Enjin roket nuklear dan plasma. Enjin roket nuklear

rumah / penceraian

© Oksana Viktorova / Kolaj / Ridus

Kenyataan yang dibuat oleh Vladimir Putin semasa mesejnya kepada Perhimpunan Persekutuan mengenai kehadiran peluru berpandu jelajah di Rusia, yang digerakkan oleh enjin berkuasa nuklear, menyebabkan kegemparan ribut dalam masyarakat dan media. Pada masa yang sama, sehingga baru-baru ini, sedikit yang diketahui tentang enjin sedemikian dan tentang kemungkinan penggunaannya, baik oleh orang awam dan pakar.

"Reedus" cuba memikirkan peranti teknikal yang boleh dibincangkan oleh presiden dan perkara yang menjadikannya unik.

Dengan mengambil kira bahawa pembentangan di Manezh dibuat bukan untuk penonton pakar teknikal, tetapi untuk orang awam "umum", pengarangnya boleh membenarkan penggantian konsep tertentu, Georgy Tikhomirov, Timbalan Pengarah Institut Fizik Nuklear dan Teknologi NRNU MEPhI, tidak menolak.

"Apa yang dikatakan dan ditunjukkan oleh presiden, pakar memanggil loji kuasa kompak, eksperimen yang dijalankan pada mulanya dalam penerbangan, dan kemudian semasa penerokaan angkasa lepas. Ini adalah percubaan untuk menyelesaikan masalah tidak larut bekalan bahan api yang mencukupi untuk penerbangan dalam jarak yang tidak terhad. Dalam pengertian ini, persembahannya betul-betul betul: kehadiran enjin sedemikian memastikan bekalan kuasa sistem roket atau mana-mana peralatan lain untuk masa yang lama sewenang-wenangnya, "katanya kepada Reedus.

Bekerja dengan enjin sedemikian di USSR bermula tepat 60 tahun yang lalu di bawah kepimpinan Ahli Akademik M. Keldysh, I. Kurchatov dan S. Korolev. Pada tahun yang sama, kerja serupa telah dijalankan di Amerika Syarikat, tetapi telah dihentikan secara berperingkat pada tahun 1965. Di USSR, kerja berterusan selama kira-kira sedekad sebelum ia juga diiktiraf sebagai tidak relevan. Mungkin itulah sebabnya Washington tidak banyak memutarbelitkan, mengatakan bahawa mereka tidak terkejut dengan pembentangan peluru berpandu Rusia.

Di Rusia, idea enjin nuklear tidak pernah mati - khususnya, sejak 2009, pembangunan praktikal pemasangan sedemikian telah dijalankan. Berdasarkan masa, ujian yang diumumkan oleh presiden sesuai dengan projek bersama Roscosmos dan Rosatom ini, kerana pemaju merancang untuk menjalankan ujian lapangan enjin pada 2018. Mungkin, atas sebab politik, mereka menarik diri sedikit dan mengalihkan istilah "ke kiri."

“Secara teknologi, ia disusun sedemikian rupa sehingga unit kuasa nuklear memanaskan penyejuk gas. Dan gas yang dipanaskan ini sama ada memutarkan turbin atau mencipta tujahan jet secara langsung. Kelicikan tertentu dalam pembentangan roket, yang kami dengar, ialah jarak penerbangannya masih tidak terhingga: ia dihadkan oleh jumlah cecair kerja - gas cecair, yang boleh dipam secara fizikal ke dalam tangki roket, "kata pakar itu.

Pada masa yang sama, roket angkasa dan peluru berpandu pelayaran mempunyai skema kawalan penerbangan yang berbeza, kerana mereka mempunyai tugas yang berbeza. Yang pertama terbang di ruang tanpa udara, ia tidak perlu bergerak - ia cukup untuk memberikannya dorongan awal, dan kemudian ia bergerak di sepanjang trajektori balistik yang dikira.

Peluru berpandu jelajah, sebaliknya, mesti terus mengubah trajektorinya, yang mana ia mesti mempunyai bekalan bahan api yang mencukupi untuk mencipta impuls. Sama ada bahan api ini akan dinyalakan oleh loji kuasa nuklear atau bahan api tradisional adalah tidak penting dalam kes ini. Hanya bekalan bahan api ini adalah asas, Tikhomirov menekankan.

“Maksud pemasangan nuklear semasa penerbangan angkasa lepas adalah kehadiran sumber tenaga di atas kapal untuk menggerakkan sistem kenderaan untuk masa yang tidak terhad. Dalam kes ini, terdapat bukan sahaja reaktor nuklear, tetapi juga penjana termoelektrik radioisotop. Dan maksud pemasangan sedemikian pada roket, penerbangan yang tidak akan bertahan lebih daripada beberapa puluh minit, belum jelas kepada saya, "akui ahli fizik itu.

Laporan Manege hanya lewat beberapa minggu berbanding pengumuman NASA pada 15 Februari bahawa Amerika meneruskan penyelidikan enjin roket nuklear yang telah mereka tinggalkan setengah abad yang lalu.

Ngomong-ngomong, pada November 2017, Perbadanan Sains dan Teknologi Aeroangkasa China (CASC) mengumumkan bahawa kapal angkasa berkuasa nuklear akan dicipta di China menjelang 2045. Oleh itu, hari ini kita dengan selamat boleh mengatakan bahawa perlumbaan pendorongan nuklear dunia telah bermula.

Selalunya, dalam penerbitan pendidikan umum mengenai angkasawan, mereka tidak membezakan perbezaan antara enjin roket nuklear (NRM) dan sistem pendorong elektrik roket nuklear (NEPP). Walau bagaimanapun, singkatan ini menyembunyikan bukan sahaja perbezaan dalam prinsip menukar tenaga nuklear kepada kuasa tujahan roket, tetapi juga sejarah perkembangan angkasawan yang sangat dramatik.

Drama sejarah terletak pada fakta bahawa jika kajian loji tenaga nuklear dan loji tenaga nuklear di USSR dan di Amerika Syarikat, dihentikan terutamanya atas sebab ekonomi, diteruskan, maka penerbangan manusia ke Marikh sudah lama menjadi perkara biasa. .

Semuanya bermula dengan pesawat atmosfera dengan enjin nuklear ramjet

Pereka di Amerika Syarikat dan USSR menganggap pemasangan nuklear "bernafas" mampu menarik udara luar dan memanaskannya ke suhu yang sangat besar. Mungkin, prinsip pembentukan tujahan ini dipinjam daripada enjin ramjet, hanya sebagai ganti bahan api roket, tenaga pembelahan nukleus atom uranium dioksida 235 digunakan.

Di Amerika Syarikat, enjin sedemikian telah dibangunkan sebagai sebahagian daripada projek Pluto. Orang Amerika berjaya mencipta dua prototaip enjin baharu - Tory-IIA dan Tory-IIC, di mana reaktor juga dihidupkan. Kuasa pemasangan itu sepatutnya 600 megawatt.

Enjin yang dibangunkan sebagai sebahagian daripada projek Pluto telah dirancang untuk dipasang pada peluru berpandu jelajah, yang dicipta pada tahun 1950-an di bawah sebutan SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, supersonic low-altitud missile).

Di Amerika Syarikat, mereka merancang untuk membina roket sepanjang 26.8 meter, diameter tiga meter, dan seberat 28 tan. Badan roket itu sepatutnya menempatkan kepala peledak nuklear, serta sistem pendorong nuklear yang mempunyai panjang 1.6 meter dan diameter 1.5 meter. Berbanding dengan saiz lain, unit itu kelihatan sangat padat, yang menerangkan prinsip operasi aliran langsungnya.

Pemaju percaya bahawa, terima kasih kepada enjin nuklear, jarak peluru berpandu SLAM akan sekurang-kurangnya 182 ribu kilometer.

