Un motor de cohete en el que el fluido de trabajo es una sustancia (por ejemplo, hidrógeno) calentada por la energía liberada durante una reacción nuclear o desintegración radiactiva, o directamente los productos de estas reacciones. Distinguir... ... Gran diccionario enciclopédico
Un motor de cohete en el que el fluido de trabajo es una sustancia (por ejemplo, hidrógeno) calentada por la energía liberada durante una reacción nuclear o desintegración radiactiva, o directamente los productos de estas reacciones. Es en… … diccionario enciclopédico
motor de cohete nuclear- branduolinis raketinis variklis statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Raketinis variklis, kuriame reaktyvinė trauka sudaroma vykstant branduolinei arba termobranduolinei reakcijai. Branduoliniams raketiniams varikliams sudaroma kur kas didesnė… … Artilerijos terminų žodynas
- (Nuclear Jet) un motor de cohete en el que se crea empuje debido a la energía liberada durante la desintegración radiactiva o una reacción nuclear. Según el tipo de reacción nuclear que ocurre en el motor nuclear, se distingue un motor de cohete radioisótopo... ...
- Motor cohete (YRD), cuya fuente de energía es el combustible nuclear. En un motor de propulsión nuclear con reactor nuclear. El calor del toro liberado como resultado de una reacción nuclear en cadena se transfiere al fluido de trabajo (por ejemplo, hidrógeno). Núcleo del reactor nuclear... ...
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El motor de cohete nuclear (NRE) es un tipo de motor de cohete que utiliza la energía de fisión o fusión de núcleos para crear un empuje a reacción. En realidad, son reactivos (calentan el fluido de trabajo en un reactor nuclear y liberan gas a través... ... Wikipedia
Un motor a reacción, cuya fuente de energía y fluido de trabajo se encuentra en el propio vehículo. El motor de cohete es el único prácticamente dominado para lanzar una carga útil a la órbita de un satélite terrestre artificial y para su uso en ... ... Wikipedia
- (RD) Un motor a reacción que utiliza para su funcionamiento únicamente sustancias y fuentes de energía disponibles en reserva en un vehículo en movimiento (avión, tierra, submarino). Por lo tanto, a diferencia de los motores a reacción (Ver... ... Gran enciclopedia soviética
Motor de cohete isotópico, un motor de cohete nuclear que utiliza la energía de desintegración de isótopos radiactivos de sustancias químicas. elementos. Esta energía sirve para calentar el fluido de trabajo, o el fluido de trabajo son los propios productos de descomposición, formando... ... Gran Diccionario Politécnico Enciclopédico
Líquido motores de cohetes hizo posible que los humanos viajaran al espacio, a órbitas cercanas a la Tierra. Pero la velocidad de la corriente en chorro en un motor de cohete de propulsión líquida no supera los 4,5 km/s, y para vuelos a otros planetas se necesitan decenas de kilómetros por segundo. Una posible solución es utilizar la energía de las reacciones nucleares.
La creación práctica de motores de cohetes nucleares (NRE) fue realizada únicamente por la URSS y los Estados Unidos. En 1955, Estados Unidos comenzó a implementar el programa Rover para desarrollar un motor de cohete nuclear para naves espaciales. Tres años más tarde, en 1958, la NASA se involucró en el proyecto, que fijó una tarea específica para los barcos con motores de propulsión nuclear: un vuelo a la Luna y Marte. A partir de ese momento, el programa pasó a llamarse NERVA, que significa "motor nuclear para instalación en cohetes".
A mediados de los años 70, en el marco de este programa, se planeó diseñar un motor de cohete nuclear con un empuje de aproximadamente 30 toneladas (en comparación, el empuje típico de los motores de cohetes líquidos de esa época era de aproximadamente 700 toneladas), pero con una velocidad de escape de gases de 8,1 km/s. Sin embargo, en 1973 el programa se cerró debido a un giro de los intereses estadounidenses hacia el transbordador espacial.
En la URSS, el diseño de los primeros motores de propulsión nuclear se llevó a cabo en la segunda mitad de los años 50. Al mismo tiempo, los diseñadores soviéticos, en lugar de crear un modelo a escala real, comenzaron a fabricar partes separadas del sistema de propulsión nuclear. Y luego estos desarrollos se probaron en interacción con un reactor de grafito pulsado (IGR) especialmente desarrollado.
En los años 70 y 80 del siglo pasado, Salyut Design Bureau, Khimavtomatiki Design Bureau y Luch NPO crearon proyectos de motores de propulsión nuclear espacial RD-0411 y RD-0410 con un empuje de 40 y 3,6 toneladas, respectivamente. Durante el proceso de diseño se fabricaron un reactor, un motor frío y un prototipo de banco para pruebas.
En julio de 1961, el académico soviético Andrei Sajarov anunció el proyecto de explosión nuclear en una reunión de destacados científicos nucleares en el Kremlin. El desintegrador tenía motores de cohetes líquidos convencionales para el despegue, pero en el espacio se suponía que debía detonar pequeñas cargas nucleares. Los productos de fisión generados durante la explosión transfirieron su impulso al barco, haciéndolo volar. Sin embargo, el 5 de agosto de 1963 se firmó en Moscú un tratado que prohíbe los ensayos de armas nucleares en la atmósfera, el espacio exterior y bajo el agua. Este fue el motivo del cierre del programa de explosión nuclear.
Es posible que el desarrollo de motores de propulsión nuclear se adelantara a su tiempo. Sin embargo, no fueron demasiado prematuros. Después de todo, la preparación para un vuelo tripulado a otros planetas dura varias décadas y los sistemas de propulsión deben prepararse con anticipación.
