Oamenii de știință sovietici și americani au dezvoltat motoare rachete folosind combustibil nuclear de la mijlocul secolului al XX-lea. Aceste dezvoltări nu au progresat dincolo de prototipuri și teste unice, dar acum singurul sistem de propulsie a rachetei care utilizează energia nucleară este creat în Rusia. „Reactor” a studiat istoria încercărilor de a introduce motoare cu rachete nucleare.
Când omenirea tocmai a început să cucerească spațiul, oamenii de știință s-au confruntat cu sarcina de a furniza energie nava spatiala. Cercetătorii și-au îndreptat atenția asupra posibilității de a utiliza energia nucleară în spațiu prin crearea conceptului de motor de rachetă nucleară. Un astfel de motor trebuia să folosească energia de fisiune sau fuziune a nucleelor pentru a crea tracțiunea jetului.
În URSS, deja în 1947, au început lucrările la crearea unui motor de rachetă nucleară. În 1953, experții sovietici au remarcat că „folosirea energie atomica va permite obținerea unor distanțe practic nelimitate și reducerea dramatică a greutății de zbor a rachetelor” (citat din publicația „Nuclear Rocket Engines” editată de A.S. Koroteev, M, 2001). La acea vreme, sistemele de propulsie nucleară erau destinate în primul rând să echipeze rachete balistice, așa că interesul guvernului pentru dezvoltare a fost mare. În 1961, președintele american John Kennedy a numit programul național de creare a unei rachete cu motor de rachetă nucleară (Project Rover) unul dintre cele patru domenii prioritare în cucerirea spațiului.
Reactorul KIWI, 1959. Foto: NASA.
La sfârșitul anilor 1950, oamenii de știință americani au creat reactoare KIWI. Au fost testate de multe ori, au făcut-o dezvoltatorii număr mare modificări. Eșecurile au apărut adesea în timpul testării, de exemplu, odată ce miezul motorului a fost distrus și s-a descoperit o scurgere mare de hidrogen.
La începutul anilor 1960, atât SUA, cât și URSS au creat premisele pentru implementarea planurilor de creare a motoarelor de rachete nucleare, dar fiecare țară și-a urmat propriul drum. SUA au creat multe modele de reactoare în fază solidă pentru astfel de motoare și le-au testat pe standuri deschise. URSS testa ansamblul de combustibil și alte elemente ale motorului, pregătind producția, testarea și baza de personal pentru o „ofensivă” mai largă.
Diagrama NERVA YARD. Ilustrație: NASA.
În Statele Unite, deja în 1962, președintele Kennedy a declarat că „o rachetă nucleară nu va fi folosită la primele zboruri către Lună”, așa că merită direcționat fondurile alocate pentru explorarea spațiului către alte dezvoltări. La începutul anilor 1960 și 1970, încă două reactoare au fost testate (PEWEE în 1968 și NF-1 în 1972) ca parte a programului NERVA. Dar finanțarea s-a concentrat pe programul lunar, așa că programul de propulsie nucleară din SUA sa diminuat și a fost închis în 1972.
Film NASA despre motorul cu reacție nuclear NERVA.
În Uniunea Sovietică, dezvoltarea motoarelor de rachete nucleare a continuat până în anii 1970 și au fost conduse de triada acum faimoasă de oameni de știință autohtoni: Mstislav Keldysh, Igor Kurchatov și. Ei au evaluat destul de optimist posibilitățile de a crea și de a utiliza rachete cu motoare nucleare. Se părea că URSS era pe cale să lanseze o astfel de rachetă. Testele de incendiu au fost efectuate la locul de testare Semipalatinsk - în 1978, a avut loc lansarea de putere a primului reactor al motorului rachetă nuclear 11B91 (sau RD-0410), apoi încă două serii de teste - al doilea și al treilea dispozitiv 11B91- IR-100. Acestea au fost primele și ultimele motoare de rachete nucleare sovietice.