Pada tahun 1964, Jabatan Pertahanan AS menutup projek itu. Alasan rasmi ialah dalam penerbangan, peluru berpandu pelayaran berkuasa nuklear mencemarkan segala-galanya terlalu banyak. Tetapi sebenarnya, sebabnya terdiri daripada kos yang besar untuk menservis peluru berpandu sedemikian, terutamanya kerana pada masa itu roket berasaskan enjin roket bahan dorong cecair sedang berkembang pesat, yang penyelenggaraannya jauh lebih murah.

USSR tetap setia kepada idea untuk mencipta enjin roket berkuasa nuklear aliran terus lebih lama daripada Amerika Syarikat, setelah menutup projek itu hanya pada tahun 1985. Tetapi hasilnya jauh lebih ketara. Oleh itu, enjin roket nuklear Soviet yang pertama dan satu-satunya telah dibangunkan di biro reka bentuk Khimavtomatika, Voronezh. Ini ialah RD-0410 (indeks GRAU - 11B91, juga dikenali sebagai "Irbit" dan "IR-100").

Dalam RD-0410, reaktor haba heterogen digunakan, zirkonium hidrida berfungsi sebagai penyederhana, reflektor neutron diperbuat daripada berilium, dan bahan api nuklear adalah bahan berasaskan uranium dan tungsten karbida, dengan pengayaan isotop 235 kira-kira 80%.

Reka bentuk itu termasuk 37 pemasangan bahan api yang ditutup dengan penebat haba yang memisahkannya daripada penyederhana. Reka bentuk menyediakan bahawa aliran hidrogen mula-mula melepasi pemantul dan penyederhana, mengekalkan suhunya pada suhu bilik, dan kemudian memasuki teras, di mana ia menyejukkan pemasangan bahan api, sambil memanaskan sehingga 3100 K. Pada pendirian, pemantul dan moderator telah disejukkan dengan aliran hidrogen yang berasingan.

Reaktor telah menjalani beberapa siri ujian yang ketara, tetapi tidak pernah diuji untuk masa operasi penuhnya. Walau bagaimanapun, di luar unit reaktor telah diusahakan sepenuhnya.

Spesifikasi RD 0410

Tujahan kosong: 3.59 tf (35.2 kN)
Kuasa terma reaktor: 196 MW
Impuls tujahan khusus dalam vakum: 910 kgf s / kg (8927 m / s)
Bilangan permulaan: 10
Hayat perkhidmatan: 1 jam
Komponen bahan api: bendalir kerja - hidrogen cecair, bahan tambahan - heptana
Berat dengan pelindung sinaran: 2 tan
Dimensi enjin: ketinggian 3.5 m, diameter 1.6 m.

Dimensi keseluruhan dan berat yang agak kecil, suhu tinggi bahan api nuklear (3100 K) dengan sistem penyejukan yang cekap dengan aliran hidrogen menunjukkan bahawa RD0410 adalah prototaip yang hampir ideal bagi enjin roket nuklear untuk peluru berpandu jelajah moden. Dan, dengan mengambil kira teknologi moden untuk mendapatkan bahan api nuklear yang berhenti sendiri, meningkatkan sumber dari satu jam kepada beberapa jam adalah tugas yang sangat nyata.

Reka bentuk enjin roket nuklear

Enjin roket nuklear (NRE) ialah enjin jet di mana tenaga yang timbul daripada pereputan nuklear atau tindak balas pelakuran memanaskan bendalir kerja (paling kerap hidrogen atau ammonia).

Terdapat tiga jenis NRE mengikut jenis bahan api untuk reaktor:

  • fasa pepejal;
  • fasa cecair;
  • fasa gas.
Yang paling lengkap ialah versi fasa pepejal enjin. Rajah menunjukkan gambar rajah NRE termudah dengan reaktor bahan api nuklear pepejal. Cecair kerja terletak di dalam tangki luaran. Dengan bantuan pam, ia dimasukkan ke dalam ruang enjin. Di dalam ruang, bendalir kerja disembur menggunakan muncung dan bersentuhan dengan bahan api nuklear yang menjana haba. Apabila ia menjadi panas, ia mengembang dan terbang keluar dari ruang melalui muncung pada kelajuan yang luar biasa.

Dalam NRE fasa gas, bahan api (contohnya, uranium) dan bendalir kerja berada dalam keadaan gas (dalam bentuk plasma) dan ditahan di kawasan kerja oleh medan elektromagnet. Plasma uranium yang dipanaskan hingga berpuluh-puluh ribu darjah memindahkan haba ke medium kerja (contohnya, hidrogen), yang seterusnya, dipanaskan pada suhu tinggi, membentuk aliran jet.

Mengikut jenis tindak balas nuklear, enjin roket radioisotop, enjin roket termonuklear dan enjin nuklear itu sendiri (tenaga pembelahan nuklear digunakan) dibezakan.

Pilihan yang menarik juga ialah NRE berdenyut - dicadangkan untuk menggunakan cas nuklear sebagai sumber tenaga (bahan api). Pemasangan sedemikian boleh terdiri daripada jenis dalaman dan luaran.

Kelebihan utama NRE ialah:

  • impuls spesifik yang tinggi;
  • penyimpanan tenaga yang ketara;
  • kekompakan sistem pendorong;
  • kemungkinan mendapatkan tujahan yang sangat tinggi - puluhan, ratusan dan ribuan tan dalam vakum.
Kelemahan utama adalah bahaya sinaran tinggi sistem pendorong:
  • fluks sinaran tembus (sinar gamma, neutron) semasa tindak balas nuklear;
  • pemindahan sebatian uranium yang sangat radioaktif dan aloinya;
  • pengaliran keluar gas radioaktif dengan bendalir kerja.

Sistem pendorongan nuklear

Memandangkan adalah mustahil untuk mendapatkan sebarang maklumat yang boleh dipercayai tentang loji tenaga nuklear daripada penerbitan, termasuk daripada artikel saintifik, prinsip pengendalian pemasangan sedemikian sebaiknya dipertimbangkan menggunakan contoh bahan paten terbuka, walaupun mengandungi pengetahuan.

Jadi, sebagai contoh, saintis Rusia yang cemerlang Anatoly Sazonovich Koroteev, pengarang ciptaan di bawah paten, menyediakan penyelesaian teknikal untuk komposisi peralatan untuk reaktor nuklear moden. Selanjutnya, saya memetik sebahagian daripada dokumen paten yang dinyatakan secara verbatim dan tanpa ulasan.


Intipati penyelesaian teknikal yang dicadangkan digambarkan oleh rajah yang ditunjukkan dalam lukisan. Sebuah loji janakuasa nuklear yang beroperasi dalam mod tenaga dorong mengandungi sistem dorong elektrik (EPP) (contohnya, rajah menunjukkan dua enjin dorong elektrik 1 dan 2 dengan sistem bekalan 3 dan 4 yang sepadan), unit reaktor 5, turbin 6 , pemampat 7, penjana 8, penukar haba-recuperator 9, tiub vorteks Ranque-Hilsch 10, peti sejuk-radiator 11. Dalam kes ini, turbin 6, pemampat 7 dan penjana 8 digabungkan menjadi satu unit - turbo- penjana-pemampat. Loji tenaga nuklear dilengkapi dengan saluran paip 12 cecair kerja dan talian elektrik 13 yang menghubungkan penjana 8 dan EPP. Penukar haba-recuperator 9 mempunyai apa yang dipanggil suhu tinggi 14 dan suhu rendah 15 salur masuk cecair kerja, serta suhu tinggi 16 dan suhu rendah 17 alur keluar cecair kerja.

