Kini kujdes që ka shumë letra.

Një model fluturimi i një anije kozmike me një sistem shtytës bërthamor (NPP) është planifikuar të krijohet në Rusi deri në vitin 2025. Puna përkatëse është përfshirë në draftin e Programit Federal të Hapësirës për 2016–2025 (FKP-25), dërguar nga Roscosmos për miratim në ministri.

Sistemet e energjisë bërthamore konsiderohen burimet kryesore premtuese të energjisë në hapësirë kur planifikohen ekspedita ndërplanetare në shkallë të gjerë. Në të ardhmen, termocentrali bërthamor, i cili aktualisht po krijohet nga ndërmarrjet Rosatom, do të jetë në gjendje të sigurojë fuqi megavat në hapësirë.

E gjithë puna për krijimin e një termocentrali bërthamor po ecën në përputhje me afatet e planifikuara. Mund të themi me një shkallë të lartë besimi se puna do të përfundojë në kohë programi i synuar, thotë Andrej Ivanov, menaxher projekti i departamentit të komunikimit të korporatës shtetërore Rosatom.

Mbrapa Kohët e fundit Në kuadër të projektit, janë përfunduar dy faza të rëndësishme: është krijuar një dizajn unik i elementit të karburantit, duke siguruar funksionimin në temperaturat e larta, gradientë të mëdhenj të temperaturës, rrezatim me dozë të lartë. Testet teknologjike të anijes së reaktorit të njësisë së ardhshme të energjisë hapësinore gjithashtu janë përfunduar me sukses. Si pjesë e këtyre testeve, streha iu nënshtrua presionit të tepërt dhe u morën matje 3D në zonat e metalit bazë, saldimit rrethues dhe në zonat e tranzicionit të ngushtuar.

Parimi i funksionimit. Historia e krijimit.

Nuk ka vështirësi thelbësore me një reaktor bërthamor për aplikime hapësinore. Në periudhën nga viti 1962 deri në vitin 1993, vendi ynë grumbulloi një përvojë të pasur në prodhimin e instalimeve të ngjashme. Punë të ngjashme u kryen edhe në SHBA. Që nga fillimi i viteve 1960, në botë janë zhvilluar disa lloje të motorëve shtytëse elektrike: jonike, plazma stacionare, motori i shtresës anodë, motori i plazmës pulsuese, magnetoplazma, magnetoplazmodinamik.

Puna e krijimit motorët bërthamorë për anijet kozmike u kryen në mënyrë aktive në BRSS dhe SHBA në shekullin e kaluar: amerikanët mbyllën projektin në 1994, BRSS - në 1988. Mbyllja e punës u lehtësua kryesisht nga fatkeqësia e Çernobilit, e cila ndikoi negativisht në opinionin publik në lidhje me përdorimin e energjisë bërthamore. Për më tepër, testet e instalimeve bërthamore në hapësirë nuk vazhduan gjithmonë siç ishte planifikuar: në 1978, sateliti sovjetik Kosmos-954 hyri në atmosferë dhe u shpërbë, duke shpërndarë mijëra fragmente radioaktive në një sipërfaqe prej 100 mijë metrash katrorë. km në veriperëndim të Kanadasë. Bashkimi Sovjetik i ka paguar Kanadasë kompensim monetar në shumën prej më shumë se 10 milionë dollarë.

Në maj 1988, dy organizata - Federata e Shkencëtarëve Amerikanë dhe Komiteti i Shkencëtarëve Sovjetikë për Paqe Kundër Kërcënimit Bërthamor - bënë një propozim të përbashkët për të ndaluar përdorimin e energjisë bërthamore në hapësirë. Ky propozim nuk mori asnjë pasojë formale, por që atëherë asnjë vend nuk ka lëshuar anije kozmike me termocentrale bërthamore në bord.

Përparësitë e mëdha të projektit janë karakteristika praktikisht të rëndësishme operacionale - një jetë e gjatë shërbimi (10 vjet funksionim), një interval i rëndësishëm riparimi dhe një kohë e gjatë funksionimi në një ndërprerës.

Në vitin 2010 u formuluan propozimet teknike për projektin. Dizajni filloi këtë vit.

Termocentrali bërthamor përmban tre pajisje kryesore: 1) një instalim reaktor me një lëng pune dhe pajisje ndihmëse (këmbyes nxehtësie-rikuperues dhe turbogjenerator-kompresor); 2) sistemin elektrik shtytës të raketave; 3) frigorifer-emiter.

Reaktor.

Nga pikëpamja fizike, ky është një reaktor kompakt neutron i shpejtë i ftohur me gaz.
Karburanti i përdorur është një përbërës (dioksid ose karbonitrid) i uraniumit, por duke qenë se dizajni duhet të jetë shumë kompakt, uraniumi ka pasurim më të lartë në izotopin 235 sesa në shufrat e karburantit në centralet bërthamore konvencionale (civile), ndoshta mbi 20%. Dhe guaska e tyre është një aliazh monokristalor i metaleve zjarrdurues të bazuar në molibden.

Ky karburant do të duhet të funksionojë në temperatura shumë të larta. Prandaj, ishte e nevojshme të zgjidhni materiale që mund të përmbanin faktorë negativ, në lidhje me temperaturën, dhe në të njëjtën kohë lejojnë karburantin të kryejë funksionin e tij kryesor - të ngroh ftohësin e gazit, me ndihmën e të cilit do të prodhohet energji elektrike.

Frigorifer.

