Pra?jusi? met? pabaigoje Rusijos strategini? raket? paj?gos i?band? visi?kai nauj? ginkl?, kurio egzistavimas anks?iau buvo laikomas ne?manomu. Branduolin? sparnuotoji raketa, kuri? kariniai ekspertai vadina 9M730, yra b?tent naujas ginklas, apie kur? prezidentas Putinas kalb?jo savo kreipimesi ? Federalin? asambl?j?. Teigiama, kad raketos bandymas buvo atliktas Novaja Zemljos poligone, ma?daug 2017 met? rudens pabaigoje, ta?iau tiksl?s duomenys greitai nebus i?slaptinti. Manoma, kad raket? k?r?jas taip pat yra Novator Experimental Design Bureau (Jekaterinburgas). Kompetenting? ?altini? teigimu, raketa ? taikin? pataik? ?prastu re?imu ir bandymai buvo laikomi visi?kai s?kmingais. Be to, tariamos naujos raketos su atomine elektrine paleidimo (auk??iau) nuotraukos ir net netiesioginis patvirtinimas, susij?s su buvimu numatytu bandymo metu netoli skrendan?io Il-976 LII Gromov bandym? aik?tel?s. laboratorija“ su „Rosatom“ ?enklais pasirod? ?iniasklaidoje. Ta?iau i?kilo dar daugiau klausim?. Ar deklaruojamas raketos geb?jimas skristi neribotu nuotoliu yra realus ir kaip jis pasiekiamas?

Sparnosios raketos su atomine elektrine charakteristikos

I?kart po Vladimiro Putino kalbos ?iniasklaidoje pasirod?iusios sparnuotosios raketos su branduoliniais ginklais charakteristikos gali skirtis nuo tikr?j?, kurios bus ?inomos v?liau. Iki ?iol buvo paskelbti ?ie duomenys apie raketos dyd? ir veikimo charakteristikas:

Ilgis
- pagrindinis puslapis- ne ma?iau kaip 12 metr?,
- ?ygiuoja- ne ma?iau kaip 9 metrai,

Raketos korpuso skersmuo- apie 1 metr?,
Korpuso plotis- apie 1,5 metro,
Uodegos auk?tis- 3,6 - 3,8 metro

Rusijos branduolin?s galios sparnuotosios raketos veikimo principas

Branduolini? raket? k?rim? vienu metu vykd? kelios ?alys, o pl?tra prasid?jo dar tolimame septintajame de?imtmetyje. In?inieri? pasi?lytos konstrukcijos skyr?si tik supaprastintai, veikimo princip? galima apib?dinti taip: branduolinis reaktorius ?ildo mi?in?, patenkant? ? specialias talpyklas (?vairios galimyb?s, nuo amoniako iki vandenilio), v?liau i?leid?iant per purk?tukus; auk?tas spaudimas. Ta?iau sparnuotosios raketos versija, apie kuri? kalb?jo Rusijos prezidentas, neatitinka n? vieno anks?iau sukurto dizaino pavyzd?io.

Faktas yra tas, kad, pasak V. Putino, raketa turi beveik neribot? skryd?io diapazon?. ?inoma, to negalima suprasti taip, kad raketa gali skristi met? metus, ta?iau tai galima laikyti tiesioginiu po?ymiu, kad jos skryd?io nuotolis yra daug kart? didesnis nei ?iuolaikini? sparnuot?j? raket?. Antrasis punktas, kurio negalima ignoruoti, taip pat yra susij?s su deklaruojamu neribotu skryd?io nuotoliu ir atitinkamai sparnuotosios raketos j?gos bloko veikimu. Pavyzd?iui, heterogeninio ?iluminio neutroninio reaktoriaus, i?bandyto RD-0410 variklyje, kur? suk?r? Kurchatovas, Keldysh ir Korolevas, bandymo trukm? buvo tik 1 valanda, ir ?iuo atveju negali b?ti neriboto tokio skryd?io nuotolio. branduoline varoma sparnuotoji raketa.

Visa tai leid?ia manyti, kad Rusijos mokslininkai pasi?l? visi?kai nauj?, anks?iau neapgalvot? konstrukcijos koncepcij?, pagal kuri? ?ildymui ir v?lesniam i?metimui i? purk?tuko naudojama med?iaga, kuri turi daug ekonomi?k? vartojimo resurs? dideliais atstumais. Pavyzd?iui, tai gali b?ti visi?kai naujo tipo branduolinis oru kv?puojantis variklis (NARE), kuriame darbin? mas? yra atmosferos oras, kompresoriais pumpuojamas ? darbinius konteinerius, ?ildomas branduoline ?ranga ir i?stumiamas per purk?tukus. .

Taip pat verta pamin?ti, kad Vladimiro Putino paskelbta sparnuotoji raketa su branduoliniu bloku gali skristi aplink aktyvias oro gynybos ir prie?raketin?s gynybos sistem? zonas, taip pat i?laikyti keli? ? taikin? ma?ame ir itin ?emame auk?tyje. Tai ?manoma tik ?rengus raket? reljef? sekan?iomis sistemomis, kurios yra atsparios prie?o elektroninio karo sistem? kuriamiems trukd?iams.

© Oksana Viktorova/Kolia?as/Ridus

Vladimiro Putino pasisakymas Federalin?je Asambl?joje apie branduoliniu varikliu varomos sparnuotosios raketos buvim? Rusijoje suk?l? jaudulio audr? visuomen?je ir ?iniasklaidoje. Tuo pa?iu metu tiek pla?iajai visuomenei, tiek specialistams dar visai neseniai buvo gana ma?ai ?inoma, kas yra toks variklis ir jo panaudojimo galimyb?s.

„Reedus“ band? i?siai?kinti, apie kok? technin? prietais? prezidentas gal?t? kalb?ti ir kuo jis i?skirtinis.

Atsi?velgiant ? tai, kad pristatymas Manie?e buvo skirtas ne technikos specialist? auditorijai, o „pla?iajai“ visuomenei, jo autoriai gal?jo leisti tam tikr? s?vok? pakaital?, sak? Branduolin?s fizikos ir technologijos instituto direktoriaus pavaduotojas Georgijus Tikhomirovas. Nacionalinis branduolini? tyrim? universitetas MEPhI neatmeta.