M.V. Keldysh și S.P. Korolev în vizită la I.V. Kurchatova, 1959
Prima etapă este negarea
Expertul german în rachetă Robert Schmucker a considerat afirmațiile lui V. Putin complet neplauzibile. „Nu îmi pot imagina că rușii pot crea un mic reactor zburător”, a spus expertul într-un interviu pentru Deutsche Welle.
Ei pot, Herr Schmucker. Doar imaginați-vă.
Primul satelit intern cu o centrală nucleară („Cosmos-367”) a fost lansat de la Baikonur în 1970. 37 de ansambluri combustibile ale reactorului de dimensiuni mici BES-5 Buk, conținând 30 kg de uraniu, la o temperatură în circuitul primar de 700 ° C și o degajare de căldură de 100 kW, au asigurat o putere electrică a instalației de 3 kW. Greutatea reactorului este mai mică de o tonă, timp estimat se lucreaza 120-130 de zile.
Experții își vor exprima îndoiala: puterea acestei „baterie” nucleare este prea mică... Dar! Uită-te la data: asta a fost acum o jumătate de secol.
Eficiența scăzută este o consecință a conversiei termoionice. Cu alte forme de transport de energie, indicatorii sunt mult mai mari, de exemplu, pentru centralele nucleare, valoarea eficienței este în intervalul 32-38%. În acest sens, puterea termică a unui reactor „spațial” prezintă un interes deosebit. 100 kW este o ofertă serioasă pentru victorie.
Este de remarcat faptul că BES-5 „Buk” nu aparține familiei RTG-urilor. Generatoarele termoelectrice cu radioizotopi transformă energia dezintegrarii naturale a atomilor elementelor radioactive și au o putere neglijabilă. În același timp, Buk este un adevărat reactor cu reacție în lanț controlată.
Următoarea generație de reactoare sovietice de dimensiuni mici, care a apărut la sfârșitul anilor 1980, s-a distins prin dimensiuni și mai mici și eliberare de energie mai mare. Acesta a fost Topazul unic: în comparație cu Buk, cantitatea de uraniu din reactor a fost redusă de trei ori (la 11,5 kg). Puterea termică a crescut cu 50% și s-a ridicat la 150 kW, timpul de funcționare continuă a ajuns la 11 luni (un reactor de acest tip a fost instalat la bordul satelitului de recunoaștere Cosmos-1867).
Reactoarele spațiale nucleare sunt o formă extraterestră de moarte. Dacă s-a pierdut controlul, „steaua căzătoare” nu și-a îndeplinit dorințele, dar le-ar putea ierta celor „norocoși” păcatele lor.
În 1992, cele două copii rămase ale reactoarelor de dimensiuni mici din seria Topaz au fost vândute în SUA pentru 13 milioane de dolari.
Întrebarea principală este: au astfel de instalații suficientă putere pentru a fi folosite ca motoare de rachetă? Prin trecerea fluidului de lucru (aer) prin miezul fierbinte al reactorului și obținerea de forță la ieșire conform legii conservării impulsului.
Raspuns: nu. „Buk” și „Topaz” sunt centrale nucleare compacte. Pentru a crea un reactor nuclear, sunt necesare alte mijloace. Dar tendința generală este vizibilă cu ochiul liber. Centralele nucleare compacte au fost create de mult timp și există în practică.
Ce putere trebuie să aibă o centrală nucleară pentru a fi folosită ca motor de propulsie pentru o rachetă de croazieră de dimensiuni similare cu X-101?
Nu găsești un loc de muncă? Înmulțiți timpul cu puterea!
(Colecție de sfaturi universale.)
Găsirea puterii nu este, de asemenea, dificilă. N=F×V.
Potrivit datelor oficiale, rachetele de croazieră Kha-101, precum familia de rachete Kalibr, sunt echipate cu un motor turbofan-50 de viață scurtă, care dezvoltă o tracțiune de 450 kgf (≈ 4400 N). Viteza de croazieră a rachetei de croazieră este de 0,8 M sau 270 m/s. Eficiența ideală de proiectare a unui motor bypass cu turboreacție este de 30%.
