Съветски и американски учени разработват ядрени ракетни двигатели от средата на 20 век. Тези разработки не са напреднали повече от прототипи и единични тестове, но сега в Русия се създава единствената ракетна система за задвижване, която използва ядрена енергия. "Реактор" изучава историята на опитите за въвеждане на ядрени ракетни двигатели.
Когато човечеството едва е започнало да завладява космоса, учените са изправени пред задачата да осигурят енергия космически кораб. Изследователите обърнаха внимание на възможността за използване на ядрена енергия в космоса, създавайки концепцията за ядрена енергия ракетен двигател. Такъв двигател трябваше да използва енергията на делене или сливане на ядра за създаване на реактивна тяга.
В СССР още през 1947 г. започва работа по създаването на ядрен ракетен двигател. През 1953 г. съветски експерти отбелязват, че „използването атомна енергияще направи възможно получаването на практически неограничени обхвати и драстично намаляване на полетното тегло на ракетите ”(цитат от публикацията„ Ядрени ракетни двигатели ”, редактиран от А. С. Коротеев, М, 2001 г.). По това време ядрените задвижващи системи бяха предназначени преди всичко за оборудване на балистични ракети, така че интересът на правителството към разработките беше голям. Президентът на САЩ Джон Ф. Кенеди през 1961 г. нарече националната програма за създаване на ракета с ядрен ракетен двигател (Project Rover) един от четирите приоритета в завладяването на космоса.
Реактор KIWI, 1959 г Снимка: NASA.
В края на 50-те години американски учени създават реакторите KIWI. Те са тествани много пъти, разработчиците са направили голям броймодификации. Често имаше неуспехи по време на тестовете, например след като ядрото на двигателя беше унищожено и беше открито голямо изтичане на водород.
В началото на 60-те години на миналия век и САЩ, и СССР създадоха предпоставки за реализиране на планове за създаване на ядрени ракетни двигатели, но всяка страна пое по свой път. Съединените щати създадоха много дизайни на твърдофазни реактори за такива двигатели и ги тестваха на открити стендове. СССР тества горивния възел и други елементи на двигателя, подготвяйки производствената, тестовата, кадровата база за по-широка "офанзива".
Схема ДВОР НЕРВА. Илюстрация: NASA.
В Съединените щати още през 1962 г. президентът Кенеди каза, че „няма да се използва ядрена ракета при първите полети до Луната“, така че си струва да се насочат средствата, предназначени за изследване на космоса, към други разработки. В началото на 60-те и 70-те години на миналия век бяха тествани още два реактора (PEWEE през 1968 г. и NF-1 през 1972 г.) като част от програмата NERVA. Но финансирането беше съсредоточено върху лунната програма, така че програмата за ядрено задвижване на САЩ намаля и приключи през 1972 г.
Филм на НАСА за ядрения реактивен двигател NERVA.
В Съветския съюз развитието на ядрени ракетни двигатели продължава до 70-те години на миналия век и те се водят от известната днес триада от местни академични учени: Мстислав Келдиш, Игор Курчатов и. Те оцениха доста оптимистично възможностите за създаване и използване на ракети с ядрени двигатели. Изглеждаше, че СССР е на път да изстреля такава ракета. На полигона в Семипалатинск бяха извършени огневи изпитания - през 1978 г. беше пуснат първият реактор на ядрения ракетен двигател 11B91 (или RD-0410), след това още две серии тестове - второто и третото устройство 11B91-IR-100. Това бяха първите и последни съветски ядрени ракетни двигатели.
М.В. Келдиш и С.П. Корольов на гости на И.В. Курчатов, 1959 г
Първият етап е отричането
Германският експерт в областта на ракетната техника Роберт Шмукер смята твърденията на В. Путин за напълно неправдоподобни. „Не мога да си представя, че руснаците могат да създадат малък летящ реактор“, каза експертът в интервю за Deutsche Welle.
Могат, хер Шмукер. Просто си представи.
