Branduolinis raketinis variklis - raketinis variklis, kurio principas pagrįstas branduoline reakcija arba radioaktyviu skilimu, o išsiskiria energija, kuri šildo darbinį skystį, kuris gali būti reakcijos produktai ar kita medžiaga, pavyzdžiui, vandenilis.
- „Salik.biz“
Pažvelkime į galimybes ir principus iš veiksmo …
Yra keli raketų variklių tipai, kuriuose naudojamas aukščiau aprašytas veikimo principas: branduolinis, radioizotopinis, termobranduolinis. Naudojant branduolinius raketų variklius, specifinės impulsų vertės gali būti gaunamos žymiai didesnės nei tos, kurias galima gauti iš cheminių raketų variklių. Didelė specifinio impulso vertė paaiškinama dideliu darbinio skysčio nutekėjimo greičiu - apie 8–50 km / s. Branduolinio variklio traukos jėga yra panaši į cheminių variklių, todėl ateityje bus įmanoma visus cheminius variklius pakeisti branduoliniais.
Pagrindinė kliūtis visapusiškam pakeitimui yra radioaktyvusis aplinkos užterštumas, kurį sukelia branduolinių raketų varikliai.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jie yra suskirstyti į dvi rūšis - kietąją ir dujų fazes. Pirmojo tipo varikliuose skiliosios medžiagos dedamos į strypų sąrankas su išvystytu paviršiumi. Tai leidžia efektyviai šildyti dujinį darbinį skystį, paprastai vandenilis veikia kaip darbinis skystis. Ištekėjimo greitį riboja maksimali darbinio skysčio temperatūra, kuri, savo ruožtu, tiesiogiai priklauso nuo maksimalios leistinos konstrukcinių elementų temperatūros, ir ji neviršija 3000 K. Dujinės fazės branduolinių raketų varikliuose skiliosios medžiagos yra dujinės būklės. Jo išlaikymas darbo zonoje atliekamas veikiant elektromagnetiniam laukui. Šio tipo branduolinių raketų varikliams konstrukciniai elementai nėra atgrasymo priemonė, todėl darbinio skysčio greitis gali viršyti 30 km / s. Jie gali būti naudojami kaip pirmosios pakopos varikliai, nepaisant skiliųjų medžiagų nuotėkio.
70-tieji metai. XX a JAV ir Sovietų Sąjungoje buvo aktyviai tikrinami branduoliniai raketų varikliai su kietosios fazės daliosiomis medžiagomis. JAV buvo sukurta programa sukurti eksperimentinį branduolinių raketų variklį pagal programą NERVA.
Amerikiečiai sukūrė skystu vandeniliu aušinamą grafito reaktorių, kuris buvo kaitinamas, garinamas ir išmetamas per raketos purkštuką. Grafito pasirinkimą lėmė jo atsparumas temperatūrai. Pagal šį projektą specifinis gauto variklio impulsas turėjo būti dvigubai didesnis už cheminiams varikliams būdingą rodiklį, kurio trauka turėtų būti 1100 kN. Reikėjo, kad „Nervos“reaktorius veiktų kaip „Saturn V“raketos trečiojo etapo dalis, tačiau dėl to, kad buvo uždaryta mėnulio programa ir nebuvo atlikta kitų užduočių šios klasės raketų varikliams, reaktorius niekada nebuvo išbandytas praktikoje.
Šiuo metu teoriškai kuriamas dujinės fazės branduolinis raketinis variklis. Dujų fazės branduoliniame variklyje ketinama naudoti plutonį, kurio lėtai judančią dujų srovę supa greitesnis aušinančio vandenilio srautas. Orbitavimo kosminėse stotyse MIR ir ISS buvo atlikti eksperimentai, kurie gali suteikti impulsą tolesniam dujų fazių variklių tobulinimui.
Šiandien galima sakyti, kad Rusija šiek tiek „įšaldė“savo tyrimus branduolinių variklių sistemų srityje. Rusijos mokslininkų darbas labiau nukreiptas į atominių elektrinių pagrindinių blokų ir agregatų kūrimą ir tobulinimą, taip pat jų suvienijimą. Prioritetinė tolesnių šios srities tyrimų kryptis yra branduolinės jėgainės, galinčios veikti dviem režimais, sukūrimas. Pirmasis yra branduolinio raketinio variklio režimas, o antrasis - elektros energijos generavimo įrengimas, kad būtų galima naudoti kosminiame laive įrengtą įrangą.