În acest caz, puterea necesară a motorului rachetei de croazieră este de numai 25 de ori mai mare decât puterea termică a reactorului din seria Topaz.
În ciuda îndoielilor expertului german, crearea unui motor de rachetă cu turbojet nuclear (sau ramjet) este o sarcină realistă care îndeplinește cerințele timpului nostru.
Racheta din Iad
„Totul acesta este o surpriză - o rachetă de croazieră cu propulsie nucleară”, a spus Douglas Barry, om de știință principal. Institutul Internațional Studii strategice la Londra. „Această idee nu este nouă, s-a vorbit despre ea în anii ’60, dar s-a confruntat cu o mulțime de obstacole.”
Nu au vorbit doar despre asta. În timpul testelor din 1964, motorul nuclear ramjet Tori-IIC a dezvoltat o tracțiune de 16 tone cu o putere termică a reactorului de 513 MW. Simulând zborul supersonic, instalația a consumat 450 de tone de aer comprimat în cinci minute. Reactorul a fost proiectat să fie foarte „fierbinte” - temperatura de functionareîn miez a ajuns la 1600°C. Designul a avut toleranțe foarte înguste: într-un număr de zone, temperatura admisă a fost doar cu 150-200 ° C sub temperatura la care elementele rachetei s-au topit și s-au prăbușit.
Au fost acești indicatori suficienți pentru a utiliza motoarele cu reacție cu propulsie nucleară ca motor în practică? Răspunsul este evident.
Radiatorul nuclear a dezvoltat o forță mai mare (!) decât motorul turbo-ramjet al aeronavei de recunoaștere de „trei mach” SR-71 „Black Bird”.
„Poligon-401”, teste nucleare cu reacție
Instalațiile experimentale „Tori-IIA” și „-IIC” sunt prototipuri ale motorului nuclear al rachetei de croazieră SLAM.
O invenție diabolică, capabilă, după calcule, să străpungă 160.000 km de spațiu la o altitudine minimă cu o viteză de 3M. Literal, „tund” pe toți cei care i-au întâlnit pe calea ei tristă, cu o undă de șoc și un tunete de 162 dB (valoare letală pentru oameni).
Reactorul aeronavei de luptă nu avea nicio protecție biologică. Timpanele rupte după zborul SLAM ar părea nesemnificative în comparație cu emisiile radioactive de la duza rachetei. Monstrul zburător a lăsat în urmă o potecă lată de peste un kilometru cu o doză de radiație de 200-300 rad. Se estimează că SLAM a contaminat 1.800 de mile pătrate cu radiații mortale într-o oră de zbor.
Conform calculelor, lungimea aeronave ar putea ajunge la 26 de metri. Greutate de lansare - 27 de tone. Sarcina de luptă a fost încărcături termonucleare, care au trebuit să fie aruncate succesiv pe mai multe orașe sovietice de-a lungul rutei de zbor a rachetei. După finalizarea sarcinii principale, SLAM trebuia să se rotească peste teritoriul URSS pentru încă câteva zile, contaminând totul în jur cu emisii radioactive.
Poate cel mai mortal dintre toate pe care omul a încercat să creeze. Din fericire, nu a venit la lansări reale.
Proiectul, cu numele de cod „Pluto”, a fost anulat la 1 iulie 1964. În același timp, potrivit unuia dintre dezvoltatorii SLAM, J. Craven, niciunul din conducerea militară și politică a SUA nu a regretat decizia.
Motivul abandonării „rachetei nucleare cu zbor joasă” a fost dezvoltarea rachetelor balistice intercontinentale. Capabil să provoace daunele necesare în mai puțin timp cu riscuri incomparabile pentru militari înșiși. După cum au remarcat pe bună dreptate autorii publicației din revista Air&Space: ICBM-urile, cel puțin, nu i-au ucis pe toți cei care se aflau în apropierea lansatorului.
