെ പരീക്ഷണാത്മക സാമ്പിളുകൾ 1970-ൽ പരീക്ഷണ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ വിജയിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ചെർണോബിൽ ദുരന്തത്തിന് ശേഷം, പൊതുജന സമ്മർദ്ദത്തിൽ, ഈ മേഖലയിലെ ജോലി താൽക്കാലികമായി നിർത്തിവച്ചു (1988 ൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, യുഎസ്എയിൽ - 1994 മുതൽ).

ന്യൂക്ലിയർ പവർ പ്ലാന്റുകളുടെ പ്രവർത്തനം തെർമോകെമിക്കൽ തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഒരേയൊരു വ്യത്യാസം, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനം, ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനത്തിന്റെ ക്ഷയം അല്ലെങ്കിൽ സംയോജനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം വഴിയാണ് നടത്തുന്നത്. അത്തരം എഞ്ചിനുകളുടെ ഊർജ്ജ ദക്ഷത ഗണ്യമായി രാസവസ്തുക്കളെ കവിയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 1 കിലോഗ്രാം മികച്ച ഇന്ധനം (ഓക്സിജനുമായി ബെറിലിയത്തിന്റെ മിശ്രിതം) പുറത്തുവിടാൻ കഴിയുന്ന ഊർജ്ജം 3 × 107 J ആണ്, പൊളോണിയം ഐസോടോപ്പുകൾ Po210 ന് ഈ മൂല്യം 5 × 1011 J ആണ്.

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനിൽ പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജം വിവിധ രീതികളിൽ ഉപയോഗിക്കാം:

ഒരു പരമ്പരാഗത ദ്രാവക-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിലെന്നപോലെ നോസിലുകളിലൂടെ പുറന്തള്ളുന്ന പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ചൂടാക്കി, വൈദ്യുതിയായി പരിവർത്തനം ചെയ്ത ശേഷം, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ കണങ്ങളെ അയോണൈസ് ചെയ്യുകയും ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും, വിഘടനം അല്ലെങ്കിൽ സിന്തസിസ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വഴി നേരിട്ട് ഒരു പ്രേരണ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.സാധാരണ വെള്ളം പോലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം, എന്നാൽ മദ്യത്തിന്റെ ഉപയോഗം വളരെ ഫലപ്രദമായിരിക്കും, അമോണിയ അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ. എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് സംയോജനത്തിന്റെ അവസ്ഥറിയാക്ടർ ഇന്ധനം, ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ ഖര-ദ്രവ- വാതക-ഘട്ടങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും വികസിപ്പിച്ച ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിൻ ഒരു സോളിഡ്-ഫേസ് ഫിഷൻ റിയാക്ടറാണ്, ആണവ നിലയങ്ങളിൽ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇന്ധന ദണ്ഡുകൾ (ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ) ഉപയോഗിക്കുന്നു. അമേരിക്കൻ നെർവ പ്രോജക്റ്റിന്റെ ഭാഗമായി അത്തരം ആദ്യത്തെ എഞ്ചിൻ 1966 ൽ ഗ്രൗണ്ട് ടെസ്റ്റിംഗിന് വിധേയമായി, ഏകദേശം രണ്ട് മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിച്ചു.

ഡിസൈൻ സവിശേഷതകൾ

ഏതൊരു ന്യൂക്ലിയർ ബഹിരാകാശ എൻജിന്റെയും ഹൃദയഭാഗത്ത് ഒരു കോറും ഒരു പവർ ഹൗസിംഗിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ബെറിലിയം റിഫ്ലക്ടറും അടങ്ങുന്ന ഒരു റിയാക്ടറാണ്. സാധാരണയായി U235 ഐസോടോപ്പുകളാൽ സമ്പുഷ്ടമായ യുറേനിയം U238, കത്തുന്ന പദാർത്ഥത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളുടെ വിഘടനം സംഭവിക്കുന്നത് കാമ്പിലാണ്. ആണവ ക്ഷയത്തിന്റെ പ്രക്രിയ നൽകാൻ ചില പ്രോപ്പർട്ടികൾ, മോഡറേറ്റർമാരും ഇവിടെ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു - റഫ്രാക്ടറി ടങ്സ്റ്റൺ അല്ലെങ്കിൽ മോളിബ്ഡിനം. ഇന്ധന ദണ്ഡുകളിൽ മോഡറേറ്റർ ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ, റിയാക്ടറിനെ ഹോമോജീനിയസ് എന്നും വെവ്വേറെ സ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിനെ ഹെറ്ററോജെനിയസ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവക വിതരണ യൂണിറ്റ്, നിയന്ത്രണങ്ങൾ, ഷാഡോ റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം, ഒരു നോസൽ എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉയർന്ന താപ ലോഡുകൾ അനുഭവിക്കുന്ന റിയാക്ടറിന്റെ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളും ഘടകങ്ങളും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം തണുപ്പിക്കുന്നു, അത് ടർബോപമ്പ് യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഇന്ധന അസംബ്ലികളിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ ഇത് ഏകദേശം 3,000˚C വരെ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. നോസിലിലൂടെ ഒഴുകുന്നത്, പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം ജെറ്റ് ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥം (ബോറോൺ അല്ലെങ്കിൽ കാഡ്മിയം) കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച കൺട്രോൾ വടികളും ടർടേബിളുകളുമാണ് സാധാരണ റിയാക്ടർ നിയന്ത്രണങ്ങൾ. തണ്ടുകൾ നേരിട്ട് കോർ അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക റിഫ്ലക്ടർ നിച്ചുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ റോട്ടറി ഡ്രമ്മുകൾ റിയാക്ടറിന്റെ ചുറ്റളവിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. തണ്ടുകൾ ചലിപ്പിക്കുകയോ ഡ്രമ്മുകൾ തിരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, യൂണിറ്റ് സമയത്തിലെ ഫിസൈൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണം മാറുന്നു, റിയാക്ടറിന്റെ ഊർജ്ജ പ്രകാശനത്തിന്റെ തോത് നിയന്ത്രിക്കുന്നു, തൽഫലമായി, അതിന്റെ താപ ശക്തിയും.

എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും അപകടകരമായ ന്യൂട്രോണിന്റെയും ഗാമാ വികിരണത്തിന്റെയും തീവ്രത കുറയ്ക്കുന്നതിന്, പ്രാഥമിക റിയാക്ടർ സംരക്ഷണ ഘടകങ്ങൾ പവർ ബിൽഡിംഗിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.

കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിച്ചു

ഒരു ലിക്വിഡ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ പ്രവർത്തന തത്വത്തിലും രൂപകൽപ്പനയിലും ഖര-ഘട്ടങ്ങൾക്ക് സമാനമാണ്, എന്നാൽ ഇന്ധനത്തിന്റെ ദ്രാവകാവസ്ഥ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കാനും തൽഫലമായി, പവർ യൂണിറ്റിന്റെ ത്രസ്റ്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ, കെമിക്കൽ യൂണിറ്റുകൾക്ക് (ലിക്വിഡ് ടർബോജെറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ, സോളിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ) പരമാവധി നിർദ്ദിഷ്ട ഇംപൾസ് (ജെറ്റ് ഫ്ലോ വെലോസിറ്റി) 5,420 m/s ആണെങ്കിൽ, സോളിഡ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകൾക്ക് 10,000 m/s പരിധിയിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണ്, അപ്പോൾ ഗ്യാസ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പല്ലന്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ ഈ സൂചകത്തിന്റെ ശരാശരി മൂല്യം 30,000 - 50,000 m/s പരിധിയിലാണ്.

രണ്ട് തരത്തിലുള്ള ഗ്യാസ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ പ്രോജക്ടുകൾ ഉണ്ട്:

ഒരു തുറന്ന ചക്രം, അതിൽ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം പിടിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്ലാസ്മ മേഘത്തിനുള്ളിൽ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനം സംഭവിക്കുകയും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന എല്ലാ താപവും ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. താപനില പതിനായിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രിയിൽ എത്താം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ സജീവ മേഖലചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ഒരു പദാർത്ഥത്തെ വലയം ചെയ്യുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ക്വാർട്സ്) - പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജം സ്വതന്ത്രമായി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ലാമ്പ്, രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകളിൽ, പ്രതികരണത്തിന്റെ താപനില ഫ്ലാസ്ക് മെറ്റീരിയലിന്റെ ദ്രവണാങ്കം കൊണ്ട് പരിമിതപ്പെടുത്തും. അതേ സമയം, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ബഹിരാകാശ എഞ്ചിന്റെ ഊർജ്ജ ദക്ഷത ചെറുതായി കുറയുന്നു (15,000 m/s വരെ പ്രത്യേക ഇംപൾസ്), എന്നാൽ കാര്യക്ഷമതയും റേഡിയേഷൻ സുരക്ഷയും വർദ്ധിക്കുന്നു.