Първият домашен спътник с атомна електроцентрала (Космос-367) беше изстрелян от Байконур през 1970 г. 37 горивни касети на малогабаритния реактор BES-5 Buk, съдържащи 30 kg уран, при температура в първи контур 700°C и топлоотделяне 100 kW осигуряват електрическа мощност на инсталацията от 3 kW. Масата на реактора е по-малка от един тон, очаквано времеработа 120-130 дни.
Експертите ще изразят съмнения: тази ядрена „батерия“ има твърде малко мощност ... Но! Гледаш датата: беше преди половин век.
Ниска ефективност - следствие от термоелектронно преобразуване. При други форми на пренос на енергия показателите са много по-високи, например за атомни електроцентрали стойността на ефективността е в диапазона 32-38%. В този смисъл особен интерес представлява топлинната мощност на "космическия" реактор. 100 kW е сериозна заявка за победа.
Трябва да се отбележи, че BES-5 Buk не принадлежи към семейството RTG. Радиоизотопните термоелектрически генератори преобразуват енергията на естествения разпад на атомите на радиоактивните елементи и имат незначителна мощност. В същото време Бук е истински реактор с контролирана верижна реакция.
Следващото поколение съветски малогабаритни реактори, които се появиха в края на 80-те години, се отличаваха с още по-малки размери и по-голямо освобождаване на енергия. Това беше уникалният "Топаз": в сравнение с "Бук" количеството уран в реактора беше намалено три пъти (до 11,5 кг). Топлинната мощност се увеличи с 50% и достигна 150 kW, времето на непрекъсната работа достигна 11 месеца (реактор от този тип беше инсталиран на борда на разузнавателния спътник Космос-1867).
Ядрените космически реактори са извънземна форма на смърт. В случай на загуба на контрол, „падащата звезда“ не изпълняваше желания, но можеше да освободи греховете си на „късметлиите“.
През 1992 г. двете останали копия на малките реактори от серията Topaz бяха продадени в Съединените щати за 13 милиона долара.
Основният въпрос е: има ли достатъчно мощност, за да могат такива инсталации да се използват като ракетни двигатели? Чрез преминаване на работната течност (въздух) през горещата активна зона на реактора и получаване на тяга на изхода според закона за запазване на импулса.
Отговор: не. Бук и Топаз са компактни АЕЦ. Необходими са други средства за създаване на YRD. Но общата тенденция се вижда с просто око. Компактните атомни електроцентрали отдавна са създадени и съществуват на практика.
Каква мощност трябва да има ядрена електроцентрала, за да се използва като основен двигател за крилата ракета, подобна по размер на Х-101?
Не можете да си намерите работа? Умножете времето по мощност!
(Колекция от универсални съвети.)
Намирането на мощност също не е трудно. N=F×V.
По официални данни крилатите ракети Xa-101, както и КР от семейство Калибър, са оборудвани с малотраен турбовентилаторен двигател-50, който развива тяга от 450 kgf (≈ 4400 N). Крейсерска скорост на крилата ракета - 0,8 M, или 270 m / s. Идеалната конструктивна ефективност на турбореактивен байпасен двигател е 30%.
В този случай необходимата мощност на двигателя на крилата ракета е само 25 пъти по-висока от топлинната мощност на реактора от серията Topaz.
Въпреки съмненията на германския експерт, създаването на ядрен турбореактивен (или прямоточен) ракетен двигател е реалистична задача, която отговаря на изискванията на нашето време.
Ракета от ада
„Всичко е изненада – крилата ракета с ядрен двигател“, каза Дъглас Бари, старши учен Международен институтстратегически проучвания в Лондон. „Тази идея не е нова, за нея се говореше през 60-те години, но се изправи пред много пречки.“
Не само се говореше. По време на изпитанията през 1964 г. ядреният прямореактивен двигател Tori-IIC развива тяга от 16 тона при топлинна мощност на реактора от 513 MW. Симулирайки свръхзвуков полет, инсталацията изразходва 450 тона сгъстен въздух за пет минути. Реакторът е проектиран много "горещ" - работна температурав ядрото достигна 1600°C. Дизайнът имаше много тесни допуски: в редица области допустимата температура беше само 150-200 ° C под температурата, при която елементите на ракетата се стопиха и се сринаха.