„Tai, k? sak? ir parod? prezidentas, ekspertai vadina kompaktin?mis elektrin?mis, su kuriomis i? prad?i? buvo eksperimentuojami aviacijos, o v?liau – giluminio kosmoso tyrin?jimai. Tai buvo bandymai i?spr?sti nei?sprend?iam? pakankamo degal? tiekimo problem? skrendant neribotais atstumais. ?ia prasme pateikimas visi?kai teisingas: tokio variklio buvimas u?tikrina energijos tiekim? raketos ar bet kurio kito ?renginio sistemoms neribotam laikui“, – „Reedus“ sak? jis.

Darbas su tokiu varikliu SSRS prad?tas lygiai prie? 60 met?, vadovaujant akademikams M. Keldy?ui, I. Kurchatovui ir S. Korolevui. Tais pa?iais metais pana?us darbas buvo atliktas ir JAV, ta?iau 1965 metais buvo nutrauktas. SSRS darbas t?s?si dar apie de?imtmet?, kol jis taip pat buvo laikomas nereik?mingu. Galb?t tod?l Va?ingtonas nelabai sureagavo, pareik?damas, kad Rusijos raketos pristatymas j? nenustebino.

Rusijoje branduolinio variklio id?ja niekada nemir? - ypa? nuo 2009 m., Praktinis tokios gamyklos k?rimas vyksta. Sprend?iant i? laiko, prezidento paskelbti bandymai puikiai tinka ?iam bendram „Roscosmos“ ir „Rosatom“ projektui – kadangi k?r?jai planavo atlikti variklio lauko bandymus 2018 m. Galb?t d?l politini? prie?as?i? jie ?iek tiek pasist?m?jo ir perk?l? terminus „? kair?“.

„Technologi?kai jis suprojektuotas taip, kad atominis blokas ?ildyt? dujin? au?inimo skyst?. ?ios ?kaitusios dujos arba sukasi turbin?, arba tiesiogiai sukuria srov?s trauk?. Tam tikras gudrumas pristatant raket?, kur? gird?jome, yra tai, kad jos skryd?io nuotolis n?ra begalinis: j? riboja darbinio skys?io – skyst?j? duj?, kurias fizi?kai galima pumpuoti ? raketos bakus, t?ris“, – sako specialistas.

Tuo pa?iu metu kosmin? raketa ir sparnuotoji raketa turi i? esm?s skirtingas skryd?io valdymo schemas, nes turi skirtingas u?duotis. Pirmasis skrenda beor?je erdv?je, jam nereikia manevruoti – u?tenka duoti pradin? impuls?, o tada jis juda apskai?iuota balistine trajektorija.

Kita vertus, sparnuotoji raketa turi nuolat keisti savo trajektorij?, o tam turi tur?ti pakankamai degal?, kad sukurt? impulsus. Ar ?? kur? u?degs atomin? elektrin?, ar tradicin?, ?iuo atveju n?ra svarbu. Svarbu tik ?io kuro tiekimas, – pabr??ia M. Tichomirovas.

„Branduolinio ?renginio prasm? skrendant ? gil?j? kosmos? yra energijos ?altinio buvimas laive, kuris neribot? laik? maitina ?renginio sistemas. ?iuo atveju gali b?ti ne tik branduolinis reaktorius, bet ir radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai. Bet tokios instaliacijos prasm? ant raketos, kurios skrydis truks ne ilgiau kaip kelias de?imtis minu?i?, man dar n?ra iki galo ai?ki“, – prisipa??sta fizikas.

„Manege“ ataskaita pav?luota tik por? savai?i?, palyginti su NASA vasario 15-osios parei?kimu, kad amerikie?iai atnaujina branduolinio raketinio variklio tyrimus, kuri? jie atsisak? prie? pus? am?iaus.

Beje, 2017 met? lapkrit? Kinijos aviacijos ir kosmoso mokslo ir technologij? korporacija (CASC) paskelb?, kad iki 2045 met? Kinijoje bus sukurtas branduoliniu varikliu varomas erdv?laivis. Tod?l ?iandien galime dr?siai teigti, kad prasid?jo pasaulin?s branduolin?s j?gos lenktyn?s.

Skeptikai teigia, kad branduolinio variklio suk?rimas n?ra didel? pa?anga mokslo ir technikos srityje, o tik „garo katilo modernizavimas“, kai vietoj anglies ir malk? kuro vaidmen? atlieka uranas, o vandenilis. darbinis skystis. Ar NRE (branduolinis reaktyvinis variklis) toks bevilti?kas? Pabandykime tai i?siai?kinti.

Pirmosios raketos

Visus ?monijos pasiekimus tyrin?jant artim? ?em?s erdv? galima dr?siai priskirti cheminiams reaktyviniams varikliams. Toki? j?gos agregat? veikimas pagr?stas kuro degimo oksidatoriuje chemin?s reakcijos energijos pavertimu reaktyvin?s srov?s, taigi ir raketos, kinetine energija. Naudojamas kuras – ?ibalas, skystas vandenilis, heptanas (skysta kuro raketiniams varikliams (LPRE)) ir polimerizuotas amonio perchlorato, aliuminio ir gele?ies oksido mi?inys (kietojo kuro raketiniams varikliams (SDRE)).

Visiems ?inoma, kad pirmosios fejerverkams naudojamos raketos pasirod? Kinijoje antrajame am?iuje prie? Krist?. Jie pakilo ? dang? d?l miltelini? duj? energijos. Vokie?i? ginklane?io Konrado Haaso (1556), lenk? generolo Kazimiro Semenovi?iaus (1650), rus? generolo leitenanto Aleksandro Zasjadkos teoriniai tyrimai ?ne?? svar? ind?l? pl?tojant raket? technik?.

Amerikie?i? mokslininkas Robertas Goddardas gavo patent? u? pirmosios skystojo kuro raketos i?radim?. Jo 5 kg svorio ir apie 3 m ilgio aparatas, varomas benzinu ir skystu deguonimi, 1926 m. u?truko 2,5 s. nuskrido 56 metrus.