Alur keluar loji reaktor 5 disambungkan ke salur masuk turbin 6, salur keluar turbin 6 disambungkan kepada salur masuk suhu tinggi 14 penukar haba-recuperator 9. Salur keluar suhu rendah 15 penukar haba -recuperator 9 disambungkan ke salur masuk ke tiub vorteks Rank-Hilsch 10. Tiub vorteks Rank-Hilsch 10 mempunyai dua alur keluar , satu daripadanya (melalui bendalir kerja "panas") disambungkan ke peti sejuk radiator 11, dan lain (melalui bendalir kerja "sejuk") disambungkan ke salur masuk pemampat 7. Alur keluar peti sejuk memancar 11 juga disambungkan ke salur masuk pemampat 7. 7 disambungkan ke salur masuk 15 suhu rendah ke penukar haba-recuperator 9. Alur keluar suhu tinggi 16 penukar haba-recuperator 9 disambungkan ke salur masuk ke pemasangan reaktor 5. Oleh itu, elemen utama loji kuasa nuklear disambungkan oleh satu litar cecair kerja.

YaEDU berfungsi seperti berikut. Bendalir kerja yang dipanaskan dalam pemasangan reaktor 5 diarahkan ke turbin 6, yang memastikan operasi pemampat 7 dan penjana 8 penjana turbin pemampat. Penjana 8 menjana tenaga elektrik, yang diarahkan melalui talian elektrik 13 ke enjin roket elektrik 1 dan 2 dan sistem bekalannya 3 dan 4, memastikan operasinya. Selepas meninggalkan turbin 6, bendalir kerja diarahkan melalui salur masuk suhu tinggi 14 ke penukar haba-recuperator 9, di mana bendalir kerja disejukkan sebahagiannya.

Kemudian, dari alur keluar suhu rendah 17 penukar haba-recuperator 9, bendalir kerja diarahkan ke dalam tiub vorteks Rank-Hilsch 10, di dalamnya aliran bendalir kerja dibahagikan kepada komponen "panas" dan "sejuk". Bahagian "panas" cecair kerja kemudian pergi ke peti sejuk radiator 11, di mana bahagian cecair kerja ini disejukkan dengan berkesan. Bahagian "sejuk" cecair kerja pergi ke salur masuk ke pemampat 7; selepas penyejukan, bahagian bendalir kerja yang meninggalkan peti sejuk-radiator 11 mengikuti.

Pemampat 7 membekalkan bendalir kerja yang disejukkan kepada penukar haba-recuperator 9 melalui salur masuk suhu rendah 15. Bendalir kerja yang disejukkan ini dalam penukar haba-recuperator 9 menyediakan penyejukan separa aliran balas bendalir kerja yang memasuki penukar haba-recuperator 9 dari turbin 6 melalui salur masuk suhu tinggi 14. Selanjutnya, Bendalir kerja yang dipanaskan separa (disebabkan oleh pertukaran haba dengan aliran balas bendalir kerja dari turbin 6) dari penukar haba-recuperator 9 melalui suhu tinggi alur keluar 16 sekali lagi memasuki unit reaktor 5, kitaran diulang semula.

Oleh itu, satu bendalir kerja yang terletak dalam gelung tertutup memastikan operasi berterusan loji kuasa nuklear, dan penggunaan tiub vorteks Rank-Hilsch dalam loji kuasa nuklear mengikut penyelesaian teknikal yang didakwa memberikan peningkatan dalam berat dan saiz. ciri-ciri loji kuasa nuklear, meningkatkan kebolehpercayaan operasinya, memudahkan reka bentuknya dan memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan loji kuasa nuklear secara keseluruhan.

Pautan:

Rusia telah menguji sistem penyejukan untuk sistem pendorongan tenaga nuklear (NPP) - salah satu elemen utama kapal angkasa masa depan, yang membolehkan penerbangan antara planet. Mengapa enjin nuklear diperlukan di angkasa, bagaimana ia berfungsi dan mengapa Roscosmos menganggap pembangunan ini sebagai kad truf angkasa utama Rusia, Izvestia memberitahu.

Sejarah atom

Jika anda meletakkan tangan anda di hati anda, maka sejak zaman Korolyov, kenderaan pelancar yang digunakan untuk penerbangan angkasa lepas tidak mengalami sebarang perubahan asas. Prinsip umum operasi - kimia berdasarkan pembakaran bahan api dengan pengoksida - kekal sama. Enjin, sistem kawalan, jenis bahan api berubah. Asas perjalanan ruang angkasa kekal tidak berubah - tujahan jet mendorong roket atau kapal angkasa ke hadapan.

Selalunya anda mendengar bahawa satu kejayaan besar diperlukan, pembangunan yang boleh menggantikan enjin jet untuk meningkatkan kecekapan dan menjadikan penerbangan ke Bulan dan Marikh lebih realistik. Hakikatnya pada masa ini, hampir kebanyakan jisim kapal angkasa antara planet adalah bahan api dan pengoksida. Tetapi bagaimana jika kita meninggalkan enjin kimia sama sekali dan mula menggunakan tenaga enjin nuklear?

Idea untuk mencipta sistem pendorongan nuklear bukanlah perkara baru. Di USSR, dekri kerajaan terperinci mengenai penciptaan enjin roket nuklear telah ditandatangani kembali pada tahun 1958. Walaupun begitu, kajian telah dijalankan yang menunjukkan bahawa menggunakan enjin roket nuklear dengan kuasa yang mencukupi, anda boleh sampai ke Pluto (yang belum kehilangan status planetnya) dan kembali dalam enam bulan (dua di sana dan empat belakang), membelanjakan 75 tan. bahan api dalam perjalanan.

Di USSR, mereka terlibat dalam pembangunan enjin roket nuklear, tetapi saintis mula mendekati prototaip sebenar hanya sekarang. Ini bukan tentang wang, topik itu ternyata sangat rumit sehingga tidak ada negara yang dapat mencipta prototaip yang berfungsi setakat ini, dan dalam kebanyakan kes semuanya berakhir dengan rancangan dan lukisan. Di Amerika Syarikat, sistem pendorong telah diuji untuk penerbangan ke Marikh pada Januari 1965. Tetapi di luar ujian KIWI, projek NERVA untuk penaklukan Marikh pada enjin nuklear tidak bergerak, dan ia jauh lebih mudah daripada pembangunan Rusia semasa. China telah meletakkan rancangan pembangunan angkasa lepasnya untuk mencipta enjin nuklear lebih dekat dengan 2045, yang juga tidak lama lagi.

Di Rusia, pusingan baharu kerja sistem pendorongan elektrik nuklear kelas megawatt (NEPP) untuk sistem pengangkutan angkasa bermula pada 2010. Projek ini sedang dibangunkan bersama oleh Roscosmos dan Rosatom, dan ia boleh dipanggil salah satu projek angkasa yang paling serius dan bercita-cita tinggi sejak kebelakangan ini. Pelaksana utama untuk kejuruteraan tenaga nuklear ialah V.I. M.V. Keldysh.

Pergerakan nuklear

Sepanjang tempoh pembangunan keseluruhan, berita telah dibocorkan kepada akhbar tentang kesediaan satu atau bahagian lain enjin nuklear masa depan. Pada masa yang sama, secara amnya, kecuali pakar, sedikit orang membayangkan bagaimana dan dengan cara apa ia akan berfungsi. Sebenarnya, intipati enjin nuklear angkasa adalah lebih kurang sama seperti di Bumi. Tenaga tindak balas nuklear digunakan untuk memanaskan dan mengendalikan pemampat penjana turbin. Ringkasnya, tindak balas nuklear digunakan untuk menjana elektrik, dengan cara yang sama seperti dalam loji kuasa nuklear konvensional. Dan sudah dengan bantuan elektrik, enjin roket elektrik berfungsi. Dalam pemasangan ini, ini adalah pendorong ion berkuasa tinggi.