പ്രായോഗിക നേട്ടങ്ങൾ

ഔപചാരികമായി, അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനും ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ ആണവ നിലയത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. റോവർ പ്രോഗ്രാമിന്റെ ഭാഗമായി ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾക്കായി ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുമുള്ള വലിയ തോതിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ 1955 ൽ ലോസ് അലാമോസ് റിസർച്ച് സെന്ററിൽ (യുഎസ്എ) നൽകി. അമേരിക്കൻ കണ്ടുപിടുത്തക്കാർ ഏകതാനമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു ആണവ നിലയം. "കിവി-എ" യുടെ ആദ്യ പരീക്ഷണ സാമ്പിൾ അൽബുക്കർക്കിയിലെ (ന്യൂ മെക്സിക്കോ, യുഎസ്എ) ആണവ കേന്ദ്രത്തിലെ ഒരു പ്ലാന്റിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും 1959-ൽ പരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്തു. നോസൽ മുകളിലേക്ക് ഉയർത്തി സ്റ്റാൻഡിൽ ലംബമായി റിയാക്ടർ സ്ഥാപിച്ചു. പരിശോധനയ്ക്കിടെ, ചെലവഴിച്ച ഹൈഡ്രജന്റെ ചൂടായ പ്രവാഹം നേരിട്ട് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പുറത്തുവിടപ്പെട്ടു. റെക്ടർ കുറഞ്ഞ ശക്തിയിൽ ഏകദേശം 5 മിനിറ്റ് മാത്രമേ പ്രവർത്തിച്ചുള്ളൂവെങ്കിലും, വിജയം ഡവലപ്പർമാരെ പ്രചോദിപ്പിച്ചു.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, 1959-ൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ആറ്റോമിക് എനർജിയിൽ നടന്ന "മൂന്ന് വലിയ സി"കളുടെ മീറ്റിംഗാണ് അത്തരം ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് ശക്തമായ പ്രചോദനം നൽകിയത് - സ്രഷ്ടാവ്. ആണവ ബോംബ് I.V. കുർചാറ്റോവ്, റഷ്യൻ കോസ്മോനോട്ടിക്സിന്റെ മുഖ്യ സൈദ്ധാന്തികനായ എം.വി. കെൽഡിഷ്, സോവിയറ്റ് റോക്കറ്റുകളുടെ ജനറൽ ഡിസൈനർ എസ്.പി. കൊറോലെവ്. അമേരിക്കൻ മോഡലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഖിമാവ്തോമാറ്റിക അസോസിയേഷന്റെ (വൊറോനെഷ്) ഡിസൈൻ ബ്യൂറോയിൽ വികസിപ്പിച്ച സോവിയറ്റ് ആർഡി -0410 എഞ്ചിന് ഒരു വൈവിധ്യമാർന്ന റിയാക്ടർ ഉണ്ടായിരുന്നു. 1978 ൽ സെമിപലാറ്റിൻസ്‌കിനടുത്തുള്ള ഒരു പരിശീലന ഗ്രൗണ്ടിൽ അഗ്നിപരീക്ഷണങ്ങൾ നടന്നു.

വളരെയധികം സൈദ്ധാന്തിക പ്രോജക്ടുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടുവെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, പക്ഷേ വിഷയം ഒരിക്കലും പ്രായോഗികമായി നടപ്പിലാക്കിയില്ല. മെറ്റീരിയൽ സയൻസിൽ ധാരാളം പ്രശ്നങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യവും മാനുഷികവും സാമ്പത്തികവുമായ സ്രോതസ്സുകളുടെ അഭാവവുമായിരുന്നു ഇതിന് കാരണം.

ശ്രദ്ധിക്കുക: ഒരു പ്രധാന പ്രായോഗിക നേട്ടം ആണവശക്തിയുള്ള വിമാനങ്ങളുടെ ഫ്ലൈറ്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് ആയിരുന്നു. സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, ഏറ്റവും വാഗ്ദാനമായത് പരീക്ഷണാത്മക തന്ത്രപരമായ ബോംബർ Tu-95LAL ആയിരുന്നു, യുഎസ്എയിലെ - B-36.

പ്രോജക്റ്റ് "ഓറിയോൺ" അല്ലെങ്കിൽ പൾസ്ഡ് ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ

ബഹിരാകാശത്തെ പറക്കലുകൾക്കായി, ഒരു പൾസ്ഡ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ആദ്യമായി ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചത് 1945-ൽ പോളിഷ് വംശജനായ അമേരിക്കൻ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ സ്റ്റാനിസ്ലാവ് ഉലം ആണ്. അടുത്ത ദശകത്തിൽ, ടി. ടെയ്‌ലറും എഫ്. ഡൈസണും ചേർന്ന് ഈ ആശയം വികസിപ്പിക്കുകയും പരിഷ്കരിക്കുകയും ചെയ്തു. റോക്കറ്റിന്റെ അടിയിലുള്ള പുഷിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിൽ നിന്ന് കുറച്ച് അകലെ പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്ന ചെറിയ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജുകളുടെ ഊർജ്ജം അതിന് വലിയ ത്വരണം നൽകുന്നു എന്നതാണ് സാരം.

1958-ൽ ആരംഭിച്ച ഓറിയോൺ പ്രോജക്റ്റ് സമയത്ത്, ചൊവ്വയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്കോ വ്യാഴത്തിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിലേക്കോ ആളുകളെ എത്തിക്കാൻ കഴിവുള്ള അത്തരമൊരു എഞ്ചിൻ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റോക്കറ്റ് സജ്ജമാക്കാൻ പദ്ധതിയിട്ടിരുന്നു. വില്ലു കമ്പാർട്ടുമെന്റിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ക്രൂ, ഭീമാകാരമായ ആക്സിലറേഷനുകളുടെ വിനാശകരമായ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒരു ഡാംപിംഗ് ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് സംരക്ഷിക്കപ്പെടും. വിശദമായ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ജോലിയുടെ ഫലം ഫ്ലൈറ്റ് സ്ഥിരത പഠിക്കാൻ കപ്പലിന്റെ വലിയ തോതിലുള്ള മോക്ക്-അപ്പിന്റെ മാർച്ചിംഗ് ടെസ്റ്റുകളായിരുന്നു (ആണവ ചാർജുകൾക്ക് പകരം സാധാരണ സ്ഫോടകവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചു). ഉയർന്ന ചെലവ് കാരണം, പദ്ധതി 1965 ൽ അടച്ചു.

"സ്ഫോടനാത്മക വിമാനം" സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സമാനമായ ആശയങ്ങൾ സോവിയറ്റ് അക്കാദമിഷ്യൻ എ. സഖറോവ് 1961 ജൂലൈയിൽ പ്രകടിപ്പിച്ചു. കപ്പലിനെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ എത്തിക്കുന്നതിന്, പരമ്പരാഗത ദ്രാവക-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ നിർദ്ദേശിച്ചു.

ഇതര പദ്ധതികൾ

ഒരു വലിയ എണ്ണം പ്രോജക്ടുകൾ ഒരിക്കലും സൈദ്ധാന്തിക ഗവേഷണത്തിനപ്പുറം പോയിട്ടില്ല. അവയിൽ ഒറിജിനലും വളരെ വാഗ്ദാനവും ഉള്ളവയും ഉണ്ടായിരുന്നു. വിള്ളൽ ശകലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു ആണവ നിലയം എന്ന ആശയം സ്ഥിരീകരിച്ചു. ഈ എഞ്ചിന്റെ ഡിസൈൻ സവിശേഷതകളും ഘടനയും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം ഇല്ലാതെ ചെയ്യുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ആവശ്യമായ ത്രസ്റ്റ് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ നൽകുന്ന ജെറ്റ് സ്ട്രീം, ചെലവഴിച്ച ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലിൽ നിന്നാണ് രൂപപ്പെടുന്നത്. സബ്‌ക്രിറ്റിക്കൽ ന്യൂക്ലിയർ പിണ്ഡമുള്ള കറങ്ങുന്ന ഡിസ്‌കുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് റിയാക്റ്റർ (ആറ്റോമിക് ഫിഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റ് യൂണിറ്റിയേക്കാൾ കുറവാണ്). കാമ്പിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഡിസ്കിന്റെ സെക്ടറിൽ കറങ്ങുമ്പോൾ, ഒരു ചെയിൻ പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുകയും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ആറ്റങ്ങൾ എഞ്ചിൻ നോസലിലേക്ക് നയിക്കുകയും ഒരു ജെറ്റ് സ്ട്രീം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. സംരക്ഷിത കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാത്ത ആറ്റങ്ങൾ ഇന്ധന ഡിസ്കിന്റെ അടുത്ത വിപ്ലവങ്ങളിൽ പ്രതികരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കും.

ആർടിജി (റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് തെർമോ ഇലക്ട്രിക് ജനറേറ്ററുകൾ) അടിസ്ഥാനമാക്കി ഭൂമിക്ക് സമീപമുള്ള സ്ഥലത്ത് ചില ജോലികൾ ചെയ്യുന്ന കപ്പലുകൾക്കായുള്ള ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിന്റെ പ്രോജക്റ്റുകൾ തികച്ചും പ്രവർത്തനക്ഷമമാണ്, എന്നാൽ അത്തരം ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ ഇന്റർപ്ലാനറ്ററി, അതിലുപരി നക്ഷത്രാന്തര വിമാനങ്ങൾക്ക് വലിയ വാഗ്ദാനമല്ല.

ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ എഞ്ചിനുകൾക്ക് വലിയ സാധ്യതകളുണ്ട്. ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും വികസനത്തിന്റെ നിലവിലെ ഘട്ടത്തിൽ, ഒരു പൾസ്ഡ് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ തികച്ചും പ്രായോഗികമാണ്, അതിൽ ഓറിയോൺ പ്രോജക്റ്റ് പോലെ, റോക്കറ്റിന്റെ അടിയിൽ തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജുകൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, നിയന്ത്രിത ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്നത് സമീപ ഭാവിയിലെ കാര്യമാണെന്ന് പല വിദഗ്ധരും കരുതുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളുടെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകൾ ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെ പവർ യൂണിറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ അനിഷേധ്യമായ നേട്ടങ്ങളിൽ അവയുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ദക്ഷത, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണയും മികച്ച ത്രസ്റ്റ് പ്രകടനവും (വായുരഹിത സ്ഥലത്ത് ആയിരം ടൺ വരെ), സ്വയംഭരണ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ശ്രദ്ധേയമായ ഊർജ്ജ ശേഖരം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ശാസ്ത്രീയവും സാങ്കേതികവുമായ വികസനത്തിന്റെ നിലവിലെ നിലവാരം അത്തരമൊരു ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ താരതമ്യ കോംപാക്ട് ഉറപ്പാക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിനുകളുടെ പ്രധാന പോരായ്മ, രൂപകല്പനയും ഗവേഷണ പ്രവർത്തനങ്ങളും വെട്ടിക്കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമായി, ഉയർന്ന റേഡിയേഷൻ അപകടമാണ്. ഭൂഗർഭ അഗ്നിപരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുമ്പോൾ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും സത്യമാണ്, ഇതിന്റെ ഫലമായി റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകങ്ങൾ, യുറേനിയം സംയുക്തങ്ങൾ, അതിന്റെ ഐസോടോപ്പുകൾ, തുളച്ചുകയറുന്ന വികിരണത്തിന്റെ വിനാശകരമായ ഫലങ്ങൾ എന്നിവ പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിനൊപ്പം അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചേക്കാം. അതേ കാരണങ്ങളാൽ, തുടക്കം അസ്വീകാര്യമാണ് ബഹിരാകാശ കപ്പൽ, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

വർത്തമാനവും ഭാവിയും

റഷ്യൻ അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ അക്കാദമിഷ്യൻ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, ജനറൽ സംവിധായകൻഅടിസ്ഥാനപരമായി അനറ്റോലി കൊറോട്ടീവിന്റെ "കെൽഡിഷ് സെന്റർ" പുതിയ തരംറഷ്യയിലെ ആണവ എഞ്ചിൻ സമീപഭാവിയിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും. സമീപനത്തിന്റെ സാരാംശം, സ്പേസ് റിയാക്ടറിന്റെ ഊർജ്ജം നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തെ ചൂടാക്കി ഒരു ജെറ്റ് സ്ട്രീം രൂപീകരിക്കുന്നതിലേക്കല്ല, മറിച്ച് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിലേക്കാണ് നയിക്കുക. ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ പ്രൊപ്പൽഷന്റെ പങ്ക് ഒരു പ്ലാസ്മ എഞ്ചിന് നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു, ഇതിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ത്രസ്റ്റ് ഇന്ന് നിലവിലുള്ള കെമിക്കൽ ജെറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ത്രസ്റ്റിനേക്കാൾ 20 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. സംസ്ഥാന കോർപ്പറേഷൻ റോസാറ്റം, JSC NIKIET (മോസ്കോ) ന്റെ ഒരു ഡിവിഷനാണ് പദ്ധതിയുടെ പ്രധാന സംരംഭം.

NPO Mashinostroeniya (Reutov) യുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ 2015-ൽ പൂർണ്ണ തോതിലുള്ള പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ടെസ്റ്റുകൾ വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കി. ഈ വർഷം നവംബറിലാണ് ആണവനിലയത്തിന്റെ ഫ്ലൈറ്റ് പരീക്ഷണം ആരംഭിക്കുന്ന തീയതി. അവശ്യ ഘടകങ്ങൾകൂടാതെ ഐഎസ്എസിൽ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

പുതിയ റഷ്യൻ ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ഒരു അടച്ച ചക്രത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ഇത് ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് റേഡിയോ ആക്ടീവ് വസ്തുക്കളുടെ പ്രകാശനം പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാക്കുന്നു. പവർ പ്ലാന്റിന്റെ പ്രധാന മൂലകങ്ങളുടെ പിണ്ഡവും ഡൈമൻഷണൽ സവിശേഷതകളും നിലവിലുള്ള ആഭ്യന്തര പ്രോട്ടോൺ, അംഗാര വിക്ഷേപണ വാഹനങ്ങൾക്കൊപ്പം അതിന്റെ ഉപയോഗം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ മനുഷ്യർക്ക് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് - ഭൂമിക്ക് സമീപമുള്ള ഭ്രമണപഥങ്ങളിലേക്ക് - പോകുന്നത് സാധ്യമാക്കി. എന്നാൽ ഒരു ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിലെ ജെറ്റ് സ്ട്രീമിന്റെ വേഗത സെക്കൻഡിൽ 4.5 കി.മീ കവിയരുത്, മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കുള്ള വിമാനങ്ങൾക്ക് സെക്കൻഡിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്റർ ആവശ്യമാണ്. സാധ്യമായ ഒരു പരിഹാരം ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ (എൻആർഇ) പ്രായോഗിക സൃഷ്ടി നടത്തിയത് സോവിയറ്റ് യൂണിയനും യുഎസ്എയും മാത്രമാണ്. 1955-ൽ, ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾക്കായി ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള റോവർ പ്രോഗ്രാം അമേരിക്ക നടപ്പിലാക്കാൻ തുടങ്ങി. മൂന്ന് വർഷത്തിന് ശേഷം, 1958 ൽ, നാസ പദ്ധതിയിൽ ഏർപ്പെട്ടു, അത് വിതരണം ചെയ്തു നിർദ്ദിഷ്ട ചുമതലന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിനുകളുള്ള കപ്പലുകൾക്ക് - ചന്ദ്രനിലേക്കും ചൊവ്വയിലേക്കുമുള്ള വിമാനം. ആ സമയം മുതൽ, പ്രോഗ്രാമിനെ NERVA എന്ന് വിളിക്കാൻ തുടങ്ങി, അത് "റോക്കറ്റുകളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ" എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

70 കളുടെ മധ്യത്തോടെ, ഈ പ്രോഗ്രാമിന്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ, ഏകദേശം 30 ടൺ ത്രസ്റ്റ് ഉള്ള ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ പദ്ധതിയിട്ടിരുന്നു (താരതമ്യത്തിന്, അക്കാലത്തെ ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ സാധാരണ ത്രസ്റ്റ് ഏകദേശം 700 ടൺ ആയിരുന്നു), എന്നാൽ ഗ്യാസ് എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് വേഗത 8.1 കി.മീ/സെക്കൻഡിൽ. എന്നിരുന്നാലും, 1973-ൽ ബഹിരാകാശവാഹനത്തിലേക്കുള്ള യുഎസ് താൽപ്പര്യങ്ങൾ മാറിയതിനാൽ പ്രോഗ്രാം അവസാനിപ്പിച്ചു.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, ആദ്യത്തെ ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളുടെ രൂപകൽപ്പന 50 കളുടെ രണ്ടാം പകുതിയിലാണ് നടത്തിയത്. അതേ സമയം, സോവിയറ്റ് ഡിസൈനർമാർ, ഒരു പൂർണ്ണമായ മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുപകരം, ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഭാഗങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ തുടങ്ങി. പ്രത്യേകമായി വികസിപ്പിച്ച പൾസ്ഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് റിയാക്ടറുമായുള്ള (ഐജിആർ) ഇടപെടലിൽ ഈ സംഭവവികാസങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചു.

കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ 70-80 കളിൽ, സല്യുത് ഡിസൈൻ ബ്യൂറോ, ഖിമാവ്തോമാറ്റിക്കി ഡിസൈൻ ബ്യൂറോ, ലുച്ച് എൻപിഒ എന്നിവ യഥാക്രമം 40, 3.6 ടൺ ഭാരമുള്ള ബഹിരാകാശ ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിനുകൾ RD-0411, RD-0410 എന്നിവയുടെ പ്രോജക്റ്റുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു. ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു റിയാക്ടർ, ഒരു തണുത്ത എഞ്ചിൻ, ഒരു ബെഞ്ച് പ്രോട്ടോടൈപ്പ് എന്നിവ പരീക്ഷണത്തിനായി നിർമ്മിച്ചു.