Încă nu se știe cine, unde și cum a plănuit să-l testeze pe diavol. Și cine ar fi responsabil dacă SLAM a deviat cursul și ar zbura peste Los Angeles. Una dintre propunerile nebunești sugera să legați o rachetă de un cablu și să o conduceți în cerc peste zonele pustii ale statului. Nevada. Totuși, imediat a apărut o altă întrebare: ce să faci cu racheta atunci când ultimele resturi de combustibil se ard în reactor? Locul unde „aterizează” SLAM-ul nu va fi abordat timp de secole.
Viață sau moarte. Alegerea finală
Spre deosebire de misticul „Pluto” din anii 1950, proiectul unei rachete nucleare moderne, exprimat de V. Putin, propune crearea unui mijloc eficient de spargere a sistemului american de apărare antirachetă. Mijloace de distrugere asigurată reciproc - cel mai important criteriu descurajare nucleară.
Transformarea clasicei „triade nucleare” într-o „pentagramă” diabolică - cu includerea unei noi generații de vehicule de livrare (rachete de croazieră nucleare cu rază nelimitată și torpile nucleare strategice „status-6”), împreună cu modernizarea focoaselor ICBM ( manevrarea „Avangard”), este un răspuns rezonabil la apariția de noi amenințări. Politica de apărare antirachetă a Washingtonului nu lasă Moscovei altă opțiune.
„Vă dezvoltați sistemele antirachetă. Gama de antirachete crește, precizia crește, aceste arme sunt îmbunătățite. Prin urmare, trebuie să răspundem în mod adecvat la acest lucru, astfel încât să putem depăși sistemul nu numai astăzi, ci și mâine, când aveți arme noi.”
V. Putin într-un interviu pentru NBC.
Detaliile desecretizate ale experimentelor din cadrul programului SLAM/Pluto demonstrează în mod convingător că crearea unei rachete de croazieră nucleară a fost posibilă (fezabilă din punct de vedere tehnic) în urmă cu șase decenii. Tehnologii moderne vă permite să vă duceți ideea la un nou nivel tehnic.
Sabia ruginește de la promisiuni
În ciuda masei de fapte evidente care explică motivele apariției „superarmei prezidențiale” și elimină orice îndoială cu privire la „imposibilitatea” creării unor astfel de sisteme, există încă mulți sceptici în Rusia, precum și în străinătate. „Toate armele enumerate sunt doar un mijloc de război informațional.” Și apoi - o varietate de propuneri.
Probabil că nu ar trebui să ia în serios „experții” caricaturali precum I. Moiseev. Șeful Institutului de Politică Spațială (?), care a declarat publicației online The Insider: „Nu poți pune un motor nuclear pe o rachetă de croazieră. Și nu există astfel de motoare.”
Încercările de „demascare” declarațiilor președintelui se fac și la un nivel analitic mai serios. Astfel de „investigații” câștigă imediat popularitate în rândul publicului liberal. Scepticii dau următoarele argumente.
Toate sistemele anunțate se referă la arme strategice extrem de secrete, a căror existență nu este posibil de verificat sau infirmat. (Mesajul către Adunarea Federală însăși a arătat grafica pe computerși filmări ale lansărilor, care nu se pot distinge de testele altor tipuri de rachete de croazieră.) În același timp, nimeni nu vorbește, de exemplu, despre crearea unei drone de atac grele sau navă de război clasa distrugatorilor. O armă care în curând ar trebui să fie demonstrată clar lumii întregi.
Potrivit unor „denunțători”, contextul extrem de strategic, „secret” al mesajelor poate indica natura lor neplauzibilă. Ei bine, dacă acesta este argumentul principal, atunci despre ce este discuția cu acești oameni?
Există și un alt punct de vedere. Declarații șocante despre rachetele nucleare și submarinele fără pilot de 100 de noduri sunt făcute pe fondul problemelor evidente ale complexului militar-industrial întâlnite în timpul implementării mai multor proiecte simple arme „tradiționale”. Declarațiile despre rachete care depășesc deodată toate armele existente sunt în contrast puternic cu situația binecunoscută a științei rachetelor. Scepticii citează exemplul eșecurilor masive în timpul lansărilor Bulava sau dezvoltarea vehiculului de lansare Angara, care a durat două decenii. Sama a început în 1995; Vorbind în noiembrie 2017, viceprim-ministrul D. Rogozin a promis că va relua lansările Angara din cosmodromul Vostochny abia în... 2021.
