விண்கலங்களுக்கான அணு இயந்திரங்கள். வெடிப்பு இயந்திரம் - ரஷ்ய இயந்திர கட்டிடத்தின் எதிர்காலம்

மனிதநேயம் எப்போதுமே நட்சத்திரங்களுக்காக பாடுபட்டது, ஆனால் 20 ஆம் நூற்றாண்டில், அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியுடன் மட்டுமே அது காற்றற்ற இடத்தை அடைய முடிந்தது. ஈர்ப்பு சக்தியைக் கடப்பது கடினம், இலக்கை அடைய, விசேஷமான ஒன்றைக் கண்டுபிடிப்பது அவசியம். ராக்கெட் என்ஜின்கள் அத்தகைய போக்குவரத்து வழிமுறையாக பயன்படுத்தப்பட்டன. இப்போது இருப்பதையும், எதிர்காலத்தில் என்ன தோன்றக்கூடும் என்பதையும் நாம் கருத்தில் கொண்டால், மனிதகுலத்திற்கு ஆழமான இடத்திற்கான வாய்ப்புகள் என்ன?

ராக்கெட் இயந்திரம் என்றால் என்ன, என்ன வகைகள் உள்ளன?

ஒரு ராக்கெட் இயந்திரம் ஒரு பொறிமுறையாக புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது, இதில் வேலை செய்யும் திரவமும் செயல்பாட்டிற்கான ஆற்றல் மூலமும் வாகனத்திலேயே அமைந்துள்ளது. பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் பேலோடுகளைத் தொடங்குவதற்கான ஒரே வழி இது, மேலும் காற்று இல்லாத இடத்திலும் செயல்பட முடியும். எரிபொருளின் சாத்தியமான ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதில் முக்கிய பங்கு செய்யப்படுகிறது, இது ஜெட் ஸ்ட்ரீம் வடிவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆற்றல் மூல வகையின் அடிப்படையில், ரசாயன, அணு மற்றும் மின்சார ராக்கெட் இயந்திரங்கள் வேறுபடுகின்றன.

குறிப்பிட்ட தூண்டுதலின் (அல்லது உந்துதல்) கருத்து செயல்திறனின் சிறப்பியல்புகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது: உழைக்கும் ஊடகத்தின் வெகுஜன நுகர்வுக்கான வேகத்தின் விகிதம். மீ / வி கணக்கிடப்படுகிறது. ஆனால் ராக்கெட் மோட்டார்கள் குறிப்பிடத்தக்க வேகத்தைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்று அர்த்தமல்ல. அணு மற்றும் மின் வழிமுறைகளைப் பற்றி படிப்பதன் மூலம் இது ஏன் நிகழ்கிறது என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்வீர்கள்.

கெமிக்கல் ராக்கெட் இயந்திரம்

அவை எரிபொருள் மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் நுழையும் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை அடிப்படையில். எதிர்வினையின் போது, \u200b\u200bஎரிப்பு தயாரிப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க வெப்பநிலைக்கு வெப்பமடைகின்றன, அதே நேரத்தில் அவை முனைகளில் விரிவடைந்து முடுக்கிவிடப்படுகின்றன, பின்னர் இயந்திரத்தை விட்டு வெளியேறுகின்றன. அத்தகைய இயந்திரத்தால் உருவாகும் வெப்பம் வேலை செய்யும் திரவத்தை விரிவாக்கப் பயன்படுகிறது, இது ஒரு வாயு வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வகை பொறிமுறையில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன.

திட உந்துசக்தி இயந்திரங்கள் வடிவமைப்பில் எளிமையானவை, உற்பத்தி செய்ய மலிவானவை மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்பு மற்றும் தயாரிப்பு செலவுகள் தேவையில்லை. இது அவற்றின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் பயன்பாட்டில் விரும்பத்தக்க தன்மையை தீர்மானிக்கிறது. ஆனால் அதே நேரத்தில், இந்த வகை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க குறைபாட்டைக் கொண்டுள்ளது - மிக அதிக எரிபொருள் நுகர்வு. இது எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸைசர் கலவையையும் கொண்டுள்ளது. மிகவும் திறமையான, ஆனால் அதே நேரத்தில் சிக்கலானது ஒரு திரவ உந்துசக்தி ராக்கெட் இயந்திரம். அதில், எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸைசர் வெவ்வேறு தொட்டிகளில் உள்ளன மற்றும் அவை முனைக்குள் அளவிடப்படுகின்றன. ஒரு முக்கியமான நன்மை என்னவென்றால், தீவன அளவைக் கட்டுப்படுத்த முடியும், அதன்படி, விண்கலத்தின் வேகம். இத்தகைய ராக்கெட் மோட்டார்கள் குறைந்த குறிப்பிட்ட தூண்டுதலைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை வலுவான உந்துதலை உருவாக்குகின்றன. அவர்களில் அத்தகைய சொத்து இப்போது நடைமுறையில் பிரத்தியேகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதற்கு வழிவகுத்தது.

அணு ராக்கெட் இயந்திரம்

நவீன இயக்க அமைப்புகளுக்கான அனலாக்ஸில் இதுவும் ஒன்றாகும். ஒரு அணு ராக்கெட் இயந்திரத்தில், கதிரியக்கச் சிதைவு அல்லது தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவின் போது வெளியாகும் ஆற்றலால் வேலை செய்யும் திரவம் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய வழிமுறைகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க குறிப்பிட்ட தூண்டுதலை அடைய அனுமதிக்கின்றன. அவற்றின் மொத்த உந்துதல் ரசாயன இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடத்தக்கது. ஆனால் எத்தனை வகையான அணுசக்தி வழிமுறைகள் உள்ளன? மொத்தம் 3:

1. ரேடியோஐசோடோப்.
2. அணு.
3. தெர்மோனியூக்ளியர்.

கதிர்வீச்சு மாசுபாட்டின் காரணமாக பூமியின் வளிமண்டலத்தில் அணு ராக்கெட் இயந்திரங்களின் பயன்பாடு மிகவும் சிக்கலானது. இந்த சிக்கலுக்கு ஒரு சாத்தியமான தீர்வு வாயு கட்ட வகையாக இருக்கும்.

மின்சார ராக்கெட் இயந்திரம்

இந்த வகை எதிர்காலத்தில் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டிற்கான மிகப்பெரிய ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. எலக்ட்ரிக் ராக்கெட் மோட்டார்கள் நம்பிக்கைக்குரியவை. எனவே, அவற்றின் குறிப்பிட்ட உந்துவிசை வினாடிக்கு 210 கி.மீ. 3 வகையான இயந்திரங்கள் உள்ளன:

1. மின் வெப்ப.
2. எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் (அயன் ராக்கெட் இயந்திரம், எடுத்துக்காட்டாக).
3. மின்காந்த.

ஒரு அம்சம் (இது ஒரு நன்மை மற்றும் தீமை என்று நாம் கூறலாம்) குறிப்பிட்ட தூண்டுதலின் அதிகரிப்புடன், குறைந்த எரிபொருள் தேவைப்படுகிறது, ஆனால் அதிக ஆற்றல். இந்த கண்ணோட்டத்தில், வாயுவில் இயங்கும் அயன் ராக்கெட் இயந்திரம் நல்ல வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நேரத்தில், சுற்றுப்பாதை நிலையங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களின் பாதையை சரிசெய்ய இது நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. விண்வெளியில் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்சார ஆதாரங்கள், அத்துடன் 100 கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமான உயரத்தில் செயல்திறன் தொடர்பான சிக்கல்கள், இதுவரை அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு தடையாக உள்ளன. பிளாஸ்மா ராக்கெட் என்ஜின்கள் பயன்பாட்டிற்கு பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, இதில் வேலை செய்யும் திரவம் பிளாஸ்மா நிலையைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இதுவரை சோதனை நிலையில் மட்டுமே.

நவீன ராக்கெட் என்ஜின்கள் தொழில்நுட்பத்தை சுற்றுப்பாதையில் வைப்பதற்கான ஒரு நல்ல வேலையைச் செய்கின்றன, ஆனால் அவை நீண்ட விண்வெளி பயணத்திற்கு முற்றிலும் பொருந்தாது. ஆகையால், ஒரு டஜன் ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, விஞ்ஞானிகள் மாற்று விண்வெளி இயந்திரங்களை உருவாக்கும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளனர், அவை வேகத்தை பதிவு செய்ய கப்பல்களை முடுக்கிவிடக்கூடும். இந்த பகுதியிலிருந்து ஏழு முக்கிய யோசனைகளைப் பார்ப்போம்.

எம் ட்ரைவ்

நகர்த்த, நீங்கள் எதையாவது தள்ள வேண்டும் - இந்த விதி இயற்பியல் மற்றும் விண்வெளி வீரர்களின் அசைக்க முடியாத தூண்களில் ஒன்றாக கருதப்படுகிறது. ராக்கெட் என்ஜின்களைப் போலவே, நிலத்திலிருந்து, நீர், காற்று அல்லது ஒரு ஜெட் வாயுவிலிருந்து - சரியாக என்ன தொடங்குவது என்பது அவ்வளவு முக்கியமல்ல.

நன்கு அறியப்பட்ட சிந்தனை பரிசோதனை: ஒரு விண்வெளி வீரர் விண்வெளியில் சென்றார் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள், ஆனால் அவரை விண்கலத்துடன் இணைக்கும் கேபிள் திடீரென உடைந்து அந்த நபர் மெதுவாக பறக்கத் தொடங்குகிறார். அவரிடம் இருப்பது ஒரு கருவிப்பெட்டி மட்டுமே. அவரது நடவடிக்கைகள் என்ன? சரியான பதில்: அவர் கருவிகளை கப்பலில் இருந்து தூக்கி எறிய வேண்டும். வேகத்தை பாதுகாக்கும் சட்டத்தின்படி, ஒரு நபர் கருவியில் இருந்து ஒரு நபரிடமிருந்து கருவியைப் போலவே அதே சக்தியுடன் தூக்கி எறியப்படுவார், எனவே அவர் படிப்படியாக கப்பலை நோக்கி நகருவார். இது ஜெட் உந்துதல் - வெற்று இடத்தில் செல்ல ஒரே வழி. உண்மை, எம்ட்ரைவ், சோதனைகள் காட்டுவது போல், இந்த அசைக்க முடியாத அறிக்கையை மறுக்க சில வாய்ப்புகள் உள்ளன.

இந்த இயந்திரத்தை உருவாக்கியவர் பிரிட்டிஷ் பொறியியலாளர் ரோஜர் ஷேர் ஆவார், இவர் தனது சொந்த நிறுவனமான சேட்டிலைட் ப்ராபல்ஷன் ரிசர்ச்சை 2001 இல் நிறுவினார். எம்ட்ரைவின் வடிவமைப்பு மிகவும் ஆடம்பரமானது மற்றும் வடிவத்தில் ஒரு உலோக வாளி, இரு முனைகளிலும் சீல் வைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வாளியின் உள்ளே ஒரு காந்த எலக்ட்ரான் உள்ளது, இது ஒரு வழக்கமான நுண்ணலை போலவே மின்காந்த அலைகளையும் வெளியிடுகிறது. இது ஒரு சிறிய, ஆனால் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க உந்துதலை உருவாக்க போதுமானதாக மாறும்.

"வாளியின்" வெவ்வேறு முனைகளில் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தத்தின் வேறுபாட்டின் மூலம் தனது இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டை ஆசிரியரே விளக்குகிறார் - குறுகிய முடிவில் அது பரந்த ஒன்றை விட குறைவாக உள்ளது. இது குறுகிய முடிவை நோக்கி ஒரு உந்துதலை உருவாக்குகிறது. அத்தகைய இயந்திர செயல்பாட்டின் சாத்தியம் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட முறை சவால் செய்யப்பட்டுள்ளது, ஆனால் எல்லா சோதனைகளிலும், ஷேர் நிறுவல் நோக்கம் கொண்ட திசையில் உந்துதல் இருப்பதைக் காட்டுகிறது.

ஷேரின் வாளியை முயற்சித்த பரிசோதனையாளர்களில் நாசா, டிரெஸ்டன் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம் மற்றும் சீன அறிவியல் அகாடமி போன்ற அமைப்புகளும் அடங்கும். கண்டுபிடிப்பு ஒரு வெற்றிடத்தில் உட்பட பல்வேறு நிலைமைகளில் சோதிக்கப்பட்டது, அங்கு 20 மைக்ரோநெட்டன்களின் உந்துதல் இருப்பதைக் காட்டியது.

கெமிக்கல் ஜெட் என்ஜின்களுடன் இது மிகவும் குறைவு. ஆனால், ஷேரின் இயந்திரம் நீங்கள் விரும்பும் வரை வேலை செய்ய முடியும் என்ற உண்மையைப் பொறுத்தவரை, அதற்கு எரிபொருள் வழங்கல் தேவையில்லை என்பதால் (சூரிய மின்கலங்கள் காந்தத்தை வேலைக்கு வழங்க முடியும்), இது விண்கலத்தை மிகப்பெரிய வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்தும் திறன் கொண்டது, இது அளவிடப்படுகிறது ஒளியின் வேகத்தின் சதவீதம்.

இயந்திரத்தின் செயல்திறனை முழுமையாக நிரூபிக்க, இன்னும் பல அளவீடுகளை மேற்கொள்வது மற்றும் உருவாக்கக்கூடிய பக்க விளைவுகளை அகற்றுவது அவசியம், எடுத்துக்காட்டாக, வெளிப்புற காந்தப்புலங்களால். இருப்பினும், ஷேர் இயந்திரத்தின் அசாதாரண உந்துதலுக்கான மாற்று சாத்தியமான விளக்கங்கள் ஏற்கனவே முன்வைக்கப்பட்டுள்ளன, இது பொதுவாக இயற்பியலின் வழக்கமான விதிகளை மீறுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, இயற்பியல் வெற்றிடத்துடனான தொடர்பு காரணமாக இயந்திரம் உந்துதலை உருவாக்க முடியும் என்று பதிப்புகள் முன்வைக்கப்படுகின்றன, இது குவாண்டம் மட்டத்தில் பூஜ்ஜியமற்ற ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தொடர்ந்து வெளிவரும் மற்றும் மறைந்து வரும் மெய்நிகர் அடிப்படை துகள்களால் நிரப்பப்படுகிறது. முடிவில் யார் சரியாக இருப்பார்கள் - இந்த கோட்பாட்டின் ஆசிரியர்கள், ஷேர் அல்லது பிற சந்தேகங்கள், எதிர்காலத்தில் நாம் கண்டுபிடிப்போம்.

சூரிய பயணம்

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மின்காந்த கதிர்வீச்சு அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது. இதன் பொருள் கோட்பாட்டில் அதை இயக்கமாக மாற்ற முடியும் - எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு படகின் உதவியுடன். கடந்த நூற்றாண்டுகளின் கப்பல்கள் தங்கள் படகில் காற்றைப் பிடித்தது போலவே, எதிர்கால விண்கலமும் சூரியனை அல்லது வேறு எந்த நட்சத்திர ஒளியையும் தங்கள் படகில் பிடிக்கும்.

இருப்பினும், சிக்கல் என்னவென்றால், ஒளி அழுத்தம் மிகவும் சிறியது மற்றும் மூலத்திலிருந்து அதிகரிக்கும் தூரத்துடன் குறைகிறது. எனவே, பயனுள்ளதாக இருக்க, அத்தகைய ஒரு படகோட்டம் மிகவும் இலகுரக மற்றும் மிகப் பெரியதாக இருக்க வேண்டும். இது ஒரு சிறுகோள் அல்லது பிற பொருளை எதிர்கொள்ளும்போது முழு கட்டமைப்பையும் அழிக்கும் அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது.

சூரிய பாய்மரக் கப்பல்களை விண்வெளியில் கட்டியெழுப்ப முயற்சிக்கும் முயற்சிகள் ஏற்கனவே நடந்துள்ளன - 1993 இல், ரஷ்யா முன்னேற்ற விண்கலத்தில் ஒரு சூரியப் பயணத்தை சோதித்தது, 2010 இல், ஜப்பான் வீனஸுக்கு செல்லும் வழியில் வெற்றிகரமான சோதனைகளை மேற்கொண்டது. ஆனால் ஒரு கப்பல் கூட இந்த பயணத்தை முடுக்கம் செய்வதற்கான முக்கிய ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தவில்லை. மற்றொரு திட்டம், ஒரு மின்சாரப் பயணம், இந்த விஷயத்தில் சற்று நம்பிக்கைக்குரியதாக தோன்றுகிறது.

மின்சாரப் பயணம்

சூரியன் ஃபோட்டான்களை மட்டுமல்ல, மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களையும் வெளியிடுகிறது: எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் அயனிகள். அவை அனைத்தும் சூரிய காற்று என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இது சூரியனின் மேற்பரப்பில் இருந்து ஒவ்வொரு நொடியும் ஒரு மில்லியன் டன் பொருளை எடுத்துச் செல்கிறது.

சூரியக் காற்று பல பில்லியன் கிலோமீட்டர் பரப்பளவில் பரவுகிறது மற்றும் நமது கிரகத்தில் உள்ள சில இயற்கை நிகழ்வுகளுக்கு காரணமாகும்: புவி காந்த புயல்கள் மற்றும் வடக்கு விளக்குகள். பூமி சூரியக் காற்றிலிருந்து அதன் சொந்த காந்தப்புலத்தால் பாதுகாக்கப்படுகிறது.

சூரியக் காற்று, காற்றுக் காற்றைப் போலவே, பயணத்திற்கும் மிகவும் பொருத்தமானது, நீங்கள் அதை படகில் வீச வேண்டும். ஃபின்னிஷ் விஞ்ஞானி பெக்கா ஜான்ஹுனென் என்பவரால் 2006 ஆம் ஆண்டில் உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரப் படகின் திட்டம், வெளிப்புறமாக சூரியனுடன் ஒன்றும் குறைவாகவே உள்ளது. இந்த இயந்திரம் பல நீளமான, மெல்லிய கேபிள்களைக் கொண்டுள்ளது, இது விளிம்பு இல்லாத சக்கரத்தின் ஸ்போக்குகளைப் போன்றது.

பயணத்தின் திசைக்கு எதிராக வெளிப்படும் எலக்ட்ரான் துப்பாக்கிக்கு நன்றி, இந்த கேபிள்கள் நேர்மறையான சார்ஜ் திறனைப் பெறுகின்றன. எலக்ட்ரானின் நிறை ஒரு புரோட்டானின் வெகுஜனத்தை விட சுமார் 1800 மடங்கு குறைவாக இருப்பதால், எலக்ட்ரான்களால் உருவாக்கப்பட்ட உந்துதல் ஒரு அடிப்படை பாத்திரத்தை வகிக்காது. சூரியக் காற்றின் எலக்ட்ரான்கள் அத்தகைய பயணத்திற்கு முக்கியமல்ல. ஆனால் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் - புரோட்டான்கள் மற்றும் ஆல்பா கதிர்வீச்சு - கயிறுகளிலிருந்து விரட்டப்படும், இதனால் ஜெட் உந்துதல் உருவாகும்.

இந்த உந்துதல் ஒரு சூரியப் பயணத்தை விட 200 மடங்கு குறைவாக இருக்கும் என்றாலும், ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனம் ஆர்வமாக உள்ளது. உண்மை என்னவென்றால், ஒரு விண்வெளியில் வடிவமைக்க, உற்பத்தி செய்ய, வரிசைப்படுத்த மற்றும் இயக்க ஒரு மின்சாரப் பயணம் மிகவும் எளிதானது. கூடுதலாக, ஈர்ப்பு விசையைப் பயன்படுத்தி, நட்சத்திரக் காற்றின் மூலத்திற்கு பயணிக்கவும், அதிலிருந்து மட்டுமல்ல. அத்தகைய ஒரு படகின் பரப்பளவு சூரியப் பயணத்தை விட மிகக் குறைவாக இருப்பதால், இது சிறுகோள்கள் மற்றும் விண்வெளி குப்பைகளுக்கு மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடியது. அடுத்த சில ஆண்டுகளில் மின்சாரப் பயணத்தில் முதல் சோதனைக் கப்பல்களைப் பார்ப்போம்.

அயன் இயந்திரம்

பொருளின் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் ஓட்டம், அதாவது அயனிகள் நட்சத்திரங்களால் மட்டுமல்ல. அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயுவையும் செயற்கையாக உருவாக்க முடியும். பொதுவாக, வாயு துகள்கள் மின்சாரம் நடுநிலையானவை, ஆனால் அதன் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் எலக்ட்ரான்களை இழக்கும்போது அவை அயனிகளாக மாறும். அதன் மொத்த வெகுஜனத்தில், அத்தகைய வாயுவுக்கு இன்னும் மின்சார கட்டணம் இல்லை, ஆனால் அதன் தனிப்பட்ட துகள்கள் சார்ஜ் ஆகின்றன, அதாவது அவை ஒரு காந்தப்புலத்தில் நகர முடியும்.

ஒரு அயன் இயந்திரத்தில், ஒரு மந்த வாயு (பொதுவாக செனான்) உயர் ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களின் நீரோட்டத்தால் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது. அவை அணுக்களிலிருந்து எலக்ட்ரான்களைத் தட்டுகின்றன, மேலும் அவை நேர்மறையான கட்டணத்தைப் பெறுகின்றன. மேலும், இதன் விளைவாக வரும் அயனிகள் ஒரு மின்னியல் புலத்தில் 200 கிமீ / வி வரிசையின் வேகத்திற்கு துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன, இது ரசாயன ஜெட் என்ஜின்களிலிருந்து வெளியேறும் வாயுவை விட 50 மடங்கு அதிகமாகும். ஆயினும்கூட, நவீன அயன் உந்துதல்கள் மிகச் சிறிய உந்துதலைக் கொண்டுள்ளன - சுமார் 50-100 மில்லினெவ்டன்கள். அத்தகைய ஒரு இயந்திரம் கூட அட்டவணையை விட்டு நகர முடியாது. ஆனால் அவருக்கு ஒரு தீவிர பிளஸ் உள்ளது.

பெரிய குறிப்பிட்ட தூண்டுதல் இயந்திரத்தில் எரிபொருள் பயன்பாட்டை கணிசமாகக் குறைக்கும். சூரிய மின்கலங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட ஆற்றல் வாயுவை அயனியாக்கம் செய்யப் பயன்படுகிறது, எனவே அயன் இயந்திரம் மிக நீண்ட நேரம் வேலை செய்ய முடிகிறது - மூன்று ஆண்டுகள் வரை குறுக்கீடு இல்லாமல். அத்தகைய காலத்திற்கு, ரசாயன இயந்திரங்கள் கனவு காணாத வேகத்திற்கு விண்கலத்தை துரிதப்படுத்த அவருக்கு நேரம் கிடைக்கும்.

அயன் என்ஜின்கள் பல்வேறு அமைப்புகளின் ஒரு பகுதியாக சூரிய மண்டலத்தின் பரந்த தன்மையை மீண்டும் மீண்டும் உழுதுள்ளன, ஆனால் பொதுவாக துணை, மற்றும் முக்கியவை அல்ல. இன்று, பிளாஸ்மா என்ஜின்கள் அயன் உந்துதல்களுக்கு மாற்றாக விவாதிக்கப்படுகின்றன.

பிளாஸ்மா இயந்திரம்

அணுக்களின் அயனியாக்கம் அளவு அதிகமாகிவிட்டால் (சுமார் 99%), அத்தகைய மொத்த பொருளின் நிலை பிளாஸ்மா என்று அழைக்கப்படுகிறது. பிளாஸ்மா நிலையை அதிக வெப்பநிலையில் மட்டுமே அடைய முடியும், எனவே, அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயு பிளாஸ்மா இயந்திரங்களில் பல மில்லியன் டிகிரி வரை வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. வெளிப்புற ஆற்றல் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி வெப்பமாக்கல் மேற்கொள்ளப்படுகிறது - சூரிய பேனல்கள் அல்லது, மிகவும் யதார்த்தமாக, ஒரு சிறிய அணு உலை.

சூடான பிளாஸ்மா பின்னர் ராக்கெட் முனை வழியாக வெளியேற்றப்படுகிறது, இது ஒரு அயன் தூண்டுதலை விட பத்து மடங்கு அதிக உந்துதலை உருவாக்குகிறது. பிளாஸ்மா இயந்திரத்தின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு VASIMR திட்டம், இது கடந்த நூற்றாண்டின் 70 களில் இருந்து உருவாகி வருகிறது. அயன் உந்துதல்களைப் போலன்றி, பிளாஸ்மா உந்துதல்கள் இன்னும் விண்வெளியில் சோதிக்கப்படவில்லை, ஆனால் அவற்றில் பெரிய நம்பிக்கைகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. இது VASIMR பிளாஸ்மா இயந்திரமாகும், இது செவ்வாய் கிரகத்திற்கு மனிதர்களுக்கான விமானங்களுக்கான முக்கிய வேட்பாளர்களில் ஒருவராகும்.

வெப்ப அணு இயந்திரம்

இருபதாம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்து மக்கள் தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவின் ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்த முயற்சிக்கின்றனர், ஆனால் இதுவரை அவர்களால் இதைச் செய்ய முடியவில்லை. ஆயினும்கூட, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவு இன்னும் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருக்கிறது, ஏனெனில் இது மிகவும் மலிவான எரிபொருளிலிருந்து பெறப்பட்ட மகத்தான ஆற்றலின் மூலமாகும் - ஹீலியம் மற்றும் ஹைட்ரஜனின் ஐசோடோப்புகள்.

இந்த நேரத்தில் தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவின் ஆற்றலில் ஜெட் என்ஜின் வடிவமைக்க பல திட்டங்கள் உள்ளன. அவற்றில் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியது காந்த பிளாஸ்மா சிறைச்சாலை கொண்ட ஒரு உலை அடிப்படையிலான ஒரு மாதிரியாக கருதப்படுகிறது. அத்தகைய இயந்திரத்தில் ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் உலை 100-300 மீட்டர் நீளமும் 1-3 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட ஒரு சுத்திகரிக்கப்படாத உருளை அறையாக இருக்கும். அறைக்கு உயர் வெப்பநிலை பிளாஸ்மா வடிவத்தில் எரிபொருள் வழங்கப்பட வேண்டும், இது போதுமான அழுத்தத்தில், அணு இணைவு எதிர்வினைக்குள் நுழைகிறது. அறையைச் சுற்றி அமைந்துள்ள காந்த அமைப்பின் சுருள்கள் இந்த பிளாஸ்மாவை சாதனங்களைத் தொடர்பு கொள்ளாமல் இருக்க வேண்டும்.

தெர்மோனியூக்ளியர் எதிர்வினை மண்டலம் அத்தகைய சிலிண்டரின் அச்சில் அமைந்துள்ளது. காந்தப்புலங்களின் உதவியுடன், மிகவும் சூடான பிளாஸ்மா உலை முனை வழியாக பாய்கிறது, இது ஒரு மிகப்பெரிய உந்துதலை உருவாக்குகிறது, இது ரசாயன இயந்திரங்களை விட பல மடங்கு அதிகமாகும்.

ஆன்டிமாட்டர் இயந்திரம்

நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனைத்து விஷயங்களும் ஃபெர்மியன்களைக் கொண்டுள்ளன - அரை-முழு எண் சுழல் கொண்ட அடிப்படை துகள்கள். உதாரணமாக, இவை குவார்க்குகள், அவை அணுக்கருக்களில் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை உருவாக்குகின்றன, அதே போல் எலக்ட்ரான்களும் ஆகும். மேலும், ஒவ்வொரு ஃபெர்மியனுக்கும் அதன் சொந்த ஆண்டிபார்டிகல் உள்ளது. ஒரு எலக்ட்ரானுக்கு, இது ஒரு பாசிட்ரான், ஒரு குவார்க்குக்கு - ஒரு பழங்கால.

ஆண்டிபார்டிகல்ஸ் அவற்றின் வழக்கமான "தோழர்கள்" போலவே ஒரே வெகுஜனத்தையும் அதே சுழலையும் கொண்டிருக்கின்றன, மற்ற எல்லா குவாண்டம் அளவுருக்களின் அடையாளத்திலும் வேறுபடுகின்றன. கோட்பாட்டில், ஆண்டிபார்டிகல்ஸ் ஆண்டிமேட்டரை உருவாக்கும் திறன் கொண்டவை, ஆனால் இதுவரை, ஆன்டிமேட்டர் யுனிவர்ஸில் எங்கும் பதிவு செய்யப்படவில்லை. அடிப்படை அறிவியலைப் பொறுத்தவரை, அது ஏன் இல்லை என்பது பெரிய கேள்வி.

ஆனால் ஆய்வக நிலைமைகளின் கீழ், நீங்கள் சில ஆண்டிமேட்டரைப் பெறலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு காந்த வலையில் சேமித்து வைக்கப்பட்ட புரோட்டான்கள் மற்றும் ஆண்டிபிரோட்டான்களின் பண்புகளை ஒப்பிட்டு சமீபத்தில் ஒரு சோதனை நடத்தப்பட்டது.

ஆன்டிமாட்டர் மற்றும் சாதாரண விஷயம் சந்திக்கும் போது, \u200b\u200bபரஸ்பர நிர்மூலமாக்கல் செயல்முறை நிகழ்கிறது, அதனுடன் மிகப்பெரிய ஆற்றல் வெடிக்கும். ஆகவே, நாம் ஒரு கிலோகிராம் மற்றும் ஆன்டிமாட்டரை எடுத்துக் கொண்டால், அவை சந்திக்கும் போது வெளிப்படும் ஆற்றலின் அளவு "ஜார் வெடிகுண்டு" - மனிதகுல வரலாற்றில் மிக சக்திவாய்ந்த ஹைட்ரஜன் குண்டு வெடிப்போடு ஒப்பிடப்படும்.

மேலும், ஆற்றலின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதி மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஃபோட்டான்கள் வடிவில் வெளியிடப்படும். அதன்படி, சூரிய சக்தியைப் போன்ற ஒரு ஃபோட்டான் இயந்திரத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த ஆற்றலை விண்வெளி பயணத்திற்கு பயன்படுத்த ஆசை உள்ளது, இந்த விஷயத்தில் மட்டுமே ஒளி ஒரு உள் மூலத்தால் உருவாக்கப்படும்.

ஆனால் ஒரு ஜெட் என்ஜினில் கதிர்வீச்சை திறம்பட பயன்படுத்த, இந்த ஃபோட்டான்களை பிரதிபலிக்கக்கூடிய "கண்ணாடியை" உருவாக்கும் சிக்கலை தீர்க்க வேண்டியது அவசியம். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, உந்துதலை உருவாக்க கப்பல் எப்படியாவது தள்ளப்பட வேண்டும்.

எந்தவொரு நவீன பொருளும் அத்தகைய வெடிப்பு ஏற்பட்டால் பிறந்த கதிர்வீச்சைத் தாங்காது, உடனடியாக ஆவியாகிவிடும். அவர்களின் அறிவியல் புனைகதை நாவல்களில், ஸ்ட்ரூகட்ஸ்கி சகோதரர்கள் ஒரு "முழுமையான பிரதிபலிப்பாளரை" உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை தீர்த்தனர். நிஜ வாழ்க்கையில், இதுபோன்ற எதுவும் இதுவரை செய்யப்படவில்லை. இந்த பணி, அத்துடன் ஒரு பெரிய அளவிலான ஆண்டிமேட்டரை உருவாக்குவது மற்றும் அதன் நீண்டகால சேமிப்பகம் ஆகியவை எதிர்கால இயற்பியலுக்கு ஒரு விஷயமாகும்.

அறிமுகம்

இரண்டரை தசாப்தங்கள் அக்டோபர் 4, 1957 இலிருந்து நம்மைப் பிரிக்கின்றன, இது மனிதகுல வரலாற்றை இரண்டு காலங்களாகப் பிரிக்க விதிக்கப்பட்டது: அண்டத்திற்கு முந்தைய மற்றும் அண்ட. இந்த நேரத்தில், ஒரு தலைமுறை பிறந்து வளர்ந்தது, இது விண்வெளி பற்றிய முதன்மை அறிவை ஜூல்ஸ் வெர்னின் நாவலிலிருந்து அல்ல, ஆனால் தந்தி முகவர், தொலைக்காட்சி அறிக்கைகள் மற்றும் நியூஸ்ரீல்களின் கிட்டத்தட்ட தினசரி செய்திகளிலிருந்து பெற்றது. ஆய்வகங்கள், ஆராய்ச்சி மையங்கள், வடிவமைப்பு பணியகங்கள், தொழிற்சாலைகள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளில் உள்ள லட்சக்கணக்கான மக்கள் இன்று ஒரு பட்டம் அல்லது இன்னொரு இடத்திற்கு விண்வெளியில் "ஈடுபட்டுள்ளனர்". இது ஒரு பரபரப்பாக நீண்ட காலமாக நின்றுவிட்டது, ஆனால் அது மிகவும் அவசியமாகிவிட்டது. மனிதர்கள் கொண்ட வாகனங்கள், விண்வெளி தகவல்தொடர்புகள், வானிலை செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் பெரும்பாலும் நம் காலத்தின் முகத்தை வரையறுக்கின்றன.

அதே சமயம், விண்வெளியின் சாலைகள் செங்குத்தானவை என்று அழைக்கப்படுவது ஒன்றும் இல்லை. நாம் விரும்பியபடி எல்லாம் அவற்றில் நடக்காது. கடந்த இரண்டரை தசாப்தங்களாக, விண்வெளி ஆராய்ச்சியின் முன்னுரிமை பணிகளைப் பற்றிய கருத்துக்கள் தீவிரமாக மாறிவிட்டன. அமெச்சூர், அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்களுக்கு மட்டுமல்ல, நிபுணர்களுக்கும் கிட்டத்தட்ட வெளிப்படையானது, விண்வெளியின் வளர்ச்சியின் "முக்கிய" வரி "சந்திரன் - செவ்வாய் - மேலும் எல்லா இடங்களிலும்" சமூகத்தின் தேவைகளையும் திறன்களையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது கணிசமாக மாற்றப்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, செவ்வாய் கிரகத்திற்கு ஒரு மனிதர் விமானம் போன்ற பல திட்டங்கள், விண்வெளி தொழில்நுட்பத்தின் தற்போதைய வளர்ச்சியின் மட்டத்தில் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமான விளிம்பில் தங்களைக் கண்டன, அதே நேரத்தில், இந்த நோக்கங்களுக்காக பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமான செலவுகளுக்கு அப்பால்.