Ftohja e gazit gjatë funksionimit të një instalimi bërthamor është absolutisht e nevojshme. Si të hidhni nxehtësinë në hapësirë kozmike? Mundësia e vetme është ftohja me rrezatim. Sipërfaqja e nxehtë në zbrazëti ftohet, duke lëshuar valë elektromagnetike në një gamë të gjerë, duke përfshirë dritën e dukshme. Veçantia e projektit është përdorimi i një ftohës të veçantë - një përzierje helium-ksenon. Instalimi siguron një efikasitet të lartë.

Motorri.

Parimi i funksionimit të motorit jonik është si më poshtë. Në dhomën e shkarkimit të gazit, krijohet një plazmë e rrallë duke përdorur anoda dhe një bllok katodë të vendosur në një fushë magnetike. Prej tij, jonet e lëngut të punës (ksenoni ose substanca tjetër) "tërhiqen" nga elektroda e emetimit dhe përshpejtohen në hendekun midis tij dhe elektrodës përshpejtuese.

Për zbatimin e planit, u premtuan 17 miliardë rubla midis 2010 dhe 2018. Nga këto fonde, 7,245 miliardë rubla ishin të destinuara për korporatën shtetërore Rosatom për të krijuar vetë reaktorin. 3.955 miliardë të tjera - FSUE "Keldysh Center" për krijimin e një centrali shtytëse të energjisë bërthamore. 5.8 miliardë rubla të tjera do të shkojnë në RSC Energia, ku, brenda të njëjtës kornizë kohore, do të duhet të formohet pamja e punës e të gjithë modulit të transportit dhe energjisë.

Sipas planeve, deri në fund të vitit 2017, do të përgatitet një sistem shtytës i energjisë bërthamore për të përfunduar modulin e transportit dhe energjisë (moduli i transferimit ndërplanetar). Deri në fund të vitit 2018, termocentrali bërthamor do të përgatitet për teste fluturimi. Projekti financohet nga buxheti federal.

Nuk është sekret që puna për krijimin e motorëve të raketave bërthamore filloi në SHBA dhe BRSS në vitet '60 të shekullit të kaluar. Sa larg kanë arritur? Dhe çfarë problemesh keni hasur gjatë rrugës?

Anatoly Koroteev: Në të vërtetë, puna për përdorimin e energjisë bërthamore në hapësirë filloi dhe u krye në mënyrë aktive këtu dhe në SHBA në vitet 1960-70.

Fillimisht, u vendos detyra për të krijuar motorë raketash që, në vend të energjisë kimike të djegies së karburantit dhe oksiduesit, do të përdornin ngrohjen e hidrogjenit në një temperaturë prej rreth 3000 gradë. Por doli që një rrugë e tillë e drejtpërdrejtë ishte ende e paefektshme. Ne marrim shtytje të lartë për një kohë të shkurtër, por në të njëjtën kohë lëshojmë një avion, i cili në rast të funksionimit jonormal të reaktorit mund të rezultojë i kontaminuar radioaktivisht.

U grumbullua pak përvojë, por as ne dhe as amerikanët nuk arritëm të krijonim motorë të besueshëm. Ata funksionuan, por jo shumë, sepse ngrohja e hidrogjenit në 3000 gradë në një reaktor bërthamor është një detyrë serioze. Për më tepër, problemet mjedisore u shfaqën gjatë testeve tokësore të motorëve të tillë, pasi avionët radioaktivë u lëshuan në atmosferë. Nuk është më sekret që një punë e tillë u krye në vendin e provës Semipalatinsk, i përgatitur posaçërisht për testimin bërthamor, i cili mbeti në Kazakistan.

Kjo do të thotë, dy parametra rezultuan të jenë kritikë - temperatura ekstreme dhe emetimet e rrezatimit?

Anatoli Koroteev: Në përgjithësi, po. Për shkak të këtyre dhe disa arsyeve të tjera, puna në vendin tonë dhe në SHBA u ndërpre ose u pezullua - kjo mund të vlerësohet në mënyra të ndryshme. Dhe na dukej e paarsyeshme t'i rifillonim në një mënyrë të tillë, do të thosha, kokë më kokë, për të bërë një motor bërthamor me të gjitha mangësitë e përmendura tashmë. Ne propozuam një qasje krejtësisht të ndryshme. Ai ndryshon nga ai i vjetër në të njëjtën mënyrë që ndryshon një makinë hibride nga ajo e zakonshme. Në një makinë të zakonshme, motori rrotullon rrotat, por në makinat hibride, energjia elektrike prodhohet nga motori dhe kjo energji elektrike rrotullon rrotat. Kjo do të thotë, po krijohet një lloj termocentrali i ndërmjetëm.

Pra, ne propozuam një skemë në të cilën reaktori hapësinor nuk ngroh avionin e nxjerrë prej tij, por gjeneron energji elektrike. Gazi i nxehtë nga reaktori kthen turbinën, turbina kthen gjeneratorin elektrik dhe kompresorin, i cili qarkullon lëngun e punës në një lak të mbyllur. Gjeneratori prodhon energji elektrike për motorin e plazmës me një shtytje specifike 20 herë më të lartë se ajo e analogëve kimikë.

Skema e ndërlikuar. Në thelb, ky është një termocentral mini-bërthamor në hapësirë. Dhe cilat janë avantazhet e tij ndaj një motori bërthamor ramjet?

Anatoli Koroteev: Gjëja kryesore është që avioni që del nga motori i ri nuk do të jetë radioaktiv, pasi një lëng pune krejtësisht i ndryshëm kalon përmes reaktorit, i cili përmbahet në një qark të mbyllur.