Siekdamas grei?io

Rimtas eksperimentinis darbas kuriant serijinius cheminius reaktyvinius variklius prasid?jo pra?jusio am?iaus 30-aisiais. Soviet? S?jungoje V. P. Glu?ko ir F. A. Tsanderis pagr?stai laikomi raket? varikli? konstravimo pradininkais. Jiems dalyvaujant buvo sukurti j?gos agregatai RD-107 ir RD-108, kurie u?tikrino SSRS pirmum? kosmoso tyrin?jimuose ir pad?jo pagrind? b?simai Rusijos lyderystei pilotuojamo kosmoso tyrin?jimo srityje.

Modernizuojant skys?io-turbinin? varikl? paai?k?jo, kad teorinis maksimalus reaktyvin?s srov?s greitis negali vir?yti 5 km/s. To gali pakakti tyrin?ti artim? ?em?s erdv?, ta?iau skryd?iai ? kitas planetas, o juo labiau ? ?vaig?des, ?monijai liks tikra svajon?. D?l to jau pra?jusio am?iaus viduryje prad?jo atsirasti alternatyvi? (ne chemini?) raketini? varikli? projektai. Populiariausi ir perspektyviausi buvo ?renginiai, kuriuose naudojama branduolini? reakcij? energija. Pirmieji eksperimentiniai branduolini? kosmini? varikli? (NRE) pavyzd?iai Soviet? S?jungoje ir JAV buvo i?bandyti dar 1970 m. Ta?iau po ?ernobylio katastrofos, spaud?iant visuomenei, darbai ?ioje srityje buvo sustabdyti (SSRS 1988 m., JAV – nuo 1994 m.).

Atomini? elektrini? darbas grind?iamas tais pa?iais principais kaip ir termochemin?s. Vienintelis skirtumas yra tas, kad darbinis skystis ?ildomas naudojant branduolinio kuro skilimo arba susiliejimo energij?. Toki? varikli? energijos vartojimo efektyvumas gerokai lenkia cheminius. Pavyzd?iui, energija, kuri? gali i?skirti 1 kg geriausio kuro (berilio ir deguonies mi?inio), yra 3 x 107 J, o polonio izotop? Po210 ?i vert? yra 5 x 1011 J.

Branduoliniame variklyje i?siskirianti energija gali b?ti naudojama ?vairiais b?dais:

kaitinant darbin? skyst?, i?siskiriant? per purk?tukus, kaip ir tradiciniame skystojo kuro raketiniame variklyje, po pavertimo elektra, jonizuojan?ias ir greitinan?ias darbinio skys?io daleles, sukuriant impuls? tiesiogiai dalijimosi ar sintez?s produktais Net paprastas vanduo gali veikti kaip a darbinis skystis, bet alkoholio naudojimas bus daug efektyvesnis, amoniakas arba skystas vandenilis. Priklausomai nuo kuro agregacijos reaktoriui, branduoliniai raket? varikliai skirstomi ? kiet?j?, skyst?j? ir dujin? faz?. Labiausiai i?vystytas branduolinis varomasis variklis yra su kietosios faz?s dalijimosi reaktoriumi, kaip kur? naudojant kuro strypus (kuro elementus), naudojamus atomin?se elektrin?se. Pirmasis toks variklis, kaip Amerikos Nerva projekto dalis, buvo i?bandytas ant ?em?s 1966 m., veik? apie dvi valandas.

Dizaino elementai

Bet kurio branduolinio kosminio variklio pagrindas yra reaktorius, susidedantis i? ?erdies ir berilio reflektoriaus, ?taisyto maitinimo korpuse. Degiosios med?iagos, da?niausiai urano U238, prisodrinto U235 izotopais, atom? dalijimasis vyksta ?erdyje. Kad branduoli? skilimo procesui b?t? suteikta tam tikr? savybi?, ?ia taip pat yra moderatoriai - ugniai atsparus volframas arba molibdenas. Jei moderatorius yra ?trauktas ? kuro strypus, reaktorius vadinamas homogeniniu, o jei jis yra atskirai, jis vadinamas heterogeniniu. Branduoliniame variklyje taip pat yra darbinio skys?io tiekimo blokas, valdikliai, apsauga nuo ?e??lin?s radiacijos ir antgalis. Konstrukciniai reaktoriaus elementai ir komponentai, patiriantys dideles ?ilumines apkrovas, au?inami darbiniu skys?iu, kuris po to turbopumpu pumpuojamas ? kuro rinkles. ?ia jis ?kaista iki beveik 3000?C. Tekant pro antgal? darbinis skystis sukuria srov?s trauk?.

?prasti reaktoriaus valdikliai yra valdymo strypai ir sukamosios plok?tel?s, pagamintos i? neutronus sugerian?ios med?iagos (boro arba kadmio). Strypai dedami tiesiai ? aktyvi?j? zon? arba specialiose reflektoriaus ni?ose, o sukamieji b?gnai – reaktoriaus periferijoje. Judinant strypus ar sukant b?gnus, kei?iamas skili?j? branduoli? skai?ius per laiko vienet?, reguliuojant reaktoriaus energijos i?siskyrimo lyg?, taigi ir jo ?ilumin? gali?.

Siekiant suma?inti visoms gyvoms b?tyb?ms pavojingos neutron? ir gama spinduliuot?s intensyvum?, energetikos pastate yra dedami pirminiai reaktoriaus apsaugos elementai.

Padid?j?s efektyvumas

Skystosios faz?s branduolinis variklis pagal veikimo princip? ir konstrukcij? yra pana?us ? kietosios faz?s variklius, ta?iau skysta kuro b?sena leid?ia padidinti reakcijos temperat?r?, taigi ir maitinimo bloko trauk?. Taigi, jei cheminiams agregatams (skysto turboreaktyviniams varikliams ir kietojo kuro raketiniams varikliams) did?iausias savitasis impulsas (reaktyvinio srauto i?kv?pimo greitis) yra 5 420 m/s, kietosios faz?s branduoliniams varikliams ir 10 000 m/s yra toli nuo ribos. , tada vidutin? ?io rodiklio reik?m? duj? faz?s branduoliniams varikliams yra 30 000 - 50 000 m/s intervale.