"பிரதான" வழியைப் பின்பற்ற மறுக்கும் உண்மை, விண்வெளி மற்றும் விண்வெளித் தொழில் உணர்ச்சி மற்றும் அரசியல் மட்டுமல்ல, பொருளாதார காரணியாகவும் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாக மாறியுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. முதலீட்டில் கிடைக்கும் வருமானம் முதலீட்டின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை ஈடுசெய்யும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டால் மட்டுமே செலவுகளில் மேலும் அதிகரிப்பு நியாயப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த புதிய கட்டத்தில் விண்வெளி திட்டங்களை பொருளாதார ரீதியில் மீட்டெடுப்பதற்கான தேவை பெரும்பாலும் ஒட்டுமொத்த விண்வெளி வளர்ச்சியின் பாதையை தீர்மானிக்கிறது.

இந்த சிற்றேட்டில், நாளைய விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளின் வளர்ச்சிக்கான வழிகளைக் கற்பனை செய்ய முயற்சிக்கப்படுகிறது. இயற்கையாகவே, விண்வெளி வாகனங்களை உருவாக்குவது போன்ற சிக்கலான மற்றும் கடினமான விஷயத்தில், ஒரே சிக்கலைத் தீர்க்க எப்போதும் ஏராளமான விருப்பங்கள் உள்ளன. கூடுதலாக, தொழில்நுட்ப யோசனைகள் மற்றும் வாய்ப்புகளின் ஆயுதங்கள் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகின்றன, மேலும் பல புதியவை இன்று அறியப்பட்டதை விட ஏதோவொரு வகையில் சிறப்பாக இருக்கலாம். எனவே, 30-50 ஆண்டுகளில் விண்கலத்தில் எந்த வகையான இயந்திரங்கள் பொருத்தப்படும் என்ற கேள்விக்கு தெளிவான பதிலைப் பெற விரும்பும் வாசகர்கள் ஏமாற்றமடையக்கூடும். சிற்றேட்டில் இந்த கேள்விக்கு ஒரு தெளிவான பதில் இல்லை, அது ஒன்றும் சாத்தியமில்லை. இது விண்வெளி இயந்திரங்கள் துறையில் பல பாரம்பரிய மற்றும் புதிய யோசனைகள் மற்றும் திட்டங்களை ஆராய்கிறது, அவற்றின் திறன்கள் மற்றும் அந்த பணிகளுக்கு இணங்குதல், இன்றைய கருத்துக்களின்படி, தொலைதூர எதிர்காலத்தில் மிகவும் பொருத்தமானதாக மாறும்.

விண்வெளி உந்துதலுக்கான வாய்ப்புகளின் பார்வையில், விண்வெளி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியின் முக்கிய திசைகளை நிபந்தனையுடன் நான்கு குழுக்களாக பிரிக்கலாம்.

1. பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து குறைந்த சுற்றுப்பாதைகளுக்கு பெரிய சரக்கு பாய்ச்சல்களை (ஆண்டுக்கு பல்லாயிரக்கணக்கான மற்றும் நூறாயிரக்கணக்கான டன்) அமைப்பு. தற்போது, \u200b\u200bஇந்த சரக்கு பாய்ச்சல்கள் சுமார் 10 மடங்கு குறைவாக உள்ளன. அடிப்படையில் புதிய சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கும் (குறிப்பாக, விண்வெளி தொழில்நுட்ப உற்பத்தி வசதிகள் மற்றும் எரிசக்தி அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கும்), மற்றும் ஆழமான இடத்தில் ஆராய்ச்சியின் தொடர்ச்சியை உறுதி செய்வதற்கும் சரக்கு போக்குவரத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு அவசியம்.

2. பருமனான சரக்குகளை குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் இருந்து உயர் சுற்றுப்பாதைக்கு கொண்டு செல்வது மற்றும் நேர்மாறாக, பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையில் இருந்து சந்திரனுக்கு ஒத்த சரக்குகளை கொண்டு செல்வது. பெரும்பாலான பணிகளுக்கு, விண்கலத்தை குறிப்பு சுற்றுப்பாதையில் செலுத்துவது ஒரு இடைநிலை கட்டமாகும். தகவல்தொடர்பு செயற்கைக்கோள்கள், மேற்கூறிய மின் அமைப்புகள் மற்றும் பல விண்வெளி வாகனங்கள் அதிக சுற்றுப்பாதையில் அமைந்திருக்க வேண்டும். ஆகையால், இன்டர்போர்பிட்டல் விமானங்களுக்கு பொருளாதார வழிமுறைகளின் தேவை அதிகரித்து வருகிறது.

3. விரைவான கிரக விமானங்கள்.

4. சூரிய மண்டலத்திற்கு வெளியே உள்ள விமானங்களுக்கான விண்கலத்தை உருவாக்குதல், அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களுக்கு விண்கலத்தை செலுத்துதல்.

முறைப்படுத்தலின் பொருட்டு, சிற்றேட்டில் கருதப்படும் விண்வெளி இயந்திரங்கள் வழக்கமாக மூன்று குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: 1) தன்னாட்சி, ஆற்றல் மூலமும் வேலை செய்யும் திரவமும் போர்டில் உள்ளன என்பதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன; 2) வெளிப்புற ஆற்றல் மூலங்களைக் கொண்ட உந்துவிசை அமைப்புகள் மற்றும் 3) வெகுஜனத்தின் வெளிப்புற மூலங்களை ஒரு உழைக்கும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்தும் உந்துவிசை அமைப்புகள்.

முதல் குழுவில் திரவ மற்றும் பிற ரசாயன ராக்கெட் என்ஜின்கள், அணு மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்கள், இரண்டாவது - விண்வெளி இயந்திரங்கள், வேலை செய்யும் திரவத்தை விரைவுபடுத்த விண்கலத்திற்கு வெளியே அமைந்துள்ள லேசர்கள் அல்லது மைக்ரோவேவ் ஜெனரேட்டர்களின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே போல் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் இயந்திரங்களும் சூரியன் ஒரு வடிவத்தில் அல்லது இன்னொரு வடிவத்தில். ... இறுதியாக, மூன்றாவது குழுவில் வளிமண்டலம், கிரக ஊடகம், கிரகங்களின் பாறைகள் மற்றும் சிறுகோள்கள் வேலை செய்யும் திரவமாகப் பயன்படுத்தப்படும் இயந்திரங்கள் அடங்கும்.

தன்னியக்க மோட்டார் அமைப்புகள்

தன்னாட்சி உந்துவிசை அமைப்புகளின் சாத்தியங்கள். ராக்கெட் இயந்திரத்தின் பங்கு, சில வகையான ஆற்றலை ராக்கெட்டின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதாகும். ஜெட் உந்துவிசையின் நன்கு அறியப்பட்ட கொள்கைக்கு இணங்க, ஒரு துணை வெகுஜனத்தை நிராகரிப்பதன் மூலம் இந்த மாற்றத்தை உணர முடியும், அதாவது, இயந்திரத்தின் செயல்படும் திரவத்திற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தை அளிப்பதன் மூலம். எனவே, எந்தவொரு உந்துவிசை அமைப்பிலும் ஆற்றல் மூலமும், நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் மூலமும் (இயந்திரத்தின் செயல்படும் உடல்) மற்றும் இயந்திரமும் இருக்க வேண்டும் - மூலத்தின் ஆற்றல் உழைக்கும் உடலின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படும் ஒரு சாதனம்.

சில இயந்திர வடிவமைப்புகளில், ஆற்றல் மூலமும் வேலை செய்யும் திரவமும் இணைக்கப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, திரவ உந்துவிசை ராக்கெட் என்ஜின்களில் (எல்.ஆர்.இ), வேலை செய்யும் திரவத்தின் கூறுகளின் வேதியியல் எதிர்வினை காரணமாக ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. ஆற்றல் மூலமும் வேலை செய்யும் திரவமும் ராக்கெட்டில் அமைந்திருந்தால், அத்தகைய உந்துவிசை அமைப்புகள் தன்னாட்சி என அழைக்கப்படுகின்றன.

ஆற்றல் பாதுகாப்பின் சட்டத்திலிருந்து இது பின்பற்றப்படுகிறது, ராக்கெட்டில் உள்ள குறைந்தபட்ச பங்கு பேலோடின் இயக்க ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் ராக்கெட் ஏவப்படும் போது ஈர்ப்பு மற்றும் காற்று எதிர்ப்பின் சக்தியைக் கடக்க செலவிடப்படும் வேலை பூமியின் மேற்பரப்பு. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு செயற்கை செயற்கைக்கோளை 300 கி.மீ உயரத்தில் ஒரு சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும்போது 1 கிலோ வெகுஜனத்தை செலுத்துவதற்கான செலவு 4.5 · 10 7 ஜே.

எரிசக்தி மூலத்தின் முடுக்கம் தொழிலாளர் செலவுகளும் தேவைப்படுவதால், ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு அதிகபட்ச ஆற்றல் வெளியீட்டைக் கொண்டிருக்கும் அத்தகைய ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துவது விரும்பத்தக்கது. இயந்திரம், மின், காந்த, வேதியியல், அணு - என பலவகையான வடிவங்களில் ஆற்றலை சேமிக்க முடியும். வேதியியல் மற்றும் அணுசக்தி எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்தும் ஆற்றல் மூலங்கள் சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

தற்போது பயன்பாட்டில் உள்ள எதிர்வினைகளுக்கான குறிப்பிட்ட ஆற்றல்கள் மற்றும் நம்பிக்கைக்குரிய எதிர்வினைகள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. ஒன்று.

அட்டவணை 1

பல்வேறு வகையான ராக்கெட் இயந்திரங்களுக்கான ஆற்றல் மூலங்களின் அளவுருக்கள்

அதிலிருந்து, பூமியின் செயற்கைக்கோளை 1 கிலோ வெகுஜனத்துடன் சுற்றுப்பாதையில் செலுத்த, ஒரு ஆக்ஸிஜன்-ஹைட்ரஜன் கலவையின் எதிர்வினையின் போது 3.5 கிலோ எடையுடன் அல்லது அதன் போது போதுமான ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். யுரேனியம் -235 ஐ 0.5 மி.கி. இருப்பினும், ராக்கெட்டில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலை அதன் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவது நடைமுறையில் சாத்தியமற்றது.

முதலாவதாக, சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை உழைக்கும் திரவத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான செயல்திறன் எப்போதும் 100% க்கும் குறைவாக இருப்பதே இதற்குக் காரணம். ஆற்றலின் ஒரு பகுதி (மின்சார மோட்டார்கள் விஷயத்தில், பெரும்பாலானவை) வெப்ப கதிர்வீச்சு வடிவத்தில் விண்வெளியில் பயனற்ற முறையில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன, மற்றொன்று நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் உள் ஆற்றல் வடிவத்தில் எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது (வெப்பம், விலகல் ஆற்றல், போன்றவை). இந்த இழப்புகள் உந்துவிசை அமைப்பின் செயல்திறனால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

இரண்டாவதாக, நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் இயக்க ஆற்றலின் முழு பயன்பாடு அதன் வேகம் எதிர் மற்றும் ராக்கெட்டின் திசைவேகத்திற்கு சமமாக இருந்தால் மட்டுமே சாத்தியமாகும், அதாவது, இந்த நிறை, இயந்திரத்திலிருந்து வெளியேறிய பின், ஏவுதலுடன் தொடர்புடையதாக இருந்தால் ராக்கெட்டின் புள்ளி. வீசப்பட்ட வெகுஜன மற்றும் ராக்கெட்டின் வேகங்களின் முழுமையான மதிப்புகளில் உள்ள வேறுபாட்டால் ஏற்படும் இழப்புகள் உந்துதல் செயல்திறன் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

அத்தி. 1 பல்வேறு ராக்கெட் என்ஜின்களுக்கான ஆற்றல் சமநிலையின் வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. தொடர்புடைய இழப்புகளின் தோராயமான மதிப்புகள் திரவ-உந்துசக்தி இயந்திரத்திற்கும், மின்சார மோட்டருக்கும் (அடைப்புக்குறிக்குள்) வழங்கப்படுகின்றன.

படம். 1. LPRE மற்றும் ERE இல் உள்ள உந்துவிசை அமைப்பின் ஆற்றல் சமநிலை (அடைப்புக்குறிக்குள்)

ராக்கெட்டின் ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்தை துரிதப்படுத்த ராக்கெட் என்ஜின் செலவழித்த வேலை வேகத்தின் சதுரத்தின் பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது, எனவே, இந்த வேலையின் ஒரு நடவடிக்கையாக, ஒரு குறிப்பிட்ட சிறப்பியல்பு வேகத்தை எடுத்துக்கொள்வது வசதியானது - v எக்ஸ். ஈர்ப்பு புலங்கள் இல்லாத நிலையில் ஒரு ராக்கெட்டை வெற்றிடத்தில் முடுக்கிவிடும்போது, \u200b\u200bஇந்த வேகம் ராக்கெட்டின் சொந்த வேகத்துடன் ஒத்துப்போகிறது. அதன்படி, வேலை செய்யும் திரவத்தின் இயந்திரத்தில் முடுக்கம் செய்ய செலவிடப்பட்ட வேலையை அதன் வேகத்தின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம் - ஓட்ட விகிதம் என்று அழைக்கப்படுகிறது v மற்றும்.

இந்த திசைவேகங்களுக்கிடையிலான உறவு, நிலையான வெளிச்செல்லும் வேகத்தில், சியோல்கோவ்ஸ்கி சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது v x \u003d v மற்றும் ln (1 + z), எங்கே z - சியோல்கோவ்ஸ்கி எண், ராக்கெட்டில் சேமிக்கப்படும் உழைக்கும் திரவத்தின் வெகுஜன விகிதத்திற்கு சமமான "வெற்று" ராக்கெட்டின் வெகுஜனத்திற்கு (பேலோட், என்ஜின் மற்றும் கட்டமைப்பின் நிறை உட்பட).

சிறப்பியல்பு வேகம் பொதுவாக ஒரு வேலையைச் செய்யத் தேவையான ஆற்றலின் செலவு காரணமாக தொடர்புடைய வேகங்களின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஈர்ப்பின் கோளத்தை விட்டு வெளியேறுவதற்கான வேகம், சுற்றுப்பாதை வேகம் மற்றும் கிரகத்தின் அணுகுமுறையின் வேகம், இது விமானத்தின் இலக்காக இருந்தால். ஒரு செயற்கை பூமி செயற்கைக்கோளை ஏவுவதற்கு, எடுத்துக்காட்டாக, பண்பு வேகம் 9.5 கிமீ / வி ஆகும், பூமியின் ஈர்ப்பு கோளத்தை விட்டு வெளியேற - 12.5, விண்வெளி விமானங்களுக்கு - 30-50 கிமீ / வி.

சியோல்கோவ்ஸ்கி எண் என்பது ராக்கெட்டின் மிக முக்கியமான பண்பு ஆகும்: கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜனத்திற்கு, இது ராக்கெட்டின் ஏவுதளத்தை தீர்மானிக்கிறது, எனவே அதன் மிகக் குறைந்த மதிப்பு விரும்பத்தக்கது. சியோல்கோவ்ஸ்கி சமன்பாட்டிலிருந்து இது பின்வருமாறு கொடுக்கப்பட்ட சிறப்பியல்பு வேகத்திற்கு, சியோல்கோவ்ஸ்கி எண்ணை வெளிச்செல்லும் வேகத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் மட்டுமே குறைக்க முடியும். எனவே, காலாவதி வேகம் இயந்திரத்தின் முக்கிய பண்புகளில் ஒன்றாகும், மேலும் அதன் அதிகரிப்பு ராக்கெட் இயந்திரங்களை மேம்படுத்துவதற்கான முக்கிய பணியாகும்.

ஒருங்கிணைந்த எரிசக்தி ஆதாரங்கள் மற்றும் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனங்களைக் கொண்ட இயந்திரங்களுக்கான வெளிச்செல்லும் வீதத்தை நிர்ணயிப்பதன் அடிப்படையில், அதன் உள் ஆற்றல் காரணமாக வேலை செய்யும் திரவம் துரிதப்படுத்தப்படும்போது, \u200b\u200bவெளிச்செல்லும் வீதத்தை அதன் உள் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் இயக்க ஆற்றலை சமன் செய்வதன் மூலம் எளிதாக கணக்கிட முடியும். ஆற்றல், இயந்திர செயல்திறனால் பெருக்கப்படுகிறது. மேசை 1 100% க்கு சமமான மோட்டார் செயல்திறனுடன் வெவ்வேறு எதிர்விளைவுகளுடன் தொடர்புடைய ஓட்ட விகிதங்களைக் காட்டுகிறது.

அத்தி. 2 பல்வேறு சியோல்கோவ்ஸ்கி எண்களுக்கான வெளிச்செல்லும் வேகத்தின் சிறப்பியல்பு திசைவேகத்தின் சார்பு வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. அட்டவணையில் உள்ள தரவுகளுடன் இந்த வரைபடத்தின் ஒப்பீட்டிலிருந்து. 1, யுரேனியம் -235 ஐ ராக்கெட் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தி அனைத்து விண்வெளி விமானப் பிரச்சினைகளையும் எளிதில் தீர்க்க முடியும் என்று நாம் முடிவு செய்யலாம், டியூட்டீரியம் மற்றும் ட்ரிடியம் ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடவில்லை. உண்மையில், கிரகங்களுக்கு விமானத்திற்கு 50 கிமீ / வி வேகத்தில் தேவைப்படும் ஒரு சிறப்பியல்பு வேகத்திற்கு, யுரேனியத்தின் பிளவு ஆற்றலுடன் தொடர்புடைய வெளிச்செல்லும் வேகத்தில் சியோல்கோவ்ஸ்கி எண் 5.5 · 10 –3 ஆகும். 1% இன்ஜின் செயல்திறன் இருந்தாலும், யுரேனியம் வெகுஜன விகிதம் ராக்கெட் வெகுஜனத்தின் விகிதம் 0.056 மட்டுமே.

இருப்பினும், அனைத்து யுரேனியம் அணுக்களும் வடிவமைப்பு ஓட்ட விகிதத்தை அடைய இயந்திரத்தில் வினைபுரிய வேண்டும். ஒரு சுய-நீடித்த அணுக்கரு பிளவு எதிர்வினைக்கு முக்கியமான வெகுஜன (யுரேனியத்திற்கு, சுமார் 1 கிலோ) என்று அழைக்கப்படாததை விடக் குறைவான பிசுபிசுப்பான பொருள் தேவைப்படுவதால், 10 13 J இன் மிகப்பெரிய ஆற்றல் இயந்திரத்தில் சுமார் வெளியிடப்படும் 10 -6 கள். இவ்வளவு குறுகிய காலத்தில் ராக்கெட்டின் இயக்க ஆற்றல் மிக அதிக முடுக்கம் மற்றும் அதன் விளைவாக, எந்த ராக்கெட் வடிவமைப்பையும் தாங்க முடியாத அளவுக்கு அதிகமான சுமைகளுக்கு ஒத்திருக்கிறது. கூடுதலாக, எதிர்வினை தயாரிப்புகள் 50 மில்லியனுக்கும் அதிகமான K வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் இயந்திரத்தின் சுவர்களுடனான அவற்றின் தொடர்பு அதன் வெப்ப அழிவுக்கு வழிவகுக்கும்.

படம்: 2. பல்வேறு சியோல்கோவ்ஸ்கி எண்களுக்கான வெளிச்செல்லும் வேகத்தின் சிறப்பியல்பு வேகத்தின் சார்பு

அணு உலைகளில் நிகழும் தாமதமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அணுசக்தி எதிர்வினையின் விஷயத்தில், பிளவுபடுத்தும் துண்டுகள் பதிலளிக்கப்படாத அணுக்களுடன் மோதல்களில் ஆற்றலை இழக்கின்றன, இதன் செறிவு பல ஆர்டர்கள் அதிகமாகும், பொதுவாக, அனைத்து பிசுபிசுப்பான விஷயங்களும் ஆற்றலைப் பெறுகின்றன அணுசக்தி எதிர்வினையின் குறிப்பிட்ட ஆற்றலை விட குறைவாக. பிசுபிசுப்பான பொருளின் வெளிச்செல்லும் வீதத்தை உருவாக்க இந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவது லாபகரமானது, ஏனென்றால் அதிகப்படியான ஆற்றல் பதிலளிக்கப்படாத கருக்களின் உள் ஆற்றலின் வடிவத்தில் இழக்கப்படும், எனவே, இயந்திரத்தின் செயல்திறன் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத அளவிற்கு குறைவாக இருக்கும்.

இந்த கட்டுப்பாடுகள் தொடர்பாக, ராக்கெட் என்ஜின்களில் அணுசக்தி எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்துவது முதன்மையாக ராக்கெட்டில் சேமிக்கப்படும் நடுநிலை வெகுஜனத்திற்கு ஆற்றலை மாற்றுவதை உள்ளடக்குகிறது, அதாவது ஆற்றல் மூலங்களும் திட்டமிடப்பட்ட வெகுஜனங்களும் பிரிக்கப்படுகின்றன.

அத்தகைய இயந்திரங்களுக்கான ஓட்ட விகிதத்திற்கான தேவைகள் மற்றும் வேலை செய்யும் திரவம் ஒரே நேரத்தில் ஆற்றல் மூலமாக இருக்கும் இயந்திரங்களுக்கான பின்வரும் அடிப்படை வேறுபாட்டைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சியோல்கோவ்ஸ்கி சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்பட்ட ஒரு நிலையான வெளிச்செல்லும் வேகத்துடன் விமானத்தின் ஆட்சி உந்துதல் இழப்புகளின் அடிப்படையில் பயனளிக்காது (உந்துதல் செயல்திறன் 100% என்பது பாதையின் அந்த கட்டத்தில் மட்டுமே வெளிச்செல்லும் வேகம் ராக்கெட் வேகத்திற்கு சமமாக இருக்கும்). உண்மையில், படம் இருந்து பின்வருமாறு. 1, ஒரு பொதுவான நிலையான வெளிச்செல்லும் வேகம் (எல்.ஆர்.இ) இயந்திரத்திற்கு, நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜன கணக்குடன் தொடர்புடைய இயக்க ஆற்றல் இழப்புகள் அனைத்து இழப்புகளிலும் பாதிக்கு.

இருப்பினும், ராக்கெட்டின் இயக்கத்தின் சமன்பாடுகளின் பகுப்பாய்விலிருந்து, வேலை செய்யும் திரவத்தின் உள் ஆற்றலை ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்தும் இயந்திரங்களுக்கு, கொடுக்கப்பட்ட இயந்திரத்திற்கான அதிகபட்ச வெளிச்செல்லும் வேகத்தில், சியோல்கோவ்ஸ்கியின் குறைந்தபட்ச மதிப்பு சிறப்பியல்பு வேகத்தின் மதிப்பைப் பொருட்படுத்தாமல் எண் வழங்கப்படுகிறது. மறுபுறம், தனி ஆற்றல் மற்றும் திட்டமிடப்பட்ட வெகுஜனங்களைக் கொண்ட என்ஜின்களில், நிலையான வெளியேற்ற வேகத்துடன் ராக்கெட்டுகளின் முடுக்கம் முறை இனி உகந்ததாக இருக்காது, மேலும் உந்துதல் செயல்திறனின் அதிகரிப்பு ராக்கெட்டின் பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும். இந்த வழக்கில் காலாவதி வேகம் ராக்கெட் வேகத்திற்கு விகிதத்தில் அதிகரிக்க வேண்டும்.

வெளிச்செல்லும் வீதத்தின் குறிப்பிட்ட மதிப்புகளை விவரிக்கும் சார்புநிலைகள் மிகவும் சிக்கலானவை, அவற்றில் நாம் வாழ மாட்டோம். கூடுதலாக, மாறி வெளியேற்ற வேகம் மோட்டார்கள் நடைமுறையில் செயல்படுத்த கடினமாக உள்ளது. எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட சராசரி வெளியேற்ற வேகத்தால் பிரிக்கப்பட்ட எரிசக்தி ஆதாரங்கள் மற்றும் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனங்களுடன் இயந்திரங்களை வகைப்படுத்துவது நல்லது. ராக்கெட்டில் உள்ள குறைந்தபட்ச ஆற்றல் இருப்பு (எடுத்துக்காட்டாக, யுரேனியம் -235 வெகுஜனத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது) ஒரு வெளிச்செல்லும் வேகத்தில் சுமார் 62% சிறப்பியல்பு வேகம் மற்றும் சியோல்கோவ்ஸ்கி எண் 4 க்கு சமம். மற்றும் நேர்மாறாக, என்றால் போர்டில் உள்ள ஆற்றல் இருப்பு மற்றும் சிறப்பியல்பு வேகம் ஆகியவை வழங்கப்படுகின்றன, பின்னர் காலாவதி வேகத்தின் கொடுக்கப்பட்ட உகந்த மதிப்பு ராக்கெட்டின் அதிகபட்ச பேலோடிற்கு ஒத்திருக்கிறது.

இதிலிருந்து இது தனித்தனி ஆற்றல் மற்றும் திட்டமிடப்பட்ட வெகுஜனங்களைக் கொண்ட இயந்திரங்களில், வெளிச்செல்லும் வேகம் ஒரு குறிப்பிட்ட விண்வெளி விமான சிக்கலால் தீர்மானிக்கப்படும் உகந்த மதிப்பை விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது. புதிய எஞ்சின்களை உருவாக்கும்போது வெளியேற்ற வேகத்தை அதிகரிக்கும் விருப்பம் குறித்து மேலே கூறப்பட்ட கூற்றுக்கு இந்த நிலை முரண்படவில்லை, ஏனெனில் தற்போதுள்ள இயந்திர சுற்றுகளில் உள்ள பெரும்பாலான சிக்கல்களுக்கு, உகந்த வெளியேற்ற வேகம் இன்னும் அடையப்படவில்லை.

சில சந்தர்ப்பங்களில், வேலை செய்யும் திரவத்தின் உள் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் என்ஜின்களுக்கு கூட, செயலற்ற வெகுஜனத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் ஓட்ட விகிதத்தைக் குறைப்பது சாதகமானது. எடுத்துக்காட்டாக, சந்திரனை விட்டு வெளியேறும் ஒரு திரவ உந்துவிசை இயந்திரம் கொண்ட ஒரு ராக்கெட், ஒரு பண்பு வேகத்தை சுமார் 2.5 கிமீ / வி வேகத்தில் செலுத்த வேண்டும். இந்த பணிக்கான உகந்த வெளிச்சத்தின் வேகம் 1.6 கிமீ / வி (0.62) ஆகும் v எக்ஸ்). திரவ-உந்துசக்தி ராக்கெட் இயந்திரம் கணிசமாக அதிக வெளிச்செல்லும் வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, எனவே வேலை செய்யும் திரவத்தில் சந்திர தூசியைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அதை உகந்ததாகக் குறைக்க சாதகமாக மாறும் (முன்னுரிமை இயந்திரத்தின் இயக்க வெப்பநிலையில் ஆவியாகும் அதன் கூறுகளின் கூறுகள்) ராக்கெட்டில் வெற்று டாங்கிகள் இருந்தால் அது சந்திரனில் தரையிறங்கும் போது வெளியிடப்பட்டது ... இந்த செயல்பாட்டின் விளைவாக, ராக்கெட் எரிபொருளின் வகையைப் பொறுத்து, பேலோடை 20-50% வரை அதிகரிக்க முடியும்.

படம்: 3. தன்னாட்சி மோட்டார்களின் வகைப்பாடு

ராக்கெட் என்ஜின்கள் ஒருவருக்கொருவர் ஒப்பிடும் மற்றொரு முக்கியமான அளவுரு உந்துதல், அதாவது, ராக்கெட்டுகளை துரிதப்படுத்த இயந்திரத்தால் உருவாக்கப்பட்ட சக்தி. உந்துதலின் அளவு ஓட்ட விகிதத்தால் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் (எஞ்சின் வேலை செய்யும் திரவத்தின்) இரண்டாவது ஓட்ட விகிதத்தின் தயாரிப்புக்கு சமம். இந்த அளவுருவின் படி, அவை உயர் உந்துதல் இயந்திரங்களுக்கிடையில் வேறுபடுகின்றன, உந்துதல் ராக்கெட்டின் எடையை மீறும் போது, \u200b\u200bபிந்தையது பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து செலுத்தப்படலாம், மேலும் குறைந்த உந்துதல் இயந்திரங்கள், செயற்கைக்கோள் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து ஏவுவதற்கு மட்டுமே பொருத்தமானவை.

குறைந்த உந்துதல் மற்றும் உயர்-உந்துதல் இயந்திரங்களாகப் பிரிப்பது நேரடியாக மற்றொரு அளவுருவுடன் தொடர்புடையது - இயந்திரத்தின் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு, இது இயந்திரத்தின் எடையின் வளர்ச்சியின் உந்துதலுக்கான விகிதத்திற்கு சமமாகும். இயற்கையாகவே, ஒரு குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையை விட அதிகமான இயந்திரங்களை குறைந்த உந்துதல் இயந்திரங்களாக வகைப்படுத்த வேண்டும்.

இப்போது தன்னாட்சி இயந்திரங்களின் நம்பிக்கைக்குரிய திட்டங்களையும், கருதப்படும் அளவுருக்களை மேம்படுத்துவதற்கான பார்வையில் இருக்கும் திட்டங்களை மேம்படுத்துவதற்கான வழிகளையும், முதலில், ஓட்ட விகிதத்தையும் கருத்தில் கொள்வோம். எவ்வாறாயினும், நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் இயக்க ஆற்றலாக ஆற்றலை மாற்றும் முறையின்படி, ராக்கெட் என்ஜின்களின் இரண்டு முக்கிய வகுப்புகளை வேறுபடுத்தி அறியலாம் - வெப்ப மற்றும் மின்சாரம் (படம் 3). கூடுதலாக, வெடிக்கும், ஃபோட்டான் மற்றும் பிற இயந்திரங்கள் உள்ளன.

வெப்ப இயந்திரங்கள். எந்தவொரு வெப்ப இயந்திரங்களிலும் (எரிவாயு விசையாழிகள், உள் எரிப்பு இயந்திரங்கள்) வெப்ப இயந்திரங்களில் ஆற்றலை மாற்றுவதற்கான முக்கிய வழிமுறை, வாயுவின் விரிவாக்கம் ஆகும், முன்பு சுருக்கப்பட்டு அதிக வெப்பநிலையில் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த உருமாற்றத்தைச் செய்யும் சாதனம் ஒரு ஜெட் முனை (மாறி குறுக்குவெட்டின் சுயவிவர சேனல்) ஆகும், இதன் மூலம் வேலை செய்யும் திரவம் வெளிப்புற இடத்திற்கு வெளியேறுகிறது.

முனை கடையின் வெளிச்செல்லும் வீதம் நேரடியாக வேலை செய்யும் திரவ வெப்பநிலையின் சதுர மூலத்திற்கு விகிதாசாரமாகவும் அதன் மூலக்கூறு எடைக்கு நேர்மாறாகவும் இருக்கும். முனைகளின் வெப்ப இயக்கவியல் வெப்பமாக. இயந்திரத்தின் BATT என்பது நுழைவாயில் மற்றும் முனைகளின் கடையின் வாயு வெப்பநிலையின் வேறுபாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது இதையொட்டி, ஒப்பீட்டு அழுத்த வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது, அதாவது, வாயு விரிவாக்கத்தின் அளவைப் பொறுத்தது. வாயு விரிவாக்கத்தின் அளவு இயந்திரத்தின் அளவு மற்றும் எடையால் வரையறுக்கப்படுகிறது, எனவே, உண்மையான வடிவமைப்புகளில், வெப்ப இயக்கவியல் திறன் 60-70% ஐ தாண்டாது.

எனவே, வெப்ப ராக்கெட் இயந்திரங்களின் சிறப்பியல்புகளை மேம்படுத்துவதற்கு இரண்டு சாத்தியங்கள் மட்டுமே உள்ளன - வேலை செய்யும் திரவத்தின் வெப்பநிலையை அதிகரித்தல் மற்றும் அதன் மூலக்கூறு எடையைக் குறைத்தல்.

வேதியியல் இயந்திரங்களின் திறன்களைக் கட்டுப்படுத்துதல். இப்போதெல்லாம் பரவலாக இருக்கும் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் வெப்ப இயந்திரங்களில், திட-உந்துசக்தி ராக்கெட் இயந்திரங்கள் (திட-உந்துசக்தி ராக்கெட் இயந்திரங்கள்), எரிபொருளின் எதிர்வினையின் விளைவாக வேலை செய்யும் திரவம் உருவாகிறது ஆக்ஸைசர். வேலை செய்யும் திரவத்தின் வெப்பநிலை எதிர்வினையின் வெப்பத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் மூலக்கூறு எடை எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் மூலக்கூறு எடையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. 1, வேதியியல் எதிர்வினைகள் மூலக்கூறு எடைக்கும் வெப்பநிலைக்கும் இடையில் உகந்த விகிதத்தை அதிக ஓட்ட விகிதத்தைப் பெறுகின்றன.

தற்போது, \u200b\u200bரசாயன ராக்கெட் என்ஜின்கள் அவற்றின் உகந்த செயல்திறனின் வரம்பை கிட்டத்தட்ட அடைந்துவிட்டன. ஆக்ஸிஜனை ஆக்ஸிஜனேற்றியாகப் பயன்படுத்தும் மிக உகந்த எதிர்வினைகள் நீண்ட காலமாக தேர்ச்சி பெற்றன: ஆக்ஸிஜன்-மண்ணெண்ணெய் மற்றும் ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் இயந்திரங்கள் பல ஆண்டுகளாக விண்வெளி தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஃவுளூரின் கொண்ட ஆக்ஸிஜனேற்றிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சில செயல்திறன் மேம்பாட்டைப் பெறலாம். ஆனால் ஃவுளூரின் ஒரு வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் ஆக்ரோஷமான பொருள் என்பதால், இந்த வேதியியல் தனிமத்தின் பயன்பாட்டை நியாயப்படுத்தக்கூடிய குறிப்பிட்ட உந்துதலில் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய ஆதாயம், செயல்பாட்டு அச ven கரியங்களை நியாயப்படுத்தாது.