Dalam enjin ion, tujahan dicipta dengan mencipta tujahan jet berdasarkan gas terion yang dipercepatkan ke kelajuan tinggi dalam medan elektrik. Enjin ion masih wujud; mereka sedang diuji di angkasa. Setakat ini mereka hanya mempunyai satu masalah - hampir kesemuanya mempunyai daya tujahan yang sangat sedikit, walaupun mereka menggunakan bahan api yang sangat sedikit. Untuk perjalanan angkasa, enjin sedemikian adalah pilihan yang sangat baik, terutamanya jika anda menyelesaikan masalah penjanaan elektrik di angkasa, yang akan dilakukan oleh pemasangan nuklear. Di samping itu, penujah ion boleh berfungsi untuk jangka masa yang lama; tempoh maksimum operasi berterusan model paling moden penujah ion adalah lebih daripada tiga tahun.

Jika anda melihat rajah, anda akan dapati bahawa tenaga nuklear tidak memulakan kerja bergunanya langsung. Pertama, penukar haba memanaskan, kemudian elektrik dijana, ia sudah digunakan untuk mencipta tujahan enjin ion. Malangnya, manusia masih belum belajar cara menggunakan pemasangan nuklear untuk pergerakan dengan cara yang lebih mudah dan lebih berkesan.

Di USSR, satelit dengan pemasangan nuklear dilancarkan sebagai sebahagian daripada kompleks penetapan sasaran Legend untuk penerbangan pembawa peluru berpandu tentera laut, tetapi ini adalah reaktor yang sangat kecil, dan kerja mereka hanya cukup untuk menjana elektrik untuk peranti yang digantung pada satelit. Kapal angkasa Soviet mempunyai kapasiti pemasangan tiga kilowatt, tetapi kini pakar Rusia sedang berusaha untuk mencipta pemasangan dengan kapasiti lebih daripada satu megawatt.

Masalah ruang

Sememangnya, pemasangan nuklear di angkasa mempunyai lebih banyak masalah berbanding di Bumi, dan yang paling penting ialah penyejukan. Dalam keadaan biasa, air digunakan untuk ini, yang menyerap haba enjin dengan sangat cekap. Di angkasa, bagaimanapun, ini tidak boleh dilakukan, dan enjin nuklear memerlukan sistem penyejukan yang berkesan - lebih-lebih lagi, haba daripadanya mesti dikeluarkan ke angkasa lepas, iaitu, ini hanya boleh dilakukan dalam bentuk sinaran. Biasanya untuk ini dalam kapal angkasa, radiator panel digunakan - diperbuat daripada logam, dengan penyejuk yang beredar melaluinya. Malangnya, radiator sedemikian, sebagai peraturan, mempunyai banyak berat dan dimensi, di samping itu, mereka sama sekali tidak dilindungi daripada terkena meteorit.

Pada Ogos 2015, di pameran udara MAKS, model penyejukan titisan sistem pendorong tenaga nuklear telah ditunjukkan. Di dalamnya, cecair, tersebar dalam bentuk titisan, terbang di ruang terbuka, menyejukkan, dan kemudian sekali lagi mengumpul ke dalam pemasangan. Bayangkan sebuah kapal angkasa yang besar, di tengahnya terdapat pemasangan pancuran mandian gergasi, dari mana berbilion-bilion titisan air mikroskopik melarikan diri ke luar, terbang ke angkasa, dan kemudian disedut ke dalam loceng besar pembersih vakum angkasa.

Baru-baru ini, diketahui bahawa sistem penyejukan jatuhan sistem pendorong nuklear telah diuji dalam keadaan daratan. Dalam kes ini, sistem penyejukan adalah peringkat paling penting dalam penciptaan pemasangan.

Sekarang perkara itu adalah untuk menguji prestasinya dalam keadaan graviti sifar, dan hanya selepas itu ia akan menjadi mungkin untuk cuba mencipta sistem penyejukan dalam dimensi yang diperlukan untuk pemasangan. Setiap ujian yang berjaya membawa pakar Rusia lebih dekat dengan penciptaan pemasangan nuklear. Para saintis tergesa-gesa dengan segala kekuatan mereka, kerana dipercayai bahawa meletakkan enjin nuklear ke angkasa boleh membantu Rusia mendapatkan semula kepimpinannya di angkasa.

Zaman angkasa nuklear

Katakan ia berjaya, dan dalam beberapa tahun enjin nuklear akan memulakan kerjanya di angkasa. Bagaimanakah ini akan membantu, bagaimana ia boleh digunakan? Sebagai permulaan, perlu dijelaskan bahawa dalam bentuk sistem pendorong nuklear wujud hari ini, ia hanya boleh berfungsi di angkasa lepas. Ia tidak boleh berlepas dari Bumi dan mendarat dalam bentuk ini dalam apa cara sekalipun, setakat ini ia tidak boleh dilakukan tanpa roket kimia tradisional.

Mengapa di angkasa? Nah, manusia terbang ke Marikh dan Bulan dengan cepat, dan itu sahaja? Tidak pasti dengan cara itu. Pada masa ini, semua projek kilang orbit dan kilang yang beroperasi di orbit Bumi terhenti kerana kekurangan bahan mentah untuk kerja. Tidak masuk akal untuk membina apa-apa di angkasa sehingga cara telah ditemui untuk memasukkan sejumlah besar bahan mentah yang diperlukan ke orbit, seperti bijih logam.

Tetapi mengapa menaikkan mereka dari Bumi, jika anda boleh, sebaliknya, membawa mereka dari angkasa. Dalam tali pinggang asteroid yang sama dalam sistem suria, terdapat rizab besar pelbagai logam, termasuk yang berharga. Dan dalam kes ini, penciptaan kapal tunda nuklear hanya akan menjadi penyelamat.

Bawa platinum besar atau asteroid yang mengandungi emas ke orbit dan mula memotongnya tepat di angkasa. Menurut pengiraan pakar, pengeluaran sedemikian, dengan mengambil kira jumlahnya, mungkin menjadi salah satu yang paling menguntungkan.

Adakah terdapat penggunaan yang kurang hebat untuk tunda nuklear? Sebagai contoh, ia boleh digunakan untuk menghantar satelit ke orbit yang dikehendaki atau untuk membawa kapal angkasa ke titik yang dikehendaki di angkasa, contohnya, ke orbit bulan. Pada masa ini, peringkat atas digunakan untuk ini, sebagai contoh, "Fregat" Rusia. Mereka mahal, kompleks, dan boleh guna. Kapal tunda nuklear akan dapat mengambilnya di orbit bumi rendah dan menghantarnya jika perlu.

Begitu juga dengan perjalanan antara planet. Tanpa cara pantas untuk menghantar kargo dan orang ke orbit Marikh, tiada peluang untuk dijajah. Roket penggalak generasi semasa akan menjadi sangat mahal dan memakan masa untuk melakukannya. Sehingga kini, tempoh penerbangan kekal sebagai salah satu masalah paling serius apabila terbang ke planet lain. Menahan beberapa bulan penerbangan ke Marikh dan kembali dalam kapsul tertutup kapal angkasa bukanlah satu tugas yang mudah. Tarik nuklear akan dapat membantu di sini juga, mengurangkan masa ini dengan ketara.

Perlu dan mencukupi

Pada masa ini, semua ini kelihatan seperti fiksyen sains, tetapi, menurut saintis, hanya tinggal beberapa tahun sebelum menguji prototaip. Perkara utama yang diperlukan bukan sahaja untuk menyelesaikan pembangunan, tetapi juga untuk mengekalkan tahap kosmonautik yang diperlukan di negara ini. Walaupun dengan kejatuhan dalam pembiayaan, roket harus terus berlepas, kapal angkasa harus dibina, dan pakar yang paling berharga harus bekerja.