Yra dviej? tip? duj? faz?s branduolini? varikli? projektai:

Atviras ciklas, kurio metu branduolin? reakcija vyksta darbinio skys?io plazmos debesyje, kur? laiko elektromagnetinis laukas ir sugeria vis? susidariusi? ?ilum?. Temperat?ra gali siekti keliasde?imt t?kstan?i? laipsni?. ?iuo atveju aktyvioji sritis yra apsupta kar??iui atsparios med?iagos (pavyzd?iui, kvarco) - branduoline lempa, kuri laisvai perduoda skleid?iam? energij? Antrojo tipo ?renginiuose reakcijos temperat?ra bus apribota lydymosi temperat?ra kolbos med?iagos. Tuo pa?iu ?iek tiek suma?inamas branduolinio kosminio variklio energetinis efektyvumas (specifinis impulsas iki 15 000 m/s), ta?iau padid?ja efektyvumas ir radiacin? sauga.

Praktiniai pasiekimai

Formaliai atomin?s elektrin?s i?rad?ju laikomas amerikie?i? mokslininkas ir fizikas Richardas Feynmanas. 1955 metais Los Alamos tyrim? centre (JAV) buvo prad?tas plataus masto darbas, susij?s su erdv?laivi? branduolini? varikli? k?rimu ir k?rimu pagal Rover program?. Amerikie?i? i?rad?jai pirmenyb? teik? ?renginiams su vienaly?iu branduoliniu reaktoriumi. Pirmasis eksperimentinis „Kiwi-A“ pavyzdys buvo surinktas gamykloje branduolinio centro Albukerke (Naujoji Meksika, JAV) ir i?bandytas 1959 m. Reaktorius buvo pastatytas vertikaliai ant stovo su antgaliu ? vir??. Bandym? metu ? atmosfer? buvo paleistas ?kaitintas panaudoto vandenilio srautas. Ir nors rektorius ma?a galia dirbo tik apie 5 minutes, s?km? ?kv?p? k?r?jus.

Soviet? S?jungoje galing? impuls? tokiems tyrimams dav? „trij? did?i?j? K“ susitikimas, ?vyk?s 1959 m. Atomin?s energetikos institute - atomin?s bombos k?r?jas I. V. Kurchatovas, vyriausiasis Rusijos kosmonautikos teoretikas M.V. Keldysh ir generalinis sovietini? raket? konstruktorius S.P. Queen. Skirtingai nuo amerikieti?ko modelio, sovietinis variklis RD-0410, sukurtas asociacijos Khimavtomatika projektavimo biure (Vorone?as), tur?jo nevienalyt? reaktori?. Ugnies bandymai buvo atlikti poligone netoli Semipalatinsko 1978 m.

Verta pamin?ti, kad buvo sukurta gana daug teorini? projekt?, ta?iau reikalas taip ir nepri?jo prie praktinio ?gyvendinimo. To prie?astys buvo daugyb? med?iag? mokslo problem? ir ?mogi?k?j? bei finansini? i?tekli? tr?kumas.

Pastaba: svarbus praktinis laim?jimas buvo branduolini? l?ktuv? skryd?io bandymai. SSRS perspektyviausias buvo eksperimentinis strateginis bombone?is Tu-95LAL, JAV – B-36.

Projektas „Orion“ arba impulsiniai branduolini? raket? varikliai

Skryd?iams kosmose impulsin? branduolin? varikl? pirm? kart? 1945 metais pasi?l? panaudoti lenk? kilm?s amerikie?i? matematikas Stanislovas Ulamas. Kit? de?imtmet? id?j? pl?tojo ir i?grynino T. Taylor ir F. Dyson. Esm? ta, kad nedideli? branduolini? u?tais? energija, detonuota tam tikru atstumu nuo st?mimo platformos raketos apa?ioje, suteikia jai didel? pagreit?.

1958 metais prad?to projekto „Orion“ metu buvo planuota raket? apr?pinti b?tent tokiu varikliu, galin?iu nugabenti ?mones ? Marso pavir?i? arba Jupiterio orbit?. Laivapriekio skyriuje esan?i? ?gul? nuo destruktyvaus mil?ini?k? pagrei?i? poveikio apsaugot? amortizatorius. Detalaus in?inerinio darbo rezultatas – didelio masto laivo maketo ?ygio bandymai skryd?io stabilumui tirti (vietoj branduolini? u?tais? buvo naudojami ?prasti sprogmenys). D?l dideli? s?naud? projektas buvo u?darytas 1965 m.

Pana?ias id?jas sukurti „sprogstam? orlaiv?“ 1961 m. liep? i?sak? soviet? akademikas A. Sacharovas. Nor?dami paleisti laiv? ? orbit?, mokslininkas pasi?l? naudoti ?prastus skystojo kuro raket? variklius.

Alternatyv?s projektai

Daugyb? projekt? niekada neapsiribojo teoriniais tyrimais. Tarp j? buvo daug originali? ir daug ?adan?i?. Pasitvirtina branduolin?s elektrin?s, paremtos skiliaisiais fragmentais, id?ja. ?io variklio konstrukcijos ypatyb?s ir strukt?ra leid?ia apsieiti visai be darbinio skys?io. Reaktyvinis srautas, u?tikrinantis reikiamas traukos charakteristikas, susidaro i? panaudotos branduolin?s med?iagos. Reaktorius yra pagr?stas besisukan?iais diskais su subkritine branduoline mase (atomo dalijimosi koeficientas ma?esnis u? vienet?). Sukiojant ?erdyje esan?iame disko sektoriuje, pradedama grandinin? reakcija ir p?vantys didel?s energijos atomai nukreipiami ? variklio antgal?, suformuojant reaktyvin? sraut?. I?saugoti nepa?eisti atomai dalyvaus reakcijoje per kitus kuro disko apsisukimus.

Branduolinio variklio projektai laivams, atliekantiems tam tikras u?duotis artimoje ?em?s erdv?je, pagr?sti RTG (radioizotopiniais termoelektriniais generatoriais), yra gana veiksmingi, ta?iau tokie ?renginiai ma?ai ?ada tarpplanetiniams, o tuo labiau tarp?vaig?diniams skryd?iams.