Përveç kësaj, me këtë skemë, nuk kemi nevojë të ngrohim hidrogjenin në vlera ndaluese: në reaktor qarkullon një lëng pune inert, i cili nxehet deri në 1500 gradë. Ne po i bëjmë gjërat vërtet të lehta për veten tonë. Dhe si rezultat, ne do të rrisim shtytjen specifike jo me dy herë, por me 20 herë në krahasim me motorët kimikë.

Një gjë tjetër është gjithashtu e rëndësishme: nuk ka nevojë për teste komplekse në shkallë të plotë, të cilat kërkojnë infrastrukturën e ish vendit të provës Semipalatinsk, në veçanti, bazën e stolit të provës që mbetet në qytetin e Kurchatov.

Në rastin tonë, të gjitha testet e nevojshme mund të kryhen në territorin rus, pa u tërhequr në negociata të gjata ndërkombëtare për përdorimin e energjisë bërthamore jashtë kufijve të shtetit.

A po zhvillohet një punë e ngjashme aktualisht në vende të tjera?

Anatoli Koroteev: Kam pasur një takim me nënkryetarin e NASA-s, kemi diskutuar çështjet që kanë të bëjnë me kthimin në punë për energjinë bërthamore në hapësirë, dhe ai tha se amerikanët po tregojnë interes të madh për këtë.

Është shumë e mundur që Kina të përgjigjet me veprime aktive nga ana e saj, ndaj duhet të punojmë shpejt. Dhe jo vetëm për hir të të qenit gjysmë hapi përpara dikujt.

Ne duhet të punojmë shpejt, para së gjithash, në mënyrë që të dukemi të denjë në bashkëpunimin ndërkombëtar në zhvillim, dhe de facto ai po formohet.

Nuk përjashtoj që në të ardhmen e afërt të fillojë një program ndërkombëtar për një termocentral hapësinor bërthamor, i ngjashëm me programin e fuzionit të kontrolluar termonuklear që po zbatohet aktualisht.

Sergeev Alexey, klasa 9 "A", Institucioni arsimor komunal "Shkolla e mesme nr. 84"

Konsulent shkencor: , Zëvendësdrejtor i partneritetit jofitimprurës për aktivitete shkencore dhe inovative "Tomsk Atomic Center"

Drejtues: , mësues i fizikës, Institucioni arsimor komunal “Shkolla e mesme nr. 84” CATO Seversk

Prezantimi

Sistemet shtytëse në bordin e një anije kozmike janë krijuar për të krijuar shtytje ose vrull. Sipas llojit të shtytjes së përdorur, sistemi i shtytjes ndahet në kimik (CHRD) dhe jokimik (NCRD). CRD-të ndahen në motorë me lëndë djegëse të lëngshme (LPRE), motorë raketash me shtytje të ngurtë (motorë me lëndë djegëse të ngurta) dhe motorë raketash të kombinuara (RCR). Nga ana tjetër, sistemet shtytëse jo-kimike ndahen në bërthamore (NRE) dhe elektrike (EP). Shkencëtari i madh Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky një shekull më parë krijoi modelin e parë të një sistemi shtytës që punonte me karburant të ngurtë dhe të lëngshëm. Më pas, në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të, mijëra fluturime u kryen duke përdorur kryesisht motorë shtytës të lëngshëm dhe motorë raketash me lëndë djegëse të ngurta.

Sidoqoftë, aktualisht, për fluturimet në planetë të tjerë, për të mos përmendur yjet, përdorimi i motorëve të raketave me lëndë të lëngshme dhe motorëve të raketave me lëndë të ngurtë po bëhet gjithnjë e më i padobishëm, megjithëse janë zhvilluar shumë motorë raketash. Me shumë mundësi, aftësitë e motorëve të raketave me shtytës të lëngshëm dhe motorëve të raketave me shtytës të ngurtë kanë shteruar plotësisht veten e tyre. Arsyeja këtu është se impulsi specifik i të gjithë shtytësve kimikë është i ulët dhe nuk i kalon 5000 m/s, gjë që kërkon funksionimin afatgjatë të shtytësit për të zhvilluar shpejtësi mjaftueshëm të larta dhe, në përputhje me rrethanat, rezerva të mëdha karburanti ose, siç është zakon. në astronautikë, e nevojshme vlera të mëdha Numri Tsiolkovsky, d.m.th., raporti i masës së një rakete me karburant me masën e një rakete boshe. Kështu, mjeti lëshues Energia, i cili lëshon 100 tonë ngarkesë në orbitë të ulët, ka një masë lëshimi prej rreth 3,000 tonë, gjë që i jep numrit Tsiolkovsky një vlerë brenda 30.

Për një fluturim në Mars, për shembull, numri Tsiolkovsky duhet të jetë edhe më i lartë, duke arritur vlerat nga 30 në 50. Është e lehtë të vlerësohet se me një ngarkesë prej rreth 1000 tonë, dhe është brenda këtyre kufijve që masa minimale e nevojshme për të siguruar gjithçka të nevojshme për ekuipazhin që niset në Mars ndryshon Duke marrë parasysh furnizimin me karburant për fluturimin e kthimit në Tokë, masa fillestare e anijes duhet të jetë së paku 30,000 tonë, që është qartë përtej nivelit të zhvillimit të astronautikës moderne, bazuar në përdorimin e motorëve shtytës të lëngshëm dhe motorëve të raketave me shtytës të ngurtë.

