Ядерные реактивные двигатели – будущее космонавтики

Скачать 317.07 Kb.

Название	Ядерные реактивные двигатели – будущее космонавтики
страница	4/5
Дата публикации	18.01.2015
Размер	317.07 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Астрономия > Документы

1 2 3 4 5

11.Устройство

Устройство советского твёрдофазного ядерного ракетного двигателя РД-0410

1- магистраль от бака рабочего тела

2- турбонасосный агрегат

3- привод регулирующего барабана

4- радиационная защита

5- регулирующий барабан

6- замедлитель

7- тепловыделяющая сборки

8- корпус реактора

9- огневое днище

10- магистраль охлаждения сопла

11- сопловая камера

12- сопло

12.Принцип работы

ТЯРД по своему принципу работы представляет собой высокотемпературный реактор-теплообменник, в который вводится рабочее тело (жидкий водород) под давлением, и по мере его разогрева до высоких температур (свыше 3000°С) выбрасывается через охлаждаемое сопло. Регенерация тепла в сопле очень выгодна, так как позволяет значительно быстрее разогревать водород и утилизируя значительное количество тепловой энергии повысить удельный импульс до 1000 сек (9100— 9800 м/с).

Реактор ядерного ракетного двигателя

INCLUDEPICTURE "http://www.luch.podolsk.ru/yard/image003.gif" \* MERGEFORMATINET

а) Петлевой экспериментальный канал
б) Технологические каналы
в) Регулирующие барабаны
г) Отражатель
д) Корпус реактора /11/

13.Топливо (ядерное горючее)

В качестве высокоэффективных топливных композиций ТЯРД применяется сплошное карбидное горючее: сплавы карбида урана с карбидом ниобия, карбидом циркония, карбидом тантала. Максимальное содержание монокарбида урана в карбидном горючем не превышает 50% (мол) так как необходимо чтоб горючее имело температуру плавления свыше 3200°С. В случае понижения содержания карбида урана в горючем до 40-20% (мол) температура плавления горючего увеличивается на сотни градусов, и появляется возможность увеличить и температуру нагреваемого рабочего тела, и соответственно удельный импульс. Наиболее высокотемпературной топливной композицией в настоящее время считается сплав монокарбида урана с карбидом тантала (3650°С (20% монокарбида урана)), 3700°С (10% монокарбида урана)), которые позволяют при меньшем общем энергозапасе горючего обеспечить нагрев рабочего тела до 3300°С - 3500°С. Исследованные композиции монокарбида урана с карбидом гафния оказались бесперспективны (несмотря на ещё более высокую температуру плавления) так как гафний входящий в состав сплава обладает существенным сечением захвата тепловых нейтронов, и это его свойство сводит на нет применение такого горючего.

14.Рабочее тело

В качестве рабочего тела в ТЯРД применяется жидкий водород с дополнительно вводимыми функциональными добавками (гексан, гелий) как наиболее эффективный теплоноситель позволяющий достичь высоких значений удельного импульса. Помимо водорода может быть использован гелий, аргон и другие инертные газы. Но в случае применения гелия резко падает достижимый удельный импульс (в два раза) и резко возрастает стоимость теплоносителя. Аргон существенно дешевле гелия и может быть применён в ТЯРД, но его теплофизические свойства намного уступают гелию и тем более водороду (в 4 раза меньший удельный импульс). Более тяжёлые инертные газы из-за еще более худших теплофизических и экономических (высокая стоимость) показателей не могут быть применены в ТЯРД. Применение в качестве рабочего тела аммиака в принципе возможно, но при высоких температурах атомы азота образующегося при распаде аммиака вызывают высокотемпературную коррозию элементов ТЯРД. Кроме того достижимый удельный импульс настолько мал что уступает некоторым химическим топливам. В целом применение аммиака нецелесообразно. Использование углеводородов в качестве рабочего тела также возможно, но из всех углеводородов может быть применён только метан ввиду наибольшей стабильности. Углеводороды в большей степени показаны как функциональные добавки к рабочему телу. В частности добавка гексана к водороду улучшает работу ТЯРД в ядерно-физическом отношении и увеличивает ресурс работы карбидного топлива.

Сравнительные характеристики рабочих тел ЯРД

Рабочее тело	Плотность, г/см³	Удельная тяга (при указанных температурах в камере нагрева, °К), сек
Рабочее тело	Плотность, г/см³	1920	2760	3590	4420	5250
Водород	0,071 (жидк)	638	774	905	1060	1235
Гелий	0,29 (жидк)	401	481	550	610	664
Аммиак	0,682 (жидк)	312	376	438	507	587
Вода	1,000 (жидк)	226	276	нет.данн	нет.данн	нет.данн

(Примечание: Давление в камере нагрева 45,7 атм, расширение до давления 1 атм при неизменном химическом составе рабочего тела) /6/

1 2 3 4 5

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»

Школьные материалы