Branduolin?s sintez?s varikliai turi did?iul? potencial?. Jau dabartiniame mokslo ir technologij? vystymosi etape visi?kai ?manomas impulsinis ?renginys, kuriame, kaip ir Oriono projekte, po raketos dugnu bus detonuojami termobranduoliniai u?taisai. Ta?iau daugelis ekspert? mano, kad valdomos branduoli? sintez?s ?gyvendinimas yra artimiausios ateities reikalas.

Branduolini? varikli? privalumai ir tr?kumai

Negin?ijami branduolini? varikli?, kaip erdv?laivi? j?gos agregat?, naudojimo prana?umai yra didelis energijos vartojimo efektyvumas, didelis specifinis impulsas ir geras traukos na?umas (beor?je erdv?je iki t?kstan?io ton?), ?sp?dingi energijos rezervai autonominio veikimo metu. Dabartinis mokslo ir technologij? i?sivystymo lygis leid?ia u?tikrinti palyginam?j? tokio ?renginio kompakti?kum?.

Pagrindinis branduolini? varom?j? varikli? tr?kumas, d?l kurio buvo apribotas projektavimas ir moksliniai tyrimai, yra didelis radiacijos pavojus. Tai ypa? aktualu atliekant ant?eminius gaisro bandymus, d?l kuri? kartu su darbiniu skys?iu ? atmosfer? gali patekti radioaktyviosios dujos, urano junginiai ir jo izotopai bei destruktyvus prasiskverbian?ios spinduliuot?s poveikis. D?l t? pa?i? prie?as?i? nepriimtina paleisti erdv?laiv? su branduoliniu varikliu tiesiai i? ?em?s pavir?iaus.

Dabartis ir ateitis

Rusijos moksl? akademijos akademiko, Keldi?o centro generalinio direktoriaus Anatolijaus Korotejevo patikinimu, artimiausiu metu Rusijoje bus sukurtas i? esm?s naujo tipo branduolinis variklis. Po?i?rio esm? ta, kad kosminio reaktoriaus energija bus nukreipta ne tiesiogiai ?ildyti darbin? skyst? ir formuoti reaktyvin? sraut?, o gaminti elektros energij?. Varomosios j?gos vaidmuo instaliacijoje priskiriamas plazminiam varikliui, kurio savitoji trauka yra 20 kart? didesn? nei ?iandien egzistuojan?i? chemini? reaktyvini? prietais? trauka. Pagrindin? projekto ?mon? yra valstybin?s korporacijos „Rosatom“ padalinys UAB „NIKIET“ (Maskva).

Viso masto prototip? bandymai buvo s?kmingai atlikti dar 2015 m., NPO Mashinostroeniya (Reutov) pagrindu. Atomin?s elektrin?s skryd?io bandym? prad?ios data – ?i? met? lapkritis. Svarbiausi elementai ir sistemos tur?s b?ti i?bandyti, taip pat ir TKS.

Naujasis Rusijos branduolinis variklis veikia u?daru ciklu, kuris visi?kai pa?alina radioaktyvi?j? med?iag? i?metim? ? aplinkin? erdv?. Pagrindini? j?gain?s element? mas?s ir matmen? charakteristikos u?tikrina jos naudojim? su esamomis vietin?mis ne?an?iomis raketomis „Proton“ ir „Angara“.

Branduolinis raketinis variklis – tai raketinis variklis, kurio veikimo principas pagr?stas branduoline reakcija arba radioaktyviuoju skilimu, kurio metu i?siskiria energija, kuri ?ildo darbin? skyst?, kuris gali b?ti reakcijos produktai ar kokia kita med?iaga, pavyzd?iui, vandenilis.

Pa?velkime ? galimybes ir veikimo principus...

Yra keli raket? varikli? tipai, kuriuose naudojamas auk??iau apra?ytas veikimo principas: branduolinis, radioizotopinis, termobranduolinis. Naudojant branduolinius raket? variklius, galima gauti specifini? impuls? vertes, ?ymiai didesnes nei tas, kurias galima pasiekti naudojant cheminius raket? variklius. Didel? specifinio impulso reik?m? paai?kinama dideliu darbinio skys?io nutek?jimo grei?iu – apie 8-50 km/s. Branduolinio variklio traukos j?ga prilygsta chemini? varikli? traukai, tod?l ateityje bus galima visus cheminius variklius pakeisti branduoliniais.

Pagrindin? kli?tis visi?kam pakeitimui yra radioaktyvioji tar?a, kuri? sukelia branduoliniai raket? varikliai.

Jie skirstomi ? du tipus – kiet?j? ir dujin? faz?. Pirmojo tipo varikliuose skilioji med?iaga dedama ? i?vystyto pavir?iaus stryp? mazgus. Tai leid?ia efektyviai ?ildyti dujin? darbin? skyst?, paprastai vandenilis veikia kaip darbinis skystis. I?metimo greit? riboja maksimali darbinio skys?io temperat?ra, kuri, savo ruo?tu, tiesiogiai priklauso nuo did?iausios leistinos konstrukcini? element? temperat?ros, ir ji nevir?ija 3000 K. Dujin?s faz?s branduoliniuose raketiniuose varikliuose skilioji med?iaga yra dujin?s b?senos. Jo i?laikymas darbo zonoje atliekamas veikiant elektromagnetiniam laukui. ?io tipo branduoliniams raketiniams varikliams konstrukciniai elementai n?ra ribojantis veiksnys, tod?l darbinio skys?io i?metimo greitis gali vir?yti 30 km/s. Jie gali b?ti naudojami kaip pirmosios pakopos varikliai, nepaisant skili?j? med?iag? nuot?kio.

70-aisiais XX am?iuje JAV ir Soviet? S?jungoje buvo aktyviai bandomi branduoliniai raket? varikliai, kuri? skiliosios med?iagos yra kietojoje faz?je. Jungtin?se Amerikos Valstijose buvo kuriama programa, skirta sukurti eksperimentin? branduolin? raketin? varikl?, kuris yra NERVA programos dalis.

