Ядерные Ракетные Двигатели, классические и перспективные концепции Опции

[Denis_Hliustin]

Каким должен быть ядерный ракетный двигатель ближайших десятилетий?
Можно ли стартовать на нём с Земли?
Возможен ли ЯРД внешнего горения, с газообразной активной зоной и скоростью истечения 100 км/сек при тяге достаточной для взлёта с Земли?



В РД-0410 применялся гетерогенный реактор на тепловых нейтронах, замедлителем служил гидрид циркония, отражатели нейтронов из бериллия, ядерное топливо — материал на основе карбидов урана и вольфрама, обогащение по изотопу U235 около 80 %. Получилось:

Тяга в пустоте — 3,59 тс (35,2 кН)
Тепловая мощность реактора — 196 МВт
Удельный импульс тяги в пустоте — 910 кгс·с/кг (8927 м/с)
Число включений — 10
Ресурс работы — 1 час
Компоненты топлива: рабочее тело — жидкий водород, вспомогательное вещество — гептан
Масса с радиационной защитой — 2 тонны
Габариты двигателя: высота 3.5 м, диаметр 1.6 м

Ресурс реактора соответствует расходованию 15 тонн водорода, тяга двигателя для взлёта с Земли с таким запасом - недостаточная. За время работы реактора образуются лишь 10 грамм осколков деления, пятитысячная часть от массы U235 в двигателе. Поэтому несмотря на конечную скорость ракеты, до 18 км/сек c таким двигателем, серийные ЯРД должны иметь более эффективное использование делящегося материала, обеспечивать выгорание уровня 10%.
Тонкие ТВЭЛы, нужные для высокой удельной мощности реактора, должны иметь высокую химическую стойкость в потоке горячего водорода.

Интересно отметить бытующее мнение о невозможности стартовать с Земли на ЯРД, основанное в частности на постулате о негерметичности ТВЭЛов ЯРД.
В первые минуты полёта осколки деления ещё не наработаны, поэтому старт из пустынной местности, с трассой разгона над океаном, потенциально возможный вариант. Это означает возможность выводить на орбиту одной тяжёлой ракетой не десятки-сотню, а тысячу тонн груза.

В связи с разработкой "марсианских" ЯРД представляет интерес обсудить идеи, которые могут быть положены в основу конструкции ЯРД.





Сообщение отредактировал Denis_Hliustin - 16.6.2013, 20:00

[Dobryak]

? ? ?

Роскосмос планирует закрыть работы по созданию ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, предназначенной для космических полетов в дальнем космосе.

Об этом сообщил ТАСС источник в ракетно-космической отрасли. "Новым проектом Федеральной космической программы на 2016-2025 годы предусматривается закрытие всех опытно- конструкторских работ по направлению создания ядерных энергодвигательных установок большой мощности", - сказал он.

Согласно проекту программы, подготовленной Роскосмосом, по направлению "исследования в обеспечение создания научно-технического задела по мощным энергодвигательным системам перспективных космических аппаратов и определения рациональных областей их использования" работы планируется продолжить до 2018 года, после чего не переходить к научно- исследовательским работам по программе "Ядерная энергодвигательная установка-2025".

Кроме того, из проекта ФКП вычеркнуты работы по разработке и наземным испытаниям ключевых элементов и технологий ядерных энергодвигательных установок большой мощности (до 500 кВт) для межорбитального буксира и межпланетных космических аппаратов.

ТАСС пока не удалось получить по данному вопросу комментарии "Исследовательского центра имени Келдыша" и Роскосмоса.

Работы по созданию транспортного энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса были утверждены президентской комиссией по модернизации и технологическому развитию экономики РФ в 2009 году. Сами работы начались в 2010 году. В 2012 году был выполнен технический проект. В 2015 году должна быть создана сама энергодвигательная установка. К концу 2018 года транспортно-энергетический модуль должен быть подготовлен к летно-конструкторским испытаниям. Ранее сообщалось, что на реализацию проекта потребуется 20 млрд рублей, в том числе 17 млрд бюджетных средств.

Для разработки и изготовления транспортно- энергетического модуля с ядерной электрореактивной двигательной установкой - подобное транспортное средство может использоваться для изучения и освоения Луны, экспедиции на Марс - сформирована кооперация во главе с Центром имени Келдыша, корпорацией "Энергия" и Институтом имени Долежаля.

и-Маш. Ресурс Машиностроения.

[Татарин]

Роскосмос планирует закрыть работы по созданию ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, предназначенной для космических полетов в дальнем космосе.