Jika tidak, satu enjin nuklear tanpa infrastruktur yang sesuai tidak akan membantu perniagaan; untuk kecekapan maksimum, ia akan menjadi sangat penting bukan sahaja untuk menjual pembangunan, tetapi untuk menggunakannya secara bebas, menunjukkan semua keupayaan kenderaan angkasa baru.

Dalam pada itu, semua penduduk negara itu yang tidak terikat dengan pekerjaan hanya mampu memandang ke langit dan berharap kosmonautik Rusia akan berjaya. Dan tarikan nuklear dan pemeliharaan keupayaan semasa. Saya tidak mahu percaya pada hasil lain.

Enjin roket moden melakukan kerja yang baik untuk meletakkan teknologi ke orbit, tetapi ia sama sekali tidak sesuai untuk perjalanan angkasa lepas yang jauh. Oleh itu, selama lebih daripada sedozen tahun, saintis telah mengusahakan penciptaan enjin angkasa alternatif yang boleh mempercepatkan kapal untuk merekodkan kelajuan. Mari kita lihat tujuh idea utama dari kawasan ini.

Emdrive

Untuk bergerak, anda perlu menolak sesuatu - peraturan ini dianggap sebagai salah satu tiang fizik dan angkasawan yang tidak tergoyahkan. Ia tidak begitu penting dari apa sebenarnya untuk bermula - dari tanah, air, udara atau jet gas, seperti dalam kes enjin roket.

Eksperimen pemikiran yang terkenal: bayangkan seorang angkasawan pergi ke angkasa lepas, tetapi kabel yang menghubungkannya dengan kapal angkasa tiba-tiba putus dan orang itu mula terbang perlahan-lahan. Apa yang dia ada hanyalah kotak peralatan. Apakah tindakannya? Jawapan yang betul: dia perlu membuang alatan dari kapal. Mengikut undang-undang pemuliharaan momentum, orang itu akan dibuang dari instrumen dengan kekuatan yang sama persis dengan instrumen dari orang itu, jadi dia akan beransur-ansur bergerak ke arah kapal. Ini adalah tujahan jet - satu-satunya cara yang mungkin untuk bergerak di ruang kosong. Benar, EmDrive, seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, mempunyai beberapa peluang untuk menyangkal kenyataan yang tidak tergoyahkan ini.

Pencipta enjin ini ialah jurutera British Roger Shaer, yang mengasaskan syarikatnya sendiri Satellite Propulsion Research pada tahun 2001. Reka bentuk EmDrive agak mewah dan berbentuk baldi logam, dimeterai pada kedua-dua hujungnya. Di dalam baldi ini terdapat magnetron yang memancarkan gelombang elektromagnet - sama seperti dalam gelombang mikro konvensional. Dan ternyata cukup untuk mencipta tujahan yang sangat kecil, tetapi agak ketara.

Penulis sendiri menerangkan operasi enjinnya melalui perbezaan tekanan sinaran elektromagnet pada hujung "baldi" yang berbeza - pada hujung sempit ia kurang daripada pada lebar. Ini mewujudkan tujahan yang diarahkan ke hujung yang sempit. Kemungkinan operasi enjin sedemikian telah dicabar lebih daripada sekali, tetapi dalam semua eksperimen, pemasangan Shaer menunjukkan kehadiran tujahan ke arah yang dimaksudkan.

Penguji yang telah mencuba baldi Schaer termasuk organisasi seperti NASA, Universiti Teknikal Dresden dan Akademi Sains China. Ciptaan itu diuji dalam pelbagai keadaan, termasuk dalam vakum, di mana ia menunjukkan kehadiran tujahan 20 mikronewton.

Ini sangat sedikit berkaitan dengan enjin jet kimia. Tetapi, memandangkan enjin Shaer boleh berfungsi selama yang anda mahu, memandangkan ia tidak memerlukan bekalan bahan api (bateri solar boleh menyediakan magnetron untuk berfungsi), ia berpotensi mampu mempercepatkan kapal angkasa ke kelajuan yang luar biasa, diukur sebagai peratusan daripada kelajuan cahaya.

Untuk membuktikan sepenuhnya prestasi motor, perlu melakukan lebih banyak pengukuran dan menyingkirkan kesan sampingan yang boleh dijana, contohnya, oleh medan magnet luaran. Walau bagaimanapun, penjelasan alternatif yang mungkin untuk tujahan abnormal enjin Shaer sudah dikemukakan, yang, secara amnya, melanggar undang-undang fizik biasa.

Sebagai contoh, versi dikemukakan bahawa enjin boleh mencipta tujahan kerana interaksinya dengan vakum fizikal, yang pada tahap kuantum mempunyai tenaga bukan sifar dan dipenuhi dengan zarah asas maya yang sentiasa muncul dan hilang. Siapa yang akan benar pada akhirnya - pengarang teori ini, Shaer sendiri atau skeptik lain - kita akan mengetahui dalam masa terdekat.

Layar solar

Seperti yang dinyatakan di atas, sinaran elektromagnet memberikan tekanan. Ini bermakna bahawa secara teori ia boleh ditukar menjadi pergerakan - contohnya, dengan bantuan layar. Sama seperti kapal abad yang lalu menangkap angin dalam layar mereka, kapal angkasa masa depan akan menangkap cahaya matahari atau cahaya bintang lain dalam layar mereka.

Masalahnya, bagaimanapun, ialah tekanan cahaya adalah sangat kecil dan berkurangan dengan peningkatan jarak dari sumber. Oleh itu, untuk menjadi berkesan, layar seperti itu mestilah sangat ringan dalam berat dan sangat luas. Dan ini meningkatkan risiko kemusnahan keseluruhan struktur apabila ia bertemu dengan asteroid atau objek lain.

Percubaan untuk membina dan melancarkan kapal layar solar ke angkasa telah berlaku - pada tahun 1993, Rusia menguji layar solar pada kapal angkasa Progress, dan pada tahun 2010, Jepun menjalankan ujian yang berjaya dalam perjalanan ke Venus. Tetapi tiada kapal yang pernah menggunakan layar sebagai sumber pecutan utamanya. Satu lagi projek, layar elektrik, kelihatan lebih menjanjikan dalam hal ini.

Layar elektrik

Matahari memancarkan bukan sahaja foton, tetapi juga zarah bahan bercas elektrik: elektron, proton dan ion. Kesemuanya membentuk apa yang dipanggil angin suria, yang membawa jauh dari permukaan matahari kira-kira satu juta tan jirim setiap saat.

Angin suria merebak ke berbilion kilometer dan bertanggungjawab untuk beberapa fenomena semula jadi di planet kita: ribut geomagnet dan cahaya utara. Bumi dilindungi daripada angin suria oleh medan magnetnya sendiri.

Angin suria, seperti angin udara, cukup sesuai untuk perjalanan, anda hanya perlu membuatnya bertiup di layar. Projek layar elektrik, yang dicipta pada tahun 2006 oleh saintis Finland Pekka Janhunen, secara luaran mempunyai sedikit persamaan dengan yang solar. Enjin ini terdiri daripada beberapa kabel panjang dan nipis, serupa dengan jejari roda tanpa rim.

Terima kasih kepada senapang elektron yang memancarkan terhadap arah perjalanan, kabel ini memperoleh potensi bercas positif. Oleh kerana jisim elektron adalah kira-kira 1800 kali kurang daripada jisim proton, tujahan yang dicipta oleh elektron tidak akan memainkan peranan asas. Elektron angin suria tidak penting untuk layar sedemikian. Tetapi zarah bercas positif - proton dan sinaran alfa - akan ditolak dari tali, dengan itu mewujudkan tujahan jet.