Și, apropo, de ce a rămas fără atenție Zircon, principala senzație navală a anului precedent? O rachetă hipersonică capabilă să distrugă toate conceptele existente de luptă navală.
Știrile despre sosirea sistemelor laser în trupe au atras atenția producătorilor de sisteme laser. Armele cu energie direcționată existente au fost create pe o bază extinsă de cercetare și dezvoltare de echipamente de înaltă tehnologie pentru piata civila. De exemplu, instalația americană de bord AN/SEQ-3 LaWS este un „pachet” de șase lasere de sudare cu o putere totală de 33 kW.
Anunțul creării unui laser de luptă super-puternic contrastează cu fundalul unei industrii laser foarte slabe: Rusia nu este unul dintre cei mai mari producători de echipamente laser din lume (Coherent, IPG Photonics sau chineza Han „Laser Technology). , apariția bruscă a armelor laser de mare putere trezește un interes real în rândul specialiștilor .
Întotdeauna există mai multe întrebări decât răspunsuri. Diavolul este în detalii, dar sursele oficiale oferă foarte puține informații despre cele mai recente arme. De multe ori nici măcar nu este clar dacă sistemul este deja pregătit pentru adoptare sau dacă dezvoltarea lui se află într-un anumit stadiu. Precedentele binecunoscute asociate cu crearea unor astfel de arme în trecut indică faptul că problemele care apar nu pot fi rezolvate cu o pocnire a degetelor. Fanii inovațiilor tehnice sunt îngrijorați de alegerea locației pentru testarea lansatoarelor de rachete cu propulsie nucleară. Sau metode de comunicare cu drona subacvatică „Status-6” (o problemă fundamentală: comunicația radio nu funcționează sub apă; în timpul sesiunilor de comunicare, submarinele sunt forțate să se ridice la suprafață). Ar fi interesant să auzim o explicație despre metodele de aplicare: în comparație cu ICBM-urile și SLBM-urile tradiționale, capabile să înceapă și să încheie un război într-o oră, Status-6 va dura câteva zile pentru a ajunge pe coasta SUA. Când nu va mai fi nimeni acolo!
Ultima bătălie s-a terminat.
A mai rămas cineva în viață?
Ca răspuns - doar urletul vântului...
Folosirea materialelor:
Revista Air&Space (aprilie-mai 1990)
Războiul tăcut de John Craven
Declarația făcută de Vladimir Putin în timpul discursului său la Adunarea Federală despre prezența în Rusia a unei rachete de croazieră condusă de un motor nuclear a provocat o furtună de entuziasm în societate și mass-media. În același timp, până de curând, se cunoșteau destul de puțin atât publicul larg, cât și specialiștii despre ce este un astfel de motor și posibilitățile de utilizare a acestuia.
„Reedus” a încercat să-și dea seama ce dispozitiv tehnic președintele putea vorbi și ceea ce l-a făcut unic.
Avand in vedere ca prezentarea in Manege a fost facuta nu pentru un public de specialisti tehnici, ci pentru publicul „general”, autorii acestuia ar fi putut permite o anumita substituire a conceptelor, directorul adjunct al Institutului nu exclude fizica nuclearași tehnologii ale Universității Naționale de Cercetare Nucleară MEPhI Georgiy Tikhomirov.
„Ceea ce a spus și a arătat președintele, experții numesc centrale electrice compacte, experimente cu care au fost efectuate inițial în aviație, iar apoi în explorarea spațiului adânc. Acestea au fost încercări de a rezolva problema insolubilă a unei rezerve suficiente de combustibil atunci când zbura pe distanțe nelimitate. În acest sens, prezentarea este complet corectă: prezența unui astfel de motor asigură alimentarea cu energie a sistemelor unei rachete sau a oricărui alt dispozitiv pentru o perioadă nedeterminată de timp”, a spus el pentru Reedus.