Kështu, në mënyrë që ekuipazhet e drejtuara të arrijnë edhe në planetët më të afërt, është e nevojshme të zhvillohen mjete lëshimi me motorë që funksionojnë mbi parime të tjera përveç shtytjes kimike. Më premtuesit në këtë drejtim janë motorët reaktivë elektrikë (EPE), motorët e raketave termokimike dhe motorët e avionëve bërthamorë (NRE).

1.Konceptet bazë

Një motor rakete është një motor reaktiv që nuk përdor mjedisin (ajrin, ujin) për funksionim. Motorët kimikë të raketave janë më të përdorurit. Llojet e tjera të motorëve të raketave janë duke u zhvilluar dhe testuar - elektrike, bërthamore dhe të tjera. Motorët më të thjeshtë të raketave që funksionojnë me gazra të ngjeshur përdoren gjithashtu gjerësisht në stacionet hapësinore dhe automjetet. Në mënyrë tipike, ata përdorin azot si një lëng pune. /1/

Klasifikimi i sistemeve shtytëse

2. Qëllimi i motorëve të raketave

Sipas qëllimit të tyre, motorët e raketave ndahen në disa lloje kryesore: përshpejtues (nisje), frenim, shtytje, kontroll dhe të tjerë. Motorët e raketave përdoren kryesisht në raketa (prandaj emri). Përveç kësaj, motorët e raketave përdoren ndonjëherë në aviacion. Motorët e raketave janë motorët kryesorë në astronautikë.

Raketat ushtarake (luftarake) zakonisht kanë motorë të fortë shtytës. Kjo për faktin se një motor i tillë furnizohet me karburant në fabrikë dhe nuk kërkon mirëmbajtje për të gjithë ruajtjen dhe jetën e shërbimit të vetë raketës. Motorët me lëndë djegëse të ngurta përdoren shpesh si përforcues për raketat hapësinore. Ato përdoren veçanërisht gjerësisht në këtë kapacitet në SHBA, Francë, Japoni dhe Kinë.

Motorët e raketave të lëngëta kanë karakteristika më të larta të shtytjes sesa motorët e raketave të ngurta. Prandaj, ato përdoren për të lëshuar raketa hapësinore në orbitë rreth Tokës dhe për fluturime ndërplanetare. Lëngjet kryesore shtytëse për raketat janë vajguri, heptani (dimetilhidrazina) dhe hidrogjeni i lëngshëm. Për lloje të tilla të karburantit, kërkohet një oksidues (oksigjen). Acidi nitrik dhe oksigjeni i lëngshëm përdoren si oksidues në motorë të tillë. Acidi nitrik është inferior ndaj oksigjenit të lëngshëm vetitë oksiduese, por nuk kërkon mirëmbajtje të veçantë regjimi i temperaturës gjatë ruajtjes, furnizimit me karburant dhe përdorimit të raketave

Motorët për fluturimet hapësinore ndryshojnë nga ato në Tokë në atë që duhet të prodhojnë sa më shumë fuqi të jetë e mundur me masën dhe vëllimin më të vogël të mundshëm. Për më tepër, ato u nënshtrohen kërkesave të tilla si efikasiteti dhe besueshmëria jashtëzakonisht e lartë, dhe koha e konsiderueshme e funksionimit. Në bazë të llojit të energjisë së përdorur, sistemet shtytëse të anijeve kozmike ndahen në katër lloje: termokimike, bërthamore, elektrike, me vela diellore. Secili nga llojet e listuara ka avantazhet dhe disavantazhet e veta dhe mund të përdoret në kushte të caktuara.

Aktualisht, anijet kozmike, stacionet orbitale dhe satelitët e Tokës pa pilot lëshohen në hapësirë me raketa të pajisura me motorë të fuqishëm termokimikë. Ka edhe motorë miniaturë me shtytje të ulët. Kjo është një kopje më e vogël e motorëve të fuqishëm. Disa prej tyre mund të futen në pëllëmbën e dorës. Forca e shtytjes së motorëve të tillë është shumë e vogël, por mjafton për të kontrolluar pozicionin e anijes në hapësirë.

3.Motorët e raketave termokimike.

Dihet se në një motor me djegie të brendshme, furra e një kazani me avull - kudo që ndodh djegia, më së shumti Pjesëmarrja aktive pranon oksigjenin atmosferik. Nuk ka ajër në hapësirën e jashtme, dhe që motorët e raketave të funksionojnë në hapësirën e jashtme, është e nevojshme të keni dy përbërës - karburant dhe oksidues.

Motorët e raketave termokimikë të lëngët përdorin alkool, vajguri, benzinë, anilinë, hidrazinë, dimetilhidrazinë dhe hidrogjen të lëngshëm si lëndë djegëse. Oksigjeni i lëngshëm, peroksidi i hidrogjenit dhe acidi nitrik përdoren si agjent oksidues. Ndoshta në të ardhmen fluori i lëngshëm do të përdoret si një agjent oksidues kur të shpiken metodat për ruajtjen dhe përdorimin e një kimikati të tillë aktiv.

Karburanti dhe oksiduesi për motorët me avion të lëngshëm ruhen veçmas në rezervuarë të veçantë dhe furnizohen në dhomën e djegies duke përdorur pompa. Kur ato kombinohen në dhomën e djegies, temperaturat arrijnë 3000 – 4500 °C.

Produktet e djegies, duke u zgjeruar, fitojnë shpejtësi nga 2500 në 4500 m/s. Duke u larguar nga trupi i motorit, ato krijojnë shtytje jet. Në të njëjtën kohë, sa më e madhe të jetë masa dhe shpejtësia e rrjedhës së gazit, aq më i madh është shtytja e motorit.