1961 ജൂലൈയിൽ, ക്രെംലിനിലെ പ്രമുഖ ആണവ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ യോഗത്തിൽ സോവിയറ്റ് അക്കാദമിഷ്യൻ ആൻഡ്രി സഖറോവ് ആണവ സ്ഫോടന പദ്ധതി പ്രഖ്യാപിച്ചു. ബ്ലാസ്റ്ററിന് ടേക്ക് ഓഫിനായി പരമ്പരാഗത ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, എന്നാൽ ബഹിരാകാശത്ത് അത് ചെറിയ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജുകൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കേണ്ടതായിരുന്നു. സ്ഫോടന സമയത്ത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വിഘടന ഉൽപന്നങ്ങൾ അവയുടെ ആക്കം കപ്പലിലേക്ക് മാറ്റുകയും അത് പറക്കാൻ കാരണമാവുകയും ചെയ്തു. എന്നിരുന്നാലും, 1963 ഓഗസ്റ്റ് 5 ന് മോസ്കോയിൽ ഒരു പരീക്ഷണ നിരോധന കരാർ ഒപ്പുവച്ചു ആണവായുധങ്ങൾഅന്തരീക്ഷത്തിലും ബഹിരാകാശത്തും വെള്ളത്തിനടിയിലും. ഇതാണ് ആണവ സ്ഫോടന പരിപാടി അവസാനിപ്പിക്കാൻ കാരണം.

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളുടെ വികസനം അതിന്റെ സമയത്തേക്കാൾ മുന്നിലായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അവർ വളരെ അകാലത്തിൽ ആയിരുന്നില്ല. എല്ലാത്തിനുമുപരി, മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കുള്ള മനുഷ്യനെ കയറ്റുന്നതിനുള്ള തയ്യാറെടുപ്പ് പതിറ്റാണ്ടുകൾ നീണ്ടുനിൽക്കും, അതിനുള്ള പ്രൊപ്പൽഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ മുൻകൂട്ടി തയ്യാറാക്കണം.

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ ഡിസൈൻ

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ (NRE) ഒരു ജെറ്റ് എഞ്ചിനാണ്, അതിൽ ന്യൂക്ലിയർ ശോഷണം അല്ലെങ്കിൽ ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ഷൻ സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജം പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തെ (മിക്കപ്പോഴും ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ അമോണിയ) ചൂടാക്കുന്നു.

റിയാക്ടറിനുള്ള ഇന്ധനത്തിന്റെ തരം അനുസരിച്ച് മൂന്ന് തരം ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിനുകൾ ഉണ്ട്:

• സോളിഡ് ഫേസ്;
• ദ്രാവക ഘട്ടം;
• വാതക ഘട്ടം.

ഏറ്റവും പൂർണ്ണമായത് ഖര ഘട്ടംഎഞ്ചിൻ ഓപ്ഷൻ. ഖര ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധന റിയാക്ടറുള്ള ഏറ്റവും ലളിതമായ ന്യൂക്ലിയർ പവർ എഞ്ചിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം ചിത്രം കാണിക്കുന്നു. പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ഒരു ബാഹ്യ ടാങ്കിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ഒരു പമ്പ് ഉപയോഗിച്ച്, അത് എഞ്ചിൻ ചേമ്പറിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു. അറയിൽ, പ്രവർത്തന ദ്രാവകം നോസിലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് തളിക്കുകയും ഇന്ധനം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ആണവ ഇന്ധനവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂടാക്കുമ്പോൾ, അത് വികസിക്കുകയും വലിയ വേഗതയിൽ നോസിലിലൂടെ അറയിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് പറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ദ്രാവക ഘട്ടം- അത്തരം ഒരു എഞ്ചിന്റെ റിയാക്ടർ കോറിലെ ആണവ ഇന്ധനം ദ്രാവക രൂപത്തിലാണ്. റിയാക്ടറിന്റെ ഉയർന്ന താപനില കാരണം അത്തരം എഞ്ചിനുകളുടെ ട്രാക്ഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ സോളിഡ്-ഫേസ് എഞ്ചിനുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

IN വാതക-ഘട്ടം NRE ഇന്ധനവും (ഉദാഹരണത്തിന്, യുറേനിയം) പ്രവർത്തന ദ്രാവകവും വാതകാവസ്ഥയിലാണ് (പ്ലാസ്മയുടെ രൂപത്തിൽ) കൂടാതെ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം ഉപയോഗിച്ച് ജോലി ചെയ്യുന്ന സ്ഥലത്ത് പിടിക്കപ്പെടുന്നു. പതിനായിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ചൂടാക്കിയ യുറേനിയം പ്ലാസ്മ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് താപം കൈമാറുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രജൻ), ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുന്നത് ഒരു ജെറ്റ് സ്ട്രീം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ തരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ, ഒരു തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ എന്നിവ തമ്മിൽ വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു (അണുവിഘടനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു).

രസകരമായ ഒരു ഓപ്ഷൻ ഒരു പൾസ്ഡ് ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ കൂടിയാണ് - ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സായി (ഇന്ധനം) ഒരു ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അത്തരം ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ തരങ്ങളാകാം.

ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

• ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണ;
• ഗണ്യമായ ഊർജ്ജ കരുതൽ;
• പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒതുക്കം;
• വളരെ ഉയർന്ന ത്രസ്റ്റ് ലഭിക്കാനുള്ള സാധ്യത - ഒരു ശൂന്യതയിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന്, നൂറുകണക്കിന്, ആയിരക്കണക്കിന് ടൺ.

പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഉയർന്ന റേഡിയേഷൻ അപകടമാണ് പ്രധാന പോരായ്മ:

• ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ തുളച്ചുകയറുന്ന വികിരണത്തിന്റെ (ഗാമാ വികിരണം, ന്യൂട്രോണുകൾ) ഫ്ലക്സുകൾ;
• യുറേനിയത്തിന്റെയും അതിന്റെ അലോയ്കളുടെയും ഉയർന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് സംയുക്തങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുക;
• പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തോടുകൂടിയ റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകങ്ങളുടെ ഒഴുക്ക്.

അതിനാൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മലിനീകരണത്തിന്റെ അപകടസാധ്യത കാരണം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നുള്ള വിക്ഷേപണങ്ങൾക്ക് ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ആരംഭിക്കുന്നത് അസ്വീകാര്യമാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ (യാർഡ്), ആണവ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ - റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. അന്തസ്സ് യാർഡ്- ഉയരത്തിൽ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണ, കെമിക്കൽ ആർ‌ഡിക്ക് നേടാനാകാത്തത്. റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്റെ പ്രവർത്തന ദ്രാവകമായും ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജമായും താഴ്ന്ന തന്മാത്രാ പദാർത്ഥങ്ങളെ (പ്രാഥമികമായി ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ) തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യതയാണ് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നത്. യാർഡ്സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങളുടെ തരം, പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതി മുതലായവ അനുസരിച്ച് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

80 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ. അടിസ്ഥാന തരം യാർഡ്- സോളിഡ്-ഫേസ് - ഒരു സോളിഡ്-ഫേസ് ഫിഷൻ റിയാക്ടറിനൊപ്പം. അതിൽ, ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള ആണവ ഇന്ധനത്തിന്റെ വിഘടന ഉൽപന്നങ്ങളുടെ താപ ഊർജ്ജം, യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വാതകമാക്കി മാറ്റാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിന്റെ കാലാവധി കഴിയുമ്പോൾ ജെറ്റ് നോസലിൽ നിന്ന് ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുമായുള്ള സാമ്യം വഴി, പ്രവർത്തന ദ്രാവകം യാർഡ്റിമോട്ട് കൺട്രോൾ ടാങ്കിൽ ദ്രവാവസ്ഥയിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ ടിഎൻഎ ഉപയോഗിച്ച് വിതരണം ചെയ്യുന്നു. റിയാക്ടറിലെ പ്രധാന പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ചൂടാക്കി (ഉദാഹരണത്തിന്, വാതകം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഇന്ധന മൂലകങ്ങളിൽ) രണ്ടാമത്തേത് ഓടിക്കാനുള്ള വാതകം ലഭിക്കും. നോസൽ, ടിഎൻഎ, മറ്റ് നിരവധി യൂണിറ്റുകൾ യാർഡ്റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്റെ അനുബന്ധ ഘടകങ്ങൾക്ക് സമാനമാണ്. അടിസ്ഥാനപരമായ വ്യത്യാസം യാർഡ്ഒരു ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിൽ നിന്ന് ഒരു ജ്വലന അറയ്ക്ക് പകരം ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ്.

ലോഞ്ച് യാർഡ് 1-2 മിനിറ്റ് നീണ്ടുനിൽക്കുകയും റിയാക്ടറിന്റെ ആരംഭത്തോടെ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനം നിരവധി പതിനായിരക്കണക്കിന് സെക്കൻഡ് എടുക്കും; റിയാക്റ്റർ കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിന്റെ വേഗതയും റിയാക്ടറിന്റെ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളിലെ താപനില മാറ്റങ്ങളുടെ അനുവദനീയമായ താപ സമ്മർദ്ദ ഗ്രേഡിയന്റുകളാലും ഇത് സമയബന്ധിതമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. റിയാക്റ്റർ ചൂടായതിനുശേഷം, പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ വിതരണം ആരംഭിക്കുകയും ടിഎൻഎ ഓൺ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രധാന മോഡിൽ, കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം പരമാവധി നിർദ്ദിഷ്ട പ്രചോദനം ലഭിക്കുന്നതിന് പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ പരമാവധി അനുവദനീയമായ താപനില നിലനിർത്തണം. ദ്രാവക റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിലെന്നപോലെ, പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് നിരക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ ത്രസ്റ്റ് മാറ്റപ്പെടുന്നു.