Amerikie?iai suk?r? grafito reaktori?, au?inam? skystu vandeniliu, kuris buvo ?ildomas, i?garinamas ir i?metamas per raketos antgal?. Grafitas buvo pasirinktas d?l jo atsparumo temperat?rai. Pagal ?? projekt? susidariusio variklio savitasis impulsas tur?jo b?ti dvigubai didesnis nei atitinkamas chemini? varikli?, kuri? trauka 1100 kN, rodiklis. Reaktorius „Nerva“ tur?jo veikti kaip tre?iosios ne?an?iosios raketos „Saturn V“ pakopos dalis, ta?iau d?l M?nulio programos u?darymo ir kit? u?duo?i? tr?kumo ?ios klas?s raketiniams varikliams reaktorius niekada nebuvo i?bandytas prakti?kai.

Dujin?s faz?s branduolinis raketinis variklis ?iuo metu yra teorin?je k?rimo stadijoje. Duj? faz?s branduolinis variklis apima plutonio naudojim?, kurio l?tai judantis duj? srautas yra apsuptas greitesnio au?inimo vandenilio srauto. MIR ir ISS orbitin?se kosmin?se stotyse buvo atlikti eksperimentai, kurie gal?t? paskatinti tolesn? duj? faz?s varikli? pl?tr?.

?iandien galime pasakyti, kad Rusija ?iek tiek „??ald?“ savo mokslinius tyrimus branduolini? varom?j? sistem? srityje. Rusijos mokslinink? darbas labiau orientuotas ? pagrindini? atomini? elektrini? komponent? ir mazg? k?rim? ir tobulinim? bei j? suvienodinim?. Prioritetin? tolesni? ?ios srities tyrim? kryptis yra branduolin?s energijos varom?j? sistem?, galin?i? veikti dviem re?imais, suk?rimas. Pirmasis yra branduolin?s raketos variklio re?imas, o antrasis yra elektros energijos gamybos re?imas, skirtas maitinti erdv?laivyje sumontuot? ?rang?.

Pirmasis etapas yra neigimas

Vokie?i? raketos ekspertas Robertas Schmuckeris V. Putino teiginius laik? visi?kai ne?tikimais. „Ne?sivaizduoju, kad rusai gali sukurti nedidel? skraidant? reaktori?“, – interviu „Deutsche Welle“ sak? ekspertas.

Jie gali, pone ?muckeri. Tik ?sivaizduok.

Pirmasis vietinis palydovas su atomine elektrine („Cosmos-367“) buvo paleistas i? Baikon?ro dar 1970 m. 37 ma?o dyd?io BES-5 Buk reaktoriaus kuro rinkl?s, kuriose yra 30 kg urano, esant 700 ° C temperat?rai pirmin?je grandin?je ir 100 kW ?ilumos i?siskyrimui, suteik? ?renginio elektros gali? 3 kW. Reaktoriaus svoris nesiekia vienos tonos, numatomas veikimo laikas – 120-130 dien?.

Ekspertai i?sakys abejones: ?ios branduolin?s „baterijos“ galia per ma?a... Bet! Pa?i?r?k ? dat?: tai buvo prie? pus? am?iaus.

Ma?as efektyvumas yra termin?s konversijos pasekm?. Naudojant kitas energijos perdavimo formas, rodikliai yra daug auk?tesni, pavyzd?iui, atomini? elektrini? naudingumo vert? siekia 32-38%. ?ia prasme „kosminio“ reaktoriaus ?ilumin? galia yra ypa? svarbi. 100 kW yra rimtas pasi?lymas pergalei.

Verta pamin?ti, kad BES-5 „Buk“ nepriklauso RTG ?eimai. Radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai paver?ia nat?ralaus radioaktyvi?j? element? atom? skilimo energij? ir turi nereik?ming? gali?. Tuo pa?iu metu „Buk“ yra tikras reaktorius su kontroliuojama grandinine reakcija.

Devintojo de?imtme?io pabaigoje pasirod? naujos kartos sovietiniai ma?o dyd?io reaktoriai pasi?ym?jo dar ma?esniais matmenimis ir didesniu energijos i?siskyrimu. Tai buvo unikalus Topazas: palyginti su Buku, urano kiekis reaktoriuje suma??jo tris kartus (iki 11,5 kg). ?ilumin? galia padid?jo 50% ir siek? 150 kW, nepertraukiamo veikimo laikas siek? 11 m?nesi? (tokio tipo reaktorius buvo sumontuotas ?valgybiniame palydove Cosmos-1867).

Branduoliniai kosminiai reaktoriai yra ne?emi?ka mirties forma. Jei kontrol? b?t? prarasta, „krintanti ?vaig?d?“ ne?vykd? nor?, bet gal?jo „laimingiesiems“ atleisti nuod?mes.

1992 m. dvi likusios ma?o dyd?io Topaz serijos reaktori? kopijos buvo parduotos JAV u? 13 mln.

Pagrindinis klausimas: ar tokie ?renginiai turi pakankamai galios, kad b?t? naudojami kaip raket? varikliai? Praleid?iant darbin? skyst? (or?) per kar?t? reaktoriaus ?erd? ir gaunant trauk? prie i??jimo pagal impulso i?saugojimo d?sn?.

Atsakymas: ne. „Buk“ ir „Topazas“ yra kompakti?kos atomin?s elektrin?s. Branduoliniam reaktoriui sukurti reikalingos kitos priemon?s. Ta?iau bendra tendencija matoma plika akimi. Kompakti?kos atomin?s elektrin?s jau seniai kuriamos ir prakti?kai egzistuoja.

Kokios galios atomin? elektrin? turi b?ti naudojama kaip varomasis variklis sparnuotajai raketai, pana?iai ? X-101?

Nerandate darbo? Padauginkite laik? i? galios!
(Universali? patarim? rinkinys.)

Rasti gali? taip pat n?ra sunku. N = F x V.

Oficialiais duomenimis, sparnuotosiose raketose Kha-101, kaip ir Kalibr raket? ?eimoje, yra trumpalaikis turboventiliatoriaus variklis-50, i?vystantis 450 kgf (? 4400 N) trauk?. Sparnosios raketos kreiserinis greitis yra 0,8 M arba 270 m/s. Idealus apskai?iuotas turboreaktyvinio aplinkkelio variklio efektyvumas yra 30%.

?iuo atveju reikalinga sparnuot?j? raket? variklio galia yra tik 25 kartus didesn? u? Topaz serijos reaktoriaus ?ilumin? gali?.