Diseño de motor de cohete nuclear.
Un motor de cohete nuclear (NRE) es un motor a reacción en el que la energía generada durante una reacción de desintegración o fusión nuclear calienta el fluido de trabajo (generalmente hidrógeno o amoníaco).
Existen tres tipos de motores de propulsión nuclear según el tipo de combustible del reactor:
- fase sólida;
- fase líquida;
- fase gaseosa.
El más completo es fase sólida opción de motor. La figura muestra un diagrama del motor nuclear más simple con un reactor de combustible nuclear sólido. El fluido de trabajo se encuentra en un tanque externo. Mediante una bomba, se suministra a la cámara del motor. En la cámara, el fluido de trabajo se pulveriza mediante boquillas y entra en contacto con el combustible nuclear que genera el combustible. Cuando se calienta, se expande y sale volando de la cámara a través de la boquilla a gran velocidad.
Fase líquida— el combustible nuclear en el núcleo del reactor de dicho motor se encuentra en forma líquida. Los parámetros de tracción de dichos motores son más altos que los de los motores de fase sólida debido a la mayor temperatura del reactor.
EN fase gaseosa El combustible NRE (por ejemplo, uranio) y el fluido de trabajo se encuentran en estado gaseoso (en forma de plasma) y se mantienen en la zona de trabajo mediante un campo electromagnético. El plasma de uranio calentado a decenas de miles de grados transfiere calor al fluido de trabajo (por ejemplo, hidrógeno), que, a su vez, se calienta a altas temperaturas y forma una corriente en chorro.
Según el tipo de reacción nuclear, se distingue entre un motor de cohete radioisótopo, un motor de cohete termonuclear y un motor nuclear en sí (se utiliza la energía de la fisión nuclear).
Una opción interesante es también un motor de cohete nuclear pulsado: se propone utilizar una carga nuclear como fuente de energía (combustible). Estas instalaciones pueden ser de tipo interno y externo.
Las principales ventajas de los motores de propulsión nuclear son:
- alto impulso específico;
- importantes reservas de energía;
- compacidad del sistema de propulsión;
- la posibilidad de obtener un empuje muy alto: decenas, cientos y miles de toneladas en el vacío.
La principal desventaja es el alto riesgo de radiación del sistema de propulsión:
- flujos de radiación penetrante (radiación gamma, neutrones) durante reacciones nucleares;
- eliminación de compuestos altamente radiactivos de uranio y sus aleaciones;
- salida de gases radiactivos con el fluido de trabajo.
Por tanto, arrancar un motor nuclear es inaceptable para lanzamientos desde la superficie de la Tierra debido al riesgo de contaminación radiactiva.
Ya a finales de esta década podría crearse en Rusia una nave espacial de propulsión nuclear para viajes interplanetarios. Y esto cambiará drásticamente la situación tanto en el espacio cercano a la Tierra como en la propia Tierra.
La central nuclear (CN) estará lista para volar en 2018. Así lo anunció el director del Centro Keldysh, académico Anatoly Koroteev. “Debemos preparar el primer modelo (de una central nuclear de megavatios – nota de Expert Online) para las pruebas de vuelo en 2018. Otra cosa es si volará o no, puede que haya cola, pero debe estar listo para volar”, informó RIA Novosti sobre sus palabras. Lo anterior significa que uno de los proyectos soviético-rusos más ambiciosos en el campo de la exploración espacial está entrando en la fase de implementación práctica inmediata.
La esencia de este proyecto, cuyas raíces se remontan a mediados del siglo pasado, es ésta. Ahora los vuelos al espacio cercano a la Tierra se realizan en cohetes que se mueven debido a la combustión de combustible líquido o sólido en sus motores. Básicamente, se trata del mismo motor que el de un coche. Sólo en un automóvil la gasolina, cuando se quema, empuja los pistones de los cilindros, transfiriendo su energía a través de ellos a las ruedas. Y en un motor de cohete, la quema de queroseno o heptilo empuja directamente el cohete hacia adelante.
Durante el último medio siglo, esta tecnología de cohetes se ha perfeccionado en todo el mundo hasta el más mínimo detalle. Pero los propios científicos espaciales lo admiten. Mejora: sí, es necesaria. Intentar aumentar la carga útil de los cohetes de las 23 toneladas actuales a 100 e incluso 150 toneladas basadas en motores de combustión "mejorados"... sí, hay que intentarlo. Pero este es un callejón sin salida desde un punto de vista evolutivo. " No importa lo duro que trabajen los expertos en motores de cohetes de todo el mundo, efecto máximo, que recibimos se calculará en fracciones de porcentaje. En términos generales, a los motores de cohetes existentes se les ha quitado todo, ya sean combustibles líquidos o sólidos, y los intentos de aumentar el empuje y el impulso específico son simplemente inútiles. Los sistemas de propulsión de energía nuclear proporcionan un aumento múltiple. Usando el ejemplo de un vuelo a Marte, ahora se necesitan de un año y medio a dos años para volar de ida y vuelta, pero será posible volar en dos a cuatro meses. “- el exjefe de la Agencia Espacial Federal Rusa evaluó la situación en un momento Anatoli Perminov.