வேதியியல் இயந்திரங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான மிகவும் தீவிரமான வழி, இலவச தீவிர மறுசீரமைப்பு எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம். ஒரு இலவச தீவிரவாதி என்பது மின்சார நடுநிலை அணு அல்லது எலக்ட்ரான் ஷெல்லின் நிலையற்ற நிலையைக் கொண்ட அணுக்களின் குழு ஆகும், அவை மூலக்கூறு சேர்மங்களின் விலகலின் விளைவாக பெறப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, H2O -\u003e OH + H எதிர்வினையில், ஹைட்ராக்சில் எச்சம் மற்றும் அணு ஹைட்ரஜன் தீவிரவாதிகள். ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு H + H -\u003e H 2 உருவாவதன் எதிர்வினையால் மிக உயர்ந்த ஆற்றல் உள்ளது (இந்த எதிர்வினையின் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் சுமார் 30 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வீதத்துடன் ஒத்திருக்கிறது).

இருப்பினும், ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் நிலையான மூலக்கூறில் ஒன்றிணைவதற்கான அதிக போக்கு காரணமாக, அவற்றின் குவிப்பு மற்றும் சேமிப்பு 0 K க்கு நெருக்கமான வெப்பநிலையில் மட்டுமே சாத்தியமாகும், வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விகிதங்கள் கடுமையாக குறையும் போது. ஆனால் 0 K இல் கூட, சுரங்கப்பாதை எதிர்வினைகள் என்று அழைக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்பு உள்ளது. எனவே, ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை அவற்றின் தூய வடிவத்தில் சேமிக்க முடியாது. இது தீவிரவாதிகளை ஒரு நடுநிலை மேட்ரிக்ஸில் உறைய வைக்க வேண்டும் (எடுத்துக்காட்டாக, திட ஹைட்ரஜனின் படிக லட்டுகளில் அணு ஹைட்ரஜனை வைக்கவும்), அதே நேரத்தில் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் செறிவு கொள்கையளவில் 50% ஐ விட அதிகமாக இருக்க முடியாது.

10% அணு ஹைட்ரஜன் மற்றும் 90% மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் ஆகியவற்றின் கலவையானது கூட 1200 K வெப்பநிலையில் சுமார் 5 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகத்தைப் பெற முடியும். இந்த சிக்கலில் 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, இது பத்தாவது சதவிகிதத்திற்கு மிகாமல் கட்டற்ற தீவிரவாதிகளின் செறிவை அடைய முடியும். இருப்பினும், ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் நன்மைகள் மேலும் ஆராய்ச்சியைத் தூண்டுகின்றன.

அணு வெப்ப இயந்திரங்கள். வெப்ப ராக்கெட் இயந்திரங்களின் சிறப்பியல்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய திசை அணுசக்தி எதிர்வினைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதாகும். ஏற்கனவே சுட்டிக்காட்டியுள்ளபடி, பிரிக்கப்பட்ட எரிசக்தி ஆதாரங்கள் மற்றும் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனங்களைக் கொண்ட திட்டங்களில் மட்டுமே அணுசக்தி எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்துவது நல்லது. இங்கே அணு எரிபொருள் வெப்பத்தின் மூலமாக செயல்படுகிறது, இது வேலை செய்யும் திரவத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது.

அணு மின் நிலையங்களின் உலைகளைப் போலவே, எளிய அணுசக்தி ராக்கெட் இயந்திரத்திலும், மையமானது எரிபொருள் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை யுரேனியம் அல்லது புளூட்டோனியத்தின் கலவைகள், ஷெல்லில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. எரிபொருளின் அணு சிதைவின் விளைவாக, அவை வெப்பமடைகின்றன. திரவ வேலை செய்யும் திரவம் விசையியக்கக் குழாய்களின் உதவியுடன் மையத்தில் செலுத்தப்படுகிறது, அங்கு, மையத்திலிருந்து வெப்பத்தை எடுத்து, ஆவியாகி, அதன் வெப்பநிலை உயர்கிறது, மற்றும் ஜெட் முனைகளில் அதன் வேகம் அதிகரிக்கிறது.

வேலை செய்யும் திரவத்தின் மிக உயர்ந்த வெப்பநிலை எரிபொருள் உறுப்புகளின் உருகும் வெப்பநிலையால் வரையறுக்கப்படுகிறது, மேலும் தேவையான வெப்பநிலை வேறுபாட்டையும் (வெப்ப பரிமாற்றத்திற்கு) மற்றும் பொருட்களின் வேதியியல் எதிர்ப்பையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதால், இது 2000 K ஐ தாண்டக்கூடாது. வேதியியல் இயந்திரங்களில் உள்ள திரவம் 3000–3500 கே ஆகும், இது அணுசக்தி இயந்திரங்களில் ஓட்ட மையத்தை ஒரு திட மையத்துடன் அதிகரிக்க ஒரே வழி, ரசாயன இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், வேலை செய்யும் திரவத்தின் மூலக்கூறு எடையில் குறைவு உள்ளது. ஹைட்ரஜன் குறைந்தபட்ச மூலக்கூறு எடையைக் கொண்டுள்ளது (2 கிராம் / மோல்), இதற்காக 8-9.5 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகத்தைப் பெற முடியும். திட மைய அணு வெப்ப ராக்கெட் இயந்திரங்களுக்கான மேல் வரம்பு இதுவாகும். இந்த மதிப்புகளுக்கு நெருக்கமான பண்புகள் அமெரிக்காவில் "நெர்வா" என்ற சோதனை அணு இயந்திரத்தில் பெறப்பட்டன.

அணுசக்தி இயந்திரங்களில் பணிபுரியும் திரவத்தின் வெப்பநிலையை மேலும் அதிகரிக்க, பிசுபிசுப்பான பொருள் வாயு கட்டத்தில் இருக்கும் உலைகளுக்கு மாற வேண்டியது அவசியம். இருப்பினும், இந்த எரிவாயு கட்ட அணு உலைகளின் வளர்ச்சியில் பல சிக்கல்கள் எழுகின்றன. ஒரு சுய-நீடித்த அணுசக்தி எதிர்வினைக்கு, அணுசக்தி எரிபொருளின் நிறை, முக்கியமானதை விட குறைவாக இல்லாமல், எதிர்வினையில் பங்கேற்க வேண்டியது அவசியம். அதிக வெப்பநிலையில் வாயு கட்டத்தில் அணு எரிபொருளின் அடர்த்தி குறைவாக இருப்பதால், முக்கியமான வெகுஜனத்தை அடைய அதிக அழுத்தங்கள் மற்றும் மையத்தின் பெரிய அளவுகள் தேவைப்படுகின்றன.

வாயு-கட்ட உலைகளின் வளர்ச்சியில் இரண்டாவது சிக்கலான சிக்கல், வேலை செய்யாத திரவத்துடன் இணைந்து செயல்படாத அணு எரிபொருளை அகற்றுவதாகும், இது ராக்கெட்டின் ஆற்றல் பண்புகளை வெகுவாகக் குறைக்கிறது.

வேலை செய்யும் திரவம் அணு எரிபொருளுடன் கலக்கப்படுகிறதா அல்லது அதிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டதா என்பதைப் பொறுத்து, முறையே ஒரேவிதமான மற்றும் பன்மடங்கு இயந்திரங்களின் திட்டங்கள் வேறுபடுகின்றன. ஒரே மாதிரியான திட்டங்களின் முக்கிய தீமை, அவற்றின் செயல்திறனில் சந்தேகத்தை ஏற்படுத்துகிறது, யுரேனியத்தை வேலை செய்யும் திரவத்துடன் சேர்த்து பெரிய அளவில் அகற்றுவது - வேலை செய்யும் திரவத்தின் 1 டன்னுக்கு சுமார் 100 கிலோ.

பன்முகத் திட்டங்களில், அணுசக்தி எரிபொருளைக் கொண்டு செல்வது கணிசமாகக் குறைக்கப்படலாம் அல்லது பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கப்படலாம். சோலனாய்டுகளின் உதவியுடன் உலைகளின் அளவில் ஒரு வலுவான காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது விளிம்புகளை நோக்கி வளர்கிறது. இந்த வழக்கில் புலம் உள்ளமைவு காந்த "பாட்டில்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு திடமான சுவர்கள் இல்லாமல் ஒரு பிளாஸ்மா நிலையில் உள்ள ஒரு பொருளை நீண்ட நேரம் வைத்திருக்கக்கூடிய ஒரு காந்த "பாட்டில்" சொத்து உள்ளது. அணுசக்தி எதிர்விளைவுகளின் விளைவாக, யுரேனியம் ஒரு பிளாஸ்மா நிலைக்குச் செல்கிறது மற்றும் காந்தப்புலம் அதை வேலை செய்யும் திரவத்துடன் (ஹைட்ரஜன்) கலப்பதைத் தடுக்கிறது. பிந்தையது அணு எரிபொருளுடன் காந்த "பாட்டில்" சுற்றி பாய்ந்து, அதிலிருந்து வெப்பத்தை பறிக்கிறது. கலப்பதைத் தவிர்ப்பதற்கு, லேமினார் ஓட்ட நிலையை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். இந்த வழக்கில், மையத்திற்கும் வேலை செய்யும் திரவத்திற்கும் இடையிலான பயனுள்ள வெப்ப பரிமாற்றம் கதிர்வீச்சினால் மட்டுமே சாத்தியமாகும். யுரேனியம் பிளாஸ்மாவின் கதிர்வீச்சுக்கு ஹைட்ரஜன் வெளிப்படையானது என்பதால், லித்தியம் 1-2% அளவில் அதில் சேர்க்கப்படுகிறது, இது அயனியாக்கம் செய்யப்பட்டு, கதிர்வீச்சை வலுவாக உறிஞ்சுகிறது. அத்தகைய திட்டத்தில், வேலை செய்யும் திரவத்தின் ஓட்ட விகிதத்துடன் ஒப்பிடும்போது யுரேனியம் 2% க்கும் குறைவாக அகற்றப்படுவதால் 20-30 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகம் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

எரிவாயு-கட்ட இயந்திரங்களின் திட்டங்களும் ஆராயப்படுகின்றன, இதில் பிசுபிசுப்பான பொருளை அகற்ற முடியாது. அத்தகைய இயந்திரத்தின் எரிபொருள் உறுப்பு வரைபடம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 4. இயந்திரம் என்பது வெளிப்படையான பயனற்ற பொருளால் செய்யப்பட்ட இரட்டை சுவர் காப்ஸ்யூல் ஆகும் (எடுத்துக்காட்டாக, லுகோசாபைர்). காப்ஸ்யூலுக்குள் ஒரு பிசுபிசுப்பான பொருள் வைக்கப்படுகிறது, இது இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் வாயு கட்டத்தில் உள்ளது. சுவர்களை குளிர்விக்க ஹைட்ரஜன் உந்தப்படுகிறது. சுவர்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் இரண்டும் கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படையானவை என்பதால், கதிர்வீச்சு வடிவத்தில் வெளியிடப்பட்ட அணுசக்தி வெளிவருகிறது, அங்கு அது ஒரே ஹைட்ரஜனை வெப்பப்படுத்துகிறது, ஆனால் லித்தியம் சேர்த்தலுடன். அத்தகைய எரிபொருள் கூறுகளிலிருந்து உலை மையம் சேகரிக்கப்படுகிறது.

இந்த திட்டத்தின் செயல்பாடானது வெளிப்படையான சுவர்களுக்கு பொருத்தமான பொருட்கள் இல்லாததால் தடைபட்டுள்ளது, அவை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அதிக கதிர்வீச்சு பாய்வுகளில் வாயு யுரேனியத்துடன் தொடர்பு கொள்வதை எதிர்க்கின்றன.

பிளாஸ்மா ஒரு காந்த "பாட்டில்" வைக்கப்படும் போது, \u200b\u200bஒரு அணு இணைவு எதிர்வினையைப் பயன்படுத்தி ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் இயந்திரத்தை செயல்படுத்த முடியும். இருப்பினும், துடிப்புள்ள சுற்றுகள் தெர்மோநியூக்ளியர் இணைவைப் பயன்படுத்துவதற்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வழிகளாகக் கருதப்படுகின்றன, இது சிறிது நேரம் கழித்து கருதப்படும்.

படம்: 4. ஒரு பன்முக வாயுவின் செயலில் உள்ள மண்டலத்தின் செல் NRE: 1 - சபையர் சுவர்கள், 2 - யுரேனியம் பிளாஸ்மா, 3 - வேலை செய்யும் திரவம்

மின்சார ஜெட் என்ஜின்கள். எலக்ட்ரிக் ஜெட் என்ஜின் என்பது ஒரு ராக்கெட்டில் உருவாக்கப்படும் மின் சக்தியை திட்டமிடப்பட்ட வெகுஜனத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான ஒரு சாதனமாகும். மாற்றும் எளிய முறை மின் வெப்ப மோட்டார்கள் என அழைக்கப்படுகிறது, வேலை செய்யும் திரவம் ஒரு மின்சாரத்தால் சூடேற்றப்பட்டு, பின்னர் வழக்கமான வெப்ப இயந்திரங்களைப் போலவே ஒரு ஜெட் முனைகளிலும் துரிதப்படுத்தப்படும்.

மின்சார வெப்பத்துடன் மிக அதிக வெப்பநிலையைப் பெற முடியும் என்றாலும், வேலை செய்யும் திரவத்தின் மின்காந்த முடுக்கம் கொண்ட மோட்டார்கள் அதிக விரும்பப்படுகின்றன. அத்தகைய இயந்திரங்களில், மின்காந்த புலத்தின் ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, இதன் விளைவாக, ஓட்ட விகிதத்தின் மதிப்பு மற்றும் ஆற்றல் மாற்றத்தின் செயல்திறன் ஆகியவற்றில் அவற்றில் வெப்ப இயக்கவியல் கட்டுப்பாடுகள் உள்ளன.

வேலை செய்யும் திரவத்தை துரிதப்படுத்தப் பயன்படும் மின்காந்த சக்திகளின் படி, அயன், பிளாஸ்மா மற்றும் உயர் அதிர்வெண் மோட்டார்கள் வேறுபடுகின்றன. அயன் என்ஜின்களில், அயனிகள் அல்லது வேலை செய்யும் திரவத்தின் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேக்ரோபார்டிகல்களுடன் மின்சார புலத்தின் தொடர்பு காரணமாக முடுக்கம் ஏற்படுகிறது. பிளாஸ்மா மோட்டார்கள் ஒரு காந்தப்புலத்துடன் மின்னோட்டத்தின் தொடர்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இறுதியாக, அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மோட்டாரில், முடுக்கம் ஒரு பயண மின்காந்த அலையின் புலத்தால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. மின்சார மோட்டர்களில், ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான திசைவேகங்கள் வரை, தன்னிச்சையாக அதிக வெளிச்செல்லும் வேகங்களைப் பெறுவது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது (எடுத்துக்காட்டாக, துகள் முடுக்கிகளை ஒரு மோட்டராகப் பயன்படுத்தினால்).

மின் ஆற்றலின் (பேட்டரிகள்) ஒளி திரட்டிகள் இல்லாததால், மின்காந்த முடுக்கம் என்ற கொள்கையின் பயன்பாடு அணுசக்தியை மின் ஆற்றலாக மாற்றுவதோடு இணைந்து மட்டுமே அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கிறது. தற்போது, \u200b\u200bஅத்தகைய மாற்றத்திற்கான பயனுள்ள நேரடி முறைகள் எதுவும் அறியப்படவில்லை, எனவே தன்னியக்க மின்சார மோட்டார்களின் பயன்பாடு எப்போதும் வெப்பச் சுழற்சியில் இயங்கும் உள் அணு மின் நிலையத்துடன் இணைந்து கருதப்படுகிறது.

ஒரு விண்வெளி மின் நிலையத்தின் திட்ட வரைபடம், எந்த நிலத்தடி மின் நிலையத்தையும் போல, ஒரு வெப்ப மூல (இந்த விஷயத்தில், ஒரு அணு உலை), ஒரு வெப்ப இயந்திரம் (வழங்கப்பட்ட வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது) மற்றும் ஒரு குளிர்சாதன பெட்டி (கழிவு வெப்பத்தை அகற்றும் சாதனம் ). விண்வெளி மின் உற்பத்தி நிலையங்களுக்கும் அவற்றின் தரை அடிப்படையிலான சகாக்களுக்கும் இடையிலான மிக முக்கியமான வேறுபாடு வெப்பத்தை அகற்றும் முறையாகும். விண்வெளியில், வெப்ப வெளியீடு கதிர்வீச்சினால் மட்டுமே சாத்தியமாகும்.

இந்த சூழ்நிலை எவ்வளவு தீவிரமானது என்பதை பின்வரும் எடுத்துக்காட்டில் இருந்து காணலாம். 50 ° C நிலத்தடி மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் வெப்ப நிலையத்தின் சராசரி வெப்பநிலையில் 1 கிலோவாட் வெப்பத்தை கதிர்வீச்சு செய்ய, குளிர்சாதன பெட்டியின் கதிர்வீச்சு மேற்பரப்பு 1.64 மீ 2 ஆகும். 100 கிலோவாட் மின்சக்தி கொண்ட மின்சார மோட்டருக்கு, இது சுமார் 30 கிலோ எஃப் மட்டுமே உந்துதலுடன் கூடிய திரவ-உந்துசக்தி இயந்திரத்தின் சக்தியுடன் ஒத்திருக்கிறது, அதே வெப்பநிலையில் 20% உந்துவிசை அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன், ஒரு குளிர்சாதன பெட்டி 1300 மீ 2 பரப்பளவு தேவை.

ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பில் கதிர்வீச்சு ஆற்றல் வெப்பநிலையின் நான்காவது சக்திக்கு விகிதாசாரமாகும், எனவே, குளிர்சாதன பெட்டியின் பரப்பைக் குறைக்க, அதன் வெப்பநிலையை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம். ஒரு வெப்ப இயந்திரமாக ஒரு மின்நிலையத்தின் செயல்திறன் வெப்ப மூலத்திற்கும் குளிர்சாதன பெட்டிக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், செயல்திறன் மதிப்பை பராமரிக்க மூலத்தின் வெப்பநிலையில் தொடர்புடைய அதிகரிப்பு அவசியம்.

எனவே, வெப்ப மற்றும் மின்சார மோட்டார்கள் இரண்டின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்கான பொதுவான பணி உயர் வெப்பநிலை உலை உருவாக்குவதாகும். விண்வெளி ஆற்றல் கோரிக்கைகள் வெப்பநிலையை நேரடியாக மின்சக்தியாக மாற்றுவதற்கான துறையில் தீவிர ஆராய்ச்சியைத் தூண்டின.

விண்வெளி நிறுவல்களுக்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய உருமாற்ற அமைப்புகள் தெர்மோனிக் மாற்றிகள் (TEC) ஆக மாறியது. TPE இன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை படம் இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது. 5, அங்கு TEC ஒரு டையோடு, இதில் இன்டெரெக்ட்ரோட் இடைவெளி சீசியம் நீராவியால் நிரப்பப்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலையில், கேத்தோடு அனோடில் ஒடுங்கும் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது, இது கேத்தோடு ஒப்பிடும்போது எதிர்மறை ஆற்றலுடன் சார்ஜ் செய்கிறது. இதன் விளைவாக, கேத்தோடு மற்றும் அனோடைக்கு இடையில் ஒரு சாத்தியமான வேறுபாடு எழுகிறது, மேலும் அவை சுமைக்கு மூடப்படும் போது, \u200b\u200bமின்சுற்று சுற்றுவட்டத்தில் பாய்கிறது.

எலக்ட்ரான்களின் "ஆவியாதல்" மற்றும் கதிர்வீச்சு இழப்புகளால் ஏற்படும் கேத்தோடை குளிர்விப்பது அணு உலையில் இருந்து வெப்பத்தை வழங்குவதன் மூலம் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் ஒடுக்கம் மற்றும் கத்தோட் பக்கத்திலிருந்து கதிரியக்க வெப்பத்தின் விளைவாக அனோடில் வெளியாகும் வெப்பம் குளிரூட்டியால் அல்லது நேரடியாக விண்வெளியில் கதிர்வீச்சினால் அகற்றப்படுகிறது.

படம். 5. வெப்ப ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றும் திட்ட வரைபடம்: 1 - கேத்தோடு, 2 - சீசியம் நீராவி நிரப்பப்பட்ட இன்டெரெக்ட்ரோட் இடைவெளி, 3 - அனோட், 4 - சுமை

டங்ஸ்டன் கேத்தோடு கொண்ட ஒரு தெர்மோனிக் மாற்றி 2500 K வரை கேத்தோடு வெப்பநிலையிலும் 1000 முதல் 1400 K வரை ஒரு அனோட் வெப்பநிலையிலும் 5 முதல் 40 W / cm 2 வரை ஒரு குறிப்பிட்ட சக்தியுடன் 25% வரை செயல்திறனுடன் செயல்பட முடியும். TPE இன் தீமை அதன் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் (சுமார் 0.5 V) ஆகும், எனவே உறுப்புகளின் தொடர் இணைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கோட்பாட்டளவில், குளிர்சாதன பெட்டியின் அளவைப் பொறுத்தவரை உகந்ததாக இருக்கும் வெப்பக் கடையின் வெப்பநிலை வெப்ப மூலத்தின் வெப்பநிலையில் 75% ஆக இருக்க வேண்டும். ஒரு திட-நிலை உலை மூலம் விதிக்கப்படும் வெப்பநிலை வரம்புகளுடன், ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டி எப்போதும் இருக்கும், கனமானதாக இல்லாவிட்டால், விண்வெளி மின் நிலையத்தின் மிகப் பெரிய பகுதி. குளிர்சாதன பெட்டி திறம்பட செயல்பட, அதன் மேற்பரப்பில் வெப்ப சுழற்சியின் குறைந்த வெப்பநிலைக்கு நெருக்கமான வெப்பநிலை இருக்க வேண்டும்.

பொருட்களின் இயற்கையான வெப்ப கடத்துத்திறன் காரணமாக இதை அடைய முடியாது; ஒரு திரவ அல்லது வாயு வெப்ப கேரியரை சுழற்றுவதன் மூலம் வெப்பத்தை கட்டாயமாக மாற்றுவது அவசியம். இந்த வழக்கில், குளிரூட்டியை செலுத்துவதற்கு கூடுதல் ஆற்றல் இழப்புகள் தோன்றும், மேலும் நிறுவல் ஒரு விண்கல் முறிவுக்கு மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடியதாக மாறும். குளிர்சாதன பெட்டியின் பெரிய மேற்பரப்புகளுடன், குளிரூட்டியுடன் சேனலின் சுவரை அழிக்க போதுமான அளவை விண்கல் தாக்கும் நிகழ்தகவு கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது, இது மனச்சோர்வு மற்றும் நிறுவலின் தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.

இந்த சிக்கல்களைத் தவிர்ப்பதற்கான மிக வெற்றிகரமான வடிவமைப்பு தீர்வு (மின் இழப்பு மற்றும் விண்கல் முறிவு) வெப்பக் குழாய்களின் பயன்பாடு ஆகும். வெப்பக் குழாய் ஒரு சுழலும் குளிரூட்டியைக் கொண்ட ஒரு சேனலாகும், இதன் உள் சுவர்களில் விக் என்று அழைக்கப்படுவது ஒரு இடைவெளியுடன் அமைந்துள்ளது (எளிமையான விஷயத்தில், இது ஒரு சிறந்த கண்ணி). முன் வெளியேற்றப்பட்ட குழாய் விக் மற்றும் குழாய் சுவருக்கு இடையிலான இடைவெளியை நிரப்ப போதுமான அளவு திரவத்தால் நிரப்பப்படுகிறது, பின்னர் அது தந்துகி சக்திகளால் பிடிக்கப்படுகிறது.

வெப்பக் குழாயில், வெப்பமூட்டும் மண்டலங்கள், வெப்பப் பரிமாற்றம் மற்றும் குளிரூட்டல் ஆகியவை வேறுபடுகின்றன. ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டியில், கடைசி இரண்டு மண்டலங்கள், ஒரு விதியாக, இணைக்கப்படுகின்றன. வெப்ப மண்டலத்திற்கு வழங்கப்படும் வெப்பம் திரவத்தை ஆவியாக்குகிறது, அவற்றின் நீராவிகள் விக் துளைகள் வழியாக குழாயின் உள் இடத்திற்குச் சென்று குளிரூட்டும் மண்டலத்திற்கு விரைகின்றன. அங்கு, மின்தேக்கி வெப்பத்தை குழாய் சுவர்களுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் திரவ ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது, அதிலிருந்து அது கதிர்வீச்சினால் அகற்றப்படுகிறது. ஒடுக்கத்தின் விளைவாக உருவாகும் திரவம் விக்கில் உருவாக்கப்பட்ட தந்துகி சக்திகளாலும், விக்கிற்கும் குழாய் சுவருக்கும் இடையிலான இடைவெளியில், வெப்ப மண்டலத்திற்குத் திரும்பும்.

அத்தகைய வெப்ப பரிமாற்ற செயல்முறை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, குழாயின் வெப்பநிலை வேறுபாட்டைக் கொண்டு பல மீட்டர் தூரத்திற்கு குழாய் குறுக்குவெட்டுக்கு ஒவ்வொரு 1 செ.மீ 2 க்கும் 10 கிலோவாட் வெப்பப் பாய்வைக் கடத்தும் குழாய்கள் இப்போது சோதிக்கப்பட்டுள்ளன. 0.01 K க்கும் குறைவாக முடிவடைகிறது. இது வெப்ப கடத்துத்திறன் குணகத்துடன் ஒரு திடமான தடியின் வெப்ப பரிமாற்றத்திற்கு சமமாகும், இது தாமிரத்திற்கான தொடர்புடைய மதிப்பை விட பல ஆயிரம் மடங்கு அதிகமாகும். ஒரு திரவ உலோக குளிரூட்டியைக் கொண்ட அமைப்புகள் மட்டுமே வெப்பப் பரிமாற்ற திறன்களின் அடிப்படையில் வெப்பக் குழாய்களுடன் போட்டியிட முடியும், ஆனால் அவற்றுக்கு வேலைச் செலவுகள் தேவைப்படுகின்றன.

படம்: 6. தூசி குளிர்சாதன பெட்டி-உமிழ்ப்பான் திட்டம்: 1 - பம்ப், 2 - வெப்பப் பரிமாற்றி, 3 - ஃபெரோ காந்த தூசி, 4 - சோலனாய்டு முறுக்கு, 5 - காந்தப்புல கோடுகள்

ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டியின் மேற்பரப்பு வெப்ப குழாய்களிலிருந்து சேகரிக்கப்படுகிறது. வெப்ப விநியோக மண்டலம் குளிரூட்டப்பட வேண்டிய அலகுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளலாம் அல்லது ஒரு இடைநிலை வெப்ப கேரியரால் கழுவப்படலாம். ஒரு கதிர்வீச்சு மேற்பரப்பை உருவாக்க பல வெப்ப குழாய்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் அவற்றின் சேனல்கள் ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்படாமல் இருப்பதால், ஒரு விண்கல் மூலம் ஒன்று அல்லது பல குழாய்களுக்கு சேதம் ஏற்படுவது முழு நிறுவலின் செயல்பாட்டை மட்டுமே பாதிக்கும்.

வெப்ப வெளியேற்றும் திட்டங்கள் சாத்தியமாகும், வெப்ப கேரியர் ஃபெரோ காந்த தூசுகளாக இருக்கும்போது (படம் 6), இது வெப்பப் பரிமாற்றி வழியாக விசையியக்கக் குழாய் மூலம் உந்தப்பட்டு, மின் நிலையத்தின் கழிவு வெப்பத்தை அகற்றி, வெளிப்புற இடத்திற்கு வெளியேற்றப்படுகிறது. அங்கு அவர்கள் கைப்பற்றப்பட்டு மீண்டும் பம்ப் நுழைவாயிலுக்குத் திரும்புகிறார்கள். ஒரு காந்தப்புலத்தில், ஃபெரோ காந்தத் துகள்கள், ஒருவருக்கொருவர் ஒன்றிணைந்து, சக்தியின் கோடுகளுடன் வரிசையாக, ஒரு கதிர்வீச்சு ஓட்டை உருவாக்குகின்றன. தூசி பொருளின் போதுமான காந்த ஊடுருவலுடன், முழு வெளிப்புற காந்தப்புலமும் இந்த ஷெல்லில் குவிந்துள்ளது மற்றும் அதன் பயனற்ற சிதறல் ஏற்படாது.

இந்த வகை குளிர்சாதன பெட்டி-உமிழ்ப்பாளரின் நன்மை, விண்கல் சேதத்திற்கு அதன் முழுமையான தூண்டுதலாகும், அதே போல் பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து செயற்கைக்கோள் சுற்றுப்பாதையில் மின்நிலையத்தை கொண்டு செல்லும்போது அதன் சிறிய அளவு, தூசி ஒரு சிறிய அளவிலான கொள்கலனில் இருக்கக்கூடும் என்பதால். தற்போது, \u200b\u200bஇந்த திட்டம் தத்துவார்த்த ஆய்வுகளின் கட்டத்தில் உள்ளது. ஒளி மற்றும் பொருளாதார காந்தப்புல ஆதாரங்களின் பற்றாக்குறையால் அதன் செயல்படுத்தல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

மைக்ரோஎக்ஸ்ப்ளோஷன்களுக்கான துடிப்பு மோட்டார்கள் மற்றும் ஃபோட்டான் இயந்திரம். துடிப்புள்ள அணுசக்தி ராக்கெட் இயந்திரங்களின் (ஐ.என்.ஆர்.எம்) செயல்பாட்டுக் கொள்கை, அவற்றின் வரைபடங்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. 7, மற்றும் மற்றும் b, அவ்வப்போது அணுசக்தி அல்லது தெர்மோநியூக்ளியர் வெடிப்புகள் பாரிய பிரதிபலிப்பாளரின் மேற்பரப்பில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. ஐ.என்.ஆர்.டி யின் அத்தியாவசிய கூறுகள் ஒரு காந்தப்புல மூலமாகும், இது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எதிர்வினை தயாரிப்புகள் பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பில் நுழைவதைத் தடுக்கிறது, மேலும் ராக்கெட்டுக்கு அனுப்பப்படும் உந்துவிசை சுமைகளை மென்மையாக்க உதவுகிறது.

வழக்கமாக, அத்தகைய இயந்திரங்களில், பிரதிபலிப்பாளரின் பொருள் அல்லது பிரதிபலிப்பாளரின் மேற்பரப்பில் வழங்கப்பட்ட வேலை திரவம் வெடிப்பின் விளைவாக ஆவியாகிறது. கூடுதலாக, ஒரு அணுசக்தி எதிர்வினை ஏற்படுவதற்கான நிலைமைகளை மேம்படுத்துவதற்கும், வினைபுரியும் அணுக்களின் விகிதத்தை அதிகரிப்பதற்கும், வெடிப்பு வெப்பநிலையைக் குறைப்பதற்கும், அணுசக்தி கட்டணம் செயலற்ற பொருளின் போதுமான தடிமனான ஷெல்லில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜன முக்கியமாக எதிர்வினையில் (ஹைட்ரஜன், லித்தியம், முதலியன) பங்கேற்காத பொருட்களைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் இதுபோன்ற இயந்திரங்களில் வெளியேறும் வேகம் 100 கிமீ / வி.

பிரதிபலிப்பாளரை அதன் பொருளை ஆவியாக்காமல் குளிரூட்டுவதற்கு திருப்திகரமான தொழில்நுட்ப தீர்வுகள் காணப்பட்டால் மற்றும் கட்டணத்தைச் சுற்றியுள்ள ஷெல் உருவாகாமல் ஒரு அணுசக்தி எதிர்வினை மேற்கொள்ள முடியும் என்றால், அத்தகைய இயந்திரங்களில் வெளிச்செல்லும் திசைவேகங்கள் கோட்பாட்டளவில் சாத்தியமான மதிப்புகளை அணுகலாம் - 10 5 கிமீ / வி. இந்த வழக்கில், ஐ.என்.ஆர்.டிக்கள் மின்சார மோட்டார்கள் விட குறைந்த குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு சக்தியைக் கொண்டிருக்கும், ஏனென்றால் அவற்றிலிருந்து அகற்றப்படும் வெப்பத்தின் பங்கு கணிசமாகக் குறைவாக இருக்கும் (மின்சார மோட்டார்கள் இது அணுசக்தி நிறுவலின் சக்தியின் 75-90% ஆகும்), மற்றும் வெப்ப பரிமாற்றம் அதிக வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படும். இதன் விளைவாக, பகுதி மற்றும், அதன்படி, ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டியின் நிறை கணிசமாகக் குறைவாக இருக்கும்.

படம்: 7. உந்துவிசை மோட்டார்களின் வரைபடங்கள் (மற்றும் - டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகளில்,b - தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்): 1 - விண்கலம், 2 - தணித்தல், 3 - அணு எரிபொருள் விநியோக அமைப்பு, 4 - பிரதிபலிப்பான், 5 - வெடிப்பு மண்டலம், 6 - ஆற்றல் மாற்று அமைப்பு, 7 - ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்க முறுக்கு, 8 - எதிர்வினை பற்றவைப்பு அமைப்பு ( துகள் முடுக்கிகள் அல்லது ஒளிக்கதிர்கள்)

அணுக்கரு பிளவு வினைகளுக்கு, ஒரு சுய-நீடித்த அணுசக்தி எதிர்வினைக்கு (முக்கியமான நிறை) தேவையான அணு எரிபொருளைக் குறைப்பதே முக்கிய சிக்கல். யுரேனியம் -235 மற்றும் புளூட்டோனியத்தால் ஆன தற்போது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அணு எரிபொருளைப் பொறுத்தவரை, முக்கியமான வெகுஜனமானது மிகப் பெரியது (சொல்லுங்கள், 1 மற்றும் 3 கிலோ), இதுபோன்ற வெகுஜன வெடிப்பின் போது வெளியாகும் அதிக ஆற்றல் காரணமாக, இவற்றின் நேரடி பயன்பாடு INRD இல் உள்ள கூறுகள் விலக்கப்பட்டுள்ளன.