Nepaisant vokie?i? eksperto abejoni?, branduolinio turboreaktyvinio (arba ramjetinio) raketinio variklio suk?rimas yra realus u?davinys, atitinkantis m?s? laik? reikalavimus.

Raketa i? pragaro

„Viskas netik?ta – branduoline varoma sparnuotoji raketa“, – sak? Tarptautinio strategini? studij? instituto Londone vyresnysis bendradarbis Douglasas Barry. „?i id?ja n?ra nauja, apie j? buvo kalbama septintajame de?imtmetyje, ta?iau ji susid?r? su daugybe kli??i?.

Jie ne tik apie tai kalb?jo. Per bandymus 1964 m. Tori-IIC branduolinis reaktyvinis variklis i?vyst? 16 ton? trauk?, o reaktoriaus ?ilumin? galia buvo 513 MW. Imituojant vir?garsin? skryd?, ?renginys per penkias minutes sunaudojo 450 ton? suspausto oro. Reaktorius buvo suprojektuotas taip, kad b?t? labai „kar?tas“ – darbin? temperat?ra aktyvioje zonoje siek? 1600°C. Konstrukcija tur?jo labai siauras leistinas nuokrypas: daugelyje sri?i? leistina temperat?ra buvo tik 150–200 ° C ?emesn? u? temperat?r?, kurioje tirpo ir ?lugo raketos elementai.

Ar ?i? rodikli? pakako branduoliniais reaktyviniais varikliais prakti?kai naudoti kaip varikl?? Atsakymas akivaizdus.

Branduolinis reaktyvinis l?ktuvas i?vyst? didesn? (!) trauk? nei „trij? ma?in?“ ?valgybinio l?ktuvo SR-71 „Black Bird“ turboreaktyvinis variklis.

„Daugiakampis-401“, branduolinio reaktyvinio l?ktuvo bandymai

Eksperimentiniai ?renginiai „Tori-IIA“ ir „-IIC“ yra sparnuotosios raketos SLAM branduolinio variklio prototipai.

Velni?kas i?radimas, galintis, remiantis skai?iavimais, prasiskverbti 160 000 km erdv?s minimaliame auk?tyje 3M grei?iu. ?od?iu, „?ienauja“ visus, kurie sutiko jos li?dn? keli? su sm?gio banga ir 162 dB griaustiniu (mirtina vert? ?mogui).

Kovinio l?ktuvo reaktorius netur?jo jokios biologin?s apsaugos. Po SLAM praskriejimo ply?? aus? b?gneliai atrodyt? nereik?mingi, palyginti su radioaktyviomis emisijomis i? raketos antgalio. Skraidantis monstras paliko daugiau nei kilometro plo?io p?dsak?, kurio radiacijos doz? siek? 200–300 rad. Apskai?iuota, kad per vien? skryd?io valand? SLAM mirtina radiacija u?ter?? 1800 kvadratini? myli?.

Remiantis skai?iavimais, orlaivio ilgis gali siekti 26 metrus. Paleidimo svoris - 27 tonos. Kovin? apkrova buvo termobranduoliniai u?taisai, kurie tur?jo b?ti nuosekliai numesti keliuose sovietiniuose miestuose palei raketos skryd?io mar?rut?. Atlik?s pagrindin? u?duot?, SLAM tur?jo dar kelias dienas suktis ratu vir? SSRS teritorijos, u?ter?damas visk? aplinkui radioaktyviosiomis emisijomis.

Galb?t mirtingiausia i? vis?, k? ?mogus band? sukurti. Laimei, realiai jis nebuvo paleistas.

Projektas, kodiniu pavadinimu „Plutonas“, buvo at?auktas 1964 m. liepos 1 d. Tuo pa?iu metu, pasak vieno i? SLAM k?r?j? J. Craveno, n? viena JAV karin? ir politin? vadovyb? nesigail?jo tokio sprendimo.

„?emai skraidan?ios branduolin?s raketos“ atsisakymo prie?astis buvo tarp?emynini? balistini? raket? k?rimas. Gali padaryti reikiam? ?al? per trumpesn? laik? su nepalyginama rizika patiems kari?kiams. Kaip teisingai pa?ym?jo publikacijos ?urnale „Air&Space“ autoriai: bent jau ICBM nenu?ud? vis?, buvusi? ?alia paleidimo priemon?s.

Vis dar ne?inoma, kas, kur ir kaip planavo i?bandyti velni?. Ir kas b?t? atsakingas, jei SLAM nukrypt? nuo kurso ir skrist? vir? Los And?elo. Vienas i? beproti?k? pasi?lym? si?l? priri?ti raket? prie kabelio ir va?iuoti ratu vir? apleist? valstijos vietovi?. Nevada. Ta?iau i?kart i?kilo kitas klausimas: k? daryti su raketa, kai reaktoriuje i?degs paskutiniai kuro liku?iai? Vieta, kur „nut?ps“ SLAM, nebus priart?ta ?imtme?ius.

Gyvenimas ar mirtis. Galutinis pasirinkimas

Skirtingai nei mistinis ?e?tojo de?imtme?io „Plutonas“, V. Putino ?garsintas modernios branduolin?s raketos projektas si?lo sukurti veiksming? Amerikos prie?raketin?s gynybos sistemos pramu?imo priemon?. Abipusiai u?tikrintas sunaikinimas yra svarbiausias branduolinio atgrasymo kriterijus.

Klasikin?s „branduolin?s triados“ pavertimas velni?ka „pentagrama“ – ?traukiant naujos kartos pristatymo transporto priemones (neriboto nuotolio branduolines sparnuot?sias raketas ir strategines branduolines torpedas „status-6“), kartu su ICBM kovini? galvu?i? modernizavimu ( manevravimas „Avangard“), yra pagr?stas atsakas ? nauj? gr?smi? atsiradim?. Va?ingtono prie?raketin?s gynybos politika Maskvai nepalieka kitos i?eities.

„J?s kuriate savo prie?raketines sistemas. Did?ja prie?raket? nuotolis, did?ja tikslumas, ?ie ginklai tobulinami. Tod?l turime ? tai adekva?iai reaguoti, kad gal?tume ?veikti sistem? ne tik ?iandien, bet ir rytoj, kai tur?si nauj? ginkl?“.