Por lo tanto, en 2010, el entonces Presidente de Rusia y ahora Primer Ministro Dmitri Medvédev A finales de esta década, se ordenó la creación en nuestro país de un módulo de energía y transporte espacial basado en una central nuclear de megavatios. Para el desarrollo de este proyecto está previsto destinar 17 mil millones de rublos del presupuesto federal, Roscosmos y Rosatom hasta el año 2018. De esta cantidad, 7,2 mil millones se asignaron a la corporación estatal Rosatom para la creación de una planta de reactores (esto lo está haciendo el Instituto de Investigación y Diseño de Ingeniería Energética Dollezhal), 4 mil millones, al Centro Keldysh para la creación de una central nuclear. planta de propulsión. RSC Energia asigna 5,8 mil millones de rublos para crear un módulo de transporte y energía, es decir, un cohete.
Naturalmente, todo este trabajo no se hace en el vacío. De 1970 a 1988, sólo la URSS lanzó al espacio más de tres docenas de satélites espías, equipados con centrales nucleares de baja potencia como Buk y Topaz. Se utilizaron para crear un sistema para todo clima para monitorear objetivos de superficie en todo el Océano Mundial y emitir designaciones de objetivos con transmisión a portadores de armas o puestos de comando: el sistema de designación de objetivos y reconocimiento espacial naval Legend (1978).
La NASA y las empresas estadounidenses que producen naves espaciales y sus vehículos portadores no han podido crear un reactor nuclear que funcione de manera estable en el espacio durante este tiempo, aunque lo intentaron tres veces. Por lo tanto, en 1988, la ONU aprobó una prohibición sobre el uso de naves espaciales con sistemas de propulsión de energía nuclear y se suspendió la producción de satélites del tipo US-A con propulsión nuclear a bordo en la Unión Soviética.
Paralelamente, en los años 60 y 70 del siglo pasado, el Centro Keldysh llevó a cabo un trabajo activo en la creación de un motor de iones (motor de electroplasma), que es el más adecuado para crear un sistema de propulsión de alta potencia que funcione con combustible nuclear. El reactor produce calor, que un generador convierte en electricidad. Con la ayuda de la electricidad, el gas inerte xenón de un motor de este tipo se ioniza primero y luego las partículas cargadas positivamente (iones de xenón positivos) se aceleran en un campo electrostático hasta una velocidad determinada y crean empuje al salir del motor. Éste es el principio de funcionamiento del motor iónico, cuyo prototipo ya se ha creado en el Centro Keldysh.
« En los años 90 del siglo XX, en el Centro Keldysh reanudamos el trabajo en motores de iones. Ahora es necesario crear una nueva cooperación para un proyecto tan poderoso. Ya existe un prototipo de motor de iones en el que se pueden probar soluciones tecnológicas y de diseño básicas. Pero todavía es necesario crear productos estándar. Tenemos una fecha límite: en 2018 el producto debería estar listo para las pruebas de vuelo y en 2015 deberían completarse las pruebas del motor principal. A continuación, pruebas de vida y pruebas de toda la unidad en su conjunto.", señaló el año pasado el jefe del departamento de electrofísica. Centro de Investigación lleva el nombre de M.V. Keldysh, Profesor, Facultad de Aerofísica e Investigación Espacial, MIPT Oleg Gorshkov.
¿Cuál es el beneficio práctico para Rusia de estos acontecimientos? Este beneficio supera con creces los 17 mil millones de rublos que el Estado pretende gastar hasta 2018 en la creación de un vehículo de lanzamiento con una central nuclear a bordo de 1 MW de capacidad. En primer lugar, se trata de una espectacular expansión de las capacidades de nuestro país y de la humanidad en general. Una nave espacial de propulsión nuclear brinda oportunidades reales para que las personas logren cosas en otros planetas. Ahora muchos países tienen barcos de este tipo. También se reanudaron en Estados Unidos en 2003, después de que los estadounidenses recibieran dos muestras de satélites rusos con centrales nucleares.
Sin embargo, a pesar de esto, un miembro de la comisión especial de vuelos tripulados de la NASA Edward Crowley Por ejemplo, cree que un barco para un vuelo internacional a Marte debería tener motores nucleares rusos. " En demanda experiencia rusa en el campo del desarrollo de motores nucleares. Creo que Rusia tiene mucha experiencia tanto en el desarrollo de motores de cohetes como en tecnología nuclear. También tiene una amplia experiencia en la adaptación humana a las condiciones espaciales, ya que los cosmonautas rusos realizaban vuelos muy largos. “”, dijo Crowley a los periodistas la primavera pasada después de una conferencia en la Universidad Estatal de Moscú sobre los planes estadounidenses para la exploración espacial tripulada.
En segundo lugar, estos barcos permiten intensificar drásticamente la actividad en el espacio cercano a la Tierra y proporcionar verdadera oportunidad el inicio de la colonización de la Luna (ya existen proyectos para la construcción de centrales nucleares en el satélite de la Tierra). " Se está considerando el uso de sistemas de propulsión nuclear para grandes sistemas tripulados, más que para pequeñas naves espaciales, que pueden volar en otro tipo de instalaciones utilizando motores de iones o energía eólica solar. Los sistemas de propulsión nuclear con motores de iones se pueden utilizar en un remolcador interorbital reutilizable. Por ejemplo, transportar carga entre órbitas bajas y altas y volar a asteroides. Puedes crear un remolcador lunar reutilizable o enviar una expedición a Marte“, afirma el profesor Oleg Gorshkov. Barcos como estos están cambiando drásticamente la economía de la exploración espacial. Según los cálculos de los especialistas de RSC Energia, un vehículo de lanzamiento de propulsión nuclear reduce a más de la mitad el coste de lanzar una carga útil a la órbita lunar en comparación con los motores de cohetes líquidos.