பிசுபிசுப்பான பொருளின் அடர்த்தியை 10 14 - 10 15 Pa அழுத்தத்துடன் சுருக்கி அல்லது பெரிய அணு வெகுஜனங்களுடன் கூடிய வேதியியல் கூறுகளுக்கு மாறுவதன் மூலம் முக்கியமான வெகுஜனத்தை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும் - டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகள். நவீன தொழில்நுட்பம் தேவையான அளவுகளின் துடிப்பு அழுத்தங்களை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது, ஆனால் சிக்கலான மற்றும் கனமான சாதனங்களைப் பயன்படுத்தும் போது மட்டுமே இது சாத்தியமாகும், அவை தொகுப்பு எதிர்வினைகளுக்குப் பயன்படுத்துவது மிகவும் பயனுள்ளது. ஆகையால், டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகளை (முதன்மையாக கலிஃபோர்னியம் -252) மட்டுமே பிளவு INRE இல் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்த முடியும்.

கலிஃபோர்னியத்தின் முக்கியமான வெகுஜன தோராயமாக 7 கிராம், மற்றும் அத்தகைய வெகுஜனத்தின் வெடிப்பு 10 10 ஜே ஐ வெளியிடுகிறது. கலிஃபோர்னியத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு இயந்திரத்தின் வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7, மற்றும்... அதில், பிரதிபலிப்பாளரின் சுற்றளவில் அமைந்துள்ள சிறப்பு முடுக்கிகளின் உதவியுடன், கலிஃபோர்னியத்தின் துகள்கள் சுடப்படுகின்றன, அவை ஒரே நேரத்தில், மோதி, மொத்த சிக்கலான வெகுஜனத்தை உருவாக்கி, அணு வெடிப்பைத் தொடங்குகின்றன. மேலும், துகள்களின் மோதலின் போது ஏற்படும் சுருக்கத்தின் காரணமாக, முக்கியமான வெகுஜனத்தை 1.5–2 மடங்கு குறைக்கலாம். ராக்கெட் தேவையான வேகத்தை எடுக்கும் வரை வெடிப்புகள் மீண்டும் நிகழ்கின்றன: 100 டன் இறுதி வெகுஜனத்துடன் ஒரு ராக்கெட்டை 10 கிமீ / வி வேகத்தில் துரிதப்படுத்த, பல கிலோகிராம் கலிஃபோர்னியா தேவைப்படுகிறது.

எவ்வாறாயினும், டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகளைப் பயன்படுத்தும் என்ஜின்கள், அவற்றின் அடிப்படை எளிமையுடன், பல குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை எதிர்காலத்தில் செயல்படுத்தப்படாது. கலிஃபோர்னியம் மிகவும் விலை உயர்ந்தது, இது இயற்கையில் இல்லை மற்றும் புரோட்டான் முடுக்கிகள் அல்லது சக்திவாய்ந்த நியூட்ரான் பாய்வுகளில் கனமான கூறுகளை கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், கலிஃபோர்னியத்தின் பயனுள்ள மகசூல் மிகக் குறைவு, எடுத்துக்காட்டாக, 60 களில் அமெரிக்காவில் கலிஃபோர்னியா உற்பத்தி ஆண்டுக்கு 1 கிராம் மட்டுமே. கலிஃபோர்னியம் -252 இன் அரை ஆயுள் 2.5 ஆண்டுகள் என்பதால், இந்த உற்பத்தியில் முக்கியமான வெகுஜனங்களைக் குவிப்பது சாத்தியமில்லை.

இறுதியாக, தேவையான அளவு கலிஃபோர்னியம் பெறப்பட்டால், அதை ஒரு பெரிய அளவிலான நியூட்ரான் உறிஞ்சியால் பிரிக்கப்பட்ட சிறிய துகள்கள் வடிவில் மட்டுமே ராக்கெட்டில் சேமிக்க முடியும், இது இயந்திரத்தின் வெகுஜனத்தை அதிகரிக்கிறது. கூடுதலாக, டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகளின் வெடிப்பு கனமான பிளவு துண்டுகளை உருவாக்குகிறது, அவை பிரதிபலிப்பாளரின் காந்தப்புலத்தால் நிறுத்தப்படுவது கடினம், மேலும் காந்தப்புலத்துடன் நடைமுறையில் தொடர்பு கொள்ளாத ஏராளமான நியூட்ரான்கள். இதன் விளைவாக, என்ஜின் கட்டமைப்பை குளிர்விப்பது ஒரு சிக்கலான சிக்கலாக மாறும்.

யுரேனியத்தை வெடிப்பு மண்டலத்திற்குள் 10 –6 - 10 –5 கள் இடைவெளியில் கலிஃபோர்னியத்தின் அதே அளவுகளில் அளித்தால் கலிஃபோர்னியத்தின் பங்கு ஓரளவு குறைக்கப்படலாம். இந்த வழக்கில், கலிபோர்னியாவின் வெடிப்பால் உருவாக்கப்பட்ட நியூட்ரான் பாய்வில் யுரேனியம் எரியும். பின்னர், அதே நேர இடைவெளிக்குப் பிறகு, யுரேனியத்தின் அடுத்த பகுதியை உணவளிக்கலாம். இதனால், ஒரு அடுக்கு எதிர்வினை ஒழுங்கமைக்கப்படும், ஆனால் அது ஈரமாக்குகிறது மற்றும் 3-5 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு மீண்டும் கலிஃபோர்னியம் வெடிக்க வேண்டியது அவசியம்.

ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினைக்குத் தொடங்க கலிஃபோர்னியத்தைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியதாக இருக்கலாம். இந்த வழக்கில், கலிஃபோர்னியம் ஒரு முறை மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளின் பகுதிகள் (எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு டியூட்டீரியம்-ட்ரிடியம் கலவை) தொடர்ந்து எதிர்வினை மண்டலத்தில் அளிக்கப்படுகின்றன. தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருள் கலிபோர்னியாவை விட ஒப்பீட்டளவில் மலிவானது மற்றும் அத்தகைய இயந்திரத்தின் வளர்ச்சியில் பொருளாதார காரணிகள் அத்தகைய குறிப்பிடத்தக்க பங்கை வகிக்காது. கூடுதலாக, ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையின் போது ஒளி கூறுகள் உருவாகின்றன, இது பிரதிபலிப்பாளரின் வெப்ப பாதுகாப்பை பெரிதும் எளிதாக்குகிறது.

எவ்வாறாயினும், எரிப்பு மண்டலத்திற்கு தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளை வழங்குவதில் உள்ள சிக்கலை நாம் புறக்கணித்தாலும், இந்த சுய-நீடித்த எதிர்வினைக்கான குறைந்தபட்ச தொடர்ச்சியான சக்தி நிலை 10 14 W ஆக இருக்கும். இது சனி -5 ராக்கெட் என்ஜின்களின் சக்தியை விட 1000 மடங்கு அதிகம். 10 3 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகத்துடன், அத்தகைய இயந்திரம் 10,000 டிஎஃப் வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, தேவையான சக்தி மட்டத்தில் வெப்பச் சிதறல் சிக்கல்கள் மிகவும் சிக்கலானவை. இயந்திர கட்டமைப்பு கூறுகளில் 0.1% ஆற்றல் மட்டுமே வெளியிடப்படுகிறது என்று நாம் கருதினால், இந்த தொகையை அகற்ற 10,000 மீ 2 பரப்பளவு கொண்ட குளிர்சாதன பெட்டி-ரேடியேட்டர் தேவைப்படுகிறது.

வேலை செய்யும் திரவத்தைப் பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bஓட்ட விகிதம் 3 மடங்கு குறையும், அதன்படி, உந்துதல் 30,000 டி.எஃப் ஆக அதிகரிக்கும். அத்தகைய உந்துதலை உருவாக்க, 1000 கிலோ / வி வேகத்தில் வேலை செய்யும் திரவ ஓட்ட விகிதம் தேவைப்படுகிறது. அத்தகைய இயந்திரத்துடன் 10,000 டன் எடையுள்ள ஒரு ராக்கெட் 1 மணி நேரத்திற்குள் 100 கிமீ / வி வேகத்தை எட்டும்.

இருப்பினும், தெர்மோநியூக்ளியர் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்களைக் கொண்ட என்ஜின்களின் திட்டங்கள் செயல்படுத்தப்படுவதற்கு நெருக்கமாக இருப்பதாகத் தெரிகிறது. இந்த இயந்திரங்கள் பத்திரிகைகளில் பரவலாக விவாதிக்கப்பட்டன, மேலும் இந்த இயந்திரங்களின் பல கருத்தியல் வடிவமைப்புகள் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. தெர்மோநியூக்ளியர் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்களின் சாராம்சம் பிளாஸ்மாவின் மந்தநிலை அடைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது, வெப்பமான அணுசக்தி எரிபொருள் ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையைத் தூண்டுவதற்குத் தேவையான அதிக வெப்பநிலைகளின் செல்வாக்கின் கீழ் பறந்து செல்வதற்கு முன்பு எதிர்வினை ஏற்பட நேரம் இருக்கும்போது.

ஒரு நிலையான தெர்மோநியூக்ளியர் உலைகளின் முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட திட்டத்தில், முக்கிய மற்றும் இன்னும் தீர்க்கப்படாத சிக்கல் சூடான பிளாஸ்மாவை ஒரு காந்தப்புலத்தால் அடைத்து வைப்பதாகும். பல மில்லியன் டிகிரி வெப்பநிலையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினை பெற, லாசன் அளவுகோல் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும் n? \u003e \u003d 10 14, எங்கே n - துகள்களின் செறிவு (1 செ.மீ 3 இல் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை), மற்றும்? - நேரம். செயலற்ற சிறைவாசத்துடன், செறிவின் கூர்மையான அதிகரிப்பு காரணமாக லாசனின் அளவுகோல் பூர்த்தி செய்யப்படுகிறது, இதன் விளைவாக, ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினை ஏற்பட வேண்டிய நேரம் அதே அளவு குறைகிறது.

உயர்-சக்தி லேசர் கதிர்வீச்சு அல்லது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் (எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள்) அதிக தீவிரத்தன்மை கொண்ட ஓட்டங்களைப் பயன்படுத்தி அணு எரிபொருளின் சிறிய இலக்கின் சமச்சீர் துடிப்புள்ள கதிர்வீச்சினால் இது அடையப்படுகிறது. மேலும், துடிப்பின் போது ஆற்றல் பாய்வு கூர்மையாக அதிகரிக்க வேண்டும். கதிர்வீச்சின் விளைவாக, இலக்கின் மேற்பரப்பு அடுக்கின் தீவிர ஆவியாதல் ஏற்படுகிறது, இது நீக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆவியாகும் துகள்கள் அதிவேகத்தைப் பெறுகின்றன, அது ஜெட் என்ஜின்களில் நடப்பது போலவே, ஒரு பின்னடைவு வேகத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு மகத்தான அழுத்தத்தின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது, பல பில்லியன் பாஸ்கல்களை அடைகிறது.

ஒன்றிணைக்கும் அதிர்ச்சி அலைகளால் நீக்கம் விளைவு பெரிதும் மேம்படுகிறது, இதன் விளைவாக, இலக்கின் மையத்தில் எரிபொருள் அடர்த்தி பல ஆயிரம் மடங்கு அதிகரிக்கிறது, மேலும் அழுத்தம் நட்சத்திரங்களின் மையத்தில் உள்ள அழுத்தத்துடன் தொடர்புடைய மதிப்பை அடைகிறது (சுமார் 10 16 பா). இந்த வழக்கில், தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருள் வெப்பமடைகிறது மற்றும் ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினைக்கான நிலைமைகள் ஏற்படுகின்றன.

ஒரு மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷனுக்கு, 0.001 - 0.01 கிராம் மட்டுமே கொண்ட இலக்குகள் போதுமானவை. இந்த நிறை 10 8 - 10 10 ஜே இன் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன் ஆற்றலுடன் ஒத்துள்ளது. இலக்கு பொருளில் சுமார் 80% நீக்கம் காரணமாக எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது மற்றும் இல்லை எதிர்வினையில் பங்கேற்க; தவிர, எதிர்வினை மகசூல் 30% ஐ விட அதிகமாக இருக்காது. இதன் விளைவாக, தெர்மோநியூக்ளியர் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்களுக்கான வரம்புக்குட்பட்ட வெளியேற்ற வேகம் சுமார் 6 · 10 6 மீ / வி ஆக இருக்கும், இது 6 · 10 5 வி ஒரு குறிப்பிட்ட உந்துதலுடன் ஒத்துள்ளது. எலக்ட்ரான் கற்றைகளால் தொடங்கப்பட்ட வெடிப்புகளுக்கு, அதிக அணு எடையுள்ள தனிமங்களின் ஷெல் மூலம் இலக்கைச் சுற்றுவது அவசியம், இது வரம்புக்குட்பட்ட வெளிச்சத்தின் வேகத்தை மேலும் குறைக்கும்.

தெர்மோநியூக்ளியர் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்களைப் பயன்படுத்தி இயந்திரத்தின் திட்டம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7, b... டிரான்ஸ்யூரானிக் கூறுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட அத்தகைய என்ஜின்கள் மற்றும் என்ஜின்களுக்கு இடையிலான அடிப்படை வேறுபாடு ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையைத் தொடங்குவதற்கான ஒரு அமைப்பின் முன்னிலையும், அதை ஆற்றுவதற்கான மின் ஆற்றலின் மூலமும் ஆகும். துவக்க முறை என்பது ஒளி மூலங்களின் தொகுப்பு அல்லது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் முடுக்கிகள், இலக்கை முடிந்தவரை சமச்சீராக கதிர்வீச்சு செய்யும் வகையில் அமைந்துள்ளது. ஒரு கதிர்வீச்சு மூலமாக, ஒரு சக்திவாய்ந்த லேசரை அதன் கற்றை பலவாக அல்லது லேசர்களின் கலவையுடன் பயன்படுத்தலாம்.

இலக்கு பிரதிபலிப்பாளருக்கு மேலே உள்ள இடத்திற்கு சுடப்படுகிறது, மேலும் அது கதிர்களின் மைய புள்ளியைக் கடக்கும் தருணத்தில், ஒரு பற்றவைப்பு துடிப்பு உருவாக்கப்படுகிறது. இணைவு பிளாஸ்மா சூப்பர் கண்டக்டிங் சோலெனாய்டுகளால் உருவாக்கப்பட்ட காந்தப்புலத்திலிருந்து பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் விண்வெளியில் வெளியேற்றப்பட்டு ஜெட் உந்துதலை உருவாக்குகிறது. மின்சாரத்தை உருவாக்க, சிறப்பு சோலனாய்டுகள் அல்லது பாதுகாப்பு காந்தப்புலத்தின் ஆதாரங்களாக இருக்கும் அதே சோலெனாய்டுகள் பயன்படுத்தப்படலாம். நகரும் பிளாஸ்மா ஒரு காந்தப்புலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, \u200b\u200bசோலெனாய்டுகளில் ஒரு ஈ.எம்.எஃப் உள்ளது, மேலும் உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரம் அடுத்த துடிப்பை உருவாக்க செல்கிறது.

எதிர்வினையின் லேசர் பற்றவைப்பு கொண்ட ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் இயந்திரத்தின் அமெரிக்க திட்டத்தில், 1 எம்.ஜே.வின் துடிப்புக்கு ஒரு ஆற்றலுடன் ஒரு லேசரைப் பயன்படுத்த முன்மொழியப்பட்டது, ஒரு துடிப்பு காலம் 10 என்.எஸ் மற்றும் ஒரு துடிப்பு மறுபடியும் விகிதம் 500 ஹெர்ட்ஸ். லேசரின் நிறை 150 டன் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. ஒரு மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷனில் 10 8 ஜே வெளியிடப்பட்ட ஆற்றலுடன், அத்தகைய இயந்திரம், திட்டத்தின் ஆசிரியர்களின் கணக்கீடுகளின்படி, 100 டன் எடையுள்ள ஒரு பேலோடை ஒரு சிறப்பியல்பு வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்த முடியும் ஒரே நாளில் 10 கிமீ / வி. இதற்கு சுமார் 10 8 மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்கள் தேவைப்படும்.

ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன் என்ஜின் திட்டத்தில் பிரிட்டிஷ் ஆராய்ச்சியாளர்கள் எலக்ட்ரான் முடுக்கிகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினையைத் தொடங்க முன்மொழிகின்றனர். "துப்பாக்கி சூடு" பருப்புகளின் மறுபடியும் விகிதம் 100 ஹெர்ட்ஸ், ஒவ்வொரு மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷனிலும் உள்ள ஆற்றல் 10 11 ஜே ஆகும். இந்த இயந்திரம் ஆண்டு முழுவதும் பல நூறு டன் தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளை எரிக்கிறது, இது 100 டன் பேலோடை 0.15 ஒளி வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்துகிறது.

துடிப்புள்ள தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்களை உருவாக்குவதில் உள்ள முக்கிய சிரமம் ஒரு எதிர்வினை துவக்க அமைப்பின் வளர்ச்சியாகும். பொருத்தமான லேசர் மற்றும் முடுக்கி சாதனங்கள் இல்லாதது ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினை இன்னும் உணரப்படவில்லை என்ற உண்மையை ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் பாதிக்கிறது. துவக்க அமைப்பின் நிறை மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன் ஆற்றலுக்கு விகிதாசாரமாகும்; எனவே, ஒவ்வொரு வெடிப்பிலும் மிகக் குறைந்த ஆற்றல் வெளியீட்டைக் கொண்டிருப்பது விரும்பத்தக்கது. ஆனால், ஒரு குறிப்பிட்ட உந்துதலில், அதிக துடிப்பு மறுபடியும் விகிதம் உறுதி செய்யப்பட வேண்டும், மேலும் கொடுக்கப்பட்ட சிறப்பியல்பு வேகத்தை அடைய, அதற்கேற்ப அதிக எண்ணிக்கையிலான பருப்பு வகைகள் வழங்கப்பட வேண்டும். பருப்பு வகைகளின் அனுமதிக்கப்பட்ட எண்ணிக்கை கணினி வளத்தால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது.

இது சம்பந்தமாக, சோவியத் விஞ்ஞானிகள் ஈ.பி.வெலிகோவ் மற்றும் வி.வி.செர்னுகா ஆகியோர் தெர்மோநியூக்ளியர் இலக்குகளை அடுக்கி வைக்கும் முறையை முன்மொழிந்தனர். முதல் இலக்கின் பற்றவைப்புக்குப் பிறகு சுமார் 10–6 வினாடிகளுக்குப் பிறகு, வெடிப்பின் பகுதிக்குள் மிகப் பெரிய இலக்கு செலுத்தப்படுகிறது, இதில் முதல் வெடிப்பின் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி பயன்படுத்தப்படுகிறது எதிர்வினையைத் தொடங்குங்கள். ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் ஆற்றல் வெளியீட்டில் பத்து மடங்கு அதிகரிப்புடன் ஒரு இலக்கைப் பயன்படுத்தி, ஒரு ஆற்றல் வெளியீட்டைக் கொண்ட ஒரு துவக்க முறைக்கு 10 10 - 10 11 J இன் வெடிப்பு ஆற்றலைப் பெற முடியும். 10 8 ஜெ.

இந்த வழக்கில், துடிப்பு மறுபடியும் விகிதம் அதற்கேற்ப குறைகிறது, ஆனால் அதே நேரத்தில், நிச்சயமாக, பிரதிபலிப்பாளரின் துடிப்பு சுமை அதிகரிக்கிறது. அடுக்கைத் திட்டத்தில், அடுக்கின் அடுத்த கட்டங்களில் மிகவும் கடினமான-எரியக்கூடிய எரிபொருளைப் பயன்படுத்த முடியும் (எடுத்துக்காட்டாக, தூய டியூட்டீரியம்). இது டிரிட்டியத்தின் தேவையை வியத்தகு முறையில் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் நியூட்ரான் விளைச்சலையும் குறைக்கிறது.

துடிப்புள்ள தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்களின் வளர்ச்சியில் சமமாக முக்கியமான மற்றொரு பணி, கட்டமைப்பில் வெளியாகும் வெப்பத்தை அகற்றுவது. முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, டியூட்டீரியம்-ட்ரிடியம் எதிர்வினையில், 80% வரை ஆற்றல் நியூட்ரான்களால் எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது, அவை பிரதிபலிப்பாளரின் காந்தப்புலத்தால் தக்கவைக்கப்படுவதில்லை. சாதாரண ஹைட்ரஜனின் கலவையை ஐசோடோப்பு போரோன் -11 உடன் தெர்மோநியூக்ளியர் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துவதே பிரச்சினைக்கு கார்டினல் தீர்வாக இருக்கும். இந்த எரிபொருளின் எரிப்பு போது ஆற்றல் வெளியீடு டியூட்டீரியம்-ட்ரிடியம் கலவையை விட குறைவாக இருந்தாலும், நியூட்ரான்கள் முற்றிலும் இல்லை. இருப்பினும், இந்த எதிர்வினைக்கு அதன் துவக்கத்திற்கு அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது, மேலும் அதை மாஸ்டரிங் செய்வது தொலைதூர எதிர்காலத்தின் ஒரு விடயமாகும்.

சார்பியல் கோட்பாட்டின் அடிப்படை போஸ்டுலேட் படி, இயற்கையில் அதிகபட்ச வேகம் ஒளியின் வேகம் - 300,000 கிமீ / வி. இயற்கையாகவே, இந்த வேகம் ராக்கெட் என்ஜின்களில் வெளியேறும் வேகத்திற்கு வரம்புக்குட்பட்டதாக இருக்கும். எலக்ட்ரான் அல்லது அயன் முடுக்கிகள் போன்ற மின்சார மோட்டர்களில் ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகத்தைப் பெறலாம். இருப்பினும், பொதுவான இயற்பியல் கருத்தில் இருந்து பின்வருமாறு, இந்த விஷயத்தில், மின்காந்த கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி உந்துதலை உருவாக்கப் பயன்படுத்த அதிகபட்ச பண்புக்கூறு வேகத்தைப் பெறுவதற்கான பார்வையில் இருந்து துகள் முடுக்கம் செலவழிக்கப்படும் ஆற்றல் மிகவும் பயனுள்ளது.

புலப்படும் ஒளியை உள்ளடக்கிய மின்காந்த கதிர்வீச்சு, பொருள் உடல்கள் மீது அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது என்பது அறியப்படுகிறது. அதன்படி, உமிழும் உடல் மின்காந்த புலத்தின் ஃபோட்டான் பின்னடைவு தூண்டுதலை அனுபவிக்கிறது. எனவே, ஒவ்வொரு திசையிலும் உமிழும் உடல் ஒரு ஃபோட்டான் இயந்திரமாக இருக்கலாம். திசைக் கதிர்வீச்சின் எதிர்வினை உந்துதல் ஒளியின் வேகத்தால் வகுக்கப்படும் கதிர்வீச்சு சக்திக்கு சமம், அதாவது ஒவ்வொரு 1 கிலோவாட் கதிர்வீச்சு சக்தியும் 3.3 · 10 –7 கிலோ எஃப் வேகத்தை உருவாக்குகிறது.

எளிமையான ஃபோட்டான் இயந்திரம் ஒரு பக்கத்தில் குளிர்சாதன பெட்டி-உமிழ்ப்பான். உள் மின் உற்பத்தி நிலையத்தால் உருவாக்கப்படும் ஆற்றலில் சுமார் 10% மின்சார ஜெட் இயந்திரத்தின் ஜெட் ஆற்றலுக்கு மாற்றப்படுவதால், ஒளியின் வேகத்தின் 0.1 க்கு சமமான வெளிச்செல்லும் வேகத்தில், ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டியால் உருவாக்கப்படும் உந்துதல் ஒப்பிடத்தக்கது இயந்திரத்தின் உந்துதலுக்கு.

ஃபோட்டான் என்ஜின்களின் ஒப்பீட்டு எளிமை இருந்தபோதிலும், தெர்மோநியூக்ளியர் உள்ளிட்ட தற்போது பயன்படுத்தப்படும் எந்த எரிசக்தி ஆதாரங்களுடனும் அவை பயன்படுத்துவது பொருத்தமற்றது. வழக்கமாக, மூல வெகுஜனத்தின் ஒரு பகுதி மட்டுமே ஆற்றலுக்குச் செல்கிறது: அணு பிளவு வினைகளுக்கு - 0.5%, தெர்மோநியூக்ளியருக்கு - 0.15%. ஃபோட்டான்கள் மட்டுமே வேலை செய்யும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், ஒரே நேரத்தில் பேலோடோடு எதிர்வினை தயாரிப்புகளை இறுதி வேகத்திற்கு விரைவுபடுத்துவது அவசியம். ஆகையால், ஃபோட்டான் என்ஜின்களை எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் மட்டுமே பயன்படுத்துவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கிறது, இதில் அனைத்து வெகுஜனங்களும் அல்லது குறைந்த பட்சம் பெரும்பாலானவை ஆற்றலாக மாற்றப்படுகின்றன. நவீன கருத்துகளின்படி, அத்தகைய மூலமானது நிர்மூலமாக்கல் எதிர்வினையாக மட்டுமே இருக்க முடியும், அதாவது துகள்கள் மற்றும் ஆண்டிபார்டிகிள்களின் தொடர்பு.

ஆண்டிபார்டிகிள்களின் தொகுப்புக்கு (எடுத்துக்காட்டாக, ஆண்டிபிரோட்டான்கள்), சக்திவாய்ந்த முடுக்கிகள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் எதிர்வினைகளில் ஆண்டிபார்டிகிள்களின் மகசூல் மிகக் குறைவு. ஆன்டிபிராட்டான்களில் உள்ள 1 J இன் ஆற்றலைப் பெற, குறைந்தது 100 kJ மின்சாரம் எடுக்கும் என்று நம்பப்படுகிறது. எனவே, எந்தவொரு குறிப்பிடத்தக்க அளவிலான ஆண்டிமேட்டரின் குவிப்பு நவீன தொழில்நுட்பத்தின் திறன்களுக்கு அப்பாற்பட்டது.

ஃபோட்டான் என்ஜின்களை செயல்படுத்துவதில் எழும் மற்றொரு சிக்கல் ஆன்டிமேட்டரின் சேமிப்பாகும். ராக்கெட் கட்டமைப்பின் பொருள் ஒரு பொதுவான பொருள் என்பதால், தொட்டிகளின் சுவர்களுடன் ஆன்டிமேட்டரின் எந்தவொரு தொடர்பும் விலக்கப்பட வேண்டும். எனவே, மின்சாரம் அல்லது காந்தப்புலங்களில் ஆன்டிமாட்டரை "இடைநீக்கம்" செய்யலாம்.

ஃபோட்டான் என்ஜின்களில் வெப்பத்தை அகற்றும் அமைப்பின் தேவைகள் மிகவும் கடுமையானதாக இருக்கும். ரேடியேட்டர் குளிர்சாதன பெட்டி உட்பட தற்போது செயல்படுத்தப்பட்டுள்ள வெப்ப அகற்றுதல் அமைப்புகள், 1 கிலோவாட் வெளியேற்ற சக்திக்கு குறைந்தது 0.01 கிலோ எடையுள்ளதாக இருக்கும். இந்த விஷயத்தில், ராக்கெட்டின் பிற கூறுகளை நாம் புறக்கணித்தாலும், அது 2 · 10 –4 மீ / வி 2 க்கு மிகாமல் முடுக்கம் கொண்டிருக்கும், மேலும் அத்தகைய ராக்கெட்டின் வேகத்தை 10 கிமீ / வி வேகத்தில் மட்டுமே செய்யும் ஒரு வருடத்திற்கும் மேலாக நீடிக்கும்.

சொல்லப்பட்ட எல்லாவற்றிலிருந்தும், ஒரு ஃபோட்டான் இயந்திரத்தை உருவாக்குவது மிகவும் தொலைதூர எதிர்காலத்திற்கான ஒரு விஷயமாகும். பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் பகுத்தறிவையும் அதன் உருவாக்கத்தின் அடிப்படை சாத்தியத்தையும் கேள்விக்குள்ளாக்குகின்றனர், மற்றவர்கள் ஃபோட்டான் இயந்திரத்தை அறிவியல் புனைகதைத் துறையில் நேரடியாகக் கூறுகின்றனர்.

வெளிப்புற ஆற்றல் மூலங்களுடன் மோட்டார் அமைப்புகள்

மேலே, ஒரு தன்னாட்சி வகையின் விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளை உறுதிப்படுத்துவதற்கான தேவைகள் கருதப்பட்டன, மேலும் இந்த தேவைகள் தன்னாட்சி உந்துவிசை அமைப்புகளின் வளர்ச்சியின் திசைகளை எவ்வாறு தீர்மானிக்கின்றன என்பதைக் காட்டியது. தன்னாட்சி அமைப்புகளில், விண்கலத்தை உருவாக்குவதற்கும், விண்கலத்தை விரைவுபடுத்துவதற்கும் தேவையான ஆற்றலும் வெகுஜனமும் விண்கலத்திலேயே அமைந்துள்ளன. எனவே, அத்தகைய இயந்திரங்களின் வளர்ச்சியில் முன்னேற்றம் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் பண்புகளின் முன்னேற்றத்துடன் தொடர்புடையது, அதாவது, உழைக்கும் உடலின் ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு சேமிக்கப்படும் ஆற்றலின் அளவு அதிகரிப்புடன்.

ஆற்றலின் மூலமானது, எந்த உதவியை உருவாக்கியது, எந்திரத்திற்கு வெளியே இருந்தால் நிலைமை மாறுகிறது. இந்த வழக்கில், குறிப்பிட்ட பண்பு அதன் பொருளை இழக்கிறது. இருப்பினும், உந்துவிசை அமைப்புக்கு எவ்வளவு ஆற்றல் வழங்கப்படுகிறது மற்றும் எவ்வளவு - வழங்கப்பட்ட ஆற்றல் வேலை செய்யும் திரவத்தை விரைவுபடுத்துவதற்கு ஏற்றது.

அதிக வேகத்தில் வெளியேறும் உழைக்கும் திரவத்தின் இயக்க ஆற்றலாக வெளியில் இருந்து வரும் ஆற்றலை மாற்றுவதற்கான சிக்கல்களிலிருந்து நாம் சிறிது நேரம் சுருக்கினால், முக்கிய காரணி ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு உந்துவிசை அமைப்புக்கு வழங்கப்படும் ஆற்றலின் அளவாகிறது. ஆகவே, விண்கலத்தின் உந்துவிசை அமைப்பின் பண்புகள் ஆற்றல் மூலத்தின் வெகுஜன மற்றும் குறிப்பிட்ட பண்புகளை சார்ந்தது அல்ல, ஆனால் அவை வெளிப்புற மூலத்தின் சக்தி மற்றும் மூலத்திலிருந்து உந்துவிசை அமைப்புக்கு ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் செயல்திறன் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. விண்கலத்தின்.

தனித்தனி ஆற்றல் மற்றும் வெகுஜன ஆதாரங்களைக் கொண்ட தன்னாட்சி இயந்திரங்களைப் போலவே, வெளிப்புற ஆற்றல் மூலங்களைக் கொண்ட இயந்திரங்களில், உந்துவிசை அமைப்பிற்கு சக்தி உள்ளீட்டின் அதிகரிப்புடன், உந்துதல் அலகு ஒன்றை உருவாக்குவதற்கான உழைக்கும் உடல் நிறை நுகர்வு குறைகிறது , வேலை செய்யும் திரவ ஓட்டத்தின் வேகம் அதிகரிப்பதால். வெளிச்செல்லும் வேகம் 4.5–5 கிமீ / வி விட அதிகமாகிவிட்டால், வெளிப்புற மூலத்துடன் ஒரு உந்துவிசை அமைப்பைக் கொண்ட ஒரு ராக்கெட் அல்லது விண்கலம் திரவ உந்துவிசை ராக்கெட் என்ஜின்கள் கொண்ட வாகனங்களை விஞ்சத் தொடங்குகிறது. வெளியீட்டு நிறை.

வெளிப்புற மூலங்களின் பயன்பாட்டின் மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க அம்சம், இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படும் வேலை திரவங்களின் வரம்பை விரிவாக்குவதாகும். குறிப்பாக, பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து ஏவப்பட்ட ஒரு வாகனத்தை குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும்போது அவற்றின் பயன்பாடு வளிமண்டல காற்றை ஒரு வேலை செய்யும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்த பெரிதும் உதவுகிறது. வெளிப்புற எரிசக்தி ஆதாரங்களைக் கொண்ட என்ஜின்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு, பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் பேலோடுகளைத் தொடங்குவதற்கான போக்குவரத்து அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்று நம்புவதற்கு காரணம் உள்ளது, ரசாயன இயந்திரங்களைக் கொண்ட அமைப்புகளைக் காட்டிலும் குறிப்பிடத்தக்க சிறப்பியல்புகளுடன். வெளிப்புற ஆற்றல் மற்றும் வேகத்தின் உந்துவிசை அமைப்புகளுக்கான வாய்ப்புகள் குறித்த பூர்வாங்க பரிசீலனைகள் இவை. வெளிப்புற ஆதாரங்களின் ஆற்றலை உந்துவிசை அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையைச் செயல்படுத்த நவீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் சாத்தியமானவை (எதிர்காலத்தைப் பற்றி நாங்கள் பேசுகிறோம்) உட்பட என்ன சாத்தியங்கள் உள்ளன?

வெளிப்புற மூலத்தைப் பயன்படுத்தி மோட்டார் அமைப்பை உருவாக்கும் முக்கிய கூறுகளைக் கவனியுங்கள். இது, முதலில், உந்துவிசை அமைப்பு (அதன் வடிவமைப்பு மற்றும் பண்புகள் பெரும்பாலும் வேலை செய்யும் திரவத்தின் வகை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றலின் வகையைப் பொறுத்தது). இரண்டாவதாக, இயற்கையான மற்றும் செயற்கையான ஆற்றலின் வெளிப்புற ஆதாரம். சூரியன், விண்மீன் மற்றும் விண்மீன் ஊடகம் இயற்கை மூலமாக செயல்பட முடியும். ஒரு செயற்கை வெளிப்புற ஆற்றல் மூலமானது, எடுத்துக்காட்டாக, இயக்கிய மின்காந்த கதிர்வீச்சின் சக்திவாய்ந்த மூலமாகும்.