Lucrarea cu un astfel de motor în URSS a început cu exact 60 de ani în urmă sub conducerea academicienilor M. Keldysh, I. Kurchatov și S. Korolev. În aceiași ani, lucrări similare au fost efectuate în SUA, dar au fost întrerupte în 1965. În URSS, munca a continuat aproximativ încă un deceniu înainte de a fi considerată irelevantă. Poate de aceea Washingtonul nu a reacționat prea mult, spunând că nu au fost surprinși de prezentarea rachetei rusești.
În Rusia, ideea unui motor nuclear nu a murit niciodată - în special, din 2009, dezvoltare practică o astfel de instalare. Judecând după calendar, testele anunțate de președinte se încadrează perfect în acest proiect comun al Roscosmos și Rosatom - deoarece dezvoltatorii plănuiau să efectueze teste pe teren ale motorului în 2018. Poate, din motive politice, s-au împins puțin și au mutat termenele „la stânga”.
„Din punct de vedere tehnologic, este proiectat în așa fel încât centrala nucleară să încălzească lichidul de răcire cu gaz. Și acest gaz încălzit fie rotește turbina, fie creează direct împingerea jetului. O anumită viclenie în prezentarea rachetei pe care am auzit-o este că raza ei de zbor nu este infinită: este limitată de volumul fluidului de lucru - gaz lichid, care poate fi pompat fizic în rezervoarele rachetei”, spune specialistul.
În același timp, racheta spatialași o rachetă de croazieră au scheme de control al zborului fundamental diferite, deoarece au sarcini diferite. Primul zboară în spațiu fără aer, nu trebuie să manevreze - este suficient să-i dea un impuls inițial, apoi se deplasează de-a lungul traiectoriei balistice calculate.
O rachetă de croazieră, pe de altă parte, trebuie să-și schimbe continuu traiectoria, pentru care trebuie să aibă o cantitate suficientă de combustibil pentru a crea impulsuri. Dacă acest combustibil va fi aprins de o centrală nucleară sau de una tradițională nu este important în acest caz. Singurul lucru care contează este furnizarea acestui combustibil, subliniază Tikhomirov.
"Sens instalatie nucleara atunci când zburați în spațiul adânc, aceasta este prezența la bord a unei surse de energie care să alimenteze sistemele dispozitivului pentru o perioadă nelimitată de timp. În acest caz, poate exista nu numai un reactor nuclear, ci și generatoare termoelectrice cu radioizotopi. Însă sensul unei astfel de instalări pe o rachetă, al cărei zbor nu va dura mai mult de câteva zeci de minute, nu îmi este încă pe deplin clar”, recunoaște fizicianul.
Raportul Manege a întârziat doar câteva săptămâni în comparație cu declarația NASA din 15 februarie conform căreia americanii își reiau lucrările de cercetare asupra unui motor de rachetă nucleară, pe care l-au abandonat în urmă cu o jumătate de secol.
Apropo, în noiembrie 2017, China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) a anunțat că o navă spațială cu propulsie nucleară va fi creată în China până în 2045. Prin urmare, astăzi putem spune cu siguranță că cursa globală de propulsie nucleară a început.
A adresat un mesaj Adunării Federale. Partea din discursul său care a atins problemele de apărare a devenit subiect de discuții aprinse. Șeful statului a prezentat noi arme.
Vorbim despre amplasarea unei centrale nucleare de dimensiuni mici, ultra-puternice, în corpul rachetei de croazieră aer-sol X-101.
militaryrussia.ru Rachetă de croazieră X-101 Deoarece o astfel de rachetă, care poartă un focos nuclear, nu are nicio limitare în raza de zbor și traiectoria ei nu poate fi prevăzută, ea anulează eficacitatea oricărei apărări antirachetă și aeriană și, prin urmare, are potențialul de a cauza pagube ireparabile oricarei tari din lume. Potrivit președintelui, la sfârșitul anului 2017, această armă a fost testată cu succes. Și nimeni în lume nu are încă așa ceva.