Tercero, estos son nuevos materiales y tecnologías que se crearán durante la implementación de este proyecto y luego se introducirán en otras industrias: metalurgia, ingeniería mecánica, etc. Es decir, este es uno de esos proyectos revolucionarios que realmente pueden impulsar tanto a la economía rusa como a la mundial.
Cada pocos años algunos
el nuevo teniente coronel descubre Plutón.
Después de eso, llama al laboratorio,
descubrir destino futuro estatorreactor nuclear.
Este es un tema de moda hoy en día, pero me parece que un motor estatorreactor nuclear es mucho más interesante, porque no necesita llevar consigo ningún fluido de trabajo.
Supongo que el mensaje del presidente era sobre él, pero ¿por alguna razón todos empezaron a publicar sobre el YARD hoy?
Déjame reunir todo aquí en un solo lugar. Te diré que aparecen pensamientos interesantes cuando lees un tema. Y preguntas muy incómodas.
Un motor ramjet (motor ramjet; el término inglés es ramjet, de ram - ram) es un motor a reacción que tiene el diseño más simple de la clase de motores a reacción que respiran aire (motores ramjet). Pertenece al tipo de motores a reacción de reacción directa, en los que el empuje se crea únicamente mediante la corriente en chorro que sale de la boquilla. El aumento de presión necesario para el funcionamiento del motor se logra frenando el flujo de aire que viene. El estatorreactor no funciona cuando bajas velocidades En vuelo, especialmente a velocidad cero, se necesita uno u otro acelerador para llevarlo a la potencia operativa.
En la segunda mitad de la década de 1950, durante la Guerra Fría, se desarrollaron diseños de estatorreactores con reactor nuclear en Estados Unidos y la URSS. 
Foto de: Leicht modifiziert aus http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Pluto1955.jpg
La fuente de energía de estos motores ramjet (a diferencia de otros motores ramjet) no es reacción química combustión de combustible, sino el calor generado por un reactor nuclear en la cámara de calentamiento del fluido de trabajo. El aire del dispositivo de entrada en dicho estatorreactor pasa a través del núcleo del reactor, lo enfría y se calienta a sí mismo hasta Temperatura de funcionamiento(aproximadamente 3000 K), y luego sale de la boquilla a una velocidad comparable a los caudales de los motores de cohetes de propulsor líquido químico más avanzados. Posibles destinos aeronave con el siguiente motor:
- vehículo de lanzamiento de crucero intercontinental de carga nuclear;
- aviones aeroespaciales de una sola etapa.
Ambos países crearon reactores nucleares compactos y de bajos recursos que caben en las dimensiones de un gran cohete. En los EE. UU., en el marco de los programas de investigación de estatorreactores nucleares de Plutón y Tory, en 1964 se llevaron a cabo pruebas de fuego en banco del motor estatorreactor nuclear Tory-IIC (modo de máxima potencia 513 MW durante cinco minutos con un empuje de 156 kN). No se llevaron a cabo pruebas de vuelo y el programa se cerró en julio de 1964. Una de las razones del cierre del programa fue la mejora del diseño de los misiles balísticos con motores de cohetes químicos, que garantizaban plenamente la solución de misiones de combate sin el uso de sistemas con motores estatorreactores nucleares relativamente caros.
Ya no es costumbre hablar del segundo en las fuentes rusas...
Se suponía que el proyecto Plutón utilizaría tácticas de vuelo a baja altitud. Esta táctica aseguró el secreto de los radares del sistema de defensa aérea de la URSS.
Para alcanzar la velocidad a la que funcionaría un motor estatorreactor, Plutón tuvo que ser lanzado desde tierra utilizando un paquete de propulsores de cohetes convencionales. El lanzamiento del reactor nuclear comenzó sólo después de que Plutón alcanzó la altitud de crucero y estuvo lo suficientemente alejado de las zonas pobladas. motor nuclear, que ofrece un alcance de acción casi ilimitado, permitió que el cohete volara en círculos sobre el océano mientras esperaba la orden de cambiar a velocidad supersónica hacia un objetivo en la URSS.
Diseño conceptual de SLAM.
Se decidió realizar una prueba estática de un reactor en gran escala destinado a un motor estatorreactor.
Dado que el reactor de Plutón se volvió extremadamente radiactivo después del lanzamiento, fue entregado al sitio de pruebas a través de una línea ferroviaria especialmente construida y totalmente automatizada. En esta línea, el reactor se movió a lo largo de una distancia de aproximadamente dos millas, que separaba el banco de pruebas estático y el enorme edificio de "desmantelamiento". En el edificio, el reactor "caliente" fue desmantelado para su inspección mediante equipos controlados a distancia. Los científicos de Livermore observaron el proceso de prueba mediante un sistema de televisión, que estaba ubicado en un hangar de hojalata lejos del banco de pruebas. Por si acaso, el hangar estaba equipado con un refugio antirradiación con suministro de alimentos y agua para dos semanas.
Sólo para suministrar el hormigón necesario para construir las paredes del edificio de demolición (que tenían entre seis y dos metros y medio de espesor), el gobierno de los Estados Unidos compró una mina entera.
Millones de libras de aire comprimido estaban almacenadas en 40 kilómetros de tuberías de producción de petróleo. Con este aire comprimido se pretendía simular las condiciones en las que se encuentra un motor estatorreactor durante el vuelo a velocidad de crucero.
Para garantizar una alta presión de aire en el sistema, el laboratorio tomó prestados compresores gigantes de la base de submarinos en Groton, Connecticut.
La prueba, durante la cual la unidad funcionó a máxima potencia durante cinco minutos, requirió forzar una tonelada de aire a través de tanques de acero que estaban llenos con más de 14 millones de bolas de acero de 4 cm de diámetro. Estos tanques se calentaron a 730 grados usando elementos calefactores, en los cuales. Se quemó aceite.