Shtytja specifike e motorëve zakonisht vlerësohet nga sasia e shtytjes së krijuar për njësinë e masës së karburantit të djegur në një sekondë. Kjo sasi quhet impuls specifik i një motori rakete dhe matet në sekonda (kg shtytje / kg karburant i djegur për sekondë). Motorët më të mirë të raketave me lëndë djegëse të ngurtë kanë një impuls specifik deri në 190 s, domethënë, 1 kg karburant që digjet në një sekondë krijon një shtytje prej 190 kg. Një motor rakete hidrogjen-oksigjen ka një impuls specifik prej 350 s. Teorikisht, një motor hidrogjen-fluor mund të zhvillojë një impuls specifik prej më shumë se 400 s.

Qarku i motorit të lëngshëm të raketave të përdorura zakonisht funksionon si më poshtë. Gazi i kompresuar krijon presionin e nevojshëm në rezervuarët me lëndë djegëse kriogjenike për të parandaluar shfaqjen e flluskave të gazit në tubacione. Pompat furnizojnë me karburant motorët e raketave. Karburanti injektohet në dhomën e djegies përmes një numri të madh injektorësh. Një oksidues gjithashtu injektohet në dhomën e djegies përmes grykave.

Në çdo makinë, kur karburanti digjet, formohen flukse të mëdha nxehtësie që ngrohin muret e motorit. Nëse nuk i ftohni muret e dhomës, ajo do të digjet shpejt, pavarësisht nga çfarë materiali është bërë. Një motor reaktiv i lëngshëm zakonisht ftohet nga një nga komponentët e karburantit. Për këtë qëllim, dhoma është bërë nga dy mure. Komponenti i ftohtë i karburantit rrjedh në hendekun midis mureve.

Alumini" href="/text/category/alyuminij/" rel="bookmark">alumini, etj. Veçanërisht si një aditiv i lëndëve djegëse konvencionale, si hidrogjen-oksigjen. "Përbërje treshe" të tilla mund të ofrojnë shpejtësinë më të lartë të mundshme për kimikatet rraskapitja e karburanteve - deri në 5 km/s Por ky është praktikisht kufiri i burimeve të kimisë e njerëzimit u krijua një motor rakete termokimik që përdor lëndë djegëse të ngurtë - për shembull, barut special - ndodhet direkt në dhomën e djegies me një grykë avion të mbushur me lëndë djegëse të ngurtë - kjo është e gjithë mënyra e djegies së lëndës djegëse varet nga qëllimi i motorit të raketave me lëndë djegëse të ngurtë (punët e lëshimit, mbajtjes ose të kombinuar) karakterizohen nga prania e motorëve të lëshimit dhe shtytësit raketa për të lënë lëshuesin dhe për përshpejtimin fillestar të saj. Motori i raketës me shtytës të ngurtë mbështetës është projektuar për të mbajtur një shpejtësi konstante fluturimi të raketës në pjesën kryesore (lëvizëse) të shtegut të fluturimit. Dallimet midis tyre qëndrojnë kryesisht në hartimin e dhomës së djegies dhe profilin e sipërfaqes së djegies së ngarkesës së karburantit, të cilat përcaktojnë shkallën e djegies së karburantit nga e cila varen koha e funksionimit dhe shtytja e motorit. Ndryshe nga raketa të tilla, mjetet e lëshimit në hapësirë për lëshimin e satelitëve të Tokës, stacioneve orbitale dhe anijeve kozmike, si dhe stacionet ndërplanetare funksionojnë vetëm në modalitetin e lëshimit nga lëshimi i raketës derisa objekti të lëshohet në orbitë rreth Tokës ose në një trajektore ndërplanetare. Në përgjithësi, motorët e raketave me lëndë djegëse të ngurta nuk kanë shumë përparësi ndaj motorëve me lëndë djegëse të lëngshme: ato janë të lehta për t'u prodhuar, mund të ruhen për një kohë të gjatë, janë gjithmonë të gatshëm për veprim dhe janë relativisht rezistent ndaj shpërthimit. Por për sa i përket shtytjes specifike, motorët me karburant të ngurtë janë 10-30% inferiorë ndaj motorëve të lëngshëm.

4. Motorët elektrikë të raketave

Pothuajse të gjithë motorët e raketave të diskutuar më sipër zhvillojnë një shtytje të madhe dhe janë projektuar për të nisur anijen kozmike në orbitë rreth Tokës dhe për t'i përshpejtuar ato në shpejtësi kozmike për fluturimet ndërplanetare. Një çështje krejtësisht e ndryshme janë sistemet shtytëse për anijet kozmike të nisura tashmë në orbitë ose në një trajektore ndërplanetare. Këtu, si rregull, ne kemi nevojë për motorë me fuqi të ulët (disa kilovat ose edhe vat) të aftë për të funksionuar për qindra e mijëra orë dhe për t'u ndezur dhe fikur në mënyrë të përsëritur. Ato ju lejojnë të mbani fluturimin në orbitë ose përgjatë një trajektoreje të caktuar, duke kompensuar rezistencën e krijuar të fluturimit shtresat e sipërme atmosfera dhe era diellore. Në motorët e raketave elektrike, lëngu i punës përshpejtohet në një shpejtësi të caktuar duke e ngrohur atë me energji elektrike. Energjia elektrike vjen nga panelet diellore ose nga një central bërthamor. Metodat për ngrohjen e lëngut të punës janë të ndryshme, por në realitet përdoret kryesisht harku elektrik. Ka provuar të jetë shumë i besueshëm dhe mund të përballojë një numër të madh fillimesh. Hidrogjeni përdoret si lëng pune në motorët me hark elektrik. Duke përdorur një hark elektrik, hidrogjeni nxehet në një temperaturë shumë të lartë dhe kthehet në plazmë - një përzierje elektrike neutrale e joneve pozitive dhe elektroneve. Shpejtësia e daljes së plazmës nga motori arrin 20 km/s. Kur shkencëtarët të zgjidhin problemin e izolimit magnetik të plazmës nga muret e dhomës së motorit, atëherë do të jetë e mundur të rritet ndjeshëm temperatura e plazmës dhe të rritet shpejtësia e shkarkimit në 100 km/s. Motori i parë elektrik i raketave u zhvillua në Bashkimin Sovjetik në vite. nën drejtimin (më vonë ai u bë krijuesi i motorëve për raketat hapësinore sovjetike dhe një akademik) në Laboratorin e famshëm Gas Dinamics (GDL)./10/