ഒരു പ്രവർത്തന റിയാക്ടർ ആണ് ശക്തമായ ഉറവിടംറേഡിയേഷൻ - ന്യൂട്രോൺ, ഗാമാ വികിരണം, പ്രത്യേക നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളാതെ, പ്രവർത്തന ദ്രാവകം (ടാങ്കുകളിൽ) അസ്വീകാര്യമായ ചൂടാക്കൽ, ഘടന, പൊട്ടൽ, വസ്തുക്കളുടെ നാശം, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ പരാജയം, ഉപകരണങ്ങളുടെ പരാജയം, പേലോഡ്, റേഡിയേഷൻ പരിക്ക് ബഹിരാകാശ പേടകത്തിലെ ജീവനക്കാരോട് (SC ). വിവിധ ലോഹങ്ങളും അവയുടെ സംയുക്തങ്ങളും (ലെഡ്, ടങ്സ്റ്റൺ, ബോറോൺ, കാഡ്മിയം, ലിഥിയം ഹൈഡ്രൈഡ് മുതലായവ) സംയോജിപ്പിച്ച് നിർമ്മിച്ച റേഡിയേഷൻ പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സ്ക്രീനുകൾ (ഷീൽഡുകൾ) റിയാക്ടറിലും അതിനിടയിലും സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെയാണ് റേഡിയേഷൻ ഫ്ലക്സ് കുറയ്ക്കുന്നത്. പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവക ടാങ്ക്. സംരക്ഷിത സ്‌ക്രീനുകളിൽ ഗണ്യമായ താപ ഉൽപാദനം സംഭവിക്കുന്നതിനാൽ, അവ തണുപ്പിക്കപ്പെടുന്നു (പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്താൽ). റിയാക്ടറുമായി ചേർന്നുള്ള സംരക്ഷണം ബൾക്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നു യാർഡ്. ട്രാക്ഷൻ കുറയുമ്പോൾ യാർഡ്നിരവധി MN മുതൽ നിരവധി kN വരെ, അതിന്റെ പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം, സംരക്ഷണം കണക്കിലെടുത്ത്, യൂണിറ്റുകളിൽ നിന്ന് പതിനായിരക്കണക്കിന് g/N ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു. കോസ്മിക് റേഡിയേഷനിൽ നിന്നുള്ള സംരക്ഷണവുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ക്രൂ ക്യാബിന് ബഹിരാകാശ പേടകം ജൈവ സംരക്ഷണവും നൽകണം. സംരക്ഷിത സ്‌ക്രീനുകൾ ഒരു ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ (എസ്‌വി) മാസ് സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ വഷളാക്കുന്നു.

1 - ഗ്യാസ് ടർബൈൻ; 2 - ഔട്ട്ലെറ്റ് പൈപ്പ്; 3, 13 - റിയാക്ടർ പവർ കൺട്രോൾ യൂണിറ്റുകൾ; 4 - ടർബൈൻ സ്പീഡ് റെഗുലേറ്റർ; 5 - ട്രാക്ഷൻ കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ്; 6 - റിയാക്ടറിന്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിൽ ഗ്യാസ് മർദ്ദം സെൻസർ; 7 - നോസൽ; 8 - ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ; 9 - ടർബൈൻ ഡ്രൈവിനുള്ള ഗ്യാസ് സാമ്പിൾ മാനിഫോൾഡ്; 10 - ടർബൈനിനുള്ള ഗ്യാസ് താപനില റെഗുലേറ്റർ; 11 - റിയാക്ടർ നിയന്ത്രണം; 12 - റിയാക്ടറിന്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിൽ ഗ്യാസ് താപനില സെൻസർ; 14 - ജോലി ചെയ്യുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രധാന വാൽവ്; 15 - പമ്പ്; 16 - റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണ സ്ക്രീൻ; 17 - ജോലി ദ്രാവകത്തോടുകൂടിയ ടാങ്ക്

റിയാക്ടർ വികിരണം പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, അതായത്. ഘടനയുടെ കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി. ഇത് ഷട്ട്ഡൗണിന് ശേഷം റിയാക്റ്റർ മൂലകങ്ങളിൽ ഗണ്യമായ ശേഷിക്കുന്ന താപ പ്രകാശനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു യാർഡ്, ഇത് മണിക്കൂറുകളോ ദിവസങ്ങളോ നീണ്ടുനിൽക്കുകയും റിയാക്ടറിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ ഉരുകുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ ഇൻ യാർഡ്ഓരോ പ്രവർത്തന ചക്രത്തിനുശേഷവും റിയാക്‌റ്റർ ഘടന (പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ അല്ലെങ്കിൽ ആനുകാലിക പമ്പിംഗ് വഴി) തണുപ്പിക്കുന്നതിന് ഒന്നിലധികം സജീവമാക്കൽ നൽകുന്നു. വ്യക്തമാക്കിയതിന് യാർഡ്താപ ന്യൂട്രോണുകളെ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ (പ്രാഥമികമായി സെനോൺ) അടിഞ്ഞുകൂടുന്നതിനാൽ റിയാക്ടറിനെ "വിഷം" ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യതയും കണക്കിലെടുക്കണം. ഈ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കം സ്വിച്ച് ഓഫ് ചെയ്തതിന് ശേഷം ഏകദേശം 10 മണിക്കൂറിന് ശേഷം പരമാവധി എത്തുന്നു യാർഡ്.

ജോലി ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും യാർഡ്ഒരു അപകടമുണ്ടാക്കുന്നു സേവന ഉദ്യോഗസ്ഥർ, അത് ഓഫാക്കി ഒരു ദിവസം കഴിഞ്ഞ്, നിങ്ങൾക്ക് 50 മീറ്റർ അകലത്തിൽ വ്യക്തിഗത സംരക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളൊന്നും ഇല്ലാതെ പതിനായിരക്കണക്കിന് മിനിറ്റുകളോളം കഴിയും. യാർഡ്അവനെ സമീപിക്കുക പോലും. ഏറ്റവും ലളിതമായ സംരക്ഷണ മാർഗ്ഗങ്ങൾ ജോലിസ്ഥലത്തേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു യാർഡ്പരിശോധനകൾക്ക് ശേഷം. ലോഞ്ച് കോംപ്ലക്സുകളുടെ മലിനീകരണത്തിന്റെ തോതും പരിസ്ഥിതി, പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ആവശ്യമായ നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളുകയാണെങ്കിൽ, ഉപയോഗത്തിന് പരിഹരിക്കാനാകാത്ത തടസ്സമാകില്ല യാർഡ്വിക്ഷേപണ വാഹനത്തിന്റെ താഴത്തെ ഘട്ടങ്ങളിൽ. ഹൈഡ്രജനാണ് പ്രധാന പ്രവർത്തന ദ്രാവകം എന്ന വസ്തുത റേഡിയേഷൻ അപകടത്തിന്റെ പ്രശ്നം വലിയ തോതിൽ ലഘൂകരിക്കുന്നു. യാർഡ്- പ്രായോഗികമായി റിയാക്ടറിൽ സജീവമല്ല, അതിനാൽ ജെറ്റ് സ്ട്രീം യാർഡ്ഒരു ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ ജെറ്റിനെക്കാൾ അപകടകരമല്ല.

സോളിഡ് ഫേസിന്റെ പ്രായോഗിക വികസനം യാർഡ്, 50-കളുടെ മധ്യത്തിൽ ആരംഭിച്ചത്, 60-കളുടെ അവസാനത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു. ബെഞ്ച് സാമ്പിളുകൾ യാർഡ്നൂറുകണക്കിന് കെ.എൻ. അവയുടെ പ്രവർത്തന ദ്രാവകം ഹൈഡ്രജനാണ് - ലിക്വിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ, നിർദ്ദിഷ്ട ഇംപൾസ് മൂല്യം യാർഡ്ജെറ്റ് നോസിലിന് മുന്നിലുള്ള പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരത്തിന്റെ വർഗ്ഗമൂലത്തിന് വിപരീത അനുപാതം. ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിലെന്നപോലെ, നിർദ്ദിഷ്ട ഇംപൾസ് മൂല്യം യാർഡ്നോസിലിന് മുന്നിലുള്ള പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയുടെ വർഗ്ഗമൂലത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. ഫിഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം, തത്വത്തിൽ, റിയാക്ടറിലെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തെ ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ ജ്വലന അറകളിൽ നിലവിലുള്ളതിനേക്കാൾ വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഖര ഘട്ടത്തിൽ യാർഡ്എന്നിരുന്നാലും, ~ 3000 K താപനില മാത്രമേ ലഭിക്കൂ, കാരണം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ കൂടുതൽ ചൂടാക്കൽ ഇന്ധന മൂലകങ്ങളുടെ ശക്തിയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, ഇതിന്റെ താപനില പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയേക്കാൾ 200-300 K കൂടുതലാണ് ( ഒരു ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനിൽ, ഘടനയുടെ താപനില, നേരെമറിച്ച്, പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്). എന്നാൽ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പോലും, പ്രത്യേക പ്രേരണ യാർഡ്~ 9 കിമീ/സെക്കൻഡ് ആണ് - ഏറ്റവും മികച്ച ആധുനിക ലിക്വിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ ഇരട്ടി.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ എഞ്ചിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സൈക്ലോഗ്രാം (ടി, പി എന്നിവയാണ് യഥാക്രമം, റിയാക്ടറിന്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയും മർദ്ദവും): എ - ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിന്റെ വിക്ഷേപണം (1-5 മിനിറ്റ്); ബി - പ്രധാന ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡ് (0.5-30 മിനിറ്റ്); ബി - ഷട്ട്ഡൗൺ (1-3 മിനിറ്റ്); ജി - റിയാക്ടർ തണുപ്പിക്കൽ (നിരവധി മണിക്കൂറുകൾ - നിരവധി ദിവസം); 1 - പ്രധാന വാൽവ് തുറക്കൽ, പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തിന്റെ വിതരണം, ഘടനയുടെ താപനില സ്ഥിരത, റിയാക്ടറിന്റെ ആരംഭവും ചൂടാക്കലും, ടർബോപമ്പ് യൂണിറ്റിന്റെ സ്പിൻ-അപ്പ്; 2 - ട്രാക്ഷൻ സെറ്റ്; 3 - അവസാന ഘട്ട മോഡിലേക്ക് NPP ഔട്ട്പുട്ട്; 4 - അവസാന ഘട്ട മോഡ്; 5 - റിയാക്ടർ ഷട്ട്ഡൗൺ; 6 - ടർബോപമ്പ് യൂണിറ്റിന്റെ സ്റ്റോപ്പ്; 7 - ട്രാക്ഷൻ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ തുടക്കം; 8 - ട്രാക്ഷൻ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ അവസാനം