Instalado en una plataforma ferroviaria, Tori-2S está listo para realizar pruebas con éxito. mayo de 1964
El 14 de mayo de 1961, los ingenieros y científicos en el hangar desde el que se controlaba el experimento contuvieron la respiración cuando el primer motor estatorreactor nuclear del mundo, montado en una plataforma ferroviaria de color rojo brillante, anunció su nacimiento con un fuerte rugido. Tori-2A fue lanzado sólo durante unos segundos, durante los cuales no desarrolló su potencia nominal. Sin embargo, la prueba se consideró exitosa. Lo más importante fue que el reactor no se encendió, lo que temían mucho algunos representantes del Comité de Energía Atómica. Casi inmediatamente después de las pruebas, Merkle comenzó a trabajar en la creación de un segundo reactor Tory, que se suponía que tendría más potencia con menos peso.
El trabajo en Tori-2B no ha avanzado más allá de la mesa de dibujo. En cambio, los Livermore construyeron inmediatamente el Tory-2C, que rompió el silencio del desierto tres años después de probar el primer reactor. Una semana después, el reactor se puso en marcha de nuevo y funcionó a plena potencia (513 megavatios) durante cinco minutos. Resultó que la radiactividad del escape era significativamente menor de lo esperado. A estas pruebas también asistieron generales del Ejército del Aire y funcionarios del Comité de Energía Atómica.
En ese momento, los clientes del Pentágono que financiaron el proyecto Plutón comenzaron a sentir dudas. Dado que el misil fue lanzado desde territorio estadounidense y sobrevoló el territorio de los aliados estadounidenses a baja altura para evitar ser detectado por los sistemas de defensa aérea soviéticos, algunos estrategas militares se preguntaron si el misil representaría una amenaza para los aliados. Incluso antes de que el misil Plutón lance bombas sobre el enemigo, primero aturdirá, aplastará e incluso irradiará a los aliados. (Se esperaba que Plutón volando sobre nosotros produjera unos 150 decibeles de ruido en tierra. En comparación, el nivel de ruido del cohete que envió a los estadounidenses a la Luna (Saturno V) fue de 200 decibeles a pleno rendimiento.) Por supuesto, desgarrado tímpanos sería menor problema, si estuvieras expuesto a un reactor desnudo volando sobre ti, friéndote como a un pollo con radiación gamma y neutrones.
Tori-2C
Aunque los creadores del cohete argumentaron que Plutón también era inherentemente esquivo, los analistas militares expresaron su desconcierto ante cómo algo tan ruidoso, caliente, grande y radiactivo podría permanecer sin ser detectado durante el tiempo necesario para completar su misión. Al mismo tiempo, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ya había comenzado a desplegar los misiles balísticos Atlas y Titan, que eran capaces de alcanzar objetivos varias horas antes que un reactor volador, y el sistema antimisiles de la URSS, cuyo temor se convirtió en el principal impulso para La creación de Plutón nunca se convirtió en un obstáculo para los misiles balísticos, a pesar de las exitosas intercepciones de las pruebas. Los críticos del proyecto idearon su propia decodificación del acrónimo SLAM (lento, bajo y desordenado), lento, bajo y sucio. Tras el éxito de las pruebas del misil Polaris, la Armada, que inicialmente había expresado interés en utilizar los misiles para su lanzamiento desde submarinos o barcos, también empezó a abandonar el proyecto. Y finalmente, el coste de cada cohete fue de 50 millones de dólares. De repente Plutón se convirtió en una tecnología sin aplicaciones, un arma sin objetivos viables.
Sin embargo, el último clavo en el ataúd de Plutón fue sólo una pregunta. Es tan engañosamente simple que se puede excusar a los habitantes de Livermore por no prestarle atención deliberadamente. “¿Dónde realizar las pruebas de vuelo del reactor? ¿Cómo se puede convencer a la gente de que durante el vuelo el cohete no perderá el control y sobrevolará Los Ángeles o Las Vegas a baja altura?” preguntó el físico del Laboratorio Livermore Jim Hadley, quien trabajó en el proyecto Plutón hasta el final. Actualmente está trabajando en la detección de pruebas nucleares que se están llevando a cabo en otros países para la Unidad Z. Según admitió el propio Hadley, no había garantías de que el misil no se saldría de control y se convertiría en un Chernobyl volador.
Se han propuesto varias soluciones a este problema. Uno sería un lanzamiento de Plutón cerca de la isla Wake, donde el cohete volaría en forma de ocho sobre la parte del océano de los Estados Unidos. Se suponía que los misiles "calientes" se hundirían a una profundidad de 7 kilómetros en el océano. Sin embargo, incluso cuando la Comisión de Energía Atómica persuadió a la gente a pensar en la radiación como una fuente ilimitada de energía, la propuesta de arrojar al océano muchos cohetes contaminados con radiación fue suficiente para detener el trabajo.
El 1 de julio de 1964, siete años y seis meses después del inicio de los trabajos, la Comisión de Energía Atómica y la Fuerza Aérea cerraron el proyecto Plutón.
Cada pocos años, un nuevo teniente coronel de la Fuerza Aérea descubre Plutón, dijo Hadley. Después de esto, llama al laboratorio para averiguar el destino futuro del estatorreactor nuclear. El entusiasmo de los tenientes coroneles desaparece inmediatamente después de que Hadley habla de los problemas con la radiación y las pruebas de vuelo. Nadie llamó a Hadley más de una vez.