வெளிப்புற ஆற்றல் மூலத்துடன் கூடிய மோட்டார் அமைப்பின் மூன்றாவது தேவையான உறுப்பு, பெறுவதற்கான ஒரு சாதனம், தேவைப்பட்டால், ஆற்றலை உழைக்கும் திரவத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கு ஏற்ற வடிவமாக மாற்றும். இறுதியாக, உந்துவிசை அமைப்பின் கடைசி, நான்காவது, முக்கிய உறுப்பு மூலத்திலிருந்து பெறும் சாதனத்திற்கு ஆற்றல் பரிமாற்ற பாதை ஆகும். விண்வெளி அளவுகள் மற்றும் மிகப்பெரிய வேகங்கள் சக்தி மூலத்திற்கும் விண்கலத்திற்கும் இடையில் மிகப்பெரிய தூரத்திற்கு இட்டுச் செல்கின்றன. மேலும், ஆரம்ப தருணத்தில் இந்த தூரம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருக்கும்போது கூட, அது உந்துவிசை அமைப்பின் செயல்பாட்டின் போது கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. எனவே, வெளிப்புற மூலத்தின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையைச் செயல்படுத்த, நீண்ட தூரங்களுக்கு (செயற்கை மூலங்களைப் பயன்படுத்தும் போது) ஆற்றலை திறம்பட கடத்துவதற்கான வழிமுறைகளை உருவாக்குவது அவசியம்.

சூரியனை வெளிப்புற ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்துவதன் அம்சங்களைக் கவனியுங்கள். மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அடர்த்தி சூரியனிடமிருந்து தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் குறைகிறது, மேலும் இந்த அர்த்தத்தில், மூலத்திலிருந்து உந்துவிசை அமைப்புக்கான ஆற்றல் பரிமாற்ற பாதையின் அளவுருக்கள் சரி செய்யப்படுகின்றன (சூரியனிலிருந்து விண்கலத்திற்கு உள்ள தூரம் மட்டுமே மாற்றங்கள்). இருப்பினும், ஒட்டுமொத்தமாக உந்துவிசை அமைப்பின் பண்புகள் பெரும்பாலும் இந்த ஒற்றை மாறி அளவுருவின் மதிப்பைப் பொறுத்தது.

உண்மையில், சக்தி மூலத்திலிருந்து விண்கலத்துக்கான தூரம் 2 மடங்கு மாறும்போது, \u200b\u200bசக்தி பாய்வு அடர்த்தி 4 மடங்கு மாறுகிறது. இதன் பொருள் ஒரு நிலையான-சக்தி உந்துவிசை அமைப்பை இயக்குவதற்கு, சூரிய மின்காந்த ஆற்றலைப் பெறும் சாதனத்தின் பரப்பளவை 4 மடங்கு அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம். தொலைதூர கிரகங்களுக்கு பறக்கும் போது, \u200b\u200bசூரியனிடமிருந்து வரும் தூரம் சூரியனிடமிருந்து பூமியின் தூரத்தை விட பல மடங்கு அதிகமாகும், சூரிய கதிர்வீச்சின் அடர்த்தி மிகவும் குறைவாகி சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்துவது அறிவுறுத்தப்படுவதில்லை. ஆனால் சூரிய சக்தியின் பயன்பாடு நியாயப்படுத்தப்படும் தூரங்கள் கூட மகத்தானவை - நூற்றுக்கணக்கான மில்லியன் கிலோமீட்டர்கள் (அவை ஆற்றல் பரிமாற்ற பாதையின் சிறப்பியல்பு பரிமாணங்கள்).

செயற்கை மூலங்களைப் பயன்படுத்துவதில், அத்தகைய தூரங்களுக்கு திறமையான ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை செயல்படுத்துவது மிகவும் சிக்கலானது. உதாரணமாக, ஒரு செயற்கை மூலத்திலிருந்து மின்காந்த சக்தியை கடத்துவதற்கான பாதையை கவனியுங்கள்.

உடனடியாக கண்ணைப் பிடிக்கும் முதல் வரம்பு வரையறுக்கப்பட்ட சக்தி மூலமாகும். சூரியனின் கதிர்வீச்சின் மொத்த சக்தி உந்துவிசை அமைப்பை இயக்குவதற்குத் தேவையான சக்தியை விட அதிகமான அளவிலான ஆர்டர்கள் மற்றும் அதன் திறன்களைக் கட்டுப்படுத்தாவிட்டால், ஒரு செயற்கை மூலத்துடன் உந்துவிசை அமைப்பின் ஆற்றல் பண்புகள் மூலத்தின் சக்தியால் வரையறுக்கப்படுகின்றன , மற்றும் வெளிப்புற மூலத்தின் சக்தி முடிந்தவரை இயந்திரத்தை அடைகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த ஒருவர் முயற்சிக்க வேண்டும் ... எனவே மூல - விண்கலப் பாதையில் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் உயர் செயல்திறனின் தேவையைப் பின்பற்றுகிறது. வெறுமனே, விண்கலத்தின் பெறுநருக்குள் நுழைய அனைத்து மூல ஆற்றலும் தேவை. உண்மையில், இது மூல சக்தியின் குறைந்தது பத்து சதவிகிதத்தின் ஒரு பகுதியாக இருக்க வேண்டும்.

கதிர்வீச்சை ஒரு குறுகிய கற்றைக்கு வடிவமைப்பதன் மூலம் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் திறமையான பரிமாற்றத்தை உணர முடியும். திசை மின்காந்த கதிர்வீச்சின் தேவையான கட்டமைப்பு, பரப்புதல் மற்றும் வரவேற்பு ஆகியவற்றின் ஒரு கற்றை உருவாக்கும் சாத்தியம் அலைநீளம் (அதிர்வெண்), உமிழும் அல்லது பெறும் மேற்பரப்பின் அளவு மற்றும் பரப்புதல் நிகழும் ஊடகத்தின் அளவுருக்கள் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

மின்காந்த அலைகளின் வரவேற்பு மற்றும் பரிமாற்றம். மின்காந்த அலைகளின் வரவேற்பு மற்றும் பரிமாற்றம் ஆண்டெனாக்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. பெறுதல் மற்றும் கடத்தும் ஆண்டெனாக்கள் பொதுவானவை, மற்றும் பெரும்பாலும் ஒரே சாதனம் கடத்தும் மற்றும் பெறும் ஆண்டெனாக்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதுவரை, நாங்கள் வழக்கமான ஆண்டெனாக்களைப் பற்றி பேசிக் கொண்டிருந்தோம், இதன் பணி நிகழ்வு மின்காந்த ஆற்றலை கடத்துதல் அல்லது பெறுதல் மற்றும் சேகரித்தல். இருப்பினும், ஏற்கனவே மின்காந்த ஆற்றலைப் பெற்று அதை மின்சக்தியாக மாற்றும் ஆண்டெனாக்கள் உள்ளன - இவை சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் ரெக்டெனாக்கள் எனப்படும் சாதனங்கள், அவை அல்ட்ராஹை அதிர்வெண் (மைக்ரோவேவ்) வரம்பில் ஒற்றை நிற கதிர்வீச்சைப் பெற்று அதை நேரடி மின்சாரமாக மாற்ற வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆகையால், ஒரு பரந்த பொருளில், பெறும் ஆண்டெனா என்பது மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஆற்றலைப் பெறவும் வேறு சில வகை ஆற்றலாக மாற்றவும் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சாதனத்தைக் குறிக்கும். இதுபோன்ற எல்லா சாதனங்களும் ஆண்டெனாவின் தோற்றத்தை பெரிதும் பாதிக்கும் பல பொதுவான புள்ளிகளைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. முதலாவதாக, இது ஆண்டெனாவின் அளவு, உமிழப்படும் அல்லது பெறப்பட்ட மின்காந்த அலைகளின் நீளம், ஆண்டெனாக்களைப் பரப்புவதற்கான கதிர்வீச்சின் வழிநடத்துதல் அல்லது ஆண்டெனாக்களைப் பெறுவதற்கான மின்காந்த அலைகளை திறம்பட பெறும் திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவைப் பற்றியது.

அலைநீளத்துடன் கதிர்வீச்சின் வழிநடத்துதலின் அளவு ?, அளவின் ஆண்டெனாவைப் பயன்படுத்தி இதை உணர முடியும் டி, ஒரு சிறப்பு மதிப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது - வேறுபாட்டின் கோணம்? ~? / டி... மின்காந்த ஆற்றலை அதிக இயக்கத்துடன் (குறைந்த இழப்புகளுடன்) கடத்தும் போது, \u200b\u200bவேறுபட்ட கற்றை கிட்டத்தட்ட பெறும் ஆண்டெனாவின் மேற்பரப்பில் விழும். கடத்தும் மற்றும் பெறும் ஆண்டெனாக்களுக்கு இடையிலான தூரம் பெரியதாக இருந்தால், கதிர்வீச்சின் திசைதிருப்பலின் தேவையான கோணம் மிகவும் சிறியது. இதன் விளைவாக, அலைநீளங்களின் அலகுகளில் அளவிடப்படும் ஆண்டெனாக்களின் பரிமாணங்கள் குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்க வேண்டும்.

எடுத்துக்காட்டாக, 1 செ.மீ அலைநீளத்துடன் மின்காந்த கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bசுமார் 1000 கி.மீ தூரத்திற்கு குறிப்பிடத்தக்க இழப்புகள் இல்லாமல் மின்காந்த ஆற்றலை கடத்த 100 மீ அளவு கொண்ட ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படுகின்றன. பரிமாற்ற செயல்திறனின் பார்வையில், இது மிகவும் சாதகமானது குறுகிய அலைநீளங்களைப் பயன்படுத்த, ஏனெனில் பயனுள்ள பரிமாற்ற தூரம் அலைநீளத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். இருப்பினும், அலைநீளம் குறைவது, ஒரு சிக்கலை (தூரப் பிரச்சினை) தீர்க்க உதவுகையில், மற்றவர்களை உருவாக்குகிறது. குறிப்பாக, கட்டுமானத்தின் துல்லியம், சுட்டிக்காட்டும் துல்லியம், வரவேற்பு மற்றும் பரிமாற்றத்தின் திசையில் ஆண்டெனாக்களை உறுதிப்படுத்துதல் போன்ற தேவைகள் மிகவும் கடுமையானதாகி வருகின்றன. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், எப்போதும் இடையே ஒரு பயனுள்ள சமரசம் தேவைப்படுகிறது தீர்க்கப்படும் சிக்கல் மற்றும் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார திறன்களால் விதிக்கப்படும் தேவைகள்.

மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற ஆதாரங்களுடன் மோட்டார்கள் வகைப்பாடு. மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற ஆதாரங்களைக் கொண்ட அனுமான இழுவை அமைப்புகள் மிகவும் வேறுபட்டவை. அவை இயற்கையான மற்றும் செயற்கை கதிர்வீச்சு மூலங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் பயன்படுத்தக்கூடிய அலைநீளங்களின் வரம்பு எக்ஸ்ரே முதல் மைக்ரோவேவ் வரை நீண்டுள்ளது. கூடுதலாக, அவர்கள் கதிர்வீச்சு சக்தியை உந்துதலாக மாற்ற பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். உந்துதலை உருவாக்குவதற்கான சக்தி மூலமானது விண்கலத்திற்கு வெளியே உள்ளது என்பது உந்துவிசை அமைப்பு மற்றும் முழு விண்கலத்தின் தோற்றத்தில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. கணிசமான அளவு பெறும் ஆண்டெனா ஒரு தவிர்க்க முடியாத பண்பாக மாறுகிறது.

மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற மூலங்களைக் கொண்ட ஜெட் என்ஜின்களின் தோராயமான வகைப்பாடு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 8. இயற்கையான கதிர்வீச்சுடன் கூடிய அனைத்து உந்துவிசை அமைப்புகளையும் முதலில் கருத்தில் கொள்வோம் - சூரியன். அதன் கதிர்வீச்சு இரண்டு பதிப்புகளில் உந்துதலை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது: 1) சூரிய கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றும் போது (எடுத்துக்காட்டாக, சூரிய பேனல்களைப் பயன்படுத்துதல்) மின்சார ஜெட் என்ஜின்களுக்கு அதன் அடுத்தடுத்த பயன்பாட்டுடன்; 2) மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துதல் (சூரியப் பயணம் என்று அழைக்கப்படும் இழுவை அமைப்புகள் இந்த கொள்கையின் அடிப்படையில் அமைந்தவை).

படம்: 8. மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற ஆதாரங்களுடன் எதிர்வினை உந்துவிசை அமைப்புகளின் வகைகள் (ஆர்.டி.எஸ்)

சூரிய பயணம். அத்தகைய அமைப்புகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையின் சாராம்சம், பிரிகான்டைன் மற்றும் கேரவல் ஆகியவை காதல் ரீதியாக சுவாசிக்கும் பெயரிலிருந்து, உண்மையில் படகின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைக்கு ஒத்ததாகும். இந்த வழக்கில், விண்கலம் ஒரு மெல்லிய கண்ணாடி படத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மிகவும் வளர்ந்த மேற்பரப்பைக் கொண்டுள்ளது. சூரிய கதிர்வீச்சு, படத்தின் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக விழுந்து அதிலிருந்து ஒரு கண்ணாடியில் பிரதிபலிக்கும், படத்தின் மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக ஒரு உந்துதலையும் உருவாக்குகிறது. கதிர்வீச்சின் ஓரளவு உறிஞ்சுதலுடன், உந்துதல் திசை இந்த மேற்பரப்புடன் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தை உருவாக்கும், மேலும் படகோட்டியை நோக்குவதன் மூலம், விரும்பிய திசையில் உந்துதல் பெறலாம்.

இத்தகைய இழுவை அமைப்புகளின் நன்மைகள் வெளிப்படையானவை: அவற்றுக்கு ஆற்றல் அல்லது வேலை செய்யும் திரவ நுகர்வு தேவையில்லை. இருப்பினும், போதுமான முடுக்கம் பெற, மிக மெல்லிய படத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டியது அவசியம், இதனால் கப்பலின் பரப்பளவு மற்றும் கப்பலின் வெகுஜனங்களுடனான விகிதம் படகோட்டியுடன் போதுமானதாக இருக்கும். நவீன கருத்துக்களின்படி, படகோட்டம் பகுதியும் மிகப் பெரியது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, சூரியனில் இருந்து 1 AU தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு கருவிக்கு 1 கிலோ எஃப் வேகத்தை உருவாக்க. இருந்து. (150 மில்லியன் கி.மீ), 3 · 10 5 மீ 2 என்ற படகில் பயணம் செய்வது அவசியம்.

ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க வெகுஜன குணாதிசயங்களுடன் இத்தகைய கட்டமைப்புகளை உருவாக்கும் பணி நவீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்திற்கு மிகவும் உண்மையானது. குறிப்பாக, அமெரிக்காவில், ஹாலியின் வால்மீனுக்கு பறக்க வடிவமைக்கப்பட்ட விண்கலத்தின் வளர்ச்சி தொடர்பாக பல்வேறு வகையான சூரியப் பயணம் மேற்கொள்ளப்பட்டது. இதுபோன்ற மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய படகோட்டம் - "சோலார் கைரோஸ்கோப்" - படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 9. இந்த "கைரோஸ்கோப்" 12 கத்திகள், 7.4 கி.மீ நீளம் மற்றும் 8 மீ அகலம் கொண்டது, ஒவ்வொரு பிளேடும் 200 கிலோ எடையுள்ளதாக இருக்கும்; ஒவ்வொரு 150 மீட்டருக்கும் பிளேடுகளில் சில விறைப்புத்தன்மையைக் கொடுக்க, "ஸ்லேட்டுகள்" வழங்கப்படுகின்றன. கணக்கீடுகளின்படி, 1 AU தொலைவில் இதேபோன்ற பயணம். அதாவது, சூரியனில் இருந்து 0.5 கிலோ எஃப் உந்துதல் வழங்க வேண்டும். படகின் உதவியுடன், விண்கலம், ஹாலியின் வால்மீனுக்கான விமானப் பிரச்சினையைத் தீர்க்கும்போது, \u200b\u200bவினாடிக்கு 55 கிமீ வேகத்தைக் கூற வேண்டும்.

படம்: 9. சூரிய பயணத்தின் சாத்தியமான வடிவமைப்புகளில் ஒன்று "சூரிய கைரோஸ்கோப்" ஆகும்.

பூர்வாங்க மதிப்பீடுகளின்படி, திட்டம் சாத்தியமாக இருக்க, படகின் படத்தின் தடிமன் சுமார் 0.0025 மி.மீ ஆகவும், குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு 3 கிராம் / மீ 2 ஆகவும் இருக்க வேண்டும். எனவே, திட்டத்தை செயல்படுத்துவதில் உள்ள முக்கிய சிரமம் திரைப்படப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும்.

ஹாலியின் வால்மீனுக்கு மேற்கூறிய விமானத்தைத் தவிர, குறைந்த மற்றும் புவிசார் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் பெரிய சுமைகளின் இயக்கம் மற்றும் செவ்வாய் மண்ணை பூமிக்கு வழங்குவது ஆகியவை சூரியப் பயணத்தின் மூலம் சாத்தியமான நடவடிக்கைகளாகக் கருதப்படுகின்றன. வெளி கிரகங்களுக்கான விமானங்களுக்கு சூரிய பயணத்தை பயன்படுத்துவது நடைமுறைக்கு மாறானதாக கருதப்படுகிறது.

லேசர் ஜெட் என்ஜின்கள்.லேசர் ஜெட் என்ஜின்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை நன்கு அறியப்பட்ட ஒரு உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது - லேசர் கதிர்வீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ் பொருள் ஆவியாதல் சாத்தியம். ஆவியாதல் விரைவாக நிகழ்கிறது மற்றும் ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பில் ஆற்றல் பாய்வு அதிக அடர்த்தியைக் கொண்டிருக்கும்போது ஒரு சூப்பர்சோனிக் ஜெட் உருவாக வழிவகுக்கிறது. இன்னும் அதிகமான பாய்வுகளில், நீராவி அயனியாக்கம் செய்யப்படலாம், இது மிக உயர்ந்த குறிப்பிட்ட தூண்டுதலைக் கொடுக்கும். ஜெட் இயக்கத்தின் அளவு ஒரு வழக்கமான ஜெட் என்ஜின் விஷயத்தைப் போலவே உந்துதலையும் உருவாக்குகிறது. ஒரு செயற்கை செயற்கைக்கோளை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்த உயர் சக்தி தரையில் உள்ள ஒளிக்கதிர்களின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனை ஏ. கான்டோரோவிட்ஸ் 1971-1972 இல் முன்வைத்தார்.

கொள்கையளவில், ஒரு லேசர் இயந்திரம் அணு மற்றும் மின்சார என்ஜின்களில் காணப்படும் மிக உயர்ந்த குறிப்பிட்ட தூண்டுதலை வேதியியல் எரிபொருள் இயந்திரங்களில் உள்ளார்ந்த நம்பகத்தன்மையுடன் அதிக உந்துதல்-எடை விகிதத்துடன் ஒருங்கிணைக்கிறது. குறிப்பிட்ட தூண்டுதலின் உயர் மதிப்புகளை அடைய முடியும், ஏனெனில் வேலை செய்யும் திரவத்தால் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுவதன் விளைவாக, அதிக வெப்பநிலையுடன் கூடிய பிளாஸ்மா உருவாகிறது. ஆற்றல் மூலமானது பூமியில் அமைந்துள்ளது என்பதன் மூலம் ராக்கெட்டின் வெகுஜனத்திற்கு பேலோடின் வெகுஜனத்தின் பெரிய விகிதம் உறுதி செய்யப்படுகிறது.

இந்த முக்கிய நன்மைகளின் உணர்தல் நிச்சயமாக இரண்டு சிக்கல்களின் தீர்வைப் பொறுத்தது. முதலாவதாக, மிகச் சிறிய வேறுபாடு கோணத்துடன் கூடிய சக்திவாய்ந்த லேசர் கற்றை கடத்தப்படுவதை உறுதி செய்ய வேண்டும், இரண்டாவதாக, தொழில்நுட்ப ரீதியாகவும் பொருளாதார ரீதியாகவும் அணுகக்கூடிய பெரிய ஒளிக்கதிர்கள் மற்றும் அவற்றின் மின்வழங்கல்கள் உருவாக்கப்பட வேண்டும்.

தற்போது, \u200b\u200bலேசர் கதிர்வீச்சின் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் உந்துதலைப் பெறுவதற்கான பல முறைகள் கருதப்படுகின்றன. அவற்றில் ஒன்று, எடுத்துக்காட்டாக, திட எரிபொருளின் விரைவான ஆவியாதல் கொண்டது, இது கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுகிறது, இதன் விளைவாக சூடான நீராவியின் ஒரு ஜெட் உருவாகிறது. கூடுதலாக, லேசர் கதிர்வீச்சு ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை நீராவி உறிஞ்சினால், 5000 - 12,000 K வெப்பநிலையைப் பெற முடியும். இந்த வழக்கில் ராக்கெட் முனைகளின் உள் மேற்பரப்பு ஒரு பரவளைய பிரதிபலிப்பாகும், இதனால் முனை ஒரே நேரத்தில் ஒரு கண்ணாடியாக செயல்படுகிறது லேசர் கதிர்வீச்சு மற்றும் வெளிச்செல்லும் வாயுக்களுக்கான முனை.

பரவளைய பிரதிபலிப்பானது வளிமண்டலத்தின் வழியாக விலகல் இல்லாமல் செல்லும் அதிகபட்ச பாய்வைக் காட்டிலும் குறைவான சக்தி அடர்த்தி கொண்ட லேசர் கற்றைகளைப் பெறுகிறது மற்றும் அதை ஒரு திட எரிபொருள் கம்பியில் கவனம் செலுத்துகிறது. இதனால், ஆவியாகும் எரிபொருள் அதிக தீவிரத்துடன் (10 7 - 10 9 W / cm 2) லேசர் கதிர்வீச்சின் பகுதி வழியாகச் சென்று அதிக வெப்பநிலை வரை வெப்பமடைகிறது. பின்னர் வாயு, அதிக வெப்பநிலையில் சூடாகி, விரிவடைந்து, அதன் வெப்ப ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. அத்தகைய அமைப்பு ஒரு எளிய ஆவியாதல் அமைப்பைக் காட்டிலும் அதிக குறிப்பிட்ட உந்துதலைக் கொடுக்கிறது.

புவி மைய சுற்றுப்பாதையில் 1 டன்னுக்கு மிகாமல் ஒரு பேலோட் கொண்ட ராக்கெட்டுகளை செலுத்த, திட்டங்களில் ஒன்று துடிப்புள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு ஒளிக்கதிர்களைப் பயன்படுத்த முன்மொழிகிறது. இத்தகைய ஒளிக்கதிர்கள் 0.2 க்கும் குறைவான பீம் வேறுபாடு மற்றும் பல மில்லி விநாடிகளின் கால அளவைக் கொண்ட ஒளி பருப்புகளை உருவாக்க முடியும்.

பூர்வாங்க மதிப்பீடுகளின்படி, தரையில் உள்ள லேசர் நிறுவலைப் பயன்படுத்தி பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையில் 1 கிலோ பேலோடை ஏவுவதற்கான செலவு சுமார் $ 50 ஆகும். பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையில். ராக்கெட்டை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும் போது இயந்திரத்திற்கு வழங்கப்பட்ட மொத்த ஆற்றல் மூலத்தின் சக்தியின் தயாரிப்பு மற்றும் ஏவப்பட்ட நேரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அதே பேலோட் வெகுஜனத்திற்கு, இது வெளியீட்டு நேரத்திலிருந்து கிட்டத்தட்ட சுயாதீனமாக உள்ளது. இதன் பொருள், ஏவுதள நேரத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், மூலத்தின் சக்தியைக் குறைக்க முடியும், மாறாக, மூலத்தின் சக்தியை அதிகரிப்பதன் மூலம், ராக்கெட்டை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும் நேரத்தைக் குறைக்க முடியும்.

ராக்கெட் நீண்ட காலத்திற்கு முடுக்கிவிட்டால் குறைந்தபட்ச லேசர் சக்தி 200-300 மெகாவாட் வரிசையில் இருக்கக்கூடும், ஆனால் இது முடுக்கம் மண்டலத்தின் அதிகரிப்புக்கும் வழிவகுக்கிறது - ராக்கெட்டை அடைய லேசர் கற்றை பயணிக்க வேண்டிய அதிகபட்ச தூரம் ரிசீவர். அதிகரிக்கும் தூரத்துடன் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் உயர் செயல்திறனைப் பராமரிக்க, ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பீமின் திசைதிருப்பலைக் குறைக்க அல்லது ராக்கெட்டில் பெறும் சாதனத்தின் அளவை அதிகரிக்க இது அவசியம். முதல் விருப்பத்திற்கு மேம்பட்ட லேசர் ஒளியியல் தேவைப்படுகிறது, இரண்டாவது ராக்கெட்டின் இழுவை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது. ஏவுதள அமைப்பிற்கான முடுக்கம் மண்டலத்தின் நீளத்தை லேசர் சக்தியின் தோராயமான சார்பு, இது 1 டன் பேலோடை சுற்றுப்பாதையில் வழங்குவதை உறுதி செய்கிறது, இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. பத்து.

படம் 10. 1 டி நிறை கொண்ட ஒரு பேலோட் அகற்றப்படும் போது முடுக்கம் நீளத்தின் சிறப்பியல்பு லேசர் சக்தியின் தோராயமான சார்பு

விவரிக்கப்பட்ட திட்டத்தின் ஒரு அம்சம், ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் ஆற்றலையும், வேலை செய்யும் திரவத்தை வெப்பப்படுத்த லேசர் கதிர்வீச்சின் ஆற்றலையும் பயன்படுத்துவதாகும். என்ஜின் சுழற்சி எரிபொருளின் பற்றவைப்பு மற்றும் ஒரு ஒளி துடிப்பு வழங்கலுடன் தொடங்குகிறது. ஒளி துடிப்பு உழைக்கும் ஊடகத்தின் கூடுதல் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக சுமார் 20,000 K வெப்பநிலையுடன் ஒரு பிளாஸ்மா உருவாகிறது, இது இயந்திர முனைகளிலிருந்து வாயுவை விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் வெளியேற்றுகிறது. வாயு முனை விட்டு வெளியேறிய பிறகு, ஒரு புதிய ஒளி துடிப்பு வழங்கப்படுகிறது, எரிபொருள் பற்றவைக்கிறது, முழு சுழற்சியும் மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது.

என்ஜின் உந்துதலின் காலம் ஒளி துடிப்பின் காலத்தைப் பொறுத்தது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, 800 வினாடிகளுக்கு உந்துதலை உருவாக்க (ராக்கெட் தளத்தின் வாயு அழுத்தம் 3 MPa ஐ அடைகிறது), 2 · 10 7 W / cm 2 ஆற்றல் பாய்வு அடர்த்தி மற்றும் ஒரு கால அளவு கொண்ட ஒரு ஒளி துடிப்பு வழங்க வேண்டியது அவசியம் 10 -6 வி, முடுக்கம் முடிவில் வேகம் 8 கிமீ / வினாடிக்கு எட்டும். உந்துதல் எப்போதும் இயந்திரத்தின் முனை வெளியேற செங்குத்தாக இருப்பதால், லேசர் கற்றை திசை ராக்கெட்டின் நீளமான அச்சின் திசையுடன் ஒத்துப்போக வேண்டியதில்லை.

லேசர் கதிர்வீச்சின் உறிஞ்சுதலைப் பயன்படுத்தி உந்துதலை உருவாக்கும் மற்றொரு முறை, பாதையின் வளிமண்டலப் பிரிவில் ஒரு விண்கலத்தை விரைவுபடுத்துவதற்கு ஏற்றது. இது 1973 ஆம் ஆண்டில் ஏ.எம். புரோகோரோவின் தலைமையில் FIAN இன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழுவால் முன்மொழியப்பட்டது. இந்த பதிப்பில், குறிப்பிடத்தக்க உறிஞ்சுதல் இல்லாமல் கதிர்வீச்சு வளிமண்டலம் வழியாகச் சென்று ஒரு பரவளைய பிரதிபலிக்கும் மேற்பரப்பைத் தாக்கும், இது விமானத்தின் வால் பிரிவில் அமைந்துள்ளது அதனுடன் கடுமையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த மேற்பரப்பின் குவியப் பகுதியில் கதிர்வீச்சின் தீவிரம் அங்கு அமைந்துள்ள காற்றின் மின் முறிவு ஏற்படும் வரம்பை மீற வேண்டும். வளிமண்டல காற்றைத் தவிர வேறு எந்த எரிபொருளையும் பயன்படுத்தாமல் உந்துதல் ஏற்படுகிறது. லேசர் பருப்புகளுக்கு இடையில் காற்று மாற்றம் வழங்கப்பட்டால், இயந்திரம் லேசர் துடிக்கும் ஜெட் இயந்திரமாக செயல்படுகிறது.

படம்: 11. லேசர் துடிக்கும் வி.ஆர்.எம்: 1 - மெருகூட்டப்பட்ட உள் மேற்பரப்புடன் பரவளைய ஷெல், 2 - பரவளையத்தின் கவனம், 3 - காற்று முறிவு, 4 - ஒளி வெடிக்கும் அலை, 5 - லேசர் கற்றை

துடிக்கும் லேசரின் திட்டவட்டமான பிரதிநிதித்துவம்மீ ஏர்-ஜெட் என்ஜின் அத்தி தருகிறது. 11. மெருகூட்டப்பட்ட உள் மேற்பரப்பைத் தாக்கும் லேசர் கற்றை அதிக தீவிரம் கொண்ட நீரோட்டத்தை உருவாக்க கவனம் செலுத்துகிறது. காற்றின் அடுத்த முறிவு ஒரு அதிர்ச்சி அலையை உருவாக்குகிறது, இது முனைகளின் கடையை நோக்கி பரவுகிறது. மேலும், அதன் பின்னால் உள்ள அனைத்து உயர் வாயு அழுத்தங்களும் முனை சுவர்களில் செயல்படும் சக்தியாக மாற்றப்படுகின்றன, அதாவது உந்துதல்.

லேசர் MHD இயந்திரம். யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில் ஒற்றை-நிலை போக்குவரத்துக் கப்பலுக்கான நம்பிக்கைக்குரிய இயந்திரங்களை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கான பணியின் ஒரு பகுதியாக, லேசரைப் பயன்படுத்தி ஒரு எம்.எச்.டி இயந்திரத்தை உருவாக்க ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்பட்டது. அத்தகைய இயந்திரத்தின் முக்கிய நன்மை, லேசர் ஏர்-ஜெட் எஞ்சினுடன் ஒப்பிடுகையில், எலக்ட்ரோடைனமிக் சக்திகளின் உதவியுடன் வேலை செய்யும் ஊடகத்தின் முடுக்கம் காரணமாக, ஜெட் ஸ்ட்ரீம் வெளிச்செல்லும் அதிக வேகங்களைப் பெற முடியும். வளிமண்டல காற்றிலிருந்து பெறப்பட்ட பிளாஸ்மா ஒரு வேலை செய்யும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; ஆற்றல் மூல - சுற்றுப்பாதை அல்லது தரை நிலையங்களின் லேசர் ஜெனரேட்டர்கள், அதனுடன் போக்குவரத்து-விண்கலம் நகரும்.

சனி -5 ஏவுதள வாகனத்தின் குறுக்கு வெட்டு பகுதிக்கு சமமான குறுக்கு வெட்டு பகுதியைக் கொண்ட போக்குவரத்து விண்கலத்தின் எம்.எச்.டி இயந்திரம் முன்னால் லேசர் கதிர்வீச்சு பெறுதல் உள்ளது, அதைத் தொடர்ந்து வருடாந்திர காற்று உட்கொள்ளல் உள்ளது. காற்று உட்கொள்ளலில் இருந்து, காற்று அயனியாக்க அறைக்குள் நுழைகிறது, அங்கு, லேசர் கதிர்வீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ், அது அயனியாக்கப்பட்டு அடர்த்தியான பிளாஸ்மாவாக மாறுகிறது. லேசர் கதிர்வீச்சின் முக்கிய பகுதி விளைந்த பிளாஸ்மாவில் உறிஞ்சப்படுவதில்லை, ஆனால் சுவர்களில் பிரதிபலிக்கிறது, அதனுடன் லேசர் கதிர்வீச்சை மின்சார மின்னோட்டமாக மாற்றும். உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரம் இறுதி முகம் கொண்ட பிளாஸ்மா என்ஜின்களில் செய்யப்படுவதைப் போலவே உந்துதலையும் உருவாக்கப் பயன்படுகிறது: பிளாஸ்மா அதன் சொந்த காந்தப்புலத்துடன் ஒரு மின்சாரத்தின் தொடர்புகளின் விளைவாக ஏற்படும் சக்தியால் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. என்ஜினிலிருந்து தப்பிக்கும் பிளாஸ்மாவின் ஒரு ஜெட் ஜெட் உந்துதலை உருவாக்குகிறது.

இயக்க விண்கலங்களின் பகுப்பாய்வு 22 டி போக்குவரத்து விண்கலத்தின் சுற்றுப்பாதை வெகுஜனத்தின் மதிப்பு தொடர்பாக மேற்கொள்ளப்பட்டது: தற்போதைய 360 கேஏ - தரை மட்டத்தில், 600 கேஏ (அதிகபட்சம்) - 500 விமான வேகத்திற்கான அதிகபட்ச உந்துதலில் m / s மற்றும் 280 m / s என்ற சுற்றுப்பாதை வேகத்தில், ஒரு வெளிப்புற வேகம் பூமிக்கு அருகில் வினாடிக்கு பல நூறு மீட்டர் மற்றும் சுற்றுப்பாதையில் 460 கிமீ / வி வேகத்தில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் ஜெட் ஸ்ட்ரீம். 750 மீ / வி வேகத்தில் விமான வேகம் அடையும் வரை லேசர் கதிர்வீச்சின் சக்தி 1.35 ஜிகாவாட்டாக விரைவாக அதிகரிக்கிறது, மேலும் விமான வேகத்தில் சுமார் 1.5 கிமீ / வி வேகத்தில் இருந்து அது சுற்றுப்பாதையில் 3.75 ஜிகாவாட் வரை அதிகரிக்கும் வேகம்.

மின்காந்த ரெசனேட்டர் மோட்டார். முன்னர் கருதப்பட்ட இயந்திர சுற்றுகள் போலல்லாமல், இந்த இயந்திரத்தில் வேலை செய்யும் திரவம் இல்லை, அல்லது மாறாக, மின்காந்த கதிர்வீச்சு அதன் பங்கை வகிக்கிறது. சூரியக் கப்பல் போன்ற அமைப்புகளில் உந்துதலை உருவாக்க மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியத்தை நாங்கள் ஏற்கனவே கருத்தில் கொண்டுள்ளோம், மேலும் சூரியனைப் போன்ற கிட்டத்தட்ட வரம்பற்ற மின்காந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும்போது, \u200b\u200bஉந்துதலின் சாத்தியமான மதிப்பு பல கிலோகிராம்சில் என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளோம்.