ന്യൂക്ലിയർ-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണയിലെ മാറ്റം, അവയുടെ ചൂടാക്കൽ താപനിലയെ ആശ്രയിച്ച് വിവിധ പ്രവർത്തന ദ്രാവകങ്ങൾക്കായി (നോസൽ ഇൻലെറ്റിലെ മർദ്ദം 10 MPa): 1 - ഹൈഡ്രജൻ; 2 - മീഥെയ്ൻ; 3 - അമോണിയ; 4 - ഹൈഡ്രാസൈൻ; 5 - എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ

ഉപയോഗത്തിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ യാർഡ്ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്ക് പകരം, ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക വർദ്ധനവ് കാരണം, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിന്റെ സാന്നിധ്യം, റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം, ഒടുവിൽ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജനിനായുള്ള ഒരു വലിയ താപ ഇൻസുലേറ്റഡ് ടാങ്ക് എന്നിവ കാരണം അവ ഒരു പരിധിവരെ കുറയുന്നു. ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ ഓക്സിജൻ-ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിൽ ഈ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ 14-18% മാത്രമേ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ). സിയോൾകോവ്സ്കി നമ്പർഓക്സിജൻ-ഹൈഡ്രജൻ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുള്ള റോക്കറ്റ് ഘട്ടങ്ങൾക്ക് 7-8 ആണ്, ഉപയോഗത്തോടൊപ്പം യാർഡ് 3-5 ആയി കുറയുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉപയോഗിക്കുക യാർഡ്വിക്ഷേപണ വാഹനങ്ങളുടെ മുകളിലെ ഘട്ടങ്ങളിൽ ലിക്വിഡ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾക്ക് പകരം, ചന്ദ്രന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് എത്തിക്കുകയും ചൊവ്വ, വ്യാഴം, ശനി എന്നിവയിലേക്ക് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെ പിണ്ഡം ഇരട്ടിയാക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കും. കെമിക്കൽ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ വളരെ പ്രശ്‌നമുണ്ടാക്കുന്ന ചൊവ്വയിലേക്കുള്ള ഒരു പര്യവേഷണം ബഹിരാകാശ പേടകത്തെ സോളിഡ്-ഫേസ് ഉപയോഗിച്ച് സജ്ജമാക്കുമ്പോൾ സാധ്യമാകും. യാർഡ്. അത്തരം ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന് ഭൂമിക്ക് സമീപമുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ നിരവധി ബൂസ്റ്ററുകൾ ഉൾപ്പെടെ ~1000-1500 ടൺ പിണ്ഡം ഉണ്ടായിരിക്കണം. യാർഡ് 0.5-1 MN ത്രസ്റ്റ്, ~ 8200 m/s ന്റെ ഒരു പ്രത്യേക പ്രേരണ, 30-60 മിനിറ്റ് പ്രവർത്തന സമയം, ബ്രേക്കിംഗ് യാർഡ്ചൊവ്വയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് ബഹിരാകാശ പേടകം വിക്ഷേപിക്കുന്നതിന്, ബൂസ്റ്റർ യാർഡ്ഭൂമിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നതിനും ലാൻഡിംഗ്, ടേക്ക് ഓഫ് ലിക്വിഡ് പ്രൊപ്പല്ലന്റ് എഞ്ചിനുകളുള്ള ചൊവ്വയുടെ പര്യവേഷണ ബഹിരാകാശ പേടകത്തിനും. ഫ്ലൈറ്റ് 1.5-2 വർഷത്തേക്ക് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്.

ശാസ്ത്ര, എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഗവേഷണത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിൽ - സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം ഗ്യാസ് ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ(ഒരു ഫിഷൻ റിയാക്ടറിനൊപ്പം), അതിൽ 25 കി.മീ/സെക്കൻഡിലോ അതിൽ കൂടുതലോ ഒരു പ്രത്യേക പ്രേരണ ലഭിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. 2000 ടൺ കുറഞ്ഞ ഭൗമ ഭ്രമണപഥത്തിൽ പ്രാരംഭ പിണ്ഡമുള്ള, വാതക ഘട്ടം കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്ന മനുഷ്യനെയുള്ള ബഹിരാകാശ പേടകം യാർഡ് 250 kN ഉം 50 കി.മീ/സെക്കൻഡിലെ ഒരു പ്രത്യേക പ്രേരണയും ഉപയോഗിച്ച്, അതിന് 2 മാസത്തിനുള്ളിൽ ചൊവ്വയ്ക്ക് ചുറ്റും പറക്കാൻ കഴിയും; അതിൽ യാർഡ്ഏകദേശം 100 മണിക്കൂർ ജോലി ചെയ്യണം.ഗ്യാസ്-ഫേസുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ഇത് കുറച്ച് പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നതായി തോന്നുന്നു കൊളോയ്ഡൽ ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ, സോളിഡ്-ഫേസ്, ഗ്യാസ്-ഫേസ് എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള അതിന്റെ സ്വഭാവസവിശേഷതകളിൽ ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സ്ഥാനം വഹിക്കുന്നു യാർഡ്. ത്രസ്റ്റിന്റെ താഴ്ന്ന പരിധി സൂചിപ്പിച്ചു യാർഡ്ഒരു ചട്ടം പോലെ, നിരവധി kN മൂല്യത്തിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. എതിരെ, റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻമൈക്രോമോട്ടറുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു: പരീക്ഷണാത്മക സാമ്പിളുകളിൽ, പരമാവധി ~ 1 N ത്രസ്റ്റ് ലഭിച്ചു. ഇത് പ്രശ്നമാണെന്ന് തോന്നുന്നു തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ. പൾസ് ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ, ആനുകാലിക ന്യൂക്ലിയർ സ്ഫോടനങ്ങൾ കാരണം ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നത്, എൻജിനീയറിങ്, സാങ്കേതിക വികസനത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിലാണ്. സാങ്കൽപ്പികതയിലേക്ക് യാർഡ്ചില തരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു ഫോട്ടോൺ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾഒപ്പം റേഡിയോ ഐസോടോപ്പ് കപ്പൽ.

ദ്രവ ഇന്ധന റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകൾ മനുഷ്യന് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് പോകാനുള്ള അവസരം നൽകി - ഭൂമിക്ക് സമീപമുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക്. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം റോക്കറ്റുകൾ വിമാനത്തിന്റെ ആദ്യ മിനിറ്റുകളിൽ അവയുടെ ഇന്ധനത്തിന്റെ 99% കത്തിച്ചുകളയുന്നു. ശേഷിക്കുന്ന ഇന്ധനം മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കുള്ള യാത്രയ്ക്ക് മതിയാകില്ല, വേഗത വളരെ കുറവായിരിക്കും, യാത്രയ്ക്ക് പതിനായിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ എടുക്കും. ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകൾക്ക് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും. എങ്ങനെ? ഞങ്ങൾ അത് ഒരുമിച്ച് കണ്ടെത്തും.

ഒരു ജെറ്റ് എഞ്ചിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം വളരെ ലളിതമാണ്: ഇത് ഇന്ധനത്തെ ഒരു ജെറ്റിന്റെ ഗതികോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു (ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം), ഈ ജെറ്റിന്റെ ദിശ കാരണം, റോക്കറ്റ് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് നീങ്ങുന്നു (സംരക്ഷണ നിയമം ആക്കം). ഒരു റോക്കറ്റിനെയോ വിമാനത്തെയോ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ വേഗതയേക്കാൾ കൂടുതൽ വേഗതയിലേക്ക് വേഗത്തിലാക്കാൻ നമുക്ക് കഴിയില്ലെന്ന് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ് - ചൂടുള്ള വാതകം തിരികെ എറിയുന്നു.

ന്യൂ ഹൊറൈസൺസ് പേടകം

വിജയിക്കാത്തതോ കാലഹരണപ്പെട്ടതോ ആയ അനലോഗിൽ നിന്ന് ഫലപ്രദമായ എഞ്ചിനെ വേർതിരിക്കുന്നത് എന്താണ്?ഒന്നാമതായി, റോക്കറ്റിനെ ആവശ്യമുള്ള വേഗതയിലേക്ക് വേഗത്തിലാക്കാൻ എഞ്ചിന് എത്ര ഇന്ധനം ആവശ്യമാണ്. റോക്കറ്റ് എഞ്ചിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഈ പാരാമീറ്ററിനെ വിളിക്കുന്നു പ്രത്യേക പ്രേരണ, ഇത് ഇന്ധന ഉപഭോഗത്തിലേക്കുള്ള മൊത്തം പ്രേരണയുടെ അനുപാതമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു: ഈ സൂചകം കൂടുതൽ, റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണ്. റോക്കറ്റിൽ ഏതാണ്ട് മുഴുവനായും ഇന്ധനമുണ്ടെങ്കിൽ (അതായത് പേലോഡിന് ഇടമില്ല, അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യം), നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണ റോക്കറ്റ് നോസിലിൽ നിന്ന് ഒഴുകുന്ന ഇന്ധനത്തിന്റെ (പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകം) വേഗതയ്ക്ക് തുല്യമായി കണക്കാക്കാം. ഒരു റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപിക്കുന്നത് വളരെ ചെലവേറിയ കാര്യമാണ്; പേലോഡിന്റെ മാത്രമല്ല, ഭാരവും സ്ഥലമെടുക്കുന്നതുമായ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഓരോ ഗ്രാമും കണക്കിലെടുക്കുന്നു. അതിനാൽ, എഞ്ചിനീയർമാർ കൂടുതൽ കൂടുതൽ സജീവമായ ഇന്ധനം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു, അതിന്റെ ഒരു യൂണിറ്റ് പരമാവധി കാര്യക്ഷമത നൽകും, പ്രത്യേക പ്രേരണ വർദ്ധിപ്പിക്കും.

ചരിത്രത്തിലെയും ആധുനിക കാലത്തെയും റോക്കറ്റുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഇന്ധനത്തിന്റെ രാസ ജ്വലന പ്രതികരണം (ഓക്‌സിഡേഷൻ) ഉപയോഗിക്കുന്ന എഞ്ചിനുകളാൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചന്ദ്രൻ, ശുക്രൻ, ചൊവ്വ, വിദൂര ഗ്രഹങ്ങൾ - വ്യാഴം, ശനി, നെപ്ട്യൂൺ എന്നിവിടങ്ങളിൽ പോലും എത്താൻ അവ സാധ്യമാക്കി. ശരിയാണ്, ബഹിരാകാശ പര്യവേഷണങ്ങൾ മാസങ്ങളും വർഷങ്ങളും എടുത്തു ( ഓട്ടോമാറ്റിക് സ്റ്റേഷനുകൾപയനിയർ, വോയേജർ, ന്യൂ ഹൊറൈസൺസ് മുതലായവ). അത്തരം റോക്കറ്റുകളെല്ലാം ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ഉയർത്താൻ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് എഞ്ചിൻ ഓണാക്കുന്നതിന്റെ അപൂർവ നിമിഷങ്ങളോടെ ജഡത്വത്താൽ പറക്കുന്നത് തുടരുന്നു.

പയനിയർ ബഹിരാകാശ പേടകം

അത്തരം എഞ്ചിനുകൾ ഭൂമിക്കടുത്തുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് റോക്കറ്റുകൾ വിക്ഷേപിക്കാൻ അനുയോജ്യമാണ്, എന്നാൽ പ്രകാശവേഗതയുടെ നാലിലൊന്ന് വേഗതയിലെങ്കിലും ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന്, അവിശ്വസനീയമായ ഇന്ധനം ആവശ്യമായി വരും (103,200 ഗ്രാം ഇന്ധനം ആവശ്യമാണെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നു. നമ്മുടെ ഗാലക്സിയുടെ പിണ്ഡം 1056 ഗ്രാമിൽ കൂടരുത്). ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കും അതിലുപരി നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കും എത്തുന്നതിന്, ദ്രാവക-ഇന്ധന റോക്കറ്റുകൾക്ക് നൽകാൻ കഴിയാത്ത ഉയർന്ന വേഗത നമുക്ക് ആവശ്യമാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്.

ഗ്യാസ്-ഫേസ് ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ

ആഴത്തിലുള്ള ഇടം തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ കാര്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ചൊവ്വയെ എടുക്കുക, വിദൂരത്തുള്ള സയൻസ് ഫിക്ഷൻ എഴുത്തുകാരുടെ "വാസസ്ഥലം": അത് നന്നായി പഠിക്കുകയും ശാസ്ത്രീയമായി വാഗ്ദാനങ്ങൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, അത് മറ്റാരെക്കാളും അടുത്താണ്. പോയിന്റ് ഒരു "സ്പേസ് ബസ്" ആണ്, അത് ജീവനക്കാരെ ന്യായമായ സമയത്ത് എത്തിക്കാൻ കഴിയും, അതായത് കഴിയുന്നത്ര വേഗത്തിൽ. എന്നാൽ ഗ്രഹാന്തര ഗതാഗതത്തിൽ പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. സ്വീകാര്യമായ അളവുകൾ നിലനിർത്തുകയും ന്യായമായ അളവിൽ ഇന്ധനം ചെലവഴിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ആവശ്യമായ വേഗതയിലേക്ക് അത് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

RS-25 (റോക്കറ്റ് സിസ്റ്റം 25) ഒരു ലിക്വിഡ്-പ്രൊപ്പല്ലന്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനാണ്, യുഎസ്എയിലെ റോക്കറ്റ്ഡൈൻ നിർമ്മിക്കുന്നത്. സ്‌പേസ് ഷട്ടിൽ സ്‌പേസ് ട്രാൻസ്‌പോർട്ടേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഗ്ലൈഡറിലാണ് ഇത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്, ഓരോന്നിനും ഇത്തരത്തിലുള്ള മൂന്ന് എഞ്ചിനുകൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. SSME എഞ്ചിൻ (ഇംഗ്ലീഷ് സ്പേസ് ഷട്ടിൽ മെയിൻ എഞ്ചിൻ - ബഹിരാകാശ വാഹനത്തിന്റെ പ്രധാന എഞ്ചിൻ) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇന്ധനത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ദ്രാവക ഓക്സിജൻ (ഓക്സിഡൈസർ), ഹൈഡ്രജൻ (ഇന്ധനം) എന്നിവയാണ്. RS-25 ഒരു അടഞ്ഞ സൈക്കിൾ സ്കീം ഉപയോഗിക്കുന്നു (ജനറേറ്റർ വാതകത്തിന്റെ ആഫ്റ്റർബേണിംഗിനൊപ്പം).

ബഹിരാകാശ കപ്പലുകളെ തള്ളുന്ന "സമാധാനപരമായ ആറ്റം" ആയിരിക്കാം പരിഹാരം. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ 50-കളുടെ അവസാനത്തിൽ ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് സ്വയം വിക്ഷേപിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ ഉപകരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് എഞ്ചിനീയർമാർ ചിന്തിച്ചുതുടങ്ങി. ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനുകളും ആന്തരിക ജ്വലന എഞ്ചിനുകളുള്ള റോക്കറ്റുകളും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം, ഗതികോർജ്ജം ലഭിക്കുന്നത് ഇന്ധനത്തിന്റെ ജ്വലനത്തിൽ നിന്നല്ല, മറിച്ച് റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ശോഷണത്തിന്റെ താപ ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്നാണ്. ഈ സമീപനങ്ങളെ താരതമ്യം ചെയ്യാം.

നിന്ന് ദ്രാവക എഞ്ചിനുകൾഎക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് വാതകങ്ങളുടെ ഒരു ചൂടുള്ള "കോക്‌ടെയിൽ" ഉയർന്നുവരുന്നു (ആക്കം സംരക്ഷണ നിയമം), ഇന്ധനത്തിന്റെയും ഓക്‌സിഡൈസറിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത് രൂപം കൊള്ളുന്നു (ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം). മിക്ക കേസുകളിലും, ഇത് ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രജനും ചേർന്നതാണ് (ഹൈഡ്രജൻ കത്തുന്നതിന്റെ ഫലം സാധാരണ ജലമാണ്). ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ ഹീലിയത്തേക്കാൾ വളരെ വലിയ മോളാർ പിണ്ഡം H2O യ്‌ക്ക് ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഇത് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്; അത്തരമൊരു എഞ്ചിനുള്ള പ്രത്യേക പ്രേരണ 4,500 m/s ആണ്.

നാസ ഗ്രൗണ്ട് ടെസ്റ്റുകൾ പുതിയ സംവിധാനംബഹിരാകാശ റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണം, 2016 (Utah, USA). ചൊവ്വ ദൗത്യത്തിനായി പദ്ധതിയിട്ടിരിക്കുന്ന ഓറിയോൺ ബഹിരാകാശ പേടകത്തിൽ ഈ എൻജിനുകൾ സ്ഥാപിക്കും.