Россия не отказывается от создания ядерного двигателя для космоса


Россия не отказываться от планов создания ядерного двигателя для полетов в дальний космос, соответствующий пункт содержится в проекте новой Федеральной космической программы (ФКП) на 2016-2025 годы, копия которой имеется в распоряжении РИА Новости.
Ранее ряд СМИ со ссылкой на неназванный источник сообщили, что Роскосмос якобы планирует закрыть работы по созданию ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, предназначенной для полетов в дальнем космосе.
Ядерная энергоустановка мощностью около 1 МВт по-прежнему значится в планах, завершение проекта её создания планируется на рубеже 2029-2030 года, следует из проекта новой ФКП.

http://ria.ru/space/20150424/1060602845.html

___


В Исследовательском центре им. Келдыша, где проектируется ядерная энергоустановка мегаваттного класса для космических кораблей, ничего не знают о решении Роскосмоса прекратить финансирование этого проекта, заявил "Интерфаксу" директор центра академик Анатолий Коротеев.
"Если действительно Роскосмос отказался от этого проекта, то меня не поставили в известность. Для меня это новость. Мне кажется, это маловероятно". - сказал Коротеев, комментируя информацию о том, что в России прекращены работы по созданию ядерной энергоустановки мегаваттного класса в интересах освоения дальнего космоса.
Ранее сообщалось, что Исследовательский центр имени Келдыша завершил разработку эскизного проекта и приступил к рабочему проектированию ядерной энергодвигательной установки мегаватного класса для космических транспортных систем. Два года назад Коротеев сообщал, что работы идут по плану.

http://www.interfax.ru/russia/438245

Сообщение отредактировал Татарин - 24.4.2015, 13:34

[VBVB]

Ядерная энергоустановка мощностью около 1 МВт по-прежнему значится в планах, завершение проекта её создания планируется на рубеже 2029-2030 года, следует из проекта новой ФКП.

Т.е. всего лишь подождать осталось не менее 15 лет (по оценке предварительной оценке) до возможного создания космической ЯЭУ нормальной мощности для близких межпланетных полетов.
Да уж...
Надо так понимать, что финансы за прошедшие годы по этому проекту успешно растратили, а результат мизерный?

[generalissimus19...]

Т.е. всего лишь подождать осталось не менее 15 лет (по оценке предварительной оценке) до возможного создания космической ЯЭУ нормальной мощности для близких межпланетных полетов.
Да уж...
Надо так понимать, что финансы за прошедшие годы по этому проекту успешно растратили, а результат мизерный?

Всё сложно.
Реакторная часть успешно спроектирована и защищена.
По турбогенератору был задел в лице 11Б97 - там довольно глубоко всё было проработано. Этот задел подняли и начали адаптировать к современным реалиям.
Но головная фирма была головной болью для этого проекта. Его постоянно отпихивали от себя те, кому поручали создание именно космического борта.
В результате его спихнули в Питер, в "Арсенал". А там никогда турбомашинным преобразованием не занимались, и первым делом выкинули турбину и поставили давно знакомый, любимый и лелеемый термоионный преобразователь.
К.П.Д., естественно, упал в 5 раз, электрическая мощность тоже, и эффективность межорбитального буксира в гравитационном колодце Земли резко упала. В результате польза его, как именно многоразового аппарата, стала сомнительной.
И Арсенал стал проталкивать идею отказа от межорбитального буксира, а интеграцией его с ПН в виде связного спутника, типа, мол, пусть он на ЭРД идёт с низкой орбиты на стационар, а дальше пусть реактор питает ретрансляторы спутника.
Подобный проект уже прорабатывался в Арсенале в советские времена, для непосредственного вещания по тогдашним технологиям, в L-диапазоне, но был забракован.

Ну, то есть, не то, чтобы ничего не делали, а только гоняли бумажки туда-сюда, но проект надо опять реанимировать.

[AtomInfo.Ru]

Всё сложно.

Угу.
От себя могу подтвердить сказанное по реакторной части. И что у смежников имелись большие оргтрудности.
К сожалению, сам по себе реактор без системы преобразования погоды не делает, а с системой смежники маются.

[Татарин]

От себя могу подтвердить сказанное по реакторной части.

А какая там вышла температура АЗ? это секрет?

[AtomInfo.Ru]

А какая там вышла температура АЗ? это секрет?

температура газа на выходе из РУ до 1500 К.

© МНТК НИКИЭТ-2014, доклад Драгунова сотоварищи.

[Татарин]

© МНТК НИКИЭТ-2014, доклад Драгунова сотоварищи.

При таких температурах много вариантов безмашинного преобразования и кроме термоэмиссии. Тот же АМТЕС.

Да и с машиной - не одна только турбина вариант.