Walaupun tujahan ini akan menjadi kira-kira 200 kali lebih rendah daripada layar solar, Agensi Angkasa Eropah berminat. Hakikatnya adalah bahawa layar elektrik adalah lebih mudah untuk mereka bentuk, mengeluarkan, menggunakan dan beroperasi di angkasa. Di samping itu, menggunakan graviti, layar juga membolehkan anda mengembara ke sumber angin bintang, dan bukan hanya jauh darinya. Dan oleh kerana luas permukaan layar sedemikian jauh lebih kecil daripada layar suria, ia lebih kurang terdedah kepada asteroid dan serpihan angkasa lepas. Mungkin kita akan melihat kapal eksperimen pertama pada layar elektrik dalam beberapa tahun akan datang.

Enjin ion

Aliran zarah bercas bahan, iaitu ion, dipancarkan bukan sahaja oleh bintang. Gas terion juga boleh dicipta secara buatan. Biasanya, zarah gas adalah neutral secara elektrik, tetapi apabila atom atau molekulnya kehilangan elektron, ia bertukar menjadi ion. Dalam jumlah jisimnya, gas sedemikian masih tidak mempunyai cas elektrik, tetapi zarah individunya menjadi bercas, yang bermaksud ia boleh bergerak dalam medan magnet.

Dalam enjin ion, gas lengai (biasanya xenon) diionkan oleh aliran elektron bertenaga tinggi. Mereka mengetuk elektron daripada atom, dan mereka memperoleh cas positif. Selanjutnya, ion yang terhasil dipercepatkan dalam medan elektrostatik ke kelajuan tertib 200 km / s, iaitu 50 kali lebih besar daripada kadar aliran keluar gas dari enjin jet kimia. Namun begitu, pendorong ion moden mempunyai daya tujah yang sangat rendah - kira-kira 50-100 millinewtons. Enjin sedemikian tidak akan dapat bergerak dari meja. Tetapi dia mempunyai kelebihan yang serius.

Impuls spesifik yang besar boleh mengurangkan penggunaan bahan api dalam enjin dengan ketara. Tenaga yang diperoleh daripada bateri solar digunakan untuk mengionkan gas, jadi enjin ion boleh bekerja untuk masa yang sangat lama - sehingga tiga tahun tanpa gangguan. Untuk tempoh sedemikian, dia akan mempunyai masa untuk mempercepatkan kapal angkasa ke kelajuan yang tidak pernah diimpikan oleh enjin kimia.

Enjin ion telah berulang kali membajak keluasan sistem suria sebagai sebahagian daripada pelbagai misi, tetapi biasanya sebagai tambahan, dan bukan yang utama. Hari ini, sebagai alternatif yang mungkin kepada penujah ion, mereka semakin bercakap tentang penujah plasma.

Enjin plasma

Sekiranya tahap pengionan atom menjadi tinggi (kira-kira 99%), maka keadaan agregat bahan tersebut dipanggil plasma. Keadaan plasma boleh dicapai hanya pada suhu tinggi, oleh itu, gas terion dipanaskan sehingga beberapa juta darjah dalam enjin plasma. Pemanasan dijalankan menggunakan sumber tenaga luaran - panel solar atau, lebih realistik, reaktor nuklear kecil.

Plasma panas kemudiannya dikeluarkan melalui muncung roket, menghasilkan tujahan berpuluh kali ganda lebih besar daripada tujahan ion. Satu contoh enjin plasma ialah projek VASIMR, yang telah dibangunkan sejak 70-an abad yang lalu. Tidak seperti pendorong ion, pendorong plasma belum lagi diuji di angkasa, tetapi harapan besar diletakkan pada mereka. Ia adalah enjin plasma VASIMR yang merupakan salah satu calon utama untuk penerbangan berawak ke Marikh.

Enjin gabungan

Orang ramai telah cuba menjinakkan tenaga gabungan termonuklear sejak pertengahan abad kedua puluh, tetapi setakat ini mereka tidak dapat melakukan ini. Namun begitu, pelakuran termonuklear terkawal masih sangat menarik, kerana ia merupakan sumber tenaga besar yang diperoleh daripada bahan api yang sangat murah - isotop helium dan hidrogen.

Pada masa ini, terdapat beberapa projek untuk reka bentuk enjin jet pada tenaga gabungan termonuklear. Yang paling menjanjikan daripada mereka dianggap sebagai model berdasarkan reaktor dengan kurungan plasma magnetik. Reaktor gabungan dalam enjin sedemikian akan menjadi kebuk silinder bocor sepanjang 100-300 meter dan diameter 1-3 meter. Ruang mesti dibekalkan dengan bahan api dalam bentuk plasma suhu tinggi, yang, pada tekanan yang mencukupi, memasuki tindak balas pelakuran nuklear. Gegelung sistem magnet yang terletak di sekeliling ruang harus menghalang plasma ini daripada menghubungi peralatan.

Zon tindak balas termonuklear terletak di sepanjang paksi silinder sedemikian. Dengan bantuan medan magnet, plasma yang sangat panas mengalir melalui muncung reaktor, menghasilkan tujahan yang besar, berkali ganda lebih besar daripada enjin kimia.

Enjin antimateri

Semua jirim di sekeliling kita terdiri daripada fermion - zarah asas dengan putaran separuh integer. Ini adalah, sebagai contoh, kuark yang membentuk proton dan neutron dalam nukleus atom, serta elektron. Selain itu, setiap fermion mempunyai antizarah sendiri. Untuk elektron, ini adalah positron, untuk quark - antiquark.

Antizarah mempunyai jisim yang sama dan putaran yang sama seperti "kawan" biasa mereka, berbeza dalam tanda semua parameter kuantum lain. Secara teori, antizarah mampu membentuk antijirim, tetapi setakat ini, antijirim belum direkodkan di mana-mana di Alam Semesta. Untuk sains asas, persoalan besar ialah mengapa ia tidak wujud.

Tetapi di bawah keadaan makmal, anda boleh mendapatkan beberapa antimateri. Sebagai contoh, satu eksperimen telah dijalankan baru-baru ini membandingkan sifat proton dan antiproton yang disimpan dalam perangkap magnet.

Apabila antijirim dan jirim biasa bertemu, satu proses pemusnahan bersama berlaku, disertai dengan letusan tenaga yang sangat besar. Jadi, jika anda mengambil satu kilogram jirim dan antijirim, maka jumlah tenaga yang dikeluarkan apabila mereka bertemu akan setanding dengan letupan "Tsar Bomb" - bom hidrogen paling berkuasa dalam sejarah umat manusia.

Selain itu, sebahagian besar tenaga akan dibebaskan dalam bentuk foton sinaran elektromagnet. Sehubungan itu, terdapat keinginan untuk menggunakan tenaga ini untuk perjalanan ruang angkasa dengan mencipta enjin foton, serupa dengan layar solar, hanya dalam kes ini cahaya akan dijana oleh sumber dalaman.

Tetapi untuk menggunakan sinaran secara berkesan dalam enjin jet, adalah perlu untuk menyelesaikan masalah mencipta "cermin" yang akan dapat mencerminkan foton ini. Lagipun, kapal itu entah bagaimana mesti menolak untuk mencipta tujahan.

Tiada bahan moden tidak dapat menahan sinaran yang dilahirkan sekiranya letupan sedemikian dan akan menyejat serta-merta. Dalam novel fiksyen sains mereka, saudara Strugatsky menyelesaikan masalah ini dengan mencipta "reflektor mutlak". Dalam kehidupan sebenar, tiada perkara seperti ini belum dilakukan. Tugas ini, serta isu mencipta sejumlah besar antijirim dan penyimpanan jangka panjangnya, adalah soal fizik masa hadapan.

Peringkat pertama ialah penafian

Pakar Jerman dalam bidang roket, Robert Schmucker, menganggap kenyataan V. Putin itu tidak masuk akal sama sekali. "Saya tidak dapat membayangkan bahawa Rusia boleh mencipta reaktor terbang kecil," kata pakar itu dalam temu bual dengan Deutsche Welle.

Mereka boleh, Herr Schmucker. Cuba bayangkan.

Satelit domestik pertama dengan loji tenaga nuklear (Kosmos-367) telah dilancarkan dari Baikonur pada tahun 1970. 37 pemasangan bahan api reaktor BES-5 Buk bersaiz kecil, mengandungi 30 kg uranium, pada suhu dalam litar utama 700 ° C dan pelepasan haba 100 kW, menyediakan kuasa elektrik pemasangan 3 kW. Jisim reaktor kurang daripada satu tan, anggaran masa operasi ialah 120-130 hari.

Pakar akan menyatakan keraguan: kuasa "bateri" nuklear ini terlalu rendah ... Tetapi! Anda lihat pada tarikh: ia adalah setengah abad yang lalu.

Kecekapan rendah adalah akibat daripada penukaran termionik. Untuk bentuk penghantaran tenaga yang lain, penunjuk adalah lebih tinggi, contohnya, untuk loji kuasa nuklear, nilai kecekapan adalah dalam julat 32-38%. Dalam pengertian ini, kuasa terma reaktor "angkasa" sangat diminati. 100 kW adalah tuntutan yang serius untuk menang.

Perlu diingatkan bahawa BES-5 Buk bukan milik keluarga RTG. Penjana termoelektrik radioisotop menukarkan tenaga pereputan semula jadi atom unsur radioaktif dan mempunyai kuasa yang boleh diabaikan. Pada masa yang sama, Buk adalah reaktor sebenar dengan tindak balas rantai terkawal.

Generasi seterusnya reaktor bersaiz kecil Soviet, yang muncul pada akhir 1980-an, adalah lebih kecil dan lebih cekap tenaga. Ini adalah "Topaz" yang unik: berbanding dengan "Buk", jumlah uranium dalam reaktor dikurangkan sebanyak tiga kali (kepada 11.5 kg). Kuasa terma meningkat sebanyak 50% dan berjumlah 150 kW, masa operasi berterusan mencapai 11 bulan (reaktor jenis ini dipasang di atas satelit peninjau Kosmos-1867).


Reaktor angkasa nuklear adalah bentuk kematian luar angkasa. Apabila kehilangan kawalan, "bintang jatuh" tidak memenuhi keinginan, tetapi boleh memaafkan "orang yang bertuah" dari dosa mereka.

Pada tahun 1992, dua reaktor Topaz kecil yang tinggal dijual di Amerika Syarikat dengan harga $ 13 juta.

Persoalan utama ialah: adakah kuasa yang mencukupi untuk pemasangan sedemikian digunakan sebagai enjin roket? Dengan melepasi bendalir kerja (udara) melalui teras panas reaktor dan mendapatkan tujahan pada alur keluar mengikut undang-undang pemuliharaan momentum.

Jawapannya adalah tidak. Buk dan Topaz ialah loji kuasa nuklear padat. Cara lain diperlukan untuk mencipta NRM. Tetapi trend umum boleh dilihat dengan mata kasar. RFN padat telah lama dicipta dan wujud dalam amalan.

Apakah kuasa yang perlu dimiliki oleh loji janakuasa nuklear untuk digunakan sebagai enjin pelayaran peluru berpandu pelayaran yang serupa dengan saiz Kh-101?

Tidak dapat mencari kerja? Gandakan masa dengan kuasa!
(Koleksi petua universal.)

Mencari kuasa juga tidak sukar. N = F × V.

Menurut data rasmi, peluru berpandu jelajah X-101, serta KR dari keluarga "Caliber", dilengkapi dengan enjin turbojet-50 jangka pendek, yang menghasilkan daya tujahan 450 kgf (≈ 4400 N). Kelajuan pelayaran peluru berpandu jelajah - 0.8M, atau 270 m / s. Kecekapan reka bentuk yang ideal bagi enjin turbojet by-pass ialah 30%.

Dalam kes ini, kuasa enjin peluru berpandu pelayaran yang diperlukan hanya 25 kali lebih tinggi daripada kuasa terma reaktor siri Topaz.

Walaupun keraguan pakar Jerman, penciptaan enjin roket turbojet (atau ramjet) nuklear adalah tugas realistik yang memenuhi keperluan zaman kita.

Roket dari neraka

"Ini semua satu kejutan - peluru berpandu jelajah berkuasa nuklear," kata Douglas Barry, felo kanan di Institut Kajian Strategik Antarabangsa di London. "Idea ini bukan baru, ia telah diperkatakan pada tahun 60-an, tetapi ia menghadapi banyak halangan."

Ini bukan sahaja diperkatakan. Pada ujian pada tahun 1964, enjin ramjet nuklear "Tori-IIS" membangunkan tujahan 16 tan dengan kuasa terma reaktor 513 MW. Mensimulasikan penerbangan supersonik, pemasangan itu menggunakan 450 tan udara termampat dalam masa lima minit. Reaktor direka bentuk untuk menjadi sangat "panas" - suhu operasi dalam teras mencapai 1600 ° C. Reka bentuk mempunyai toleransi yang sangat sempit: di beberapa kawasan suhu yang dibenarkan hanya 150-200 ° C lebih rendah daripada suhu di mana unsur roket cair dan runtuh.

Adakah penunjuk ini mencukupi untuk penggunaan enjin jet nuklear sebagai enjin dalam amalan? Jawapannya jelas.

Enjin ramjet nuklear membangunkan lebih banyak (!) Teras daripada enjin turbo-ramjet pesawat peninjau tiga penerbangan SR-71 "Blackbird".


"Polygon-401", ujian ramjet nuklear

Pemasangan eksperimen "Tory-IIA" dan "-IIC" - prototaip enjin nuklear peluru berpandu jelajah SLAM.

Ciptaan jahat, mampu, mengikut pengiraan, menembusi 160,000 km ruang pada ketinggian minimum dengan kelajuan 3M. Secara harfiah "memotong" semua orang yang bertemu di laluan sedihnya dengan gelombang kejutan dan gulung gemuruh 162 dB (nilai maut untuk manusia).

Reaktor pesawat tempur tidak mempunyai sebarang perlindungan biologi. Gegendang telinga pecah selepas penerbangan SLAM kelihatan seperti keadaan yang tidak penting dengan latar belakang pelepasan radioaktif daripada muncung roket. Raksasa terbang itu meninggalkan jejak selebar lebih satu kilometer dengan dos sinaran 200-300 rad. Dalam satu jam penerbangan, SLAM dianggarkan mencemari 1,800 batu persegi sinaran maut.

Mengikut pengiraan, panjang pesawat itu boleh mencecah 26 meter. Berat pelancaran ialah 27 tan. Beban tempur - caj termonuklear, yang terpaksa dijatuhkan secara berurutan di beberapa bandar Soviet, di sepanjang laluan penerbangan roket itu. Selepas menyelesaikan tugas utama, SLAM sepatutnya mengelilingi wilayah USSR selama beberapa hari lagi, mencemarkan segala-galanya dengan pelepasan radioaktif.

Mungkin yang paling mematikan daripada semua yang cuba dicipta oleh manusia. Nasib baik, ia tidak sampai ke pelancaran sebenar.

Projek itu, bernama kod Pluto, telah dibatalkan pada 1 Julai 1964. Pada masa yang sama, menurut salah seorang pemaju SLAM, J. Craven, tiada seorang pun daripada kepimpinan tentera dan politik AS yang menyesali keputusan itu.

Sebab penolakan "peluru berpandu nuklear terbang rendah" adalah pembangunan peluru berpandu balistik antara benua. Mampu menyebabkan kerosakan yang diperlukan dalam masa yang singkat dengan risiko yang tiada tandingan untuk tentera itu sendiri. Seperti yang dinyatakan oleh pengarang penerbitan dalam majalah Air & Space: ICBM, sekurang-kurangnya, tidak membunuh semua orang yang berada berhampiran pelancar.

