Ядерный ракетный двигатель для российских космических кораблей

Ядерный ракетный двигатель для российских космических кораблей


Можно было бы начать эту статью традиционным пассажем про то, как писатели-фантасты выдвигают смелые идеи, а ученые потом воплощают их в жизнь. Можно, но писать штампами не хочется. Лучше вспомнить, что современные ракетные двигатели, твердотопливные и жидкостные, имеют более чем неудовлетворительные характеристики для полетов на относительно дальние дистанции. Вывести груз на орбиту Земли они позволяют, доставить что-то на Луну – тоже, хотя и обходится такой полет дороже. А вот полететь на Марс с такими двигателями уже нелегко. Им подавай горючее и окислитель в нужных объемах. И объемы эти прямо пропорциональны расстоянию, которое надо преодолеть.

Альтернатива традиционным химическим ракетным двигателям – двигатели электрические, плазменные и ядерные. Из всех альтернативных двигателей до стадии разработки двигателя дошла только одна система – ядерная (ЯРД). В Советском Союзе и в США еще в 50-х годах прошлого века были начаты работы по созданию ядерных ракетных двигателей. Американцы прорабатывали оба варианта такой силовой установки: реактивный и импульсный. Первая концепция подразумевает нагрев рабочего тела при помощи ядерного реактора с последующим выбросом через сопла. Имульсный ЯРД, в свою очередь, движет космический аппарат за счет последовательных взрывов небольшого количества ядерного топлива.


Также в США был придуман проект «Орион», соединявший в себе оба варианта ЯРД. Сделано это было следующим образом: из хвостовой части корабля выбрасывались небольшие ядерные заряды мощностью около 100 тонн в тротиловом эквиваленте. Вслед за ними отстреливались металлические диски. На расстоянии от корабля производился подрыв заряда, диск испарялся, и вещество разлеталось в разные стороны. Часть его попадала в усиленную хвостовую часть корабля и двигала его вперед. Небольшую прибавку к тяге должно было давать испарение плиты, принимающей на себя удары. Удельная стоимость такого полета должна была быть всего 150 тогдашних долларов на килограмм полезной нагрузки.

Дошло даже до испытаний: опыт показал, что движение при помощи последовательных импульсов возможно, как и создание кормовой плиты достаточной прочности. Но проект «Орион» был закрыт в 1965 году как неперспективный. Тем не менее, это пока единственная существующая концепция, которая может позволить осуществлять экспедиции хотя бы по Солнечной системе.

До строительства опытного экземпляра удалось дойти только реактивным ЯРД. Это были советский РД-0410 и американский NERVA. Они работали по одинаковому принципу: в «обычном» ядерном реакторе нагревается рабочее тело, которое при выбросе из сопел и создает тягу. Рабочим телом обоих двигателей был жидкий водород, но на советском в качестве вспомогательного вещества использовался гептан.

Ядерный ракетный двигатель для российских космических кораблейТяга РД-0410 составляла 3,5 тонны, NERVA давал почти 34, однако имел и большие габариты: 43,7 метров длины и 10,5 в диаметре против 3,5 и 1,6 метров соответственно у советского двигателя. При этом американский двигатель в три раза проигрывал советскому по ресурсу – РД-0410 мог работать целый час.

Однако оба двигателя, несмотря на перспективность, тоже остались на Земле и никуда не летали. Главная причина закрытия обоих проектов (NERVA в середине 70-х, РД-0410 в 1985 году) – деньги. Характеристики химических двигателей хуже, чем у ядерных, но цена одного запуска корабля с ЯРД при одинаковой полезной нагрузке может быть в 8-12 раз больше пуска того же «Союза» с ЖРД. И это еще без учета всех расходов, необходимых для доведения ядерных двигателей до пригодности к практическому применению.

Вывод из эксплуатации «дешевых» Шаттлов и отсутствие в последнее время революционных прорывов в космической технике требует новых решений. В апреле этого года тогдашний глава Роскосмоса А. Перминов заявил о намерении разработать и ввести в эксплуатацию совершенно новый ЯРД. Именно это, по мнению Роскосмоса, должно кардинально улучшить «обстановку» во всей мировой космонавтике. Теперь же выяснилось, кто должен стать очередными революционерами космонавтики: разработкой ЯРД займется ФГУП «Центр Келдыша». Генеральный директор предприятия А. Коротеев уже обрадовал общественность новостью о том, что эскизный проект космического корабля под новый ЯРД будет готов уже в следующем году. Проект двигателя должен быть готов к 2019, а испытания запланированы на 2025 год.