ஒரு செயற்கை கதிர்வீச்சு மூலத்தைப் பயன்படுத்தும் போது மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தம் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க உந்துதலைப் பெறுவதை நம்ப முடியுமா (எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு லேசர் அல்லது நுண்ணலை வரம்பில் மின்காந்த அலைகளின் சக்திவாய்ந்த ஜெனரேட்டர்)?

மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தம் காரணமாக உந்துதலை உருவாக்கும் செயல்முறையை இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம். ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு போதுமான அதிக அடர்த்தி கொண்ட மின்காந்த கதிர்வீச்சின் பாய்வு மேற்பரப்பில் விழட்டும். இந்த சக்தியை உந்துதலாக மாற்ற முடிந்தால், போதுமான அளவு வளர்ந்த கதிர்வீச்சு பெறும் மேற்பரப்புடன் பிந்தையவற்றின் மதிப்பு குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கும். எவ்வாறாயினும், மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை விண்கலத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறையானது நிகழ்வு ஆற்றலின் மிக முக்கியமான பகுதியே (அதாவது டபிள்யூ/cஎங்கே டபிள்யூ - ஆற்றல் ஓட்டம்; இருந்து - ஒளியின் வேகம்) விண்கலத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

மீதமுள்ள ஆற்றல் மீண்டும் மீளமுடியாமல் விண்வெளியில் சென்றுவிட்டது. இந்த ஆற்றலை மீண்டும் மீண்டும் ஒரே மேற்பரப்பில் விழச் செய்ய முடிந்தால், மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை விண்கல இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றும் திறனை கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும். இந்த யோசனை ஒரு மின்காந்த ரெசனேட்டர் மோட்டரில் உணரப்படுகிறது.

மின்காந்த ரெசனேட்டர் மோட்டரின் (ஈ.எம்.ஆர்.எம்) ஒரு திட்ட வரைபடம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 12. விண்கலத்தின் கண்ணாடியில் கண்ணாடிகள் 2, 3 ஆல் உருவாக்கப்பட்ட திறந்த ரெசனேட்டரில் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தம் காரணமாக விண்கலத்தின் முடுக்கம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

மூல 1 ஆல் மின்காந்த கதிர்வீச்சை ரெசனேட்டருக்குள் செலுத்துவது வால்வு 4 வழியாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ரெசனேட்டரில் உள்ள மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அழுத்தம் மூலத்தின் கதிர்வீச்சு அழுத்தத்தை விட பல மடங்கு அதிகமாகும் (ரெசனேட்டரில் மின்காந்த கதிர்வீச்சு திரட்டப்படுவதால் ). மூலத்தை அணைத்தபின் ரெசனேட்டரில் மின்காந்த ஊசலாட்டங்களின் முழுமையான விழிப்புணர்வு வரை விண்கலத்தின் முடுக்கம் தொடர்கிறது 1. பக்க சிதறல்கள் மற்றும் கண்ணாடிகள் மற்றும் நடுத்தரத்தில் இழப்புகள் இல்லாத நிலையில், மின்காந்த அலைவுகளின் ஆற்றல் முற்றிலும் இயக்க ஆற்றலாக மாற வேண்டும் விண்கலத்தின்.

ஒரு நிலையான மூலமும் ஒரு விண்கலமும் ஒருவருக்கொருவர் ஒப்பிடும்போது கண்டிப்பாக நோக்குடைய கண்ணாடிகள் உள்ளன என்று உந்துவிசை அமைப்பு கருதுகிறது. ஒவ்வொரு கண்ணாடியிலிருந்தும் மாறி மாறி பிரதிபலிக்கும் அலைகளின் துடிப்பை பல முறை பயன்படுத்த இது விண்கலத்தின் வேகத்தை அதிகரிக்க அனுமதிக்கிறது. ஃபோட்டான்களின் துடிப்பை மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்துவதால், ஒவ்வொரு ஆற்றலையும் அதன் நகரும் கண்ணாடியிலிருந்து ஒவ்வொரு பிரதிபலிப்புடன் விண்கலத்திற்கு மாற்றும், மின்காந்த ஊசலாட்டங்களின் ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான உயர் குணகம். விண்கலம் அடையப்படுகிறது, இது உந்துதல் மின்காந்த கதிர்வீச்சை உருவாக்க அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும் பிற வகை இயந்திரங்களை விட EMRE இன் தீவிர நன்மை. அதே நேரத்தில், இந்த திட்டம் செயல்படுத்தப்பட்டால் பெரும் தொழில்நுட்ப சிக்கல்களை சமாளிக்க வேண்டும் என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

படம்: 12. ஒரு மின்காந்த ரெசனேட்டர் இயந்திரத்தின் திட்ட வரைபடம்: 1 - மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஆதாரம், 2 - தரை நிறுவலின் கண்ணாடி, 3 - ஒரு விமானத்தின் கண்ணாடி 4 - ஒரு வால்வு, 5 - ஒரு விண்கலம்

உந்துவிசை அமைப்பின் முக்கிய அளவுருக்கள் கண்ணாடிகள், கதிர்வீச்சு மூலங்கள் மற்றும் நிலையான நிறுவல் மற்றும் விண்கலத்தின் பரஸ்பர நோக்குநிலையின் துல்லியம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன என்பதை EMPE திட்டத்தின் பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது. இதையொட்டி, ஈ.எம்.ஆர்.டி யின் செயல்திறன் முதன்மையாக எந்திரத்தை அதிகபட்சமாக அகற்றுவதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது d, இதில் மாற்று காரணி இன்னும் போதுமானதாக உள்ளது. மின்காந்த கதிர்வீச்சு மூலம் இரண்டு கண்ணாடிகளுக்கு இடையில் மின்சக்தி பரிமாற்றத்தின் அதிகபட்ச செயல்திறன் அளவுருவை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது என்பதைக் காட்ட முடியும்?:? \u003d? d/ஆர் 1 ஆர் 2, எங்கே ஆர் 1 ஆர் 2 - கண்ணாடியின் பரிமாணங்கள். எதற்காக?< 1 КПД передачи может быть равным практически 100 %. С увеличением расстояния эффективность ЭМРД резко падает, как только перестает выполняться это условие.

பரிமாற்ற செயல்திறனுக்கான தேவைகள் மிகவும் கடுமையானவை. எடுத்துக்காட்டாக, மொத்த கணினி செயல்திறன் 10% உடன், அனுமதிக்கக்கூடிய குறைந்தபட்ச பரிமாற்ற திறன் 99.9% ஆகும். இருப்பினும், ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனுக்கு 10% மிக உயர்ந்த தேவை என்பதை நினைவில் கொள்க. திரவ ராக்கெட் என்ஜின்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு விண்கலத்தை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும் பாரம்பரிய திட்டத்தில், எரிபொருளின் வேதியியல் ஆற்றலை விண்கலத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான மொத்த செயல்திறன் 2-3% மட்டுமே. ஒரு EMRE விஷயத்தில் ஆற்றல் மூலமானது விண்கலத்திற்கு வெளியே அமைந்திருப்பதால், இந்த மதிப்பு தொடர்பாக மொத்த மாற்றும் திறனில் சிறிதளவு குறைவு கூட ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.

அல்ட்ரா-உயர் அதிர்வெண் ஜெட் பிளாஸ்மா இயந்திரங்கள். மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற மூலங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இயக்கத் திட்டங்கள், முக்கியமாக ஒளிக்கதிர்களை ஒரு ஜெனரேட்டராகப் பயன்படுத்துதல் ஆகியவை முன்னர் விவாதிக்கப்பட்டன. அதன்படி, இந்த வகை ஜெனரேட்டர்களின் கதிர்வீச்சு அதிர்வெண்கள் அகச்சிவப்பு மற்றும் புலப்படும் வரம்புகளில் உள்ளன. இந்த அதிர்வெண்களுடன் தொடர்புடைய அலைநீளங்கள் 0.3 முதல் 15 மைக்ரான் வரை வேறுபடுகின்றன, மேலும் குறைந்த வேறுபாட்டைக் கொண்ட விட்டங்களை உருவாக்க ஆண்டெனாக்களின் பரிமாணங்கள் நூறாயிரக்கணக்கான அல்லது மில்லியன் கணக்கான அலைநீளங்களுடனும் இருந்தாலும், முழுமையான பரிமாணங்கள் சில மீட்டர்களைத் தாண்டாது.

ஒப்பீட்டளவில் சிறிய ஆண்டெனா அளவுகளுடன் சிறிய வேறுபடும் கற்றைகளை உணர்ந்து கொள்வதற்கான சாத்தியக்கூறு, புலப்படும் மற்றும் அகச்சிவப்பு அலைநீள வரம்புகளுக்கு நெருக்கமான கவனம் செலுத்துவதற்கான காரணங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் எதிர்காலத்தில் புற ஆற்றல் மூலங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட உந்துவிசை அமைப்புகளை செயல்படுத்த புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சுக்கு. . இருப்பினும், வரலாற்று ரீதியாக, உந்துதலை உருவாக்க மின்காந்த கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்துவதற்கான திட்டங்கள் மைக்ரோவேவ் கதிர்வீச்சோடு தொடர்புடையவை. ஆப்டிகல் மற்றும் அகச்சிவப்பு வரம்புகளின் பல நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், வெளிப்புற (செயற்கை) ஆற்றல் மூலங்களைக் கொண்ட மோட்டார்கள் ஆரம்பத்தில் செயல்படுத்தப்படுவது நுண்ணலை வரம்பில் மேற்கொள்ளப்படும்.

மைக்ரோவேவ் ஆற்றலை இழுவை ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளில் ஒன்று, சைக்ளோட்ரான் அதிர்வு அதிர்வெண்ணில் மைக்ரோவேவ் சக்தியை அதிக அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட பிளாஸ்மாவாக அறிமுகப்படுத்துவதாகும் (அதாவது, காந்தப்புலக் கோடுகளைச் சுற்றி எலக்ட்ரான்கள் சுழலும் அதிர்வெண்ணில்). மைக்ரோவேவ் கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண் மற்றும் சைக்ளோட்ரான் அதிர்வு அதிர்வெண் இணைந்தால், மின்காந்த அலைகளின் ஆற்றலை பிளாஸ்மா எலக்ட்ரான்களுக்கு தீவிரமாக மாற்றுவது நிகழ்கிறது. எலக்ட்ரான்களுக்கும் அயனிகளுக்கும் இடையிலான மோதல்களின் செயல்பாட்டில், எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி அயனிகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது, இதன் விளைவாக, பிளாஸ்மாவின் வெப்பநிலை உயர்கிறது, மேலும் நுண்ணலை கதிர்வீச்சு, அதன் வழியாகச் சென்று ஆற்றலைக் கைவிடுகிறது. தேவையான காந்தப்புலம் B முடுக்கின் வெளிப்புறத்தில் உருவாக்கப்படுகிறது.

படம்: 13. அல்ட்ராஹை-அதிர்வெண் ஜெட் இயந்திரம்: 1 - அலை வழிகாட்டி, 2 - அரை-அலை மின்கடத்தா சாளரம், 3 - சோலெனாய்டு, 4 - வேலை செய்யும் திரவ ஊசி

ஒரு விண்வெளி நுண்ணலை இயந்திரத்தின் உறுப்புகளின் சாத்தியமான ஏற்பாடு படத்தில் திட்டவட்டமாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. 13. அத்தகைய மோட்டார் அடிப்படையில் ஒரு அலை வழிகாட்டி, ஒரு சோலெனாய்டு மற்றும் மின்காந்த அலைகளுக்கு வெளிப்படையான ஒரு சாளரம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இதன் மூலம் நுண்ணலை கதிர்வீச்சு நுழைகிறது. மைக்ரோவேவ் மூலத்தை நோக்கி நகரும் துகள்களின் பின்னொளியைத் தடுக்க சாளரம் உதவுகிறது. முடுக்கி ஒரு வேலை செய்யும் திரவம் (எரிபொருள்) ஊசி அமைப்பு, அத்துடன் நிலையான காந்தப்புல தீவிரத்தை உறுதி செய்வதற்கான வழிமுறைகள் (கதிர்வீச்சு அதிர்வெண் மற்றும் இடைவினை இடத்தில் சைக்ளோட்ரான் அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் தற்செயல் பெற). 1 கிலோவாட் அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வரிசையின் தொடர்ச்சியான சக்தி மட்டத்தில், நுண்ணலை கதிர்வீச்சு பாய்வு உட்செலுத்தப்படும் வேலை திரவத்தின் முழுமையான அயனியாக்கம் மற்றும் பிளாஸ்மாவுக்கு தேவையான இயக்க ஆற்றலை வழங்குவதற்கு போதுமானதாக மாறும்.

இந்த வகை பிளாஸ்மா முடுக்கத்தின் நன்மைகள் முடுக்கியின் மின்முனை இல்லாத கட்டமைப்பு மற்றும் நகரும் பாகங்கள் முழுமையாக இல்லாததால் ஏற்படுகின்றன. எனவே, வடிவமைப்பு மற்றும் ஆயுள் ஆகியவற்றின் மிக எளிமையால் இயந்திரம் வகைப்படுத்தப்படும் என்று கொள்கை அடிப்படையில் எதிர்பார்க்கலாம். குறைந்த சக்தி கொண்ட மைக்ரோவேவ் மோட்டார்கள் ( ஆர் < 100 кВт) могут найти применение в недалеком будущем, после того как в них будут внесены некоторые технические усовершенствования. Использование же СВЧ-двигателей для создания основной тяги (ஆர் \u003e மைக்ரோவேவ் கற்றைகளை (செயற்கைக்கோள் சூரிய மின் நிலையங்கள்) பயன்படுத்தும் ஆற்றல் பரிமாற்ற அமைப்புகள் செயல்படுத்தப்பட்டால்\u003e தொடர்ச்சியான பயன்முறையில் 100 கிலோவாட்) சாத்தியமாகும்.

மின்காந்த கதிர்வீச்சின் சக்திவாய்ந்த ஆதாரங்களை உருவாக்குவதற்கான வாய்ப்புகள். மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற ஆதாரங்களுடன் ஒரு உந்துவிசை விண்வெளி அமைப்பை உருவாக்கும்போது தீர்க்கப்பட வேண்டிய தொழில்நுட்ப சிக்கல்களின் சிக்கலானது அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் பிற துறைகள் எதிர்கொள்ளும் பிரச்சினைகள் மற்றும் பொதுவான சிக்கல்களுடன் நெருக்கமாக ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையது.

உங்களுக்குத் தெரியும், விண்வெளி சிக்கல்களுடன் எந்த தொடர்பும் இல்லாமல் லேசர்கள் உருவாக்கப்பட்டன, மேலும் 10 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக அவற்றை விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளின் ஒரு கூறுகளாகப் பயன்படுத்த யோசனை இல்லை. லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி, உமிழப்படும் சக்தியின் வளர்ச்சி, மேலும் மேலும் புதிய வரம்புகளின் வளர்ச்சி, குணாதிசயங்களை மேம்படுத்துதல் போன்றவற்றை உள்ளடக்கியது, மிக விரைவாக நடந்து வருகிறது. சிறந்த நவீன ஒளிக்கதிர்களின் கதிர்வீச்சு சக்தி முதல் ஒளிக்கதிர்களின் கதிர்வீச்சு சக்தியை விட 10 6 - 10 8 மடங்கு அதிகம் என்று சொன்னால் போதுமானது. 60 களின் முடிவில் ஏற்கனவே குறிப்பிடத்தக்க வகையில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்ட இத்தகைய முன்னேற்றம், பல நோக்கங்களுக்காக வசதியான ஆற்றல் வடிவத்தின் லேசர்களை சக்திவாய்ந்த ஆதாரங்களாகக் கருதுவதை சாத்தியமாக்கியது - மின்காந்த கதிர்வீச்சு, ஒளி, அகச்சிவப்பு மற்றும் புற ஊதா வரம்புகள் (இப்போது இந்த ஸ்பெக்ட்ரம் விரிவடைந்துள்ளது இன்னும் அதிகமாக).

ஏவுகணைகளை விரைவுபடுத்துவதற்கு லேசர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனை பிறந்தது, இது லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியின் முழு குறுகிய வரலாற்றால் தயாரிக்கப்பட்டது. மறுபுறம், வெளிப்புற எரிசக்தி ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான கேள்வி விண்வெளி தொழில்நுட்பத்திலும் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது, அங்கு அது மீண்டும் மீண்டும் எழுப்பப்பட்டு விவாதிக்கப்பட்டது, K.E. சியோல்கோவ்ஸ்கி, F.A. ஜாண்டர் மற்றும் விண்வெளித் துறையின் பிற முன்னோடிகளின் படைப்புகளில் தொடங்கி.

மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை உழைக்கும் திரவத்தின் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதன் அடிப்படையில், மைக்ரோவேவ் கதிர்வீச்சுடன் பிளாஸ்மாவை வெப்பமாக்குவது மற்றும் உந்துதலை உருவாக்க மின்காந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் இயந்திரங்களை உருவாக்குவதற்கான முதல் சோதனைகள் மூலம் கேள்வி தயாரிக்கப்பட்டது.

யோசனைகள் வெவ்வேறு வழிகளில் பிறக்கின்றன: சில செயல்படுத்தப்படுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே தோன்றும், சில சமயங்களில் அவற்றைச் சோதிக்க இலக்கு சோதனைகளை நடத்துகின்றன. மற்றவர்களின் உணர்தல், விஞ்ஞானம் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியின் பொதுவான மட்டத்தால் ஆராயப்படுவது, அவை எழுந்ததை விட மிகவும் முன்னதாகவே தொடங்கலாம். விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளில் ஒளிக்கதிர்கள் மற்றும் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் பிற சக்திவாய்ந்த ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனை நிகழ்வுகளின் போக்கில் முன்னேறவில்லை மற்றும் தாமதமாகவில்லை. இந்த யோசனை செயல்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்ட வேலைகளைச் செய்வதற்கான வாய்ப்புகள் தோன்றுவதன் மூலம் அதன் பிறப்பு கிட்டத்தட்ட ஒத்துப்போனது.

இன்று விண்கலத்தை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்துவதில் சிக்கல் இயற்பியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் பல பகுதிகளின் சந்திப்பில் உள்ளது: விண்வெளி இயந்திரங்கள், ஒளிக்கதிர்கள், பொருளுடன் கதிர்வீச்சின் தொடர்பு, இயக்கவியல், மின்காந்த கதிர்வீச்சின் சக்திவாய்ந்த விட்டங்களின் வரவேற்பு மற்றும் பரிமாற்றம் போன்றவை. விஞ்ஞானம் மற்றும் தொழில்நுட்பம் நிறைய பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே, லேசர் ஊசி பற்றிய யோசனைகளின் வளர்ச்சியில் முன்னேற்றம் சோதனை சாதனங்களின் அளவுருக்களால் மட்டுமல்ல (ஆரம்ப கட்டத்திலும் அவ்வளவாகவும் இல்லை) தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பிற நோக்கங்களுக்காக அமைப்புகளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள கூறுகளால்.

இது சம்பந்தமாக, எதிர்காலத்தில் விண்கலத்தின் தொலை மின்சாரம் கொண்ட அமைப்புகளில் நேரடி பயன்பாட்டைக் காணும் வேலையை நான் கவனிக்க விரும்புகிறேன். இது விண்வெளி மின் நிலையங்களில் மேலும் கவனம் செலுத்தும். 70 களின் முற்பகுதியில் இருந்து செயற்கைக்கோள் சூரிய மின் நிலையங்களை (எஸ்.பி.எஸ்) உருவாக்குவது குறித்து தீவிரமாக பரிசீலிக்கப்பட்டுள்ளது, புதைபடிவ மூலங்களிலிருந்து பெரும்பாலான நாடுகளின் எரிசக்தி தேவைகளை பூர்த்தி செய்யும் திறனில் கடுமையான வரம்புகள் உள்ளன என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது. மேற்கு நாடுகளில் ஆற்றல் நெருக்கடி 1973-1974 இந்த சிக்கலை செயல்படுத்த கூடுதல் உத்வேகம் அளித்தது.

எஸ்.எஸ்.இ.களை உருவாக்குவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் பற்றி விவாதிக்கும் செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்பட்ட யோசனைகளின்படி, பிந்தையது சூரிய மின்கலங்களின் தட்டையான புலங்கள் அல்லது சூரிய கதிர்வீச்சின் பிற பெறுநர்கள் நூற்றுக்கணக்கான சதுர கிலோமீட்டர் பரப்பளவில் இருக்கும், அவை புவியியல் அல்லது அதிக நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ளன - தொடர்ந்து சூரியனை நோக்கியது. பெறுநர்கள் மீது விழும் சூரிய ஆற்றலின் ஒரு பகுதி (15-20%) மின் சக்தியாக மாற்றப்படுகிறது. 100 கிமீ 2 பரப்பளவில், ஒரு செயற்கை பூமி செயற்கைக்கோளின் சுற்றுப்பாதையில் வைக்கப்பட்டுள்ள அத்தகைய மின்நிலையத்தின் மொத்த மின் திறன் 15-20 ஜிகாவாட் ஆகும், அதாவது 4-5 நீர் மின் நிலையங்களின் திறன் பிராட்ஸ்க் வகை உள்ளது. எஸ்எஸ்இயின் நிறை பல்லாயிரக்கணக்கான டன்களில் அளவிடப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

எஸ்.எஸ்.பி-யில் பெறப்பட்ட ஆற்றலை மின் நிலையத்திலிருந்து பல்லாயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் தொலைவில் அமைந்துள்ள நுகர்வோருக்கு கடத்துவதே ஒரு கடுமையான சிக்கல். எஸ்எஸ்பியில் பெறப்பட்ட ஆற்றலை மாற்றுவதற்கான ஒரு திறமையான மற்றும் நடைமுறையில் ஒரே வழி இயக்கிய மின்காந்த கதிர்வீச்சு மூலம் பரிமாற்றம் ஆகும். ஆரம்பத்தில், இந்த நோக்கத்திற்காக, இது 10-12 செ.மீ அலைநீளத்துடன் ஒரு நுண்ணலை ஆற்றல் பரிமாற்ற முறையைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த வரம்பின் தேர்வு தற்செயலானது அல்ல. இது அயனோஸ்பியரின் வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் மின்காந்த அலைகளுக்கான வளிமண்டலம் (மேகமூட்டமான வானிலை மற்றும் மழைப்பொழிவு உட்பட), நேரடி மின்சாரத்தை நுண்ணலை ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான உயர் செயல்திறனை வழங்கும் திறன் கொண்ட நன்கு வளர்ந்த நுட்பம் உள்ளிட்ட பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

எவ்வாறாயினும், 40,000 கி.மீ தூரத்திற்கு (அதாவது அதிக நீள்வட்ட அல்லது புவிசார் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து பூமிக்கு) இழப்பு இல்லாமல் ஆற்றலை திறம்பட கடத்துவதற்கு 1 கி.மீ இடைவெளியைக் கடத்தும் ஆண்டெனா தேவைப்படுகிறது மற்றும் ஒரு நிலப்பரப்பு 10-15 கி.மீ. இது சம்பந்தமாக, லேசர் கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி ஆற்றல் பரிமாற்ற அமைப்புகளில் அதிக ஆர்வம் காட்டப்படுகிறது.

மின் ஆற்றல் லேசர் கதிர்வீச்சாக மாற்றப்பட்டால், லேசர் டிரான்ஸ்மிட்டர் (10.6 மைக்ரான் அலைநீளத்தில்) 31 மீ விட்டம் கொண்ட கடத்தும் ஆண்டெனாவைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், மேலும் பூமியில் பெறும் ஆண்டெனாவின் பரிமாணங்கள் 31 x 40.3 மீ ஆகும். லேசர் அமைப்பு முடியும் பூமிக்கு மட்டுமல்ல, பிற செயற்கைக்கோள்களுக்கும் ஆற்றலை கடத்துகிறது, அத்துடன் விமானம் மற்றும் விண்கலங்களின் உந்துவிசை அமைப்புகளுக்கு சக்தியை வழங்குகிறது. ஒரு மைக்ரோவேவ் அமைப்பிற்கு அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கக்கூடிய ஆற்றல் பாய்வு 23 மெகாவாட் / செ.மீ 2 ஐ தாண்டவில்லை என்றால், 500 மெகாவாட் மின்சக்திக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட லேசர் அமைப்புக்கு, அதிகபட்ச கதிரியக்க ஆற்றல் பாய்வு 185 W / செ.மீ 2 ஐ அடைய முடியும் வளிமண்டலத்துடன் ஒளி கற்றை.

லேசர் சக்தி அமைப்பிற்கான சாத்தியமான விருப்பங்களில் ஒன்று, ஒரு SCE ஐ குறைந்த பூமியின் சூரிய-ஒத்திசைவான சுற்றுப்பாதையில் ஏவுவது, அதன் பின்னர் சூரிய சக்தியை லேசர் கதிர்வீச்சாக மாற்றுவது மற்றும் பிந்தையதை ஒன்று அல்லது இரண்டு ரிலே செயற்கைக்கோள்களுக்கு மாற்றுவது. புவிசார் சுற்றுப்பாதையில். இறுதியாக, இந்த செயற்கைக்கோள்களிலிருந்து லேசர் கதிர்வீச்சு பூமியில் பெறும் நிலையங்களுக்கு பரவுகிறது.

லேசர் அலைநீள வரம்பில் இயங்கும்போது மட்டுமே ரிலே செயற்கைக்கோள்களைப் பயன்படுத்தி மின் அமைப்பின் உள்ளமைவு சாத்தியமாகும் என்பதை நினைவில் கொள்க. அதே நேரத்தில், ஒரு எஸ்எஸ்பியை குறைந்த துருவ சுற்றுப்பாதையில் செலுத்துவது (மற்றும் அசல் கருத்தைப் போல ஒரு நிலையான அல்லது அதிக நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் அல்ல) மொத்த சரக்குகளை குறைக்க 6-10 மடங்கு அனுமதிக்கிறது, இது குறிப்புக்குள் செலுத்தப்பட வேண்டும் ஒரு எஸ்எஸ்பி உருவாக்கப்படுவதை உறுதி செய்வதற்கான சுற்றுப்பாதை. பொதுவாக, பல நம்பிக்கைக்குரிய தொழில்நுட்ப தீர்வுகளைப் பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bசுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு மற்றும் செலவு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், வெகுஜன குணாதிசயங்களின் அடிப்படையில் மைக்ரோவேவ் வரம்பில் இயங்கும் அமைப்புகளை விட லேசர் ஆற்றல் அமைப்புகள் கடுமையான நன்மைகளைக் கொண்டிருக்கும்.

இத்தகைய அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் 8 - 12% ஐ அடையலாம், இது நுண்ணலை அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனுடன் ஒப்பிடத்தக்கது. இருப்பினும், மைக்ரோவேவ் அமைப்புகளைப் போலன்றி, லேசர் அமைப்புகள் அனைத்து வானிலை அல்ல, ஏனெனில் லேசர் கதிர்வீச்சு மேகங்களிலும் மழைப்பொழிவு மண்டலங்களிலும் பரவும் போது வலுவான உறிஞ்சுதலுக்கு உட்படுகிறது. இந்த சிக்கலானது, காப்புப்பிரதி பெறும் நிலையங்களை உருவாக்குவதன் மூலமும், மழைப்பொழிவு குறைந்த நிகழ்தகவு உள்ள பகுதிகளில் பெறும் நிலையங்களை வைப்பதன் மூலமும் தீர்க்க முடியும். விண்கலம் மற்றும் ராக்கெட்டுகளின் முடுக்கம் செய்வதற்கான வெளிப்புற ஆதாரமாக லேசர் விண்வெளி மின் நிலையங்களைப் பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bவானிலை நிலைமைகள் பாதையின் வளிமண்டலப் பகுதியை மட்டுமே பாதிக்கும்.

வெளிப்புற எடை மூலங்களைப் பயன்படுத்தும் என்ஜின்கள்

முன்னர் கருதப்பட்ட அனைத்து உந்துவிசை அமைப்புகளிலும், ராக்கெட் விரட்டப்படும் வெகுஜன (வீசப்பட்ட நிறை) ராக்கெட்டின் பக்கத்தில் குவிந்துள்ளது. வெகுஜனத்தை சேமிக்க, டாங்கிகள் மற்றும் அவற்றின் துணை அமைப்பு தேவை, இது ராக்கெட்டின் வெகுஜனத்தை பெரிதும் அதிகரிக்கிறது, அதன் ஏவுதளத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன விநியோகத்துடன், பேலோடின் சிறப்பியல்பு வேகத்தை குறைக்கிறது. ஆகவே, இயற்கையாகவே, பூமியையோ அல்லது அதன் வளிமண்டலத்தையோ திட்டமிடப்பட்ட வெகுஜனமாகப் பயன்படுத்தும்போது, \u200b\u200bநிலம் மற்றும் விமானப் போக்குவரத்தில் இது எவ்வாறு செய்யப்படுகிறது என்பதைப் போலவே, ராக்கெட் என்ஜின்களில் வெளிப்புற வெகுஜனங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான விருப்பம்.

பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து ராக்கெட்டுகளை ஏவுவதற்கு பூமியின் வளிமண்டலத்தைப் பயன்படுத்துவது குறித்து நிறைய ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. அதே நேரத்தில், இரட்டை வெற்றி எதிர்பார்க்கப்பட்டது. முதலாவதாக, காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் ராக்கெட்டில் சேமிக்கப்படும் எரிபொருளுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்றும் முகவராக செயல்பட முடியும், இது ராக்கெட்டில் சேமிக்கப்படும் மொத்த ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்கு சமம். இரண்டாவதாக, நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் அதிகரிப்பு வெளியேற்ற வேகத்தைக் குறைக்கச் செய்யும், இதன் விளைவாக, விமானப் பாதையின் ஆரம்ப பிரிவில் உந்துதல் செயல்திறன் அதிகரிக்கும். கூடுதலாக, கொடுக்கப்பட்ட இயந்திர சக்திக்கு, கூடுதல் நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனத்தின் காரணமாக, உந்துதலை அதிகரிக்கவும், பெரிய ஏவுதள வெகுஜனங்களின் ராக்கெட்டுகளை ஏவவும் முடியும்.

ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கூடுதல் வெகுஜனத்தின் ஆதாரமாக, நவீன எரிவாயு விசையாழி மற்றும் ராம்ஜெட் இயந்திரங்களில் (விஆர்எம்) காற்று பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வி.ஆர்.எம் செயல்பாட்டின் கொள்கை என்னவென்றால், விமானத்தின் வேகத்தில் இயந்திரத்திற்குள் நுழையும் காற்று இயந்திரத்தில் வெளியாகும் ஆற்றல் காரணமாக அதன் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது. இயந்திரத்தின் நுழைவாயிலிலும், அதிலிருந்து வெளியேறும் போதும், வெகுஜன காற்று ஓட்டத்தால் பெருக்கப்படும் காற்று வேகங்களில் உள்ள வேறுபாடு, இயந்திர உந்துதலுக்கு சமமாக இருக்கும். கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் வெளியீடு மற்றும் பிற விஷயங்கள் சமமாக இருப்பதால், காற்றின் வேகத்தின் அதிகரிப்பு வீழ்ச்சியடையும், பின்னர் விமானத்தின் வேகத்தில் அதிகரிப்புடன், வி.ஆர்.எம்மின் உந்துதல் அதற்கேற்ப குறையும்.

அணுசக்தி எதிர்வினைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தினால், வெளிப்புற வெகுஜனத்தைப் பயன்படுத்தும் என்ஜின்களுக்கான விமான வேகத்தின் மீதான கட்டுப்பாடுகள் கணிசமாகக் குறைக்கப்படலாம், அதை நேரடியாக (வாயு-கட்ட உலைகளைப் போல) அல்லது ஒரு சக்தி மூலத்திலிருந்து காற்றில் வழங்குகின்றன. முதல் சந்தர்ப்பத்தில், வளிமண்டலத்தில் கதிரியக்க தயாரிப்புகளை அகற்றுவது நிகழும், இரண்டாவதாக, உள் மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் பெரிய வெகுஜனங்களின் காரணமாக, பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து தொடங்குவது சாத்தியமில்லை. எனவே, அத்தகைய இயந்திரங்களில் வெளிப்புற வெகுஜன பயன்பாடு விண்வெளியில் மட்டுமே கருதப்படுகிறது.

விண்வெளியில் பொருளின் அடர்த்தி குறைவாக இருப்பதால், மணியைக் கொண்ட குழாயின் வடிவத்தில் காற்று சேகரிப்பாளர்களின் பாரம்பரிய திட்டங்கள் மிகக் குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் (100-120 கி.மீ) மட்டுமே அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும். அதிக உயரங்களுக்கு, காந்தப்புல மூலத்துடன் (சோலெனாய்டு) மோட்டாரை சித்தப்படுத்துவதன் மூலம் காற்று உட்கொள்ளலின் செயல்திறனை கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும். கிரக ஊடகம் ஒரு அயனியாக்கம் வாயு (பிளாஸ்மா) ஆகும், மேலும் அயனியாக்கத்தின் அளவு பூமியிலிருந்து தூரத்துடன் அதிகரிக்கிறது, மேலும் 10,000 கி.மீ உயரத்தில் தொடங்கி கிட்டத்தட்ட முழுமையான அயனியாக்கம் ஏற்படுகிறது.

ஏற்கனவே சுட்டிக்காட்டியுள்ளபடி, காந்தப்புலத்தின் சக்தியின் கோடுகள் முழுவதும் பிளாஸ்மா துகள்களின் இயக்கம் கடினம், மேலும் காந்தப்புலம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயந்திரத்தை என்ஜினுக்குள் செலுத்தும் ஒரு புனலின் பாத்திரத்தை வகிக்க முடியும். இதன் விளைவாக, நடைமுறையில் அடையக்கூடிய காந்தப்புலங்களில் வெகுஜன உட்கொள்ளலின் பயனுள்ள பகுதி பல ஆயிரம் மடங்கு அதிகரிக்கும்.