Masih tidak diketahui siapa, di mana dan bagaimana merancang untuk menjalankan ujian iblis neraka. Dan siapa yang akan menjawab jika SLAM tersasar dan terbang ke Los Angeles. Salah satu cadangan gila adalah untuk mengikat roket ke kabel dan memandu dalam bulatan di atas kawasan yang tidak berpenghuni. Nevada. Walau bagaimanapun, persoalan lain segera timbul: apa yang perlu dilakukan dengan roket apabila sisa bahan api yang terakhir terbakar di dalam reaktor? Tempat "tanah" SLAM tidak akan didekati selama berabad-abad.

Hidup atau mati. Pilihan terakhir

Tidak seperti "Pluto" mistik dari tahun 1950-an, projek peluru berpandu nuklear moden, disuarakan oleh V. Putin, menawarkan penciptaan cara yang berkesan untuk menembusi sistem pertahanan peluru berpandu Amerika. Cara pemusnahan bersama yang terjamin adalah kriteria paling penting untuk pencegahan nuklear.

Transformasi "triad nuklear" klasik menjadi "pentagram" yang jahat - dengan kemasukan kenderaan penghantaran generasi baru (peluru berpandu jelajah nuklear jarak tidak terhad dan torpedo nuklear strategik "status-6"), ditambah dengan pemodenan ICBM kepala peledak (manuver "Vanguard") adalah tindak balas yang munasabah terhadap kemunculan ancaman baru. Dasar pertahanan peluru berpandu Washington meninggalkan Moscow tiada pilihan lain.

“Anda sedang membangunkan sistem antipeluru berpandu anda. Julat anti-peluru berpandu semakin meningkat, ketepatan semakin meningkat, dan senjata ini sedang dipertingkatkan. Oleh itu, kita perlu bertindak balas dengan secukupnya untuk ini supaya kita dapat mengatasi sistem bukan sahaja hari ini, tetapi juga esok, apabila anda mempunyai senjata baru.


V. Putin dalam temu bual dengan NBC.

Butiran yang didedahkan tentang eksperimen pada program SLAM / Pluto dengan meyakinkan membuktikan bahawa penciptaan peluru berpandu jelajah nuklear adalah mungkin (secara teknikal boleh dilaksanakan) enam dekad yang lalu. Teknologi moden membolehkan anda membawa idea ke tahap teknikal yang baharu.

Pedang berkarat dengan janji

Walaupun banyak fakta yang jelas menjelaskan sebab-sebab kemunculan "senjata super presiden" dan menghilangkan sebarang keraguan tentang "kemustahilan" mewujudkan sistem sedemikian, terdapat ramai yang ragu-ragu di Rusia, dan juga di luar negara. "Semua senjata ini hanyalah alat perang maklumat." Dan kemudian - pelbagai cadangan.

Mungkin, seseorang tidak sepatutnya mengambil serius "pakar" karikatur seperti I. Moiseev. Ketua Institut Dasar Angkasa (?), Siapa memberitahu The Insider: “Anda tidak boleh meletakkan enjin nuklear pada peluru berpandu jelajah. Dan tidak ada enjin sedemikian ".

Percubaan untuk "mendedahkan" kenyataan presiden sedang dibuat pada tahap analisis yang lebih serius. "Penyiasatan" sebegini segera popular di kalangan orang awam yang berfikiran liberal. Skeptis membuat hujah berikut.

Semua kompleks yang dibunyikan merujuk kepada senjata rahsia strategik, yang kewujudannya tidak mungkin untuk disahkan atau dinafikan. (Mesej kepada Perhimpunan Persekutuan sendiri menunjukkan grafik komputer dan rakaman pelancaran yang tidak dapat dibezakan daripada ujian jenis peluru berpandu jelajah yang lain.) Pada masa yang sama, tiada siapa yang bercakap, sebagai contoh, mengenai penciptaan dron serangan berat atau kelas pemusnah kapal perang. Senjata yang tidak lama lagi perlu ditunjukkan dengan jelas kepada seluruh dunia.

Menurut beberapa "pemberi maklumat", konteks mesej yang sangat strategik dan "rahsia" mungkin menunjukkan sifatnya yang tidak masuk akal. Nah, jika ini adalah hujah utama, maka apakah pertikaian dengan mereka ini?

Terdapat juga sudut pandangan lain. Yang mengejutkan tentang peluru berpandu nuklear dan kapal selam 100-nod tanpa pemandu dibuat dengan latar belakang masalah jelas kompleks industri ketenteraan, yang dihadapi dalam pelaksanaan projek senjata "tradisional" yang lebih mudah. Tuntutan mengenai peluru berpandu yang telah melepasi semua senjata yang sedia ada sekali gus bertentangan dengan situasi yang terkenal dengan roket. Skeptis menyebut sebagai contoh kegagalan besar semasa pelancaran Bulava atau penciptaan kenderaan pelancar Angara yang mengambil masa dua dekad. Ia sendiri bermula pada tahun 1995; bercakap pada November 2017, Timbalan Perdana Menteri D. Rogozin berjanji untuk menyambung semula pelancaran Angara dari kosmodrom Vostochny hanya pada ... 2021.

Dan, dengan cara ini, mengapa "Zirkon", sensasi tentera laut utama tahun sebelumnya, dibiarkan tanpa perhatian? Peluru berpandu hipersonik yang mampu membatalkan semua konsep tempur tentera laut sedia ada.

Berita mengenai ketibaan sistem laser dalam tentera menarik perhatian pengeluar pemasangan laser. Model senjata tenaga terarah sedia ada dicipta berdasarkan penyelidikan dan pembangunan peralatan berteknologi tinggi yang meluas untuk pasaran awam. Sebagai contoh, pemasangan bawaan kapal Amerika AN / SEQ-3 Laws mewakili "pek" enam laser kimpalan dengan jumlah kuasa 33 kW.

Pengumuman penciptaan laser tempur yang sangat berkuasa berbeza dengan latar belakang industri laser yang sangat lemah: Rusia bukanlah antara pengeluar peralatan laser terbesar di dunia (Coherent, IPG Photonics, atau Han "Laser Technology) China. Oleh itu, kemunculan mendadak senjata laser berkuasa tinggi menimbulkan minat yang tulen di kalangan pakar. ...

Selalu ada lebih banyak soalan daripada jawapan. Syaitan berada dalam perkara kecil, tetapi sumber rasmi memberikan idea yang sangat kecil tentang senjata terkini. Selalunya tidak jelas sama ada sistem itu sudah sedia untuk diterima pakai, atau pembangunannya berada pada tahap tertentu. Preseden terkenal yang berkaitan dengan penciptaan senjata sedemikian pada masa lalu menunjukkan bahawa masalah yang timbul dalam kes ini tidak dapat diselesaikan dengan menjentik jari. Peminat inovasi teknikal bimbang tentang pilihan tempat untuk menguji pelancar peluru berpandu berkuasa nuklear. Atau kaedah komunikasi dengan drone bawah air "Status-6" (masalah asas: komunikasi radio tidak berfungsi di bawah air, semasa sesi komunikasi kapal selam terpaksa naik ke permukaan). Menarik untuk mendengar penjelasan tentang cara menggunakannya: berbanding dengan ICBM dan SLBM tradisional, yang boleh memulakan dan menamatkan peperangan dalam masa sejam, Status-6 akan mengambil masa beberapa hari untuk sampai ke pantai AS. Apabila tiada orang lain di sana!

Pertempuran terakhir telah berakhir.
Adakah sesiapa yang hidup?
Sebagai tindak balas - hanya lolongan angin ...

Menggunakan bahan:
Majalah Udara & Angkasa Lepas (April-Mei 1990)
The Silent War oleh John Craven

© 2022 skudelnica.ru - Cinta, pengkhianatan, psikologi, perceraian, perasaan, pertengkaran