5.Llojet e tjera të motorëve

Ekzistojnë gjithashtu modele më ekzotike për motorët e raketave bërthamore, në të cilat materiali i zbërthyeshëm është në gjendje të lëngshme, të gaztë apo edhe plazma, por zbatimi i modeleve të tilla në nivelin aktual të teknologjisë dhe teknologjisë është jorealiste. Projektet e mëposhtme të motorëve të raketave ekzistojnë, ende në fazën teorike ose laboratorike:

Motorët e raketave bërthamore me puls që përdorin energjinë e shpërthimeve të ngarkesave të vogla bërthamore;

Motorët e raketave termonukleare, të cilët mund të përdorin një izotop hidrogjeni si lëndë djegëse. Produktiviteti energjetik i hidrogjenit në një reaksion të tillë është 6.8 * 1011 KJ/kg, domethënë afërsisht dy renditje të madhësisë më të larta se produktiviteti i reaksioneve të ndarjes bërthamore;

Motorët me vela diellore - të cilët përdorin presionin e dritës së diellit (era diellore), ekzistenca e të cilave u vërtetua në mënyrë empirike nga një fizikan rus në vitin 1899. Sipas llogaritjeve, shkencëtarët kanë vërtetuar se një pajisje me peshë 1 ton, e pajisur me një vela me diametër 500 m, mund të fluturojë nga Toka në Mars në rreth 300 ditë. Megjithatë, efikasiteti i një vela diellore zvogëlohet me shpejtësi me largësinë nga Dielli.

6.Motorët e raketave bërthamore

Një nga disavantazhet kryesore të motorëve të raketave me karburant të lëngshëm lidhet me shpejtësi të kufizuar rrjedhje e gazrave. Në motorët e raketave bërthamore, duket e mundur të përdoret energjia kolosale e çliruar gjatë dekompozimit të "karburantit" bërthamor për të ngrohur substancën e punës. Parimi i funksionimit të motorëve të raketave bërthamore pothuajse nuk ndryshon nga parimi i funksionimit të motorëve termokimikë. Dallimi është se lëngu i punës nxehet jo për shkak të energjisë së tij kimike, por për shkak të energjisë "të jashtme" të lëshuar gjatë një reaksioni intranuklear. Lëngu i punës kalon nëpër një reaktor bërthamor, në të cilin ndodh reaksioni i ndarjes së bërthamave atomike (për shembull, uraniumit) dhe nxehet. Motorët e raketave bërthamore eliminojnë nevojën për një oksidues dhe për këtë arsye mund të përdoret vetëm një lëng. Si një lëng pune, këshillohet përdorimi i substancave që lejojnë motorin të zhvillojë forcë më të madhe tërheqëse. Kjo gjendje plotësohet më së shumti nga hidrogjeni, i ndjekur nga amoniaku, hidrazina dhe uji. Proceset në të cilat çlirohet energjia bërthamore ndahen në transformime radioaktive, reaksione të ndarjes së bërthamave të rënda dhe reaksione të shkrirjes së bërthamave të lehta. Transformimet e radioizotopeve realizohen në të ashtuquajturat burime të energjisë izotopike. Energjia e masës specifike (energjia që mund të lëshojë një substancë me peshë 1 kg) e izotopeve radioaktive artificiale është dukshëm më e lartë se ajo e lëndëve djegëse kimike. Kështu, për 210Po është e barabartë me 5*10 8 KJ/kg, ndërsa për lëndën djegëse kimike më efikase në energji (berilium me oksigjen) kjo vlerë nuk i kalon 3*10 4 KJ/kg. Fatkeqësisht, nuk është ende racionale përdorimi i motorëve të tillë në mjetet e lëshimit në hapësirë. Arsyeja për këtë është kostoja e lartë e substancës izotopike dhe vështirësitë operative. Në fund të fundit, izotopi lëshon vazhdimisht energji, edhe kur transportohet në një enë të veçantë dhe kur raketa është e parkuar në vendin e lëshimit. Reaktorët bërthamorë përdorin karburant më efikas në energji. Kështu, energjia e masës specifike prej 235U (izotopi i zbërthyeshëm i uraniumit) është i barabartë me 6.75 * 10 9 KJ/kg, domethënë afërsisht një renditje madhësie më e lartë se ajo e izotopit 210Po. Këta motorë mund të "ndizen" dhe "fiken" karburanti bërthamor (233U, 235U, 238U, 239Pu) është shumë më i lirë se karburanti me izotop. Në motorë të tillë, jo vetëm uji mund të përdoret si lëng pune, por edhe substanca më efikase të punës - alkool, amoniak, hidrogjen të lëngshëm. Shtytja specifike e një motori me hidrogjen të lëngshëm është 900 s. Në modelin më të thjeshtë të një motori rakete bërthamore me një reaktor që funksionon me karburant të ngurtë bërthamor, lëngu i punës vendoset në një rezervuar. Pompa e furnizon atë në dhomën e motorit. I spërkatur duke përdorur grykë, lëngu i punës bie në kontakt me karburantin bërthamor që gjeneron karburant, nxehet, zgjerohet dhe hidhet jashtë me shpejtësi të madhe përmes grykës. Karburanti nuklear është superior në rezervat e energjisë ndaj çdo lloj karburanti tjetër. Atëherë lind një pyetje logjike: pse instalimet që përdorin këtë lëndë djegëse kanë ende një shtytje specifike relativisht të ulët dhe masë e madhe? Fakti është se shtytja specifike e një motori rakete bërthamore me fazë të ngurtë është i kufizuar nga temperatura e materialit të zbërthyeshëm, dhe termocentrali gjatë funksionimit lëshon rrezatim të fortë jonizues, i cili ka një efekt të dëmshëm mbi organizmat e gjallë. Mbrojtja biologjike kundër një rrezatimi të tillë është shumë e rëndësishme dhe nuk është e zbatueshme në anijen kozmike. Zhvillimet praktike Motorët e raketave bërthamore që përdorin lëndë djegëse të ngurtë bërthamore filluan në mesin e viteve 50 të shekullit të 20-të në Bashkimin Sovjetik dhe në SHBA, pothuajse njëkohësisht me ndërtimin e termocentraleve të parë bërthamorë. Puna u krye në një atmosferë të fshehtësisë së shtuar, por dihet se aplikim real në astronautikë, motorë të tillë raketash ende nuk janë përdorur. Gjithçka deri më tani ka qenë e kufizuar në përdorimin e burimeve izotopike të energjisë elektrike me fuqi relativisht të ulët në satelitët artificialë të Tokës pa pilot, anijet kozmike ndërplanetare dhe "rover hënor" sovjetik të famshëm.