எடுத்துக்காட்டாக, 15 மீ விட்டம் கொண்ட மின்னோட்டமும் 10 டி.சி மையத்தில் ஒரு காந்தப்புல தூண்டலும் கொண்ட ஒரு காந்தப்புல மூலத்திற்கு, பிளாஸ்மா ஓட்டம் சேகரிக்கப்படும் பகுதி சுமார் 2 கி.மீ 2 ஆக இருக்கும் . 100 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகத்தில் குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் இதேபோன்ற வெகுஜன உட்கொள்ளல் கொண்ட ஒரு இயந்திரம் 2 கிலோஎஃப் வேகத்தை உருவாக்கி 200 கிலோவாட் உந்துதலை உருவாக்க சக்தியை நுகரும்.

இத்தகைய இயந்திரங்கள் 300 முதல் 10,000 கி.மீ வரை உயரமுள்ள சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் போக்குவரத்து நடவடிக்கைகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும். மேலே, நடுத்தரத்தின் அடர்த்தி கூர்மையாக குறைகிறது, மற்றும் கிரக இடைவெளியில் துகள்களின் செறிவு 10 செ.மீ -3 மட்டுமே, இது 10 –20 கிலோ / மீ 3 அடர்த்திக்கு ஒத்திருக்கிறது. பொருளின் இவ்வளவு அரிதான செயல்பாட்டை கற்பனை செய்வதற்காக, பிரபல ஆங்கில வானியலாளர் ஜே. ஜீன்ஸ் என்பவரின் அடையாள ஒப்பீட்டைப் பயன்படுத்துவோம்: "ஒரே மூச்சுடன், ஒரு ஈ ஒரு முழு கதீட்ரலையும் அத்தகைய அடர்த்தியின் காற்றில் நிரப்பக்கூடும்."

இயந்திரத்தின் ஊடாக வெகுஜன ஓட்டம், நிச்சயமாக, ராக்கெட் வேகத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கும், ஆனால் அதே நேரத்தில், நிலையான காந்தப்புல வலிமையில் ஓட்ட ஆற்றல் அதிகரிப்பதன் காரணமாக, காந்த உட்கொள்ளலின் பயனுள்ள அளவும் குறைகிறது. இதன் விளைவாக, வெகுஜன நுகர்வு திசைவேகத்தின் கன வேருக்கு விகிதத்தில் மட்டுமே வளரும்.

காந்த வெகுஜன இடும் வசதியுள்ள இயந்திரம் முற்றிலும் அயனி (வெளியேற்றப்பட்ட துகள்களின் கட்டணத்திற்கு இழப்பீடு இல்லாமல்) இருந்தால், ராக்கெட்டில் மின்சார கட்டணம் தோன்றுவதால் வெளிப்புற வெகுஜன பாய்வுகளில் சிறிது அதிகரிப்பு சாத்தியமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு இயந்திரம் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளை முடுக்கிவிட்டால், அது எதிர்மறை கட்டணத்தைப் பெற்று விண்வெளியில் இருந்து அயனிகளை ஈர்க்கத் தொடங்குகிறது. இந்த அயனிகளை ஒரு காந்தப்புலத்தால் துரிதப்படுத்தும் சாதனமாக இயக்கி வேலை செய்யும் திரவமாகப் பயன்படுத்தலாம்.

எவ்வாறாயினும், இந்த வழியில் கிரக ஊடகத்தின் அடர்த்தியில் போதுமான வெகுஜன செலவினங்களைப் பெறுவதற்கு, சுற்றியுள்ள இடத்துடன் ஒப்பிடும்போது ராக்கெட்டின் மிக உயர்ந்த ஆற்றல்கள் தேவைப்படுகின்றன. 10 6 V ஆற்றலில் 15 மீ விட்டம் கொண்ட ஒரு விண்கலத்திற்கு, வெகுஜன ஓட்டம் 4 · 10 –8 கிலோ / வி. இந்த ஓட்டத்தின் கூடுதல் முடுக்கம் மூலம், 10 மடங்கு அதிக திறன் கொண்ட, இயந்திர உந்துதல் 0.03 கிலோ எஃப் ஆகும். ஆனால் 10 7 V இன் சாத்தியமான வேறுபாட்டின் முடுக்கம் தெர்மோநியூக்ளியர் எதிர்வினைகளில் உருவாகும் துகள்களின் ஆற்றலுடன் ஒத்திருக்கிறது. இந்த வழக்கில், நீங்கள் அவற்றை நிராகரிக்கப்பட்ட வெகுஜனமாகப் பயன்படுத்தினால், விண்வெளி பிளாஸ்மா அயனிகளைச் சேர்ப்பது உந்துதலில் குறிப்பிடத்தக்க லாபத்தை அளிக்காது.

சொல்லப்பட்ட அனைத்தையும் சுருக்கமாக, காந்தப்புலத்தின் தற்போதைய மூலங்களின் குணாதிசயங்கள் நூற்றுக்கணக்கானவை அதிகரித்தால், கிரகங்களின் பயன்பாடு, மற்றும் அதைவிட அதிகமாக ராக்கெட் என்ஜின்களுக்கான ஒரு வேலை ஊடகமாக விண்மீன் ஊடகம் சாத்தியமாகும் என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். ஆயிரக்கணக்கான முறை. அத்தகைய அதிகரிப்புக்கான வழிகள் தற்போது கூட அறியப்படவில்லை.

இருப்பினும், கிரகங்கள், அவற்றின் செயற்கைக்கோள்கள், சிறுகோள்கள், விண்கற்கள் - போதுமான அளவிலான மேக்ரோ உடல்கள் உள்ளன. அண்ட உடல்கள் மற்றும் அவற்றின் வளிமண்டலங்களை உருவாக்கும் பாறைகளின் நேரடி பயன்பாட்டை நாம் தொட மாட்டோம். கொள்கையளவில், விண்வெளி உடல்களை உருவாக்கும் பொருட்கள் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ள எந்த இயந்திரங்களிலும் பயன்படுத்தப்படலாம். மேக்ரோ-உடல்களின் தொடர்பு இல்லாத பயன்பாட்டின் வழிகளை மட்டுமே கருத்தில் கொள்வோம்.

ஈர்ப்பு தொடர்பு விண்வெளியில் மிகவும் வலுவாக வெளிப்படுகிறது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, விண்கலத்தை துரிதப்படுத்த இதைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் மிகக் குறைவு. உண்மையில், ஒரு விண்வெளி உடலைக் கடந்து பறக்கும், ராக்கெட் குறைந்தபட்ச அணுகுமுறையின் புள்ளியைக் கடந்து செல்லும் வரை அதன் ஈர்ப்பின் காரணமாக முடுக்கிவிடும். மேலும், அதன் வீழ்ச்சி தொடங்கும், மேலும் ராக்கெட்டின் இயக்க ஆற்றலில் மொத்த மாற்றம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும். நெருங்கிய அணுகுமுறைக்குப் பிறகு, ஈர்ப்பு விசையைத் திரையிடவோ அல்லது அதன் அடையாளத்தை எதிர்மாறாக மாற்றவோ முடிந்தால், விண்வெளி விமானங்களின் பல சிக்கல்கள் எளிதில் தீர்க்கப்படும். ஆனால், ஐயோ, ஈர்ப்பு விசையுடன் இதுபோன்ற கையாளுதல்கள் சாத்தியமா என்பது கூட நவீன அறிவியலுக்குத் தெரியாது.

இருப்பினும், சில சந்தர்ப்பங்களில், உள்நுழைவு வெகுஜன சேமிப்பைக் குறைக்க ஈர்ப்பு தொடர்பு பயன்படுத்தப்படலாம். இது முதன்மையாக விண்கலத்தின் சுற்றுப்பாதை விமானங்களின் சுழற்சிக்கு பொருந்தும். எடுத்துக்காட்டாக, சந்திரனைச் சுற்றும் ஒரு புவிசார் செயற்கைக்கோள் செலுத்தப்படும்போது, \u200b\u200bநேரடி ஏவுதலுடன் ஒப்பிடும்போது, \u200b\u200bஉந்துசக்தி நுகர்வு 10% குறைக்கப்படலாம். மேலும், "உந்துவிசை அமைப்புகள் சாத்தியமாகும், ஈர்ப்பு விசையின் ஒத்திசைவின்மை காரணமாக இயங்குகின்றன, அவை ஈர்ப்பு புலத்தில் பேலோடை நகர்த்துவதற்கு உள் வெகுஜன இருப்புக்கள் தேவையில்லை."

அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை அலை சக்திகள் என்று அழைக்கப்படுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது (படம் 14). ஒரு கேபிள் மூலம் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு வெகுஜனங்கள் பூமியின் ஒரு செயற்கை செயற்கைக்கோளின் சுற்றுப்பாதையில் சுழன்றால், பொதுவாக இதுபோன்ற ஒரு அமைப்பு அதன் வெகுஜன மையத்தின் சுற்றுப்பாதைக்கு ஒத்த வேகத்தில் நகரும். இதன் விளைவாக, பூமியிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள வெகுஜனமானது அதன் சமநிலை இயக்கத்திற்கு தேவையானதை விட அதிக வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும், எனவே அதிகப்படியான மையவிலக்கு விசை அதன் மீது செயல்பட வேண்டும். பூமிக்கு மிக நெருக்கமான வெகுஜனத்திற்கு, மாறாக, வேகம் சமநிலையை விட குறைவாக உள்ளது மற்றும் அதிகப்படியான ஈர்ப்பு விசை உள்ளது, மேல் மற்றும் வெகுஜனத்திற்கு சமமான மற்றும் எதிரெதிர் இயக்கிய சக்தி.

இந்த சக்திகள் அலை சக்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவை கயிற்றை நீட்டுகின்றன, மேலும் கயிற்றை உராய்வு தளர்த்துவதன் மூலம், வேலையைச் செய்ய அலை சக்திகளை கட்டாயப்படுத்துவோம். அமைப்பின் இயக்க ஆற்றல் காரணமாக இந்த வேலை மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதன் விளைவாக, அதன் ஈர்ப்பு மையம் குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் நகரும். அதேபோல், கிரகங்களுக்கு இடையில் செயல்படும் அலை சக்திகள் அவற்றின் பரஸ்பர ஒருங்கிணைப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, சந்திரனால் ஏற்படும் கடல் அலைகள், பூமியின் மேற்பரப்புக்கு எதிரான உராய்வின் விளைவாக, சந்திரனுக்கும் பூமிக்கும் இடையிலான தூரத்தை குறைக்கின்றன.

மாறாக, அலை சக்திகளின் செயலுக்கு எதிராக வேலை செய்வதன் மூலம், அமைப்பின் ஈர்ப்பு மையத்தின் சுற்றுப்பாதையை உயர்த்த முடியும். வெகுஜனங்களை முழுவதுமாக ஒன்றிணைத்த பிறகு சுழற்சியை மீண்டும் செய்ய, அவை சுதந்திரமாக திறக்கும் கேபிள் மூலம் தள்ளப்பட வேண்டும். ஆனால் பூமிக்கு அருகிலுள்ள இடத்தில் இத்தகைய உந்துவிசை அமைப்பின் செயல்திறன் மிகக் குறைவு.

அலை சக்திகளின் அளவு சுற்றுப்பாதையில் ஈர்ப்பு முடுக்கம் விளைபொருளுக்கு சமமானது, வெகுஜனங்களுக்கிடையேயான தூரத்தின் சுற்றுப்பாதையின் ஆரம். 10 கிமீ வெகுஜனங்களுக்கு இடையில் 350 கி.மீ உயரத்தில் உள்ள ஒரு சுற்றுப்பாதையில், இது 1.4 · 10 –2 N / kg, ஒரு புவிசார் சுற்றுப்பாதையில் - 7 · 10 –5 N / kg. ஒரு ரெண்டெஸ்வஸ் சுழற்சியில் செய்யப்படும் பணி முறையே 7 · 10 –2 மற்றும் 3.5 · 10 –4 ஜே / கிலோ ஆகும். 350 கி.மீ உயரத்தில் உள்ள ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இருந்து ஒரு புவிசார் சுற்றுப்பாதையில் (35,880 கி.மீ) விண்கலத்தை மாற்ற, இது சுமார் 10 8 சுழற்சிகளை எடுக்கும். ஒவ்வொரு சுழற்சியும் 1 வினாடிகளில் நிறைவடையும் என்று நாம் கருதினாலும், அத்தகைய இயக்கம் 10 ஆண்டுகளுக்கு மேல் ஆகும்.

படம்: 14. "ஈர்ப்பு" இயந்திரத்தின் வரைபடம் (அம்புகள் அலை சக்திகளின் திசையைக் குறிக்கின்றன): 1 - பேலோட், 2 - கேபிள், 3 - கேபிள் முறுக்கு சாதனங்கள், 4 - பூமி

மனிதகுலம் பூமிக்கு அருகிலுள்ள இடத்தில் குடியேற்றங்களை உருவாக்கத் தொடங்கும் போது, \u200b\u200bபல மில்லியன் டன் சரக்குகளை உயர் சுற்றுப்பாதையில் கொண்டு செல்வது அவசியமாக இருக்கும்போது, \u200b\u200bமெதுவாக நகரும் இத்தகைய இயக்க முறை அதன் பயன்பாட்டைக் கண்டுபிடிக்கும். அதன் நன்மைகள் வெளிப்படையானவை: நுகரப்படும் வெகுஜனங்களின் முழுமையான இல்லாமை மற்றும் உந்துவிசை அமைப்பின் குறைந்த சக்தி.

ஈர்ப்பு தொடர்புக்கு மாறாக, மின்காந்த தொடர்புகளை கட்டுப்படுத்த மக்கள் கற்றுக்கொண்டதால், இந்த அடிப்படையில் மேக்ரோ பொருள்களைப் பயன்படுத்தி மோட்டார் அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும். எளிமையான வழக்கில், அத்தகைய இயந்திரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் முடுக்கி ஆகும். ஒரு விண்வெளி உடலைக் கடந்து பறக்கும் போது, \u200b\u200bஅது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுடன் கதிரியக்கப்படுத்தப்படுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரான்கள்). இதன் விளைவாக, விண்வெளி உடல் மற்றும் ராக்கெட் ஆகியவை எதிர் அறிகுறிகளின் கட்டணங்களின் கேரியர்கள்.

கட்டணங்களின் ஈர்ப்பு ராக்கெட்டை துரிதப்படுத்துகிறது. விண்வெளி உடலுடன் ராக்கெட்டின் அதிகபட்ச அணுகுமுறைக்குப் பிறகு, நீங்கள் முடுக்கினை அணைக்க முடியும், மேலும் கட்டணங்கள் விண்வெளியின் பிளாஸ்மாவால் விரைவாக ஈடுசெய்யப்படும், அல்லது, விண்வெளி உடலில் உள்ள கட்டணம் பாதுகாக்கப்படுகையில், ராக்கெட்டை ரீசார்ஜ் செய்யுங்கள், ஈர்ப்பு சக்திகள் விரட்டும் சக்திகளாக மாறும்.

இந்த தொடர்பு காரணமாக ராக்கெட்டின் வேகத்தின் அதிகரிப்பு ராக்கெட்டிற்கும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலுக்கும் இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாட்டிற்கு விகிதாசாரமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, 10 6 V இன் சாத்தியமான வேறுபாட்டில் 10 டன் நிறை கொண்ட ஒரு விண்கலத்திற்கு, வேகத்தை 1 m / s ஆகவும், 10 8 V இல் முறையே 100 m / s ஆகவும் அதிகரிக்க முடியும். இந்த முடுக்கம் முறையின் செயல்திறன் ராக்கெட் மற்றும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடலின் ஒப்பீட்டு வேகத்தின் அதிகரிப்புடன் வளர்கிறது, மேலும் 10 கிமீ / வி வேகத்தில் அதிக வேகத்தில், அது 20% ஐ எட்டும்.

ஒரு சார்ஜிங் சுழற்சியில் சிறிய வேக ஆதாயங்கள் காரணமாக, அண்ட உடல்களுடன் சந்திப்புகள் அடிக்கடி நிகழும் விண்வெளியில் இதுபோன்ற உந்துவிசை முறைகளைப் பயன்படுத்துவது நல்லது (எடுத்துக்காட்டாக, சிறுகோள் பெல்ட்டில்). கூடுதலாக, பூமி செயற்கைக்கோள்களின் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் பெரிய சரக்கு பாய்ச்சல் ஏற்பட்டால் ராக்கெட்டுகளின் மின்னியல் முடுக்கம் பயனுள்ளதாக இருக்கும். பின்னர் பின்வரும் விமான முறையை செயல்படுத்தலாம். செயற்கைக்கோள்களின் அமைப்பு, அவற்றில் சில சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் முடுக்கிகள் பொருத்தப்பட்டவை, ஒருவருக்கொருவர் எதிர் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு அருகில் கொண்டு வரப்படுகின்றன (எதிர் சுழற்சியைக் கொண்ட சுற்றுப்பாதைகள்). எதிர் சுழற்சியின் வரவிருக்கும் செயற்கைக்கோள்களை வசூலிப்பதன் மூலம், முழு அமைப்பின் சுற்றுப்பாதைகளின் அளவுருக்களையும் மாற்றலாம். அதே நேரத்தில், இந்த முடுக்கம் முறையின் பயனுள்ள பயன்பாட்டிற்கான அனைத்து நிபந்தனைகளும் திருப்தி அடைகின்றன: சந்திப்புகளின் அதிக அதிர்வெண் மற்றும் அதிக உறவினர் வேகம்.

விண்கலத்தின் மின்காந்த முடுக்கத்தின் குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடுகளில் ஒன்று, விண்வெளியின் மின்சார புலத்தால் அதிக ஆற்றல்களுக்கு துரிதப்படுத்தப்பட்ட விண்வெளி பிளாஸ்மாவின் துகள்களுடன் அவற்றின் மேற்பரப்பில் குண்டுவீச்சு. இதன் விளைவாக காமா மற்றும் எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு ஊடுருவுகின்றன. காந்த தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தும் போது இந்த குறைபாடு இருக்காது.

ராக்கெட் ஒரு காந்தப்புல மூலத்துடன் பொருத்தப்பட்டிருந்தால், அது பூமியின் காந்தப்புலங்கள், கிரகங்கள் மற்றும் இரும்பு-நிக்கல் சிறுகோள்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும். ஒப்பிடக்கூடிய அலகுகளில் மின்சார புலங்களின் தீவிரத்தை விட காஸ்மிக் காந்தப்புலங்களின் தீவிரம் பல ஆர்டர்கள் அதிகமாகும். ஆனால், துரதிர்ஷ்டவசமாக, காந்தப்புலத்திற்கு இருமுனை தன்மை உள்ளது, மேலும் அதன் சக்தி தொடர்பு தன்னை ஒத்திசைவின்மை (சாய்வு) முன்னிலையில் மட்டுமே வெளிப்படுத்துகிறது. அண்ட புலங்களின் சாய்வு மிகச் சிறியது: ஒரு தொடர்பு சக்தியைப் பெறுவதற்கு, எடுத்துக்காட்டாக, 0.1 கிலோ எஃப், பூமியின் காந்தப்புலத்துடன், ஒரு சோலெனாய்டு தேவைப்படுகிறது, இது 10 6 ஆம்பியர்-திருப்பங்கள் மற்றும் 100 மீ விட்டம் கொண்டது. ஒரு காந்தப்புலத்தைப் பெறுவதற்கான தற்போதைய முறைகள், அத்தகைய சோலெனாய்டு கொண்ட ஒரு ராக்கெட், பேலோடின் வெகுஜனத்தை நாம் புறக்கணித்தாலும், அது 10 –6 மீ / வி 2 வேகத்தை மட்டுமே கொண்டிருக்கும்.

எதிர் சுற்றுப்பாதையில் சுழலும் செயற்கைக்கோள்களின் குழுக்களை கொண்டு செல்லும்போது முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட இன்டர்போர்பிட்டல் போக்குவரத்தில் காந்த அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியது. அத்தகைய வாகனங்களின் பரஸ்பர ஈர்ப்பு அல்லது விரட்டல் காரணமாக, அவற்றின் சுற்றுப்பாதை வேகத்தை மாற்ற முடியும். இருப்பினும், காந்தப்புலம், அதன் இருமுனை தன்மை காரணமாக, தூரத்தின் கனசதுரத்திற்கும், சதுரத்திற்கு மின்சார புலத்திற்கும் விகிதத்தில் குறைவதால், இத்தகைய உந்துவிசை அமைப்புகள் அவற்றின் வெகுஜன பண்புகளில் மின்னியல் நிலைகளை விட தாழ்ந்ததாக இருக்கும்.

மின்காந்தத்தின் நவீன கோட்பாடு காந்த மோனோபோல்களின் இருப்பை ஒப்புக்கொள்கிறது - மின்சார கட்டணங்களின் ஒப்புமைகள். அத்தகைய ஏகபோகங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு, அவை போதுமான அளவுகளில் பெறப்படுமானால், விண்வெளி தொழில்நுட்பத்திற்கு மகத்தான வாய்ப்புகள் திறக்கப்படும். ஒரு மோனோபோல் காந்தக் கட்டணம் கொண்ட ஒரு ராக்கெட் பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து எந்தவொரு உள் செலவும் இல்லாமல் தொடங்க முடியும், அதன் காந்தப்புலத்துடனான தொடர்பு காரணமாக மட்டுமே, பின்னர் விண்மீன் மற்றும் விண்மீன் துறைகளில் தொடர்ந்து முடுக்கிவிடப்படுகிறது.

பிறக்க மற்றும் உயிர்வாழும் உரிமை பற்றி

புதிய வகை மோட்டார் அமைப்புகளை செயல்படுத்துவதற்கான பாதை நீண்ட மற்றும் கடினமானதாகும், மேலும் அவை ஒரு விதியாக, தற்போதுள்ளவற்றைக் காட்டிலும் அவற்றின் நன்மைகள் சதவீத அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படும்போது மட்டுமே உருவாக்கப்படுகின்றன, ஆனால் நிலைமையை கணிசமாக மாற்றுகின்றன. அதே நேரத்தில், போக்குவரத்து நடவடிக்கைகளின் பொருளாதார குறிகாட்டிகள் வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அல்லது அவை ஏற்கனவே கிடைக்கக்கூடிய வழிமுறைகளால் தீர்க்கப்படாத சிக்கல்களைத் தீர்க்க அனுமதிக்கின்றன.

விண்வெளி வீரர்களை மிகவும் தீவிரமாக எதிர்கொள்ளும் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதில் பல்வேறு உந்துவிசை அமைப்புகளின் திறன்கள் என்ன?

பெரிய சரக்குகளின் அமைப்பு பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் பாய்கிறது. உயர்-உந்துதல் இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மட்டுமே சிக்கல் தீர்க்கப்படுகிறது; ஆகவே, இதைத் தீர்ப்பதற்கான வழிமுறைகளை ரசாயன இயந்திரங்கள், வெப்ப அணு மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்கள் மற்றும் தொலைநிலை மின்சக்தி பரிமாற்றத்துடன் கூடிய உயர் உந்து இயந்திரங்கள் எனக் கருதுவது நல்லது. இந்த என்ஜின்களில், குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும் சிக்கலைத் தீர்ப்பதில் முக்கிய பங்கு சொந்தமானது மற்றும் நீண்ட காலமாக ரசாயன இயந்திரங்களுக்கு சொந்தமானது. ஆற்றல் மற்றும் உந்துதல் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, எரிவாயு-கட்ட அணுசக்தி இயந்திரங்கள் மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்கள் இந்த சிக்கலைத் தீர்க்க ஏற்றவை, இருப்பினும், வளிமண்டலத்தின் கதிரியக்க மாசுபாட்டின் ஆபத்து மிக அதிகம்.

பொதுவாக, பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து குறைந்த சுற்றுப்பாதைகளுக்கு சரக்கு பாய்ச்சல் தீவிரமடைவதால், ஏவுதள வாகனங்களிலிருந்து இயற்கையான செயல்முறைகளின் தாக்கத்தை குறைப்பதற்கான சிக்கல்கள் பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஏவுதளங்களின் போதுமான தீவிரம் மற்றும் ஏவுகணை வாகனங்களின் ஒப்பீட்டளவில் "குறைந்த சக்தி" ஆகியவற்றைக் கொண்டு, வளிமண்டலத்திலும் அயனோஸ்பியரிலும் இயற்கையான செயல்முறைகள் ஏவுகணை ஏவுதல்களின் போது உருவாக்கப்படும் அளவுருக்களில் உள்ளூர் இடையூறுகளை ஈடுசெய்ய முடியும். ஒரு உதாரணம், ஓசோன் அடுக்கில் தோன்றும் "சாளரத்தை" இறுக்கும் செயல்முறை, பிந்தையது ராக்கெட் டார்ச்சுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது. இருப்பினும், இயற்கை சூழலின் ஈடுசெய்யும் சாத்தியங்கள் வரம்பற்றவை அல்ல, இதை புறக்கணிக்க முடியாது.

இயற்கை செயல்முறைகளில் குறைந்தபட்ச தாக்கத்திற்கான தேவை, வெளிப்புற எரிசக்தி ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்தி ஏவுதள வாகனங்களை உருவாக்குவதற்கான கூடுதல் ஊக்கமாக இருக்கும். வெளிப்புற எரிசக்தி ஆதாரங்களைக் கொண்ட என்ஜின்களில் (குறிப்பாக, லேசர் மூலங்களுடன்) பலவிதமான பொருள்களை வேலை செய்யும் திரவமாகப் பயன்படுத்தலாம் என்பதால், இயற்கையான செயல்முறைகளில் குறைந்த தாக்கத்துடன் வேலை செய்யும் திரவத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது சாத்தியமாகும்.

ஏவுதள வாகனங்களில் வெளிப்புற மூலங்களுடன் என்ஜின்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான மற்றொரு கவர்ச்சிகரமான அம்சம் என்னவென்றால், சாதனங்களின் மிகவும் சிக்கலான பகுதி (எரிசக்தி மூல மற்றும் லேசர் டிரான்ஸ்மிட்டர்) வாகனத்திற்கு வெளியே உள்ளது மற்றும் துவக்க கட்டத்தின் சிறப்பியல்புகளின் தாக்கங்களுக்கு உட்பட்டது அல்ல (அதிக சுமை, அதிர்வு, போன்றவை).), மற்றும் சேவை மற்றும் பழுதுபார்க்க கிடைக்கிறது. இறுதியாக, அத்தகைய ஏவுதள அமைப்பு மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய அமைப்பாகும் (குறைந்தபட்சம் அமைப்பின் தரைப் பகுதியின் கருவிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான பொருளில்), இது தீவிர சரக்கு ஓட்டங்களை ஒழுங்கமைக்க மிகவும் முக்கியமானது.

இந்த காரணங்களுக்காக, பூமியில் அல்லது பூமிக்கு அருகிலுள்ள சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ள ஒளிக்கதிர்களின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் என்ஜின்கள் எதிர்காலத்தில் பாரம்பரியமாக ஏவப்படும் முறையுடன் தீவிரமாக போட்டியிடும், குறிப்பாக ஒப்பீட்டளவில் சிறிய சுமைகளை பெருமளவில் தொடங்குவதில் சிக்கல். அத்தகைய அமைப்புகளின் தோற்றம் அடுத்த நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் எதிர்பார்க்கப்பட வேண்டும், அதே நேரத்தில் தொழில்துறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்த முதல் எஸ்எஸ்இக்களை செயல்படுத்த திட்டமிடப்பட்டுள்ளது.

குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் இருந்து உயர் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு பருமனான சரக்குகளை கொண்டு செல்வது மற்றும் நேர்மாறாக, பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து சந்திரனுக்கு ஒத்த சரக்குகளை கொண்டு செல்வது. குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் சரக்குகளை ஏவுவதற்கு மாறாக, இந்த செயல்பாட்டை உயர் மற்றும் குறைந்த உந்துதலின் இயந்திரங்களால் செய்ய முடியும். உயர்-உந்துதல் இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bசாதனம் குறைந்த உந்துதல் இயந்திரங்களை (அலகுகள் மற்றும் பத்து கிலோகிராம்-சக்தி) பயன்படுத்தும் போது விட மிக வேகமாக ஒரு சுற்றுப்பாதையை அல்லது சந்திரனுக்கு அருகில் அடையும். எவ்வாறாயினும், அதிக சுற்றுப்பாதையில் வழங்கப்படும் பேலோடின் ஒரு பகுதியானது உந்துசக்தியின் வெளியேற்றத்தின் வேகத்தைப் பொறுத்தது, மேலும் இங்கு குறைந்த உந்துதல் இயந்திரங்கள் சில வகையான உயர்-உந்து இயந்திரங்களை விட நன்மைகளைக் கொண்டிருக்கக்கூடும்.

குறிப்பாக, அணு மின் நிலையங்களுடன் கூடிய திரவ-உந்துசக்தி ராக்கெட் என்ஜின்கள் மற்றும் மின்சார ஜெட் என்ஜின்களின் உதவியுடன் இந்த சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் பற்றிய ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு, முதல் சந்தர்ப்பத்தில் குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் இருந்து நிலையான சுற்றுப்பாதையில் வழங்கப்படும் சரக்குகளின் பங்கு என்பதைக் காட்டுகிறது. சுமார் 30% ஆகும், பின்னர் இரண்டாவது 60-65% ஆகும். பருமனான சரக்குகளை கொண்டு செல்வதற்கான விநியோக வாகனங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது இந்த சூழ்நிலை தீர்க்கமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருக்கும், தீர்மானிக்கும் காரணி ஒரு விமானத்தில் கொண்டு செல்லப்படும் சரக்குகளின் அளவு, கடைசி காலத்தின் காலம் அல்ல.

குறைந்த உந்துதல் இயந்திரங்களின் பயன்பாடு பல போக்குவரத்து பொருட்களுக்கு ஒரு சிறந்த நன்மையாக இருக்கும் ஒரு அம்சத்தைக் கொண்டுள்ளது: குறைந்த உந்துதல் குறைந்த சுமைகளை உருவாக்குகிறது. இது சம்பந்தமாக, பெரிய அளவிலான கட்டமைப்புகளை குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் ஒன்றுகூடி பின்னர் அவற்றை உயர்ந்தவற்றுக்கு நகர்த்துவது சாத்தியமாகும், இந்த வழியில் உருவாக்கப்பட்ட கட்டமைப்பில் அதிக சுமைகளுக்கு கடுமையான தேவைகளை விதிக்காமல், அதிக உந்துதல் இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தும் போது அவை பொதுவானவை.

அடுத்த இரண்டு தசாப்தங்களில், திரவ-உந்துசக்தி ராக்கெட் என்ஜின்கள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் அல்லது அணு மின் நிலையங்களைக் கொண்ட மின்சார உந்துவிசை இயந்திரங்கள் மட்டுமே பரிசீலனையில் உள்ளன.

எதிர்காலத்தில், போக்குவரத்து நோக்கங்களுக்காகவும், சந்திரனின் சுற்றுப்பாதையின் சுற்றளவில், வெளிப்புற செயற்கை ஆற்றல் மூலங்களைக் கொண்ட இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தப்படலாம் (மற்றும் மிகவும் திறம்பட). எனவே, ஒரு லேசர் கற்றை அதே மின்சார ஜெட் என்ஜின்களுக்கான ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், ஆனால், நிச்சயமாக, வேலை செய்யும் திரவத்தை துரிதப்படுத்த அதன் ஆற்றலை நேரடியாகப் பயன்படுத்துவது மிகவும் திறமையானது

300 ஆயிரம் கி.மீ தூரத்தில் லேசர் என்ஜின்களைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள சிக்கலைப் பற்றி விவாதிக்கும்போது எழும் ஒரு இயல்பான கேள்வி: கணிசமான இழப்புகள் இல்லாமல் மின்காந்த ஆற்றலை இவ்வளவு தூரத்திற்கு மாற்றும் ஒரு கற்றை உருவாக்கும் நிறுவலின் அளவுருக்கள் என்னவாக இருக்க வேண்டும்?

300 ஆயிரம் கி.மீ தூரத்தில் எந்திரம் மற்றும் மின் நிலையத்தில் 30-40 மீ அளவு கொண்ட ஆண்டெனாக்கள் அவசியம் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. மேலும், இந்த ஆண்டெனாக்களுக்கான மேற்பரப்பு புனையலின் துல்லியம் 0.1 .m வரை பராமரிக்கப்பட வேண்டும். எனவே ஒரு பெரிய உந்துதலை உருவாக்க இந்த வழியில் பெறப்பட்ட ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினம் என்பது தெளிவாகிறது. மறுபுறம், அத்தகைய தனித்துவமான சேனலின் மூலம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த சக்திகளை (பல மெகாவாட் வரை) கடத்துவது அரிதாகவே அறிவுறுத்தப்படுகிறது, பெறும் ஆண்டெனாவுக்கு பதிலாக, சாதனத்தில் சூரிய பேட்டரியை வைப்பது மிகவும் சாதகமானது.

ஆயினும்கூட, உயர்-சுற்றுப்பாதை போக்குவரத்து நடவடிக்கைகளுக்கு லேசர் கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி உந்துவிசை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான விருப்பங்கள் உள்ளன மற்றும் சந்திரனுக்கு பொருட்களை கொண்டு செல்வது தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார கண்ணோட்டத்தில் நியாயப்படுத்தப்படுகிறது. வழியில் தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் மற்றும் சிக்கல்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை நவீன தொழில்நுட்பத்தின் நியாயமான விரிவாக்கத்திற்குள் மிக உயர்ந்தவை என்று தெரிகிறது.

மனிதர்கள் கொண்ட கிரக விமானங்கள். வீனஸ், செவ்வாய் மற்றும் சூரிய மண்டலத்தின் தொலைதூர கிரகங்களுக்கு ரோபோ நிலையங்களின் ஏராளமான விமானங்கள் இது நாளை விட இன்றைய பணியாகும் என்ற தோற்றத்தை அளித்தது. எவ்வாறாயினும், செவ்வாய் மற்றும் சுக்கிரனுக்கான மனிதர்கள் கொண்ட விமானங்கள் அறிவியல் புனைகதை இலக்கியத்தின் பொருளாக நீண்ட காலமாக நின்றுவிட்டன. அதே நேரத்தில், நவீன தொழில்நுட்பத்தின் கட்டமைப்பிற்குள் இந்த சிக்கல்களின் சாத்தியமான தீர்வு, அதாவது, திரவ ராக்கெட் என்ஜின்களை மட்டுமே பயன்படுத்துவது மிகவும் சிக்கலானதாகவும் மிகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் தெரிகிறது. செவ்வாய் கிரகத்திற்கான ஒரு பயணத்திற்கான மிகவும் "மிதமான" விருப்பங்களில் ஒன்று, 50 டன் இடைவெளியில் உள்ள விண்கலத்தின் பேலோட், விண்கல கட்டமைப்பு கூறுகள் மற்றும் எரிபொருளை மொத்தமாக 500-700 டன் வெகுஜனத்துடன் ஐந்து முதல் ஏழு வரை குறைந்த சுற்றுப்பாதையில் செலுத்துகிறது. சனி -5 ராக்கெட்டுகளின் ஏவுதல்கள்.