IN ആണവ എഞ്ചിനുകൾഹൈഡ്രജൻ മാത്രം ഉപയോഗിക്കാനും ആണവ ക്ഷയത്തിന്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് അതിനെ ത്വരിതപ്പെടുത്താനും (ചൂട്) നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ഇത് ഓക്സിഡൈസറിൽ (ഓക്സിജൻ) ലാഭിക്കുന്നു, അത് ഇതിനകം മികച്ചതാണ്, പക്ഷേ എല്ലാം അല്ല. ഹൈഡ്രജന് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം ഉള്ളതിനാൽ, ഉയർന്ന വേഗതയിലേക്ക് അതിനെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് നമുക്ക് എളുപ്പമാണ്. തീർച്ചയായും, നിങ്ങൾക്ക് മറ്റ് താപ-സെൻസിറ്റീവ് വാതകങ്ങൾ (ഹീലിയം, ആർഗോൺ, അമോണിയ, മീഥെയ്ൻ) ഉപയോഗിക്കാം, എന്നാൽ അവയെല്ലാം ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യത്തിൽ ഹൈഡ്രജനേക്കാൾ രണ്ട് മടങ്ങ് കുറവാണ് - കൈവരിക്കാവുന്ന നിർദ്ദിഷ്ട പ്രേരണ (8 കിലോമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ) .

അപ്പോൾ അത് നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നത് മൂല്യവത്താണോ? നേട്ടം വളരെ വലുതാണ്, റിയാക്ടറിന്റെ രൂപകൽപ്പനയുടെയും നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും സങ്കീർണ്ണത കൊണ്ടോ അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ നിയന്ത്രണത്തിലോ എഞ്ചിനീയർമാരെ തടയില്ല. കനത്ത ഭാരം, റേഡിയേഷൻ അപകടങ്ങൾ പോലുമില്ല. മാത്രമല്ല, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ആരും വിക്ഷേപിക്കാൻ പോകുന്നില്ല - അത്തരം കപ്പലുകളുടെ അസംബ്ലി ഭ്രമണപഥത്തിൽ നടത്തും.

"പറക്കുന്ന" റിയാക്ടർ

ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്? ഒരു ബഹിരാകാശ എഞ്ചിനിലെ റിയാക്ടർ അതിന്റെ ഭൗമ എതിരാളികളേക്കാൾ വളരെ ചെറുതും ഒതുക്കമുള്ളതുമാണ്, എന്നാൽ എല്ലാ പ്രധാന ഘടകങ്ങളും നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളും അടിസ്ഥാനപരമായി സമാനമാണ്. ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഹീറ്ററായി റിയാക്ടർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാമ്പിലെ താപനില 3000 ഡിഗ്രിയിൽ എത്തുന്നു (കൂടാതെ കൂടുതലാകാം). ചൂടായ വാതകം പിന്നീട് നോസിലിലൂടെ പുറത്തുവിടുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം റിയാക്ടറുകൾ ദോഷകരമായ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. റേഡിയേഷനിൽ നിന്ന് ജീവനക്കാരെയും നിരവധി ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെയും സംരക്ഷിക്കുന്നതിന്, സമഗ്രമായ നടപടികൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ഉള്ള ഇന്റർപ്ലാനറ്ററി ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ പ്രോജക്റ്റുകൾ പലപ്പോഴും ഒരു കുടയോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്: എഞ്ചിൻ ഒരു നീണ്ട ട്രസ് അല്ലെങ്കിൽ പൈപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രധാന മൊഡ്യൂളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ബ്ലോക്കിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്.

"ജ്വലന അറ"ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ റിയാക്ടർ കോർ ആണ്, അതിൽ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഹൈഡ്രജൻ 3000 ഡിഗ്രിയോ അതിൽ കൂടുതലോ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പരിധി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് റിയാക്റ്റർ മെറ്റീരിയലുകളുടെ താപ പ്രതിരോധവും ഇന്ധനത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളും മാത്രമാണ്, എന്നിരുന്നാലും താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് പ്രത്യേക പ്രേരണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾ- ഇവ ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള റിബഡ് (താപ കൈമാറ്റ പ്രദേശം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്) സിലിണ്ടറുകൾ - യുറേനിയം ഉരുളകൾ കൊണ്ട് നിറച്ച "ഗ്ലാസുകൾ". ഒരു വാതക പ്രവാഹത്താൽ അവ "കഴുകുന്നു", ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെയും റിയാക്ടർ കൂളന്റിന്റെയും പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. മുഴുവൻ ഘടനയും ബെറിലിയം പ്രതിഫലന സ്ക്രീനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു, അത് അപകടകരമായ വികിരണം പുറത്തേക്ക് വിടുന്നില്ല. ചൂട് റിലീസ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, പ്രത്യേക റോട്ടറി ഡ്രമ്മുകൾ സ്ക്രീനുകൾക്ക് അടുത്തായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു

ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനുകളുടെ വാഗ്ദാനമായ നിരവധി ഡിസൈനുകൾ ഉണ്ട്, അവ നടപ്പിലാക്കുന്നത് ചിറകുകളിൽ കാത്തിരിക്കുന്നു. എല്ലാത്തിനുമുപരി, അവ പ്രധാനമായും ഇന്റർപ്ലാനറ്ററി യാത്രയിൽ ഉപയോഗിക്കും, അത് പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, കോണിലാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ പ്രൊപ്പൽഷൻ പദ്ധതികൾ

വിവിധ കാരണങ്ങളാൽ ഈ പദ്ധതികൾ മരവിപ്പിച്ചു - പണത്തിന്റെ അഭാവം, രൂപകൽപ്പനയുടെ സങ്കീർണ്ണത, അല്ലെങ്കിൽ ബഹിരാകാശത്ത് അസംബ്ലിയുടെയും ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെയും ആവശ്യകത പോലും.

"ഓറിയോൺ" (യുഎസ്എ, 1950–1960)

ഗ്രഹാന്തര, നക്ഷത്രാന്തര ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിനായുള്ള മനുഷ്യനുള്ള ന്യൂക്ലിയർ പൾസ് ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ ("സ്ഫോടന തലം") ഒരു പദ്ധതി.

പ്രവർത്തന തത്വം.കപ്പലിന്റെ എഞ്ചിനിൽ നിന്ന്, ഫ്ലൈറ്റിന് എതിർ ദിശയിൽ, കപ്പലിൽ നിന്ന് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ അകലത്തിൽ (100 മീറ്റർ വരെ) ഒരു ചെറിയ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് പുറന്തള്ളുകയും പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കപ്പലിന്റെ വാലിലുള്ള കൂറ്റൻ പ്രതിഫലന ഫലകത്തിൽ നിന്ന് ആഘാത ശക്തി പ്രതിഫലിക്കുന്നു, അത് മുന്നോട്ട് "തള്ളി".

"പ്രോമിത്യൂസ്" (യുഎസ്എ, 2002-2005)

ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾക്കായി ഒരു ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള നാസ ബഹിരാകാശ ഏജൻസി പദ്ധതി.

പ്രവർത്തന തത്വം.ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന അയോണൈസ്ഡ് കണങ്ങളും ഇൻസ്റ്റാളേഷന് ഊർജ്ജം നൽകുന്ന ഒരു കോംപാക്റ്റ് ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറും ഉൾപ്പെടുന്നതായിരുന്നു ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന്റെ എഞ്ചിൻ. അയോൺ എഞ്ചിൻ ഏകദേശം 60 ഗ്രാം ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, പക്ഷേ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ആത്യന്തികമായി, കപ്പലിന് ക്രമേണ വലിയ വേഗത കൈവരിക്കാൻ കഴിയും - 50 കി.മീ/സെക്കൻഡ്, കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ചിലവഴിക്കുക.

"പ്ലൂട്ടോ" (യുഎസ്എ, 1957–1964)

ന്യൂക്ലിയർ റാംജെറ്റ് എഞ്ചിൻ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള പദ്ധതി.

പ്രവർത്തന തത്വം.മുൻവശത്തുകൂടി വായു വാഹനംചൂടാക്കിയ ഒരു ആണവ റിയാക്ടറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. ചൂടുള്ള വായു വികസിക്കുകയും കൂടുതൽ വേഗത കൈവരിക്കുകയും ആവശ്യമായ ഡ്രാഫ്റ്റ് നൽകുകയും നോസിലിലൂടെ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

നെർവ (യുഎസ്എ, 1952–1972)

(eng. ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിൻ ഫോർ റോക്കറ്റ് വെഹിക്കിൾ ആപ്ലിക്കേഷന്) ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള യുഎസ് ആറ്റോമിക് എനർജി കമ്മീഷന്റെയും നാസയുടെയും സംയുക്ത പരിപാടിയാണ്.

പ്രവർത്തന തത്വം.ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രോജൽ ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക കമ്പാർട്ടുമെന്റിലേക്ക് നൽകുന്നു. ചൂടുള്ള വാതകം വികസിക്കുകയും നോസിലിലേക്ക് വിടുകയും, ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.