Комплекс получил название ТЭМ – транспортно-энергетический модуль. Он будет нести ядерный реактор с газовым охлаждением. С непосредственным движителем пока не определились: либо это будет реактивный двигатель наподобие РД-0410, либо электрический ракетный двигатель (ЭРД). Однако последний тип пока нигде в мире массово не применялся: ими оснащались всего три космических аппарата. Но в пользу ЭРД говорит тот факт, что от реактора можно запитывать не только двигатель, но и множество других агрегатов или вообще использовать весь ТЭМ как космическую электростанцию.
Автор: Кирилл Рябов


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

Видео в тему

Читайте также
Комментарии 8
  1. Денис 14 октября 2011 14:01
    а что космос загадят или об этом не думают?
    всё же не СО,да и деревьев его поглощающих в космосе нет
    1. Glenn Witcher 14 октября 2011 17:40
      Там в космосе и без наших движков радиации хватает, одно Солнце чего стоит.
      Хотя выбрасывать водород из "первого контура"... Как-то стремно, что ли.
  2. Sergh 14 октября 2011 16:44
    В космосе только зелёные, а они в скафандрах, им по барабану, они зелёные!
    Sergh
  3. L. Konstantin 14 октября 2011 19:07
    страшнее будет если на старте чп будет или как протон упадет. а еще страшней если на какую нибудь деревню а не в океан.
    L. Konstantin
  4. JustMe 14 октября 2011 19:21
    Такое ощущение от всего этого - идет обычное "заливание"
    Этими ядерными движками НИИТП занималось немеренную кучу лет и достаточно регулярно делали стендовые запуски под Семипалатинском и очевидно достаточно все отработали (..и при этом отсекли наиболее бредовые варианты)
    Там основная проблема была и есть - в чем заключается достаточная мотивация для вывода всего этого в космос. Если брать задачу послать наших на Марс - надо понимать что это всего лишь навсего - межгалактический распил.
    Пора бы уже сказать - хватит, друзья, вы уже обожрались (я сам работаю в этом аэроспейсе, и могу сказать на этих офигенных денежных дрожжах руководящие му**** плодяться как тараканы, в технике они тотально - ни в зуб ногой, ключевые результаты у нас сейчас - хуже чем мы делали в 80-е годы, но зато стоянка забита крутыми "тачками" и в НИИ - казарменная дисциплина)
    Что же касается применения комбинации ядерного реактора и электро-реактивного двигателя - друзья, а чем занимается ОКБ Факел?
    Вы не в курсе сколько там производилось комплектов таких движков в год в 80-ые? До сих пор эта цифра имеет большой заряд склочности, поскольку для работы одного модуля М100 или пары М75 обязательно требуется ядерный реактор на борту спутника ( солнечные батареи не "тянут"по мощности или создают проблемы из за парусности на морских разведчиках)
  5. Волхов 15 октября 2011 01:53
    мистер Коротеев близок к Роскосмосу и глобальным структурам, член разных комиссий
    Центр Келдыша знаменит заведением СССР в "Бурановый тупик", который поглотил кучу средств и реальных проектов
    не стоит волноваться за реактор и экологию - это просто деньги для "своих"
    Волхов
  6. koosss 17 октября 2011 19:35
    Проект двигателя должен быть готов к 2019, а испытания запланированы на 2025 год
    мдас..
  7. novik 1 декабря 2011 19:37
    Пока российской науке ,в области освоения межпланетных пространств, лучше всего удаются имитации fellow
    novik
  8. Gonoriy 3 мая 2013 10:34
    Сомнительная перспектива.Зная любовь наших чиновников к легким деньгам.
  9. prawdawsegda 30 октября 2016 19:34
    Всё идет правильно, через тернии к звёздам! Побольше уверенности к своей науке друзья!!!

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня