Ядерные реактивные двигатели – будущее космонавтики
Скачать 317.07 Kb.
|
10.Историческая справка1  0.1.Работы по ТЯРД в СШААмериканский твёрдофазный ядерный реактивный двигатель (Проект NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) История ТЯРД начинается в США в 50-е годы. В те времена в Америке появилась идея практической демонстрации осуществимости ядерного реактивного двигателя которая получила название «Ровер». В 1954-1955 г. г группа заинтересованных американских учёных Лос-Аламосской лаборатории подготовила доклад об осуществимости этого двигателя на основании ряда опытов и исследований. В следствие этого доклада КАЭ США приняла оффициальное решение о планировании работ по ядерному ракетному двигателю, и созданию действующего образца такого двигателя. Весь объём работ был поручен Лос-Аламосской научной лаборатории и Радиационной лаборатории в Ливерморе при Калифорнийском университете. В 1956 году, после скрупулёзного рассмотрения проделанной работы, все исследования Радиационной лаборатории были направленны на создание прямоточного ядерного реактивного двигателя по проекту «Плуто».  Схема устройства американского ТЯРД (По программе NERVA)(1- Основание бака с жидким водородом, 2- Шары-баллоны, 3- Рама крепления, 4-Радиационный защитный экран, 5-Отражатель, окружающий активную зону, 6- Активная зона ядерного реактора, 7- Трубопровод системы охлаждения сопла, 8- Сопло, 9- Расширяющийся сопловой насадок, 10- Отбор рабочего вещества на турбину, 11- Силовой корпус, 12- Управляющий барабан, 13- Выхлоп турбины (используется для управления ориентацией и увеличения тяги), 14- Кольцо приводов управляющих барабанов) В начале 1957 года было определено окончательное направление работ Лос-Аламосской лаборатории, и принято решение по строительству графитового ядерного реактора с диспергированным в графите урановым горючим. Созданный в этом направлении реактор «Киви-А» был испытан в 1959 году 1-го июля. А  мериканский твёрдофазный ядерный реактивный двигатель ХЕ Prime на испытательном стенде (1968.г)Помимо строительства реактора Лос-Аламосская лаборатория вела полным ходом работы по строительству специального испытательного полигона в Неваде, а также выполняла ряд специальных заказов ВВС США в смежных областях (разработка отдельных узлов ТЯРД). По поручению Лос-Аламосской лаборатории все специальные заказы на изготовления отдельных узлов осуществляли фирмы: «Аэроджет дженерал», отделение «Рокетдайн» фирмы «Норс-америкен авиэйшн». Летом 1958 года весь контроль за выполнением программы «Ровер» перешёл от ВВС США к вновь организованному Национальному управлению по аэронавтике и космосу (НАСА). В результате специального соглашения между КАЭ и НАСА в середине лета 1960 года было образовано Управление космическими ядерными двигателями под руководством Г. Фингера, которое и возглавило программу «Ровер» в дальнейшем. Полученные результаты шести «горячих испытаний» ядерных реактивных двигателей оказались весьма обнадёживающими, и в начале 1961 года был подготовлен доклад об испытаниях реактора (RJFT) в полёте. Затем в середине 1961 года стартовал проект «Нерва» (применение ядерного двигателя для космических ракет). В качестве генерального подрядчика была выбрана фирма «Аэроджет дженерал», а в качестве субподрядчика отвечающего за строительство реактора фирма «Вестингауз». 10.2 Работы по ТЯРД в России  В Советском Союзе разработка и проектирование первых ТЯРД проводилось во второй половине 50-х годов. Проведение работ производилось КБ главных конструкторов А.М. Люльки, С.А. Лавочкина, В.М. Мясищева, М.М. Бондарюка, В.П. Глушко совместно с рядом научно-исследовательских институтов - НИИТП, ЦИАМ, ИАЭ, ВНИИНМ, СФТИ и др. Летом 1959 года сотрудники НИИТП В.М. Иевлев и Ю.А. Трескин представили доклад о постановке эксперимента на исследовательском реакторе ИГР, первый пуск которого состоялся в 1961 году. Конструкции сборки совершенствовались, и уже в 1975-1989 гг. на новом реакторе ИВГ-1 была выполнена отработка тепловыделяющих сборок на ресурс в форсированном режиме при температурах до 3100 К (до 2827°С) и теплонапряжении реакторного объёма до 20 кВт/см3 (на порядок выше, чем в США). На стендовом реакторе минимальной размерности (ИРГИТ) проводились контрольные пуски при мощности до 60 МВт и температуре до 2650 К (2377°С). В отличие от американцев российские ученые использовали наболее экономичные и эффективные испытания отдельных тепловыделяющих элементов в исследовательских реакторах. Весь комплекс произведённых работ в 70-80-е годы позволило в КБ «Салют», КБ химавтоматики, ИАЭ, НИКИЭТ и НПО «Луч» (ПНИТИ) разрабатывать различные проекты космических ЯРД и гибридных ядерных энергодвигательных установок. В КБ химавтоматики при научном руководстве НИИТП (за элементы реактора отвечали ФЭИ, ИАЭ, НИКИЭТ, НИИТВЭЛ, НПО "Луч", МАИ) создавались ЯРД РД 0411 и ядерный двигатель минимальной размерности РД 0410 тягой 40 и 3,6 т соответственно. В результате были изготовлены реактор, «холодный» двигатель и стендовый прототип для проведения испытаний на газообразном водороде. В отличие от американского, с удельным импульсом не больше 8250 м/с, советский ТЯРД за счет применения более жаростойких и совершенных по конструкции тепловыделяющих элементов и высокой температуры в активной зоне имел этот показатель равным 9100 м/с и выше. Стендовая база для испытаний ТЯРД объединенной экспедиции НПО «Луч» размещалась в 50 км юго-западнее г. Семипалатинск-21. Она начала работать в 1962 году. В 1971-1978 гг. на полигоне испытывались натурные тепловыделяющие элементы прототипов ЯРД. При этом отработанный газ поступал в систему закрытого выброса. Стендовый комплекс для полноразмерных испытаний ядерных двигателей «Байкал-1» находится в 65 км к югу от г. Семипалатинск-21. С 1970 по 1988 год проведено около 30 «горячих пусков» реакторов. При этом мощность не превышала 230 МВт при расходе водорода до 16,5 кг/сек и его температуре на выходе из реактора 3100 К. Все запуски прошли успешно, безаварийно, и по плану. Советский ТЯРД РД-0410 — единственный работающий и надёжный промышленный ядерный ракетный двигатель в мире В настоящее время подобные работы на полигоне прекращены, хотя оборудование поддерживается в относительно работоспособном состоянии. Стендовая база НПО «Луч» - единственный в мире экспериментальный комплекс, где можно без значительных финансовых и временных затрат проводить испытания элементов реакторов ЯРД. Не исключено, что возобновление в США работ по ТЯРД для полетов к Луне и Марсу в рамках программы «Космическая исследовательская инициатива» с планируемым участием в них специалистов России и Казахстана приведет к возобновлению деятельности семипалатинской базы и осуществлению «марсианской» экспедиции в 2020-е годы. Основные характеристики
|
Похожие:
 | Психогенные (реактивные) психозы Реактивные психозы — психические нарушения психотического уровня, возникающие в результате воздействия сверхсильных потрясений, неблагоприятных... |  | Реферат Отчет содержит: 112 с., 29 рис., 60 источников ЕЛ, ядро-ядерные столкновения, релятивистская ядерная физика, кварк глюонная плазма, тонкие углеродные пленки, ограничители тока,... |
| Реферат Отчет содержит: 112 с., 29 рис., 60 источников ЕЛ, ядро-ядерные столкновения, релятивистская ядерная физика, кварк глюонная плазма, тонкие углеродные пленки, ограничители тока,... | | «Беседа о Дне космонавтики» Задачи: 1 Познакомить детей с праздником «Днем космонавтики» России Юрий Гагарин, о героях космоса о трудной и почетной и героической профессии космонавта |
| Классный час «выдающиеся люди российской космонавтики» (посвященный д ню космонавтики 12 апреля) Программное содержание: закрепить и уточнить знания детей о космосе. Развивать логическое мышление, внимание, память, речь. Воспитывать... | | Урок по теме «Тепловые двигатели. Двигатели внутреннего сгорания»... Уровень развития – чуть ниже среднего. Многие мальчики неплохо разбираются в технике. Это мне поможет при проведении данного урока.... |
| Пилотируемой космонавтики александра валентиновича глушко больше нет «катюши» И. Т. Клейменова и Г. Э. Лангемака, лауреат премии имени академика В. П. Глушко за 2005 г и Беляевской премии за 2009 г.... | | Мгппу «динамическое базовое свойство человеческого существования. Прошлое и будущее – два аспекта поведения Будущее детерминируется настоящим,... |
| Маркс Доклад Интегрированное взаимодействие предметов филологической... От его усилий зависит не только будущее страны, но и будущее человеческой цивилизации | | Урок мультимедийная презентация по теме «Реактивное движение. Ракеты.» ... |
| Деление ядер. Ядерные превращения Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Гранты стипендиальной программы "Лифт в будущее" Благотворительный фонд "Система" объявил о приеме заявок на участие в очередном стипендиальном конкурсе "Лифт в будущее" |
| Реферат Тема: «Ставка на ядерные силы» Россия гарантированно обеспечит собственную безопасность, поддерживая арсенал в 5 тысяч боеголовок | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Дети будущее любой страны. Если они живут здоровой жизнью сейчас, то за страной будет многообещающее будущее |
| Билл гейтс дорога в будущее Его книга взгляд с высоты птичьего полета на неизведанные земли, по которым вскоре пройдет информационная магистраль; авторитетный,... | | Рабочая программа учебной дисциплины «нагнетатели и тепловые двигатели» |