Достатъчни ли бяха тези показатели за практическото използване на ЯПВРД като двигател? Отговорът е очевиден.
Ядреният прямоточен двигател развива по-голяма (!) тяга от турбореактивния двигател на „трикрилия“ разузнавателен самолет SR-71 „Черна птица“.
"Полигон-401", тестове на ядрен ПВРД
Експерименталните установки "Tori-IIA" и "-IIC" са прототипи на ядрения двигател на крилатата ракета SLAM.
Дяволско изобретение, способно, според изчисленията, да пробие 160 000 км пространство на минимална височина със скорост 3M. Буквално „покоси“ всеки, който се срещна по нейния траурен път с ударна вълна и гръмотевичен удар от 162 dB (смъртоносен за човек).
Реакторът на бойния самолет не е имал никаква биологична защита. Спуканите тъпанчета след прелитането на SLAM биха изглеждали незначително обстоятелство на фона на радиоактивните емисии от соплото на ракетата. Летящото чудовище остави след себе си шлейф с ширина повече от километър с радиационна доза 200-300 рад. Според изчисленията, за един час полет SLAM е заразил 1800 квадратни мили със смъртоносна радиация.
Според изчисленията дължината самолетможе да достигне 26 метра. Начално тегло - 27 тона. Боен товар - термоядрени заряди, които трябваше последователно да бъдат хвърлени върху няколко съветски града по траекторията на полета на ракетата. След като изпълни основната задача, SLAM трябваше да кръжи над територията на СССР още няколко дни, заразявайки всичко наоколо с радиоактивни емисии.
Може би най-смъртоносният от всички, които човек се е опитал да създаде. За щастие не се стигна до реални изстрелвания.
Проектът с кодово име Плутон е прекратен на 1 юли 1964 г. В същото време, според един от разработчиците на SLAM Дж. Крейвън, никой от военното и политическото ръководство на Съединените щати не съжалява за решението.
Причината за изоставянето на „нисколетящата ядрена ракета“ беше разработването на междуконтинентални балистични ракети. Способен да причини необходимите щети за по-кратко време с несравними рискове за самите военни. Както правилно отбелязаха авторите на публикацията в списание Air & Space: междуконтиненталните балистични ракети поне не убиха всички, които бяха близо до ракетата-носител.
Все още не е известно кой, къде и как е планирал да тества демона. И кой би бил отговорен, ако SLAM се отклони от курса и прелети над Лос Анджелис. Едно от щурите предложения предполагаше ракетата да се завърже на кабел и да се кара в кръгове над безлюдните зони на парчето. Невада. Но веднага възникна друг въпрос: какво да правим с ракетата, когато последните остатъци от гориво изгорят в реактора? Мястото, където ще „кацне“ SLAM, няма да се доближава векове наред.
Живот или смърт. Окончателен избор
За разлика от мистичния „Плутон“ от 50-те години на миналия век, проектът за съвременна ядрена ракета, озвучен от В. Путин, предлага създаването на ефективно средство за пробив на американската система за ПРО. Взаимно гарантирано унищожение означава - най-важният критерийядрено възпиране.
Трансформацията на класическата „ядрена триада“ в дяволска „пентаграма“ - с включването на ново поколение превозни средства за доставка (ядрени крилати ракети с неограничен обсег и стратегически ядрени торпеда със статус 6), съчетано с модернизацията на бойните глави на междуконтиненталните балистични ракети ( маневриране на Авангард) е разумен отговор на нови заплахи. Политиката на Вашингтон за противоракетна отбрана не оставя на Москва друг избор.
„Вие разработвате своите противоракетни системи. Обхватът на противоракетите се увеличава, точността нараства, тези оръжия се усъвършенстват. Затова трябва да отговорим адекватно на това, за да можем да преодолеем системата не само днес, но и утре, когато имате нови оръжия.
В. Путин в интервю за NBC.