V. Putinas interviu NBC.

I?slaptintos SLAM/Pluto programos eksperiment? detal?s ?tikinamai ?rodo, kad branduolin?s sparnuotosios raketos suk?rimas buvo ?manomas (techni?kai ?manomas) prie? ?e?is de?imtme?ius. ?iuolaikin?s technologijos leid?ia perkelti id?j? ? nauj? technin? lyg?.

Kardas r?dija nuo pa?ad?

Nepaisant daugyb?s akivaizd?i? fakt?, paai?kinan?i? „prezidentinio superginklo“ atsiradimo prie?astis ir i?sklaidan?i? bet kokias abejones d?l toki? sistem? „ne?manymo“ sukurti, Rusijoje, taip pat u?sienyje, vis dar yra daug skeptik?. „Visi i?vardyti ginklai yra tik informacinio karo priemon?. O tada – ?vairiausi? pasi?lym?.

Ko gero, nereik?t? rimtai ?i?r?ti ? tokius karikat?ri?kus „ekspertus“, kaip I. Moisejevas. Kosmoso politikos instituto vadovas (?), internetiniam leidiniui „The Insider“ sak?s: „Negalima ant sparnuotosios raketos ?d?ti branduolinio variklio. O toki? varikli? n?ra“.

Prezident?s parei?kimus bandoma „demaskuoti“ ir rimtesniu analitiniu lygmeniu. Tokie „tyrimai“ i? karto ?gauna populiarum? tarp liberali? pa?i?r? visuomen?s. Skeptikai pateikia tokius argumentus.

Visos skelbiamos sistemos yra susijusios su strateginiais itin slaptais ginklais, kuri? egzistavimo ne?manoma patikrinti ar paneigti. (Pa?iame prane?ime Federalinei Asambl?jai buvo parodyta kompiuterin? grafika ir paleidimo filmuota med?iaga, niekuo nei?siskirianti nuo kit? tip? sparnuot?j? raket? bandym?.) Tuo pa?iu metu niekas nekalba, pavyzd?iui, apie sunkaus atakos drono ar naikintuvo suk?rim?. klas?s karo laivas. Ginklas, kur? netrukus teks ai?kiai pademonstruoti visam pasauliui.

Kai kuri? „prane??j?“ nuomone, labai strateginis, „slaptas“ prane?im? kontekstas gali rodyti j? ne?tik?tin? pob?d?. Na, o jei tai yra pagrindinis gin?as, tai d?l ko gin?ytis su ?iais ?mon?mis?

Yra ir kitas po?i?ris. ?okiruojantys teiginiai apie branduolines raketas ir nepilotuojamus 100 mazg? povandeninius laivus pateikiami akivaizd?i? karinio-pramoninio komplekso problem?, su kuriomis susiduriama ?gyvendinant paprastesnius „tradicini?“ ginkl? projektus, fone. Teiginiai apie raketas, kurios i? karto pranoksta visus esamus ginklus, smarkiai prie?tarauja gerai ?inomai raket? mokslo situacijai. Skeptikai mini masini? gedim? pavyzd? per „Bulava“ paleidim? arba ne?an?iosios raketos „Angara“ k?rim?, kuris u?sit?s? du de?imtme?ius. Sama prad?jo 1995 m.; 2017 met? lapkrit? kalb?damas vicepremjeras D. Rogozinas pa?ad?jo Angaros paleidimus i? Vosto?nyj kosmodromo atnaujinti tik... 2021 m.

Ir, beje, kod?l pagrindin? pra?jusi? met? j?r? sensacija cirkonis liko be d?mesio? Hipergarsin? raketa, galinti sunaikinti visas esamas j?r? m??io koncepcijas.

?inia apie lazerini? sistem? at?jim? ? kariuomen? patrauk? lazerini? sistem? gamintoj? d?mes?. Esami nukreiptos energijos ginklai buvo sukurti remiantis pla?ia civilinei rinkai skirtos auk?t?j? technologij? ?rangos tyrim? ir pl?tros baze. Pavyzd?iui, amerikieti?ka laivo instaliacija AN/SEQ-3 LaWS yra ?e?i? suvirinimo lazeri? „paketas“, kuri? bendra galia yra 33 kW.

Prane?imas apie itin galingo kovinio lazerio suk?rim? kontrastuoja labai silpnos lazeri? pramon?s fone: Rusija n?ra viena did?iausi? lazerin?s ?rangos gamintoj? pasaulyje (Coherent, IPG Photonics ar kin? Han „Laser Technology“). , staiga atsirad? galingi lazeriniai ginklai sukelia nuo?ird? specialist? susidom?jim?.

Klausim? visada daugiau nei atsakym?. Velnias slypi detal?se, ta?iau oficial?s ?altiniai pateikia itin prast? naujausi? ginkl? vaizd?. Da?nai net neai?ku, ar sistema jau paruo?ta priimti, ar jos k?rimas yra tam tikrame etape. Gerai ?inomi precedentai, susij? su toki? ginkl? k?rimu praeityje, rodo, kad ?iuo atveju kylan?ios problemos negali b?ti i?spr?stos spustel?jus pir?tus. Technini? naujovi? gerb?jai susir?pin? d?l vietos pasirinkimo branduolini? raket? paleidimo ?rengini? bandymams. Arba susisiekimo su povandeniniu dronu „Status-6“ b?dai (esmin? problema: radijo ry?ys neveikia po vandeniu, ry?io seans? metu povandeniniai laivai priversti i?kilti ? pavir?i?). B?t? ?domu i?girsti paai?kinim? apie taikymo b?dus: palyginti su tradiciniais ICBM ir SLBM, galin?iais prad?ti ir u?baigti kar? per valand?, „Status-6“ prireiks keli? dien?, kol pasieks JAV pakrant?. Kai ten nieko nebebus!

Paskutinis m??is baig?si.
Ar kas nors liko gyvas?
Atsakant - tik v?jo kaukimas...

Naudojant med?iagas:
?urnalas „Air&Space“ (1990 m. baland?io–gegu??s m?n.)
Tylusis karas, Johnas Cravenas