7. Motorët reaktiv bërthamorë, parimet e funksionimit, metodat e marrjes së impulsit në një motor shtytës bërthamor.

Motorët e raketave bërthamore e kanë marrë emrin e tyre për faktin se krijojnë shtytje përmes përdorimit të energjisë bërthamore, domethënë energjisë që çlirohet si rezultat i reaksioneve bërthamore. Në një kuptim të përgjithshëm, këto reagime nënkuptojnë çdo ndryshim në gjendjen energjetike të bërthamave atomike, si dhe shndërrimet e disa bërthamave në të tjera, të shoqëruara me një ristrukturim të strukturës së bërthamave ose një ndryshim në numrin e grimcave elementare që përmbahen në to - nukleonet. Për më tepër, reaksionet bërthamore, siç dihet, mund të ndodhin ose spontanisht (d.m.th. spontanisht) ose të shkaktohen artificialisht, për shembull, kur disa bërthama bombardohen nga të tjerët (ose grimca elementare). Reaksionet e ndarjes dhe shkrirjes bërthamore tejkalojnë madhësinë e energjisë reaksionet kimike respektivisht miliona dhe dhjetëra miliona herë. Kjo shpjegohet me faktin se energjia e lidhjes kimike të atomeve në molekula është shumë herë më e vogël se energjia e lidhjes bërthamore të nukleoneve në bërthamë. Energjia bërthamore në motorët e raketave mund të përdoret në dy mënyra:

1. Energjia e lëshuar përdoret për të ngrohur lëngun e punës, i cili më pas zgjerohet në grykë, ashtu si në një motor rakete konvencionale.

2. Energjia bërthamore shndërrohet në energji elektrike dhe më pas përdoret për të jonizuar dhe përshpejtuar grimcat e lëngut të punës.

3. Së fundi, impulsi krijohet nga vetë produktet e ndarjes, të formuara gjatë procesit (për shembull, metalet zjarrduruese - tungsten, molibden) përdoren për t'i dhënë veti të veçanta substancave të zbërthyeshme.

Elementet e karburantit të një reaktori të fazës së ngurtë përshkohen me kanale përmes të cilave rrjedh lëngu i punës i motorit shtytës bërthamor, duke u ngrohur gradualisht. Kanalet kanë një diametër prej rreth 1-3 mm, dhe sipërfaqja e tyre totale është 20-30% e seksionit kryq të zonës aktive. Bërthama pezullohet nga një rrjet i posaçëm brenda enës së energjisë në mënyrë që të mund të zgjerohet kur reaktori nxehet (përndryshe do të shembet për shkak të streseve termike).

Bërthama përjeton ngarkesa të larta mekanike të shoqëruara me rënie të konsiderueshme të presionit hidraulik (deri në disa dhjetëra atmosfera) nga lëngu i punës që rrjedh, streset termike dhe dridhjet. Rritja e madhësisë së zonës aktive kur reaktori nxehet arrin disa centimetra. Zona aktive dhe reflektori vendosen brenda një strehimi të qëndrueshëm të energjisë që thith presionin e lëngut të punës dhe shtytjen e krijuar nga hunda e avionit. Kutia është e mbyllur me një kapak të qëndrueshëm. Ai përmban mekanizma pneumatikë, susta ose elektrike për drejtimin e organeve rregullatore, pikat e lidhjes për motorin e shtytjes bërthamore me anijen kozmike dhe fllanxha për lidhjen e motorit shtytës bërthamor me tubacionet e furnizimit të lëngut të punës. Një njësi turbopompe mund të vendoset gjithashtu në kapakë.