Unele mass-media occidentale au fost sceptice cu privire la informațiile exprimate de Putin. Astfel, un oficial american care cunoaște starea complexului militar-industrial rus, într-o conversație cu CNN, s-a îndoit că arma descrisă există. Interlocutorul agenției a spus că Statele Unite au observat un număr mic de teste rusești ale unei rachete de croazieră nucleare și au văzut toate accidentele care le-au însoțit. „În orice caz, dacă Rusia va ataca vreodată Statele Unite, va fi întâmpinată cu o forță copleșitoare”, a conchis oficialul.
Nici experții din Rusia nu au stat deoparte. Astfel, The Insider a preluat un comentariu de la șeful Institutului de Probleme Spațiale, Ivan Moiseev, care a considerat că o rachetă de croazieră nu poate avea un motor nuclear.
„Astfel de lucruri sunt imposibile și, în general, nu sunt necesare. Nu poți pune un motor nuclear pe o rachetă de croazieră. Da, și nu există astfel de motoare. Există un astfel de motor de clasă megawați în dezvoltare, dar este un motor spațial și, desigur, nu ar putea fi efectuate teste în 2017”, a declarat Moiseev publicației.
„Au existat unele evoluții similare în Uniunea Sovietică, dar toate ideile de a pune în aer motoarele nucleare mai degrabă decât vehiculele spațiale - avioane, rachete de croazieră - au fost abandonate în anii 50 ai secolului trecut", a adăugat el.
URSS avea centrale nucleare pentru rachete. Lucrările la crearea lor au început în 1947. America nu a rămas în urma URSS. În 1961, John Kennedy a numit programul de creare a unei rachete cu motor de rachetă nucleară una dintre cele patru domenii prioritare în cucerirea spațiului. Dar, din moment ce finanțarea s-a concentrat pe programul Lunar, nu au fost suficienți bani pentru a dezvolta un motor nuclear, iar programul a fost închis.
Spre deosebire de Statele Unite, Uniunea Sovietică a continuat să lucreze la motoarele nucleare. Ele au fost dezvoltate de oameni de știință precum Mstislav Keldysh, Igor Kurchatov și Serghei Korolev, care, spre deosebire de expertul de la Institutul de Probleme Spațiale, au evaluat destul de înalt posibilitățile de a crea rachete cu surse de energie nucleară.
În 1978, a fost lansat primul motor de rachetă nucleară 11B91, urmat de încă două serii de teste - al doilea și al treilea dispozitiv 11B91-IR-100.
Pe scurt, URSS a achiziționat sateliți cu surse de energie nucleară. Pe 24 ianuarie 1978, a izbucnit un uriaș scandal internațional. Kosmos-954, un satelit sovietic de recunoaștere spațială cu o centrală nucleară la bord, s-a prăbușit pe teritoriul canadian. Unele teritorii au fost recunoscute ca fiind contaminate radioactiv. Nu s-au înregistrat victime în rândul populației. S-a dovedit că satelitul a fost monitorizat îndeaproape de informațiile americane, care știau că dispozitivul are o sursă de energie nucleară.
Din cauza scandalului, URSS a fost nevoită să abandoneze lansările de astfel de sateliți timp de aproape trei ani și să îmbunătățească serios sistemul de siguranță împotriva radiațiilor.
La 30 august 1982, un alt satelit spion cu propulsie nucleară, Kosmos-1402, a fost lansat de la Baikonur. După finalizarea sarcinii, dispozitivul a fost distrus de sistemul de siguranță împotriva radiațiilor al reactorului, care anterior lipsea.
După prăbușirea Uniunii Sovietice, toate evoluțiile au fost abandonate. Dar, evident, au fost reluate cu ceva timp în urmă.
Un motor de rachetă nucleară este un motor de rachetă al cărui principiu de funcționare se bazează pe o reacție nucleară sau dezintegrare radioactivă, care eliberează energie care încălzește fluidul de lucru, care poate fi produse de reacție sau altă substanță, cum ar fi hidrogenul.