Si alguien quiere devolverle la vida a Plutón, podría encontrar algunos reclutas en Livermore. Sin embargo, no serán muchos. Es mejor dejar en el pasado la idea de lo que podría convertirse en un arma increíblemente loca.
Características técnicas del cohete SLAM:
Diámetro - 1500 mm.
Longitud - 20000 mm.
Peso - 20 toneladas.
El alcance es ilimitado (teóricamente).
La velocidad al nivel del mar es Mach 3.
Armamento: 16 bombas termonucleares (cada una con una potencia de 1 megatón).
El motor es un reactor nuclear (potencia 600 megavatios).
Sistema de guiado - inercial + TERCOM.
La temperatura máxima de la piel es de 540 grados centígrados.
El material del fuselaje es acero inoxidable René 41 de alta temperatura.
Espesor del revestimiento - 4 - 10 mm.
Sin embargo, el motor estatorreactor nuclear es prometedor como sistema de propulsión para aviones aeroespaciales de una sola etapa y aviones de transporte pesado intercontinentales de alta velocidad. Esto se ve facilitado por la posibilidad de crear un estatorreactor nuclear capaz de operar a velocidades de vuelo subsónicas y cero en modo de motor de cohete, utilizando reservas de propulsor a bordo. Es decir, por ejemplo, un avión aeroespacial con un estatorreactor nuclear arranca (incluido el despegue), suministra fluido de trabajo a los motores desde los tanques a bordo (o fuera de borda) y, habiendo alcanzado ya velocidades de M = 1, pasa a utilizar aire atmosférico. .
Como dijo el presidente ruso V.V Putin, a principios de 2018, “se produjo un lanzamiento exitoso de un misil de crucero con una central nuclear”. Además, según él, el alcance de dicho misil de crucero es "ilimitado".
Me pregunto en qué región se llevaron a cabo las pruebas y por qué los servicios pertinentes de vigilancia de las pruebas nucleares las criticaron. ¿O la liberación otoñal de rutenio-106 a la atmósfera está relacionada de alguna manera con estas pruebas? Aquellos. ¿A los residentes de Chelyabinsk no solo los rociaron con rutenio, sino que también los frieron?
¿Puedes averiguar dónde cayó este cohete? En pocas palabras, ¿dónde se descompuso el reactor nuclear? ¿En qué campo de entrenamiento? ¿En Nueva Zembla?
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Ahora leamos un poco sobre los motores de cohetes nucleares, aunque esa es una historia completamente diferente.
Un motor de cohete nuclear (NRE) es un tipo de motor de cohete que utiliza la energía de fisión o fusión de núcleos para crear un empuje a reacción. Pueden ser líquidos (calentar un fluido de trabajo líquido en una cámara de calentamiento de un reactor nuclear y liberar gas a través de una boquilla) y explosivos de pulso (explosiones nucleares de baja potencia en el mismo período de tiempo).
Un motor de propulsión nuclear tradicional en su conjunto es una estructura que consta de una cámara de calentamiento con un reactor nuclear como fuente de calor, un sistema de suministro de fluido de trabajo y una boquilla. El fluido de trabajo (generalmente hidrógeno) se suministra desde el tanque al núcleo del reactor, donde, pasando a través de canales calentados por la reacción de desintegración nuclear, se calienta a altas temperaturas y luego se expulsa a través de la boquilla, creando un empuje en chorro. Hay varios diseños de motores de propulsión nuclear: fase sólida, fase líquida y fase gaseosa, correspondientes al estado de agregación del combustible nuclear en el núcleo del reactor: sólido, fundido o gaseoso a alta temperatura (o incluso plasma). 
Este. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1822546
RD-0410 (Índice GRAU - 11B91, también conocido como "Irgit" e "IR-100"): el primer y único motor de cohete nuclear soviético 1947-78. Fue desarrollado en la oficina de diseño Khimavtomatika, Voronezh.
El RD-0410 utilizó un reactor de neutrones térmicos heterogéneo. El diseño incluía 37 conjuntos combustibles, cubiertos con un aislamiento térmico que los separaba del moderador. ProyectoSe preveía que el flujo de hidrógeno pasara primero a través del reflector y el moderador, manteniendo su temperatura a temperatura ambiente, y luego ingresara al núcleo, donde se calentaría a 3100 K. En el stand, el reflector y el moderador se enfriarían con un hidrógeno separado. fluir. El reactor pasó por una serie importante de pruebas, pero nunca se probó durante su funcionamiento completo. Los componentes fuera del reactor estaban completamente agotados.
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Y este es un motor de cohete nuclear estadounidense. Su diagrama estaba en la imagen del título. 
Autor: NASA - Grandes imágenes en la descripción de la NASA, dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6462378
NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) es un programa conjunto de la Comisión de Energía Atómica de EE. UU. y la NASA para crear un motor de cohete nuclear (NRE), que duró hasta 1972.
NERVA demostró que el sistema de propulsión nuclear era viable y adecuado para la exploración espacial y, a finales de 1968, la SNPO confirmó que la modificación más reciente de NERVA, el NRX/XE, cumplía los requisitos para una misión tripulada a Marte. Aunque los motores NERVA se construyeron y probaron en la mayor medida posible y se consideraron listos para su instalación en una nave espacial, la mayoría de los motores estadounidenses programa espacial fue cancelado por la administración Nixon.