8 - Grykë,

9 - Grykë zgjeruese e hundës,

10 - Përzgjedhja e substancës punuese për turbinën,

11 - Trupat e Energjisë,

12 - Daulle e kontrollit,

13 - Shkarkimi i turbinës (përdoret për të kontrolluar qëndrimin dhe për të rritur shtytjen),

14 - Unazë lëvizëse për bateritë e kontrollit)

Në fillim të vitit 1957, u përcaktua drejtimi përfundimtar i punës në Laboratorin Los Alamos dhe u mor vendimi për të ndërtuar një reaktor bërthamor grafiti me karburant uraniumi të shpërndarë në grafit. Reaktori Kiwi-A, i krijuar në këtë drejtim, u testua në 1959 më 1 korrik.

Motori amerikan reaktiv bërthamor i fazës së ngurtë XE Prime në një stol provë (1968)

Përveç ndërtimit të reaktorit, Laboratori i Los Alamos ishte në lëvizje të plotë në ndërtimin e një vendi të posaçëm testimi në Nevada, dhe gjithashtu kreu një numër urdhrash të posaçëm nga Forca Ajrore e SHBA në zona të lidhura (zhvillimi i individit njësitë TURE). Në emër të Laboratorit Los Alamos, të gjitha porositë speciale për prodhimin e komponentëve individualë u kryen nga kompanitë e mëposhtme: Aerojet General, divizioni Rocketdyne i Aviacionit të Amerikës së Veriut. Në verën e vitit 1958, i gjithë kontrolli i programit Rover u transferua nga Forcat Ajrore të Shteteve të Bashkuara tek Administrata Kombëtare e Aeronautikës dhe Hapësirës (NASA) e sapoorganizuar. Si rezultat i një marrëveshjeje të veçantë midis AEC dhe NASA në mesin e verës së vitit 1960, u formua Zyra Hapësinore e Propulsionit Bërthamor nën udhëheqjen e G. Finger, e cila më pas drejtoi programin Rover.

Rezultatet e marra nga gjashtë "prova të nxehta" të motorëve të avionëve bërthamorë ishin shumë inkurajuese dhe në fillim të vitit 1961 u përgatit një raport mbi testimin e fluturimit të reaktorit (RJFT). Më pas, në mesin e vitit 1961, u nis projekti Nerva (përdorimi i një motori bërthamor për raketat hapësinore). Aerojet General u zgjodh si kontraktor i përgjithshëm dhe Westinghouse u zgjodh si nënkontraktor përgjegjës për ndërtimin e reaktorit.

10.2 Puna në TURE në Rusi

Amerikanët" href="/text/category/amerikanetc/" rel="bookmark">Amerikanët, shkencëtarët rusë përdorën testet më ekonomike dhe më efektive të elementeve individuale të karburantit në reaktorët kërkimorë. E gjithë gamën e punës së kryer në vitet 70-80 lejoi zyrën e projektimit "Salyut", Byronë e Dizajnit të Automatikës Kimike, IAE, NIKIET dhe NPO "Luch" (PNITI) të zhvillojnë projekte të ndryshme të motorëve bërthamorë hapësinorë dhe termocentraleve hibride bërthamore në Byronë e Projektimit të Automatikës Kimike u krijuan udhëheqja e NIITP (FEI, IAE, NIKIET, NIITVEL, NPO ishin përgjegjës për elementët e reaktorit", MAI). Oborr RD 0411 dhe motor bërthamor me përmasa minimale RD 0410 shtytje 40 dhe 3.6 ton, respektivisht.

Si rezultat, një reaktor, një motor "i ftohtë" dhe një prototip stoli u prodhuan për testim në gaz hidrogjen. Ndryshe nga ai amerikan, me një impuls specifik jo më shumë se 8250 m/s, TNRE sovjetike, për shkak të përdorimit të elementëve të karburantit më rezistent ndaj nxehtësisë dhe dizajn të avancuar dhe temperaturës së lartë në bërthamë, e kishte këtë shifër të barabartë me 9100 m. /s dhe më lart. Baza e stolit për testimin e TURE të ekspeditës së përbashkët të OJF-së "Luch" ishte vendosur 50 km në jugperëndim të qytetit të Semipalatinsk-21. Ajo filloi punën në vitin 1962. Në Në vendin e provës, u testuan elementë të karburantit në shkallë të plotë të prototipeve të motorëve të raketave me energji bërthamore. Në këtë rast, gazi i shkarkimit hyri në sistemin e mbyllur të shkarkimit. Kompleksi i stolit të provës Baikal-1 për testimin e motorit bërthamor me madhësi të plotë ndodhet 65 km në jug të Semipalatinsk-21. Nga viti 1970 deri në vitin 1988, u kryen rreth 30 "fillime të nxehta" të reaktorëve. Në të njëjtën kohë, fuqia nuk i kalonte 230 MW me një konsum hidrogjeni deri në 16,5 kg/sek dhe temperaturën e tij në daljen e reaktorit prej 3100 K. Të gjitha lëshimet ishin të suksesshme, pa probleme dhe sipas planit.

Sovjetik TNRD RD-0410 është i vetmi motor raketor bërthamor industrial që funksionon dhe i besueshëm në botë

Aktualisht, një punë e tillë në kantier është ndërprerë, megjithëse pajisjet ruhen në gjendje relativisht të punës. Baza e stolit të NPO Luch është i vetmi kompleks eksperimental në botë ku është e mundur të testohen elementë të reaktorëve të shtytjes bërthamore pa kosto të konsiderueshme financiare dhe kohore. Është e mundur që