Разсекретените подробности от експериментите SLAM/Pluto убедително доказват, че създаването на ядрена крилата ракета е било възможно (технически осъществимо) преди шест десетилетия. Съвременни технологииви позволява да изведете идеята на ново техническо ниво.
Мечът ръждясва от обещания
Въпреки масата очевидни факти, обясняващи причините за появата на „супероръжието на президента“ и разсейващи всякакви съмнения относно „невъзможността“ за създаване на такива системи, както в Русия, така и в чужбина, има много скептици. „Всички изброени оръжия са само средство за информационна война. И тогава - разнообразие от предложения.
Вероятно карикатурни "експерти" като И. Моисеев не трябва да се приемат на сериозно. Ръководителят на Института за космическа политика (?), който каза на онлайн изданието The Insider: „Не можете да поставите ядрен двигател на крилата ракета. Да, и няма такива двигатели.
Опити за "разобличаване" на изявленията на президента се правят и на по-сериозно аналитично ниво. Подобни „разследвания“ веднага печелят популярност сред либерално настроената публика. Скептиците излагат следните аргументи.
Всички споменати по-горе системи са класифицирани като стратегически свръхсекретни оръжия, чието съществуване не може да бъде проверено или отречено. (В съобщението до Федералното събрание беше демонстрирано компютърна графикаи кадри от изстрелване, неразличими от тестове на други видове крилати ракети.) В същото време никой не говори например за създаване на тежък ударен дрон или военен корабклас разрушител. Оръжие, което скоро ще трябва да бъде демонстрирано на целия свят.
Според някои "доносници" чисто стратегическият, "таен" контекст на съобщенията може да показва техния неправдоподобен характер. Е, ако това е основният аргумент, тогава за какво е спорът с тези хора?
Има и друга гледна точка. Шокиращите за ядрените ракети и безпилотните 100-възелни подводници са направени на фона на очевидни проблеми на военно-промишления комплекс, срещани при внедряването на повече прости проекти"традиционни" оръжия. Твърденията за ракети, които веднага надминават всички съществуващи видове оръжия, са в рязък контраст на фона на добре познатата ситуация с ракетната наука. Скептиците дават като пример масови неуспехи по време на изстрелванията на "Булава" или създаването на ракетата-носител "Ангара", което се проточи вече две десетилетия. Самата тя започва през 1995 г.; Говорейки през ноември 2017 г., вицепремиерът Д. Рогозин обеща да възобнови изстрелванията на Ангара от космодрума Восточни едва през ... 2021 г.
И, между другото, защо Циркон, главната военноморска сензация на предходната година, остана без внимание? Хиперзвукова ракета, която може да зачеркне всички съществуващи концепции за военноморски бой.
Новината за пристигането на лазерни системи във войските привлече вниманието на производителите на лазерни системи. Съществуващите примери за оръжия с насочена енергия са създадени на базата на обширни изследвания и разработки на високотехнологично оборудване за граждански пазар. Например американската корабна инсталация AN/SEQ-3 LaWS представлява „пакет” от шест заваръчни лазера с обща мощност 33 kW.
Съобщението за създаването на супермощен боен лазер контрастира на фона на много слаба лазерна индустрия: Русия не е един от най-големите производители на лазерно оборудване в света (Coherent, IPG Photonics или китайската Han "Laser Technology). Следователно , внезапната поява на мощни лазерни оръжия предизвиква неподправен интерес сред специалистите.
Винаги има повече въпроси, отколкото отговори. Дяволът е в детайлите, но официалните източници дават изключително лоша представа за най-новите оръжия. Често дори не е ясно дали системата вече е готова за внедряване или развитието й е на определен етап. Известните прецеденти, свързани със създаването на подобни оръжия в миналото, показват, че проблемите, произтичащи от това, не се решават с едно щракване с пръст. Феновете на техническите иновации са загрижени за избора на място за тестване на космически кораб с ядрен двигател. Или начини за комуникация с подводния дрон Status-6 (основен проблем: радиокомуникацията не работи под вода, подводниците са принудени да се издигат на повърхността по време на комуникационни сесии). Би било интересно да чуете обяснение как да го използвате: в сравнение с традиционните междуконтинентални балистични ракети и БРПЛ, които могат да започнат и прекратят война в рамките на един час, на Status-6 ще са необходими няколко дни, за да достигне брега на САЩ. Когато няма никой друг!
Последната битка приключи.
Останал ли е някой жив?
В отговор - само вой на вятъра ...
Използване на материали:
Списание Air&Space (април-май 1990 г.)
Тихата война от Джон Крейвън
Изявлението на Владимир Путин по време на обръщението му към Федералното събрание за наличието в Русия на крилата ракета с ядрен двигател предизвика голям отзвук в обществото и медиите. В същото време малко се знаеше за това какво представлява такъв двигател и за възможностите за неговото използване, както за широката общественост, така и за специалистите.
"Рийдъс" се опита да разбере какво техническо средствоможеше ли президентът да говори и каква е неговата уникалност.
Като се има предвид, че презентацията в Манежа е направена не за аудитория от технически специалисти, а за „широката“ публика, нейните автори биха могли да допуснат известна подмяна на понятията, не изключва зам.-директорът на института ядрена физикаи технологии Национален изследователски ядрен университет MEPhI Георгий Тихомиров.
„Това, което президентът каза и показа, експертите наричат компактно електроцентрали, експерименти с които първоначално са били проведени в авиацията, а след това по време на изследването на дълбокия космос. Това бяха опити за решаване на неразрешимия проблем с достатъчно гориво за полети на неограничени разстояния. В този смисъл представянето е абсолютно правилно: наличието на такъв двигател осигурява енергия на системите на ракета или друг апарат за произволно дълго време“, каза той на Рийдъс.
Работата с такъв двигател в СССР започва точно преди 60 години под ръководството на академиците М. Келдиш, И. Курчатов и С. Королев. През същите години подобна работа е извършена в Съединените щати, но е прекратена през 1965 г. В СССР работата продължи около десетилетие, преди те също да бъдат признати за неуместни. Може би затова Вашингтон не трепна много, заявявайки, че не са изненадани от представянето на руската ракета.
В Русия идеята за ядрен двигател никога не е умирала - по-специално от 2009 г. практическо развитиетакава инсталация. Съдейки по времето, обявените от президента тестове се вписват точно в този съвместен проект на Роскосмос и Росатом, тъй като разработчиците планираха да проведат полеви тестове на двигателя през 2018 г. Може би поради политически причини те се дръпнаха малко и изместиха сроковете „наляво“.
„Технологично е устроено така, че атомният енергоблок загрява газовия топлоносител. И този нагрят газ или върти турбината, или директно създава реактивна тяга. Известна хитрост в представянето на ракетата, която чухме, е, че обхватът на нейния полет все още не е безкраен: той е ограничен от обема на работния флуид - течен газ, който физически може да се изпомпва в резервоарите на ракетата, “, казва специалистът.
По същото време, космическа ракетаи крилата ракета са фундаментално различни схеми за управление на полета, тъй като имат различни задачи. Първият лети в безвъздушно пространство, не е необходимо да маневрира - достатъчно е да му се даде първоначален импулс, след което се движи по изчислената балистична траектория.
Крилатата ракета, напротив, трябва непрекъснато да променя траекторията си, за което трябва да има достатъчно гориво за създаване на импулси. Дали това гориво ще се запали от атомна централа или от традиционна, в случая не е важно. Важна е само доставката на това гориво, подчертава Тихомиров.
„Смисълът на ядрена инсталация по време на полети в дълбокия космос е наличието на източник на енергия на борда, който да захранва системите на апарата за неограничено време. В този случай може да има не само ядрен реактор, но и радиоизотопни термоелектрически генератори. И смисълът на такава инсталация на ракета, чийто полет няма да продължи повече от няколко десетки минути, все още не ми е напълно ясен “, признава физикът.