Să ne uităm la opțiunile și principiile din acțiune...
Există mai multe tipuri de motoare de rachetă care utilizează principiul de funcționare descris mai sus: nucleare, radioizotopice, termonucleare. Folosind motoarele cu rachete nucleare, este posibil să se obțină valori specifice de impuls semnificativ mai mari decât cele care pot fi atinse de motoarele cu rachete chimice. Valoarea mare a impulsului specific se explică prin viteza mare de scurgere a fluidului de lucru - aproximativ 8-50 km/s. Forța de tracțiune a unui motor nuclear este comparabilă cu cea a motoarelor chimice, ceea ce va face posibilă în viitor înlocuirea tuturor motoarelor chimice cu cele nucleare.
Principalul obstacol în calea înlocuirii complete este contaminarea radioactivă mediu, care este cauzată de motoarele de rachete nucleare.
Ele sunt împărțite în două tipuri - fază solidă și fază gazoasă. La primul tip de motoare, materialul fisionabil este plasat în ansambluri de tije cu o suprafață dezvoltată. Acest lucru face posibilă încălzirea eficientă a unui fluid de lucru gazos, de obicei hidrogenul acționând ca fluid de lucru. Viteza de evacuare este limitată de temperatura maximă a fluidului de lucru, care, la rândul său, depinde direct de temperatura maximă admisă a elementelor structurale și nu depășește 3000 K. În motoarele cu rachete nucleare în fază gazoasă, substanța fisionabilă este în stare gazoasă. Reținerea acestuia în zona de lucru se realizează prin influența unui câmp electromagnetic. Pentru acest tip de motoare cu rachete nucleare, elementele structurale nu sunt un factor limitativ, astfel încât viteza de evacuare a fluidului de lucru poate depăși 30 km/s. Pot fi folosite ca motoare de primă etapă, în ciuda scurgerii de material fisionabil.
În anii 70 secolul XX În SUA și Uniunea Sovietică, au fost testate activ motoarele de rachete nucleare cu materie fisionabilă în fază solidă. În Statele Unite, era în curs de dezvoltare un program pentru a crea un motor de rachetă nuclear experimental ca parte a programului NERVA.
Americanii au dezvoltat un reactor de grafit răcit cu hidrogen lichid, care a fost încălzit, evaporat și ejectat printr-o duză de rachetă. Alegerea grafitului s-a datorat rezistenței sale la temperatură. Conform acestui proiect, impulsul specific al motorului rezultat ar fi trebuit să fie de două ori mai mare decât cifra corespunzătoare caracteristică motoarelor chimice, cu o tracțiune de 1100 kN. Reactorul Nerva trebuia să funcționeze ca parte a celei de-a treia etape a vehiculului de lansare Saturn V, dar din cauza închiderii programului lunar și a lipsei altor sarcini pentru motoarele de rachete din această clasă, reactorul nu a fost niciodată testat în practică.
Un motor de rachetă nuclear în fază gazoasă este în prezent în stadiu teoretic de dezvoltare. Un motor nuclear în fază gazoasă implică utilizarea plutoniului, al cărui flux de gaz cu mișcare lentă este înconjurat de un flux mai rapid de hidrogen de răcire. Au fost efectuate experimente la stațiile spațiale orbitale MIR și ISS care ar putea da impuls dezvoltare ulterioară motoare în fază gazoasă.
Astăzi putem spune că Rusia și-a „înghețat” ușor cercetările în domeniul sistemelor de propulsie nucleară. Munca oamenilor de știință ruși se concentrează mai mult pe dezvoltarea și îmbunătățirea componentelor și ansamblurilor de bază ale centralelor nucleare, precum și pe unificarea acestora. Direcția prioritară pentru continuarea cercetărilor în acest domeniu este crearea de sisteme de propulsie nucleară capabile să funcționeze în două moduri. Primul este modul motor al rachetei nucleare, iar al doilea este modul de instalare de generare a energiei electrice pentru alimentarea echipamentelor instalate la bordul navei spațiale.