ஆனால் இது ஆரம்ப வெகுஜனமல்ல, பயமுறுத்துகிறது, ஆனால் விண்வெளியில் ஒரு பெரிய அளவிலான சிக்கலான நிறுவல் பணிகளை மேற்கொள்ள வேண்டிய அவசியம் உள்ளது. ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, 500 - 1000 டன் எடையுள்ள மொத்த பேலோடை திரும்பப் பெறுவது 1980 களின் இறுதியில் முன்னணி விண்வெளி சக்திகளுக்கு ஒரு சாதாரண பணியாக இருக்கும். குறைந்த உந்துதல் கொண்ட மின்சார உந்துவிசை இயந்திரங்கள் மற்றும் அணு மின் நிலையங்களின் உதவியுடன் செவ்வாய் கிரகத்திற்கு ஒரு விமானத்தின் சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கு அல்லது மொத்தம் 9 கிமீ / வி வேகத்தில் வெளியேறும் வேகத்துடன் ஒரு திட-கட்ட அணு உலை பயன்படுத்தும் போது, \u200b\u200bமொத்தம் குறிப்பு சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தப்படும் வெகுஜனமானது 150-200 டன்களாக இருக்கும். செவ்வாய் பயணத்தின் காலம் எல்லா நிகழ்வுகளிலும் ஏறக்குறைய ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் - 2 ஆண்டுகள் 8 மாதங்கள்.

பயணத்தின் காலத்தை 2 மடங்கு குறைக்க, ஆற்றல் செலவுகளில் அளவு அதிகரிக்கும் வரிசை தேவைப்படும். அதே நேரத்தில், கிரகங்களுக்கான பயணங்களின் காலத்தை குறைப்பது மிகவும் விரும்பத்தக்கது. இங்கே, அதிக ஆற்றல் செயல்திறன் கொண்ட இயந்திரங்களுக்கு பரந்த வாய்ப்புகள் திறக்கப்படுகின்றன, குறிப்பாக, எரிவாயு-கட்ட அணுசக்தி இயந்திரங்கள், தெர்மோநியூக்ளியர் மற்றும் துடிப்புள்ள தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்கள். நவீன தொழில்நுட்ப திறன்களின் விளிம்பில் இருக்கும் எஞ்சின்களைப் பற்றி நாம் இங்கு பேசுகிறோம் என்பதைக் காண்பது எளிது. இது சம்பந்தமாக, மனிதர்களால் இயங்கும் கிரக விமானங்களின் முதல் கட்டத்திலாவது, செயற்கைக்கோள் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து தொடங்கும் போது மின்காந்த கதிர்வீச்சின் வெளிப்புற மூலங்களை உயர்-உந்து இயந்திரங்களாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆதாயத்தை அடைய முடியும்.

செவ்வாய் பயணத்திற்கான பல்வேறு வகையான இயந்திரங்களின் ஒப்பீட்டு பண்புகள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 2.

அட்டவணை 2

செவ்வாய் கிரகத்திற்கு பயணம்

நட்சத்திரங்களுக்கான விமானங்கள் உண்மையானதா? நவீன கருத்துக்களின்படி, விண்மீன் பயணத்திற்கு மிகவும் பொருத்தமானது ஃபோட்டான் என்ஜின்கள், அவை ஆண்டிமேட்டருடன் பொருளை நிர்மூலமாக்கும் எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், அத்தகைய இயந்திரங்களை உருவாக்குவதற்கான சிக்கலுக்கும், அவற்றுக்கான எரிபொருளைப் பெறுவதற்கான சிக்கலுக்கும் தீர்வு நவீன தொழில்நுட்பத்தின் சாத்தியக்கூறுகளிலிருந்து இதுவரை இல்லை, செய்முறை தெளிவாக அர்த்தமற்றது.

பிரிட்டிஷ் ஆராய்ச்சியாளர்களின் குழு, நவீன தொழில்நுட்ப திறன்களை மிகைப்படுத்தாததன் அடிப்படையில், அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களுக்கு (ப்ராக்ஸிமா செண்டூரி ,? செண்ட au ரி, பெர்னார்ட்டின் நட்சத்திரம்) மனிதர்களின் விமானங்களின் சிக்கலை பகுப்பாய்வு செய்ய முயன்றது. நவீன தொழில்நுட்பத்தின் பார்வையில் இருந்து சாத்தியமான அமைப்புகளிலிருந்து, ஒரு அணு மின் நிலையத்துடன் மின்னாற்பகுப்பு, விண்வெளி அடிப்படையிலான லேசர், சூரிய பாய்மர அமைப்புகள் மற்றும் உயர் உந்துதல் அணு இயந்திரங்கள் ஆகியவற்றிலிருந்து கதிரியக்க ஆற்றலுடன் கூடிய முடுக்கம் அமைப்புகள் என்று நாங்கள் கருதினோம். இது முடிந்தவுடன், பல்வேறு காரணங்களுக்காக பட்டியலிடப்பட்ட வகை இயந்திரங்கள் சிக்கலை தீர்க்க முடியாது, அதற்கான காரணம் இங்கே.

அணு மின் நிலையத்துடன் கூடிய மின்சார ஜெட் இயந்திரம் மிகக் குறைந்த வேகத்தை அளிக்கிறது, இது நீண்ட பயணத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. விண்வெளி அடிப்படையிலான லேசர்-இயங்கும் முடுக்கம் அமைப்புகள் மற்றும் சூரிய பாய்மர அமைப்புகள் அணுசக்தி அமைப்புகளை விட இலகுவானவை, ஆனால் மாற்றப்பட்ட ஆற்றலின் ஒரு பகுதி (விண்கல இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றலாக) மிகவும் சிறியது, இதனால் நீண்ட முடுக்கம் நேரங்களும் தேவைப்படுகின்றன. நெர்வா அணு வெப்ப இயந்திரம் போன்ற உயர் உந்துதல் அணு இயந்திரங்கள் தேவையான முடுக்கம் வழங்க முடியும். எவ்வாறாயினும், அத்தகைய அமைப்புகளுடன் அடையக்கூடிய வெளிச்செல்லும் திசைவேகம் 10 கிமீ / வி என்ற வரிசையில் உள்ளது, அதாவது தேவையான இறுதி வேகத்தை அடைய மிகப் பெரிய வெகுஜன விகிதம் தேவைப்படும். அத்தகைய அனைத்து அமைப்புகளிலும் தேவைப்படும் எரிபொருளின் அளவு அவற்றை நம்பமுடியாததாக ஆக்குகிறது.

முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் முடுக்கி மூலம் எதிர்வினையின் துவக்கத்துடன் மைக்ரோ எக்ஸ்ப்ளோஷன்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இணைவு இயந்திரத்தை நட்சத்திரங்கள் பறக்க ஏற்ற உந்துவிசை முறையை செயல்படுத்துவதற்கு மிக நெருக்கமானதாக ஆசிரியர்கள் கருதுகின்றனர். இருப்பினும், ஆசிரியர்களின் முடிவுகளை மறுக்க முடியாது. முன்மொழியப்பட்ட திட்டத்தை செயல்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் மற்றும் போட்டியிடும் திட்டங்கள் முன்னிலையில் இங்கே புள்ளி உள்ளது.

விண்மீன் பயணம் சாத்தியமாவதற்கு என்ஜின்களின் சிறப்பியல்புகளில் என்ன முன்னேற்றம் ஏற்பட வேண்டும் என்பதை இன்னும் தெளிவாக கற்பனை செய்ய, அட்டவணையைப் பாருங்கள். 3, இது பூமியிலிருந்து சூரிய மண்டலத்தின் மிக தொலைதூர கிரகத்திற்கு விமானம் தொடர்பான தரவுகளைக் காட்டுகிறது - புளூட்டோ.

அட்டவணை 3

புளூட்டோவுக்கு விமானங்கள்

இந்த பணி நட்சத்திரங்களுக்கு பறப்பதை விட மிகவும் எளிதானது. இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் கடக்க வேண்டிய தூரங்களை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால் போதும். புளூட்டோவுக்கான தூரம், சூரிய ஒளி, சுமார் 300,000 கிமீ / வி வேகத்தில் பரப்புவதற்கு 5 மணிநேரம் ஆகும், அதே நேரத்தில் அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களுக்கு (? செண்ட au ரி) - 4.3 ஆண்டுகளில். ஆயினும்கூட, புளூட்டோவிற்கு நேரடி (அதாவது, குழப்பமான சூழ்ச்சிகளைப் பயன்படுத்தாமல்) விமானங்களை ஒரு நியாயமான நேரத்தில் செய்ய முடியும், என்ஜின்களுக்கு மட்டுமே அளவுருக்கள் இருந்தால், அவற்றை செயல்படுத்துவது தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்களை உருவாக்குவதோடு தொடர்புடையது. எரிவாயு-கட்ட அணுசக்தி இயந்திரங்களின் பண்புகள் கூட இந்த பணிக்கு போதுமானதாக இல்லை.

உண்மையில், தெர்மோநியூக்ளியர் என்ஜின்கள் போன்ற என்ஜின்களின் வருகையால் மட்டுமே முழு சூரிய மண்டலத்திற்குள் மனிதர்களைக் கொண்ட விமானங்களில் தீவிரமாக ஈடுபட முடியும். இதற்கிடையில், மனிதர்களால் சுற்றுப்பாதை விமானங்களை வழங்கும் உந்துதல் என்பது அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ தேர்ச்சி பெற்றதாக கருதப்படுகிறது. ஆகையால், விண்வெளி வீரர்களால் ஏற்கனவே அடைந்த அனைத்து மகத்தான வெற்றிகளும் இருந்தபோதிலும், விண்வெளி உந்துவிசை தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு புரட்சி (மற்றும் ஒன்றுக்கு மேற்பட்டவை) மனிதர்களைக் கொண்ட விமானங்களுக்கு தேவைப்படும், முதலில் தொலைதூர கிரகங்களுக்கு, பின்னர் சூரிய மண்டலத்திற்கு அப்பால், ஒரு உண்மை .

அட்டையின் 4 வது பக்கம்

குறிப்புகள்

1

மனிதனால் சந்திரனை அடைவதற்கான திட்டம் ஏற்கனவே சுமார் 24 பில்லியன் டாலர் செலவாகியுள்ளது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். செவ்வாய் கிரக பயண திட்டத்தின் செலவு 70-80 பில்லியன் டாலர் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

2

நிச்சயமாக, சந்திரனில் ராக்கெட் உந்துசக்திகளின் இருப்பு இருந்தால், அவற்றுடன் வெற்றுத் தொட்டிகளை நிரப்புவது பேலோடில் இன்னும் அதிக லாபத்தைக் கொடுக்கும். ஆனால் அத்தகைய எரிபொருள் நிரப்புதல் என்பது உள் ஆற்றல் இருப்பு அதிகரிப்பிற்கு சமம், எனவே உகந்த காலாவதி வீதம் தொடர்பான மேற்கண்ட கருத்துக்கள் பொருந்தாது.

3

ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில், என்ஜின்களை வகைப்படுத்த, வெளியேற்ற வேகத்திற்கு பதிலாக, அவை பெரும்பாலும் மற்றொரு சமமான கருத்தை பயன்படுத்துகின்றன - குறிப்பிட்ட உந்துதல் (குறிப்பிட்ட உந்துவிசை), இது ஈர்ப்பு முடுக்கம் (9.81 மீ / வி 2) ஆல் வகுக்கப்படும் வெளியேற்ற வேகத்திற்கு எண்ணாக சமம், மற்றும் அதன்படி நொடிகளில் அளவிடப்படுகிறது. 1 வினாடிகளில் 1 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு உழைக்கும் ஊடகத்தின் நுகர்வு விளைவாக உருவாக்கப்பட்ட உந்துதலுடன் குறிப்பிட்ட உந்துதல் ஒத்திருக்கிறது. பின்வருவனவற்றில், ஓட்ட விகிதத்துடன், இந்த கருத்தையும் நாங்கள் பயன்படுத்துவோம். சில உழைக்கும் அமைப்புகளுக்கான குறிப்பிட்ட உந்துதலின் மதிப்புகள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. ஒன்று.

4

யுரேனியத்தின் பெரும்பகுதி திட நிலையில் இருக்கும்போது இடைநிலை தீர்வுகள் சாத்தியமாகும், மேலும் அதில் ஒரு சிறிய பகுதி மட்டுமே வாயு கட்டத்தில் இருக்கும். ஆனால் பின்னர் வேலை செய்யும் திரவத்தின் உயர் வெப்பநிலையைப் பெறுவது கடினம், ஏனென்றால் பெரும்பாலான ஆற்றல் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும்.

5

விமானம் வி.ஆர்.எம்-களில், வேகத்தில் உந்துதலின் சார்பு உண்மையில் மிகவும் சிக்கலானது. ஆரம்பத்தில், வெப்பச் சுழற்சியின் செயல்திறனின் அதிகரிப்பு காரணமாக இது வளர்கிறது, ஏனெனில் திசைவேக தலையில் அதிகரிப்புடன், சுருக்க விகிதம் அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், வேகத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பிலிருந்து தொடங்கி, அது குறைவாகிறது.

விஞ்ஞான புனைகதை எழுத்தாளர்கள் தைரியமான கருத்துக்களை எவ்வாறு முன்வைக்கிறார்கள் என்பது பற்றிய ஒரு பாரம்பரிய பத்தியுடன் இந்த கட்டுரையை நாம் தொடங்கலாம், பின்னர் விஞ்ஞானிகள் அவற்றை யதார்த்தமாக மொழிபெயர்க்கிறார்கள். உங்களால் முடியும், ஆனால் நீங்கள் முத்திரைகளில் எழுத விரும்பவில்லை. நவீன ராக்கெட் என்ஜின்கள், திட-உந்துசக்தி மற்றும் திரவம், ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட தூரங்களுக்கு மேல் விமானங்களுக்கு திருப்தியற்ற தன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்வது நல்லது. அவை பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் சரக்குகளை வைக்க அனுமதிக்கின்றன, சந்திரனுக்கு எதையாவது வழங்குகின்றன - கூட, அத்தகைய விமானம் அதிக விலை என்றாலும். ஆனால் அத்தகைய இயந்திரங்களுடன் செவ்வாய் கிரகத்திற்கு பறப்பது இனி எளிதானது அல்ல. அவர்களுக்கு சரியான அளவில் எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸைசரைக் கொடுங்கள். இந்த தொகுதிகள் மறைக்கப்பட வேண்டிய தூரத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

பாரம்பரிய வேதியியல் ராக்கெட் இயந்திரங்களுக்கு மாற்றாக மின்சாரம், பிளாஸ்மா மற்றும் அணு இயந்திரங்கள் உள்ளன. அனைத்து மாற்று இயந்திரங்களிலும், ஒரே ஒரு அமைப்பு மட்டுமே இயந்திர வளர்ச்சியின் கட்டத்தை அடைந்தது - அணு (NRE). சோவியத் யூனியன் மற்றும் அமெரிக்காவில், கடந்த நூற்றாண்டின் 50 களில், அணுசக்தி ராக்கெட் இயந்திரங்களை உருவாக்கும் பணிகள் தொடங்கின. அத்தகைய மின்நிலையத்தின் இரு பதிப்புகளிலும் அமெரிக்கர்கள் பணிபுரிந்தனர்: எதிர்வினை மற்றும் உந்துவிசை. முதல் கருத்து, வேலை செய்யும் திரவத்தை ஒரு அணு உலை மூலம் சூடாக்குவதும், அதைத் தொடர்ந்து முனைகள் வழியாக வெளியேற்றப்படுவதும் அடங்கும். துடிப்புள்ள என்.ஆர்.இ, ஒரு சிறிய அளவு அணு எரிபொருளின் தொடர்ச்சியான வெடிப்புகள் மூலம் விண்கலத்தை செலுத்துகிறது.

யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸிலும், என்.ஆர்.எம் இன் இரண்டு பதிப்புகளையும் இணைத்து ஓரியன் திட்டம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இது பின்வரும் வழியில் செய்யப்பட்டது: டி.என்.டி சமமான சுமார் 100 டன் கொள்ளளவு கொண்ட சிறிய அணுசக்தி கட்டணங்கள் கப்பலின் வால் இருந்து வெளியேற்றப்பட்டன. மெட்டல் டிஸ்க்குகள் அவர்களுக்குப் பின் சுடப்பட்டன. கப்பலில் இருந்து தொலைவில், கட்டணம் வெடித்தது, வட்டு ஆவியாகி, பொருள் வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறியது. அதன் ஒரு பகுதி கப்பலின் வலுவூட்டப்பட்ட வால் மீது விழுந்து அதை முன்னோக்கி செலுத்தியது. வீச்சுகளை எடுத்து தட்டின் ஆவியாதல் மூலம் உந்துதலில் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு வழங்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். அத்தகைய விமானத்தின் யூனிட் செலவு ஒரு கிலோ பேலோடிற்கு அந்த நேரத்தில் 150 டாலர்கள் மட்டுமே இருக்க வேண்டும்.

இது சோதனைகளுக்கு கூட வந்தது: தொடர்ச்சியான தூண்டுதல்களின் உதவியுடன் இயக்கம் சாத்தியம் என்பதை அனுபவம் காட்டியது, அத்துடன் போதுமான வலிமையுடன் ஒரு தீவன தட்டு உருவாக்கப்பட்டது. ஆனால் ஓரியன் திட்டம் 1965 ஆம் ஆண்டில் சமரசம் செய்யப்படாத வகையில் மூடப்பட்டது. ஆயினும்கூட, இதுவரை சூரிய மண்டலத்தில் குறைந்தபட்சம் பயணங்களை மேற்கொள்ள அனுமதிக்கும் ஒரே கருத்து இதுதான்.

ஒரு முன்மாதிரி கட்டும் வரை, ஒரு ராக்கெட் மூலம் இயக்கப்படும் அணு ராக்கெட் இயந்திரத்தை மட்டுமே அடைய முடிந்தது. இவை சோவியத் ஆர்.டி -0410 மற்றும் அமெரிக்கன் நெர்வா. அவை ஒரே கொள்கையின்படி செயல்பட்டன: ஒரு "சாதாரண" அணு உலையில், வேலை செய்யும் திரவம் வெப்பமடைகிறது, இது முனைகளிலிருந்து வெளியேற்றப்படும்போது, \u200b\u200bஉந்துதலை உருவாக்குகிறது. இரண்டு என்ஜின்களின் வேலை திரவமும் திரவ ஹைட்ரஜன், ஆனால் சோவியத்தில் ஒரு ஹெப்டேன் ஒரு துணைப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

RD-0410 இன் உந்துதல் 3.5 டன், NERVA கிட்டத்தட்ட 34 ஐக் கொடுத்தது, ஆனால் இது பெரிய பரிமாணங்களையும் கொண்டிருந்தது: சோவியத் இயந்திரத்திற்கு முறையே 43.7 மீட்டர் நீளம் மற்றும் 10.5 விட்டம் மற்றும் 3.5 மற்றும் 1.6 மீட்டர். அதே நேரத்தில், அமெரிக்க இயந்திரம் வளத்தின் அடிப்படையில் சோவியத் ஒன்றை விட மூன்று மடங்கு குறைவாக இருந்தது - RD-0410 ஒரு மணி நேரம் வேலை செய்யக்கூடும்.

இருப்பினும், இரண்டு என்ஜின்களும், வாக்குறுதியளித்த போதிலும், பூமியில் இருந்தன, அவை எங்கும் பறக்கவில்லை. இரண்டு திட்டங்களும் மூடப்படுவதற்கு முக்கிய காரணம் (70 களின் நடுப்பகுதியில் NERVA, 1985 இல் RD-0410) பணம். வேதியியல் இயந்திரங்களின் பண்புகள் அணுசக்திகளைக் காட்டிலும் மோசமானவை, ஆனால் அதே ஊதியத்துடன் அணுசக்தியால் இயங்கும் ராக்கெட் எஞ்சின் கொண்ட ஒரு கப்பலின் ஏவுதலின் விலை அதே சோயுஸை ஒரு திரவத்துடன் தொடங்குவதை விட 8-12 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும் -பிரபல்லண்ட் இயந்திரம். இது அணுசக்தி இயந்திரங்களை நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றவாறு கொண்டு வர தேவையான அனைத்து செலவுகளையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் உள்ளது.

"மலிவான" ஷட்டில்ஸின் பணிநீக்கம் மற்றும் விண்வெளி தொழில்நுட்பத்தில் சமீபத்திய புரட்சிகர முன்னேற்றங்கள் இல்லாதது புதிய தீர்வுகள் தேவை. இந்த ஆண்டு ஏப்ரல் மாதம், அப்போதைய ரோஸ்கோஸ்மோஸின் தலைவரான ஏ. பெர்மினோவ், முற்றிலும் புதிய அணு உலையை உருவாக்கி ஆணையிடும் தனது விருப்பத்தை அறிவித்தார். இது, ரோஸ்கோஸ்மோஸின் கூற்றுப்படி, முழு உலக விண்வெளியில் "நிலைமையை" தீவிரமாக மேம்படுத்த வேண்டும். விண்வெளியின் அடுத்த புரட்சியாளர்களாக யார் ஆக வேண்டும் என்பது இப்போது தெளிவாகியது: அணு ராக்கெட் இயந்திரத்தின் வளர்ச்சி FSUE "கெல்டிஷ் மையம்" மூலம் மேற்கொள்ளப்படும். புதிய அணுசக்தி ராக்கெட் இயந்திரத்திற்கான விண்கலத்தின் பூர்வாங்க வடிவமைப்பு அடுத்த ஆண்டு தயாராக இருக்கும் என்று நிறுவனத்தின் பொது இயக்குனர் ஏ.கோரொட்டீவ் ஏற்கனவே பொதுமக்களை மகிழ்வித்துள்ளார். என்ஜின் திட்டம் 2019 க்குள் தயாராக இருக்க வேண்டும், மேலும் சோதனைகள் 2025 க்கு திட்டமிடப்பட்டுள்ளன.

இந்த வளாகத்திற்கு TEM - போக்குவரத்து மற்றும் ஆற்றல் தொகுதி என்று பெயரிடப்பட்டது. இது ஒரு எரிவாயு குளிரூட்டப்பட்ட அணு உலை கொண்டு செல்லும். நேரடி உந்துவிசை அலகு இன்னும் முடிவு செய்யப்படவில்லை: இது RD-0410 போன்ற ஜெட் இயந்திரமாகவோ அல்லது மின்சார ராக்கெட் இயந்திரமாகவோ (EPM) இருக்கும். இருப்பினும், பிந்தைய வகை இதுவரை உலகில் எங்கும் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படவில்லை: மூன்று விண்கலங்கள் மட்டுமே அவற்றில் பொருத்தப்பட்டிருந்தன. ஆனால் உலை இயந்திரத்தை மட்டுமல்ல, பல அலகுகளையும் வழங்க முடியும், அல்லது முழு TEM ஐ விண்வெளி மின் நிலையமாகப் பயன்படுத்தலாம் என்பது EJE க்கு ஆதரவாக பேசுகிறது.

உலகில் முதலாவது ரஷ்யாவில் கூடியது
அணு விண்வெளி இயந்திரம்

சில காரணங்களால், ஆகஸ்ட் 10 இன் பரபரப்பான செய்தி அமெரிக்க பெர்குசன் மற்றும் உக்ரைனில் நடந்த நிகழ்வுகளின் பின்னணியில் உலகிலும் நமது ஊடகங்களிலும் கவனிக்கப்படாமல் போனது.
இந்த இடைவெளியை நிரப்ப முயற்சிப்பேன், அதேபோல் கொள்கையின்படி கட்டுரையை முழுவதுமாக இடுகிறேன். இதுபோன்ற ஒரு நிகழ்வைப் பற்றி எல்லோரும் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும், எங்கள் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் நம் நாட்டைப் பற்றி நான் பெருமைப்படுகிறேன்.

விண்கலத்திற்கான அணு இயந்திரம்

"மாஸ்கோவிற்கு அருகிலுள்ள எலெக்ட்ரோஸ்டலில் உள்ள ஜே.எஸ்.சி இயந்திரக் கட்டட ஆலையில், வல்லுநர்கள் ஒரு விண்வெளி அணு மின் உந்துவிசை அமைப்பு (என்.பி.பி) க்கான நிலையான வடிவமைப்பின் முதல் எரிபொருள் உறுப்பை (டி.வி.இ.எல்) கூடியிருந்தனர். இது மாநில கார்ப்பரேஷன் ரோசாட்டமின் பத்திரிகை சேவையால் தெரிவிக்கப்பட்டது உலை ஆலையின் தலைமை வடிவமைப்பாளர் JSC NIKIET.

"ஒரு மெகாவாட் வகுப்பு அணு மின் நிலையத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட போக்குவரத்து மற்றும் எரிசக்தி தொகுதியை உருவாக்குதல்" என்ற திட்டத்தின் கட்டமைப்பிற்குள் இந்த பணிகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. NIKIET இன் இயக்குநரும் பொது வடிவமைப்பாளருமான யூரி டிராகுனோவ் கூறுகையில், இந்த திட்டத்தின் படி, அணு மின் நிலையம் 2018 இல் தயாராக இருக்க வேண்டும் என்று லென்டா எழுதுகிறார்.

"உலை ஆலையைப் பொறுத்தவரை, ரோசாடோமின் பணியின் நோக்கத்தைப் பொறுத்தவரை, எல்லாமே திட்ட வரைபடத்தின்படி, சாலை வரைபடத்திற்கு ஏற்ப நடக்கிறது" என்று டிராகுனோவ் கூறினார். அணு மின் நிலையம் நீண்ட தூர விண்வெளி விமானங்களுக்கும் சுற்றுப்பாதையில் நீண்ட கால செயல்பாட்டிற்கும் பயன்படுத்த திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. குறிப்பாக, இந்த நிறுவலை உருவாக்குவது செவ்வாய் கிரக பயணத்திற்குத் தேவையான காலத்தை வெகுவாகக் குறைக்க உதவும்.

YEDS திட்டத்தை ரஷ்ய ஜனாதிபதியின் கீழ் ரஷ்ய பொருளாதாரத்தின் நவீனமயமாக்கல் மற்றும் தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டு ஆணையம் 2009 இல் ஒப்புதல் அளித்தது. வரைவு வடிவமைப்பு 2012 க்குள் நிறைவடைந்தது

இது எதிர்காலத்தில் ஒரு பாய்ச்சல். இந்த இயந்திரம் செவ்வாய் கிரகத்தில் முதலில் தரையிறங்கவும், திரும்பி வரவும் அனுமதிக்கும். இது 22 ஆம் நூற்றாண்டில் ஒரு பாய்ச்சல், மற்ற எல்லாவற்றிலிருந்தும் பிரிந்தது. இன்று ரஷ்யா விண்வெளித் துறையில் ஆதிக்கம் செலுத்த முயற்சிக்கிறது, புதிய விண்வெளி மற்றும் ராக்கெட்டுகள் கட்டப்படுகின்றன. ஒரு காலத்தில் முன்னாள் சோவியத் விண்வெளி வீரர்களின் மகத்துவத்தை எங்களால் திருப்பித் தர முடியும் என்று நம்புகிறேன் "

ஏற்கனவே இந்த தசாப்தத்தின் முடிவில், கிரகத்தில் உள்ள அணுசக்தியால் இயங்கும் பயணத்திற்கான விண்கலத்தை ரஷ்யாவில் உருவாக்க முடியும். இது பூமிக்கு அருகிலுள்ள இடத்திலும் பூமியிலும் நிலைமையை வியத்தகு முறையில் மாற்றும்.

YaEDU தானே 2018 இல் விமானத்திற்கு தயாராக இருக்கும். இதை கெல்டிஷ் மையத்தின் இயக்குனர், கல்வியாளர் அனடோலி கொரோட்டீவ் அறிவித்தார். "2018 ஆம் ஆண்டில் விமான வடிவமைப்பு சோதனைகளுக்கு முதல் மாதிரியை (ஒரு மெகாவாட் வகுப்பின் அணு மின் நிலையத்தின். - தோராயமாக." நிபுணர் ஆன்லைன் ") தயாரிக்க வேண்டும். அது பறந்தாலும் இல்லாவிட்டாலும், அது வேறு விஷயம், ஒரு வரிசை இருக்கலாம், ஆனால் அது விமானத்திற்கு தயாராக இருக்க வேண்டும், ”என்று RIA நோவோஸ்டி அவரிடம் கூறினார். இதன் பொருள் விண்வெளி ஆய்வுத் துறையில் மிகவும் லட்சியமான சோவியத்-ரஷ்ய திட்டங்களில் ஒன்று உடனடி நடைமுறை அமலாக்கத்தின் கட்டத்தில் நுழைகிறது.

2010 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்யாவின் ஜனாதிபதியும், இப்போது பிரதம மந்திரி டிமிட்ரி மெட்வெடேவும், இந்த தசாப்தத்தின் இறுதியில் ஒரு மெகாவாட் வர்க்க அணு மின் நிலையத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட விண்வெளி போக்குவரத்து மற்றும் எரிசக்தி தொகுதியை நம் நாட்டில் உருவாக்க உத்தரவிட்டனர். இந்த திட்டத்தின் மேம்பாட்டிற்காக மத்திய பட்ஜெட், ரோஸ்கோஸ்மோஸ் மற்றும் ரோசாட்டம் ஆகியவற்றிலிருந்து 17 பில்லியன் ரூபிள் 2018 வரை ஒதுக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. இந்த தொகையில் 7.2 பில்லியன் ஒரு உலை ஆலையை உருவாக்குவதற்காக மாநில நிறுவனமான ரோசாட்டோமுக்கு ஒதுக்கப்பட்டது (இது டொலெஷல் ஆராய்ச்சி மற்றும் வடிவமைப்பு நிறுவன மின் பொறியியல் நிறுவனத்தால் செய்யப்படுகிறது), 4 பில்லியன் - அணுசக்தியை உருவாக்குவதற்காக கெல்டிஷ் மையத்திற்கு ஆலை. ஒரு போக்குவரத்து மற்றும் எரிசக்தி தொகுதியை உருவாக்க ஆர்.எஸ்.சி எனர்ஜியா 5.8 பில்லியன் ரூபிள் விரும்புகிறது, அதாவது வேறுவிதமாகக் கூறினால், ஒரு ராக்கெட்-கப்பல்.

ரஷ்யாவிற்கு இந்த முன்னேற்றங்களின் நடைமுறை பயன்பாடு என்ன? இந்த நன்மை 1 மெகாவாட் அணுசக்தியால் இயங்கும் ஏவுகணை வாகனத்தை உருவாக்க 2018 க்குள் செலவிட உத்தேசித்துள்ள 17 பில்லியன் ரூபிள் விட அதிகமாக உள்ளது. முதலாவதாக, இது நம் நாட்டின் மற்றும் பொதுவாக மனிதகுலத்தின் திறன்களின் வியத்தகு விரிவாக்கம் ஆகும். அணுசக்தியால் இயங்கும் விண்கலம் மக்களுக்கு செவ்வாய் மற்றும் பிற கிரகங்களுக்கு பயணிக்க உண்மையான வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது.

இரண்டாவதாக, இதுபோன்ற கப்பல்கள் பூமிக்கு அருகிலுள்ள விண்வெளியில் நடவடிக்கைகளை தீவிரப்படுத்தவும், சந்திரனின் காலனித்துவத்தின் தொடக்கத்திற்கு ஒரு உண்மையான வாய்ப்பை வழங்கவும் உதவுகின்றன (பூமியின் செயற்கைக்கோளில் அணு மின் நிலையங்களை நிர்மாணிப்பதற்கான திட்டங்கள் ஏற்கனவே உள்ளன). "அணுசக்தி உந்துவிசை அமைப்புகளின் பயன்பாடு பெரிய மனித அமைப்புகளுக்கு பரிசீலிக்கப்படுகிறது, ஆனால் அயன் என்ஜின்கள் அல்லது சூரிய காற்றாலை சக்தியைப் பயன்படுத்தி பிற வகை நிறுவல்களில் பறக்கக்கூடிய சிறிய விண்கலங்களுக்கு அல்ல. ஒரு இன்டர்போர்பிட்டல் மறுபயன்பாட்டு இழுபறியில் அயன் உந்துதல்களுடன் ஒரு அணு மின் நிலையத்தைப் பயன்படுத்த முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த மற்றும் உயர் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் சரக்குகளை எடுத்துச் செல்ல, சிறுகோள்களுக்கு பறக்க. நீங்கள் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய சந்திர இழுபறியை உருவாக்கலாம் அல்லது செவ்வாய் கிரகத்திற்கு ஒரு பயணத்தை அனுப்பலாம், ”என்கிறார் பேராசிரியர் ஒலெக் கோர்ஷ்கோவ். இத்தகைய கப்பல்கள் விண்வெளி ஆராய்ச்சியின் பொருளாதாரத்தை வியத்தகு முறையில் மாற்றி வருகின்றன. ஆர்.எஸ்.சி எனர்ஜியா நிபுணர்களின் கணக்கீடுகளின்படி, அணுசக்தியால் இயங்கும் ஏவுகணை வாகனம் திரவ-உந்துசக்தி ராக்கெட் என்ஜின்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு சுற்றறிக்கை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தும் செலவை இரண்டு மடங்கிற்கும் மேலாக குறைக்கிறது. மூன்றாவதாக, இவை புதிய பொருட்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள் ஆகும், அவை இந்த திட்டத்தின் செயல்பாட்டின் போது உருவாக்கப்பட்டு பின்னர் பிற தொழில்களில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன - உலோகம், இயந்திர பொறியியல் போன்றவை. அதாவது, ரஷ்ய மற்றும் உலக பொருளாதாரங்களை உண்மையில் முன்னோக்கி தள்ளக்கூடிய இத்தகைய திருப்புமுனை திட்டங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.