Докладът в Манежа закъсня само с няколко седмици в сравнение със съобщението на НАСА от 15 февруари, че американците възобновяват изследванията за ядрено ракетно задвижване, които са изоставили преди половин век.
Между другото, през ноември 2017 г. Китайската корпорация за аерокосмическа наука и технологии (CASC) вече обяви, че преди 2045 г. в Китай ще бъде създаден космически кораб с ядрен двигател. Следователно днес можем спокойно да кажем, че световната надпревара за ядрено задвижване е започнала.
Обръща се с послание към Федералното събрание. Тази част от речта му, която засяга въпросите на отбраната, стана предмет на оживена дискусия. Държавният глава представи нови оръжия.
Говорим за поставяне на малогабаритна тежкотоварна атомна електроцентрала в корпуса на крилатата ракета въздух-земя Х-101.
militaryrussia.ru Крилатата ракета X-101 Тъй като такава ракета, носеща ядрена бойна глава, няма ограничение на обхвата на полета и траекторията й не може да бъде предвидена, тя отрича ефективността на всяка противоракетна отбрана и противовъздушна отбрана и следователно има потенциала да причиняват непоправими щети на която и да е страна по света. По думите на президента в края на 2017 г. това оръжие е преминало успешни изпитания. И няма нищо подобно никъде другаде по света.
Някои западни медии бяха скептични относно изнесената от Путин информация. Така определен американски служител, който познава състоянието на руския военно-промишлен комплекс, в разговор с CNN изрази съмнение, че описаното оръжие съществува. Събеседникът на агенцията каза, че САЩ са наблюдавали малък брой руски тестове на ядрена крилата ракета и са видели всички аварии, които ги съпътстват. „Във всеки случай, ако Русия някога нападне САЩ, това ще бъде посрещнато със смазваща сила“, заключи служителят.
Експертите в Русия също не останаха настрана. Така The Insider взе коментар от ръководителя на Института по космически проблеми Иван Моисеев, който смята, че една крилата ракета не може да има ядрен двигател.
„Такива неща са невъзможни и по принцип не са необходими. Невъзможно е да се постави ядрен двигател на крилата ракета. Да, и няма такива двигатели. Има един такъв двигател от мегаватов клас, който е в процес на разработка, но той е космически и, разбира се, не могат да се провеждат никакви тестове през 2017 г. ”, каза Моисеев пред изданието.
„Имаше подобни разработки в Съветския съюз, но всички идеи за поставяне на ядрени двигатели на въздушни, а не на космически превозни средства – самолети, крилати ракети – бяха отхвърлени през 50-те години на миналия век“, добави той.
СССР имаше атомни електроцентрали за ракети. Работата по тяхното създаване започва през 1947 г. Америка не изостана от СССР. През 1961 г. Джон Ф. Кенеди нарече ядрената ракетна програма един от четирите приоритета в изследването на космоса. Но тъй като финансирането беше насочено към лунната програма, нямаше достатъчно пари за разработване на ядрен двигател и програмата беше затворена.
За разлика от Съединените щати, Съветският съюз продължи да работи върху ядрени двигатели. Те са разработени от учени като Мстислав Келдиш, Игор Курчатов и Сергей Королев, които, за разлика от експерт от Института по космически проблеми, оценяват доста високо възможностите за създаване на ракети с ядрени източници на енергия.
През 1978 г. е пуснат първият ядрен ракетен двигател 11B91, последван от още две серии тестове - второто и третото превозно средство 11B91-IR-100.
С една дума, СССР имаше сателити с ядрени източници на енергия. На 24 януари 1978 г. избухва огромен международен скандал. Космос-954, съветски спътник за космическо разузнаване с атомна електроцентрала на борда, се разби в Канада. Част от териториите бяха признати за радиоактивно замърсени. Пострадали сред населението няма. Оказа се, че сателитът е наблюдаван отблизо от американското разузнаване, което знае, че устройството има ядрен източник на енергия.
Заради скандала СССР трябваше да се откаже от изстрелването на такива спътници за почти три години и сериозно да подобри системата за радиационна безопасност.
На 30 август 1982 г. от Байконур е изстрелян друг шпионски спътник с ядрен двигател Космос-1402. След изпълнение на задачата устройството беше унищожено от системата за радиационна безопасност на реактора, която преди това отсъстваше.
След разпадането на Съветския съюз всички разработки бяха изоставени. Но очевидно преди време те бяха възобновени.
Ядрен ракетен двигател - ракетен двигател, чийто принцип се основава на ядрена реакция или радиоактивен разпад, докато се освобождава енергия, която загрява работния флуид, който може да бъде продукти на реакцията или друго вещество, като водород.
Нека да разгледаме опциите и принципите от действие ...
Има няколко вида ракетни двигатели, които използват горния принцип на работа: ядрени, радиоизотопни, термоядрени. Използвайки ядрени ракетни двигатели, е възможно да се получат специфични импулсни стойности, много по-високи от тези, които химическите ракетни двигатели могат да дадат. Високата стойност на специфичния импулс се обяснява с високата скорост на изтичане на работния флуид - около 8-50 km/s. Силата на тягата на ядрения двигател е сравнима с тази на химическите двигатели, което ще позволи замяната на всички химически двигатели с ядрени в бъдеще.
Основната пречка за пълната подмяна е радиоактивното замърсяване. заобикаляща средапричинени от ядрени ракетни двигатели.
Делят се на два вида - твърдофазни и газофазни. При първия тип двигатели делящият се материал се поставя в прътови възли с развита повърхност. Това дава възможност за ефективно нагряване на газообразния работен флуид, обикновено водородът действа като работен флуид. Скоростта на изпускане е ограничена от максималната температура на работния флуид, която от своя страна зависи пряко от максимално допустимата температура на конструктивните елементи и не надвишава 3000 K. В газофазните ядрени ракетни двигатели делящото се вещество е в газообразно състояние. Задържането му в работната зона се осъществява чрез излагане на електромагнитно поле. За този тип ядрени ракетни двигатели структурните елементи не са възпиращ фактор, така че скоростта на изтичане на работния флуид може да надвишава 30 km/s. Те могат да се използват като двигатели на първа степен, въпреки изтичането на делящ се материал.
През 70-те години. 20-ти век в САЩ и Съветския съюз активно се изпитват ядрени ракетни двигатели с делящ се материал в твърда фаза. В Съединените щати се разработва програма за създаване на експериментален ядрен ракетен двигател като част от програмата NERVA.
Американците разработиха графитен реактор, охлаждан с течен водород, който се нагряваше, изпаряваше и изхвърляше през ракетна дюза. Изборът на графит се дължи на неговата температурна устойчивост. Според този проект специфичният импулс на получения двигател трябваше да бъде два пъти по-голям от съответния индикатор, характерен за химическите двигатели, с тяга 1100 kN. Реакторът Nerva трябваше да работи като част от третата степен на ракетата носител Saturn V, но поради затварянето на лунната програма и липсата на други задачи за ракетни двигатели от този клас, реакторът никога не беше тестван на практика.
Понастоящем ядрен ракетен двигател в газова фаза е в етап на теоретична разработка. В ядрен двигател с газова фаза е предвидено да се използва плутоний, чиято бавно движеща се газова струя е заобиколена от по-бърз поток от охлаждащ водород. На орбиталните космически станции MIR и ISS бяха проведени експерименти, които могат да дадат тласък на по-нататъчно развитиегазови двигатели.
Днес можем да кажем, че Русия малко е "замразила" изследванията си в областта на ядрените задвижващи системи. Работата на руските учени е насочена повече към разработването и усъвършенстването на основните компоненти и агрегати на ядрените задвижващи системи, както и тяхната унификация. Приоритетно направление за по-нататъшни изследвания в тази област е създаването на атомни електроцентрали, способни да работят в два режима. Първият е режимът на ядрен ракетен двигател, а вторият е режимът на инсталиране, генериращо електричество за захранване на оборудването, инсталирано на борда на космическия кораб.