NERVA ha sido calificado por la AEC, SNPO y la NASA como un programa de gran éxito que ha cumplido o superado sus objetivos. El objetivo principal del programa era "establecer una base técnica para los sistemas de propulsión de cohetes nucleares que se utilizarán en el diseño y desarrollo de sistemas de propulsión para misiones espaciales". Casi todos los proyectos espaciales que utilizan motores de propulsión nuclear se basan en diseños de NERVA NRX o Pewee.
Las misiones a Marte fueron responsables de la desaparición de NERVA. Miembros del Congreso de ambos partidos politicos Decidió que una misión tripulada a Marte sería un compromiso tácito de Estados Unidos para apoyar la costosa carrera espacial durante décadas. Cada año el programa RIFT se retrasaba y los objetivos de NERVA se volvían más complejos. Después de todo, aunque el motor NERVA tuvo muchas pruebas exitosas y un fuerte apoyo del Congreso, nunca abandonó la Tierra.
En noviembre de 2017, la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China (CASC) publicó una hoja de ruta para el desarrollo del programa espacial de China para el período 2017-2045. Prevé, en particular, la creación de un barco reutilizable propulsado por un motor de cohete nuclear.
MOTOR DE COHETE NUCLEAR (YARDA), motor de cohete nuclear - motor de cohete propulsado por combustible nuclear para cohetes. Dignidad PATIO- en lo alto impulso de empuje específico, inalcanzable para las RD químicas. Esto se debe a la posibilidad de elegir sustancias de bajo peso molecular (principalmente hidrógeno líquido) como fluido de trabajo del motor del cohete y a la alta energía de las reacciones nucleares. PATIO clasificados según el tipo de reacciones que ocurren, el método de uso de la energía liberada, etc.
A principios de los 80. tipo básico PATIO- fase sólida - con un reactor de fisión en fase sólida. En él, la energía térmica de los productos de fisión del combustible nuclear, que se encuentra en estado sólido, se utiliza para convertir el fluido de trabajo original en un gas de alta temperatura, tras cuya expiración se crea un empuje desde la boquilla de chorro. Por analogía con un motor cohete de propulsión líquida, el fluido de trabajo PATIO Se almacena en estado líquido en el tanque del control remoto y se suministra mediante un TNA. El gas para impulsar este último se obtiene calentando el fluido de trabajo principal en el reactor (por ejemplo, en los elementos combustibles generadores de gas). Boquilla, TNA y muchas otras unidades. PATIO son similares a los elementos correspondientes del motor de cohete. Diferencia fundamental PATIO de un motor cohete de propulsión líquida es la presencia de un reactor nuclear en lugar de una cámara de combustión.
Lanzamiento PATIO dura 1-2 minutos y comienza con la puesta en marcha del reactor. Esta operación dura varias decenas de segundos; está limitado en el tiempo por la velocidad del sistema de control del reactor y los gradientes de tensión térmica permisibles de los cambios de temperatura en los elementos estructurales del reactor. Una vez que el reactor se ha calentado, comienza el suministro del fluido de trabajo y se enciende el TNA. En el modo principal, el sistema de control debe mantener la temperatura máxima permitida del fluido de trabajo para obtener el máximo impulso específico. El empuje se modifica, como en un motor de cohete líquido, cambiando el caudal del fluido de trabajo.
Un reactor en funcionamiento es una poderosa fuente de radiación: radiación de neutrones y gamma que, sin tomar medidas especiales, puede provocar un calentamiento inaceptable del fluido de trabajo (en los tanques) y la estructura, fragilización y destrucción de los materiales, falla del aislamiento eléctrico, falla del equipo, carga útil, lesión por radiación multitud astronave(KK). La reducción del flujo de radiación se logra instalando pantallas protectoras contra la radiación (protección) en el reactor, así como entre este y el tanque de fluido de trabajo, hechas de una combinación. varios metales y sus compuestos (plomo, tungsteno, boro, cadmio, hidruro de litio, etc.). Dado que en las pantallas protectoras se genera una importante generación de calor, éstas se enfrían (mediante el fluido de trabajo). La protección junto con el reactor constituye la mayor parte. PATIO. Cuando la tracción disminuye PATIO Desde varios MN hasta varios kN, su peso específico, teniendo en cuenta la protección, aumenta de unidades a decenas de g/N. La nave espacial también debe proporcionar protección biológica a la cabina de la tripulación, que puede combinarse con protección contra la radiación cósmica. Las pantallas protectoras empeoran notablemente las características de masa de una nave espacial (SV).
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1 - turbina de gas; 2 - tubo de salida; 3, 13 - unidades de control de potencia del reactor; 4 - regulador de velocidad de la turbina; 5 - unidad de control de tracción; 6 - sensor de presión de gas a la salida del reactor; 7 - boquilla; 8 - reactor nuclear; 9 - colector de muestreo de gas para el accionamiento de la turbina; 10 - regulador de temperatura del gas para la turbina; 11 - control del reactor; 12 - sensor de temperatura del gas a la salida del reactor; 14 - válvula principal del fluido de trabajo; 15 - bomba; 16 - pantalla protectora contra la radiación; 17 - tanque con fluido de trabajo |
Causas de radiación del reactor inducidas, es decir. radiactividad artificial de la estructura. Conduce a una importante liberación de calor residual en los elementos del reactor después de la parada. PATIO, que puede durar varias horas o días y provocar la fusión de partes del reactor. Por lo tanto en PATIO La activación múltiple prevé el enfriamiento de la estructura del reactor (mediante bombeo continuo o periódico del fluido de trabajo) después de cada ciclo operativo. Para lo especificado PATIO También hay que tener en cuenta la posibilidad de "envenenamiento" del reactor debido a la acumulación en su núcleo de productos de desintegración radiactiva (principalmente xenón), que absorben fuertemente los neutrones térmicos. El contenido de estos productos alcanza su máximo aproximadamente 10 horas después de su apagado PATIO.
aunque trabajando PATIO representa un peligro para el personal operativo; un día después de su apagado, es posible sin ningún medio; protección personal estar varias decenas de minutos a una distancia de 50 m de PATIO e incluso acercarse a él. Los medios de protección más simples le permiten ingresar al área de trabajo. PATIO poco después de las pruebas. Nivel de contaminación de los complejos de lanzamiento y ambiente, aparentemente, si se toman las medidas necesarias, no será un obstáculo insuperable para el uso PATIO en las etapas inferiores del vehículo de lanzamiento. El problema del riesgo de radiación se ve mitigado en gran medida por el hecho de que el hidrógeno es el principal fluido de trabajo. PATIO- prácticamente no se activa en el reactor y, por lo tanto, la corriente en chorro PATIO No es más peligroso que un reactor con motor de cohete líquido.
Desarrollo práctico de la fase sólida. PATIO, iniciado a mediados de los años 50, dio lugar a su creación a finales de los años 60. muestras de banco PATIO con un empuje de varios cientos de kN. Su fluido de trabajo es el hidrógeno, ya que, como en el caso de los motores de propulsor líquido, el valor de impulso específico PATIO inversamente raíz cuadrada del significado peso molecular fluido de trabajo delante de la boquilla de chorro. Como en el motor de cohete líquido, el valor de impulso específico PATIO directamente proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura del fluido de trabajo delante de la boquilla. La energía de las reacciones de fisión permite, en principio, calentar el fluido de trabajo en el reactor a temperaturas mucho más altas que las existentes en las cámaras de combustión de los motores de cohetes de propulsión líquida. En fase solida PATIO sin embargo, es posible obtener una temperatura de solo ~ 3000 K, ya que el calentamiento adicional del fluido de trabajo está limitado por la resistencia de los elementos combustibles, cuya temperatura es 200-300 K mayor que la temperatura del fluido de trabajo ( en un motor cohete de propulsión líquida, la temperatura de la estructura, por el contrario, es mucho más baja que la temperatura del fluido de trabajo). Pero incluso en este caso, el impulso específico PATIO es de ~ 9 km/s, el doble que los mejores motores de cohetes modernos de propulsión líquida.
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Ciclograma de funcionamiento de un motor de propulsión nuclear (T y p son, respectivamente, la temperatura y presión del fluido de trabajo a la salida del reactor): |
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Evolución del impulso teórico específico de un motor cohete de propulsión nuclear para distintos fluidos de trabajo en función de su temperatura de calentamiento (presión en la entrada de la tobera 10 MPa): |
Beneficios de uso PATIO en lugar de motores de cohetes de propulsión líquida, son algo reducidos debido al aumento relativo de la masa de la estructura de la nave espacial, debido a la presencia de un reactor nuclear, protección radiológica y, finalmente, un enorme tanque aislado térmicamente para hidrógeno líquido (el El combustible de oxígeno-hidrógeno de los motores de cohetes de propulsión líquida contiene sólo entre el 14 y el 18 % de este producto). Número de Tsiolkovsky para etapas de cohetes con motores de cohetes de oxígeno-hidrógeno es 7-8, y con el uso PATIO disminuye a 3-5. Sin embargo, use PATIO En lugar de motores de cohetes líquidos en las etapas superiores de los vehículos de lanzamiento, permitiría duplicar la masa de las naves espaciales entregadas a la superficie de la Luna y enviadas a Marte, Júpiter y Saturno. Una expedición a Marte, que resulta muy problemática cuando se utilizan motores de cohetes químicos, se vuelve factible si se equipan las naves espaciales con motores de fase sólida. PATIO. Una nave espacial de este tipo debería tener una masa en órbita cercana a la Tierra de ~1000-1500 toneladas, incluidos varios propulsores. PATIO con un empuje de 0,5-1 MN, un impulso específico de ~ 8200 m/s y un tiempo de funcionamiento de 30-60 minutos, frenado PATIO para lanzar naves espaciales a la órbita de Marte, propulsor PATIO para regresar a la Tierra y una nave espacial expedicionaria marciana con motores de propulsor líquido para aterrizaje y despegue. El vuelo está diseñado para un período de 1,5 a 2 años.
En la etapa de investigación científica y de ingeniería, el problema de crear motor de cohete nuclear en fase gaseosa(con reactor de fisión), en el que se espera obtener un impulso específico de hasta 25 km/s o más. Una nave espacial tripulada con una masa inicial en órbita terrestre baja de 2000 toneladas, equipada con una fase gaseosa. PATIO con un empuje de 250 kN y un impulso específico de 50 km/s, podría volar alrededor de Marte en 2 meses; donde PATIO Debería funcionar durante unas 100 horas. Parece menos prometedor en comparación con la fase gaseosa. motor de cohete nuclear coloidal, ocupando una posición intermedia en sus características entre la fase sólida y la fase gaseosa. PATIO. Límite inferior de empuje mencionado. PATIO limitado, por regla general, a un valor de varios kN. Contra, motor de cohete radioisótopo se refiere a micromotores: en muestras experimentales se obtuvo un empuje máximo de ~ 1 N. Parece problemático. motor de cohete termonuclear. Motores de cohetes nucleares de pulso, que crean empuje debido a explosiones nucleares periódicas, se encuentran en la etapa de desarrollo técnico y de ingeniería. a lo hipotético PATIO algunos tipos incluyen motores de cohetes de fotones Y vela de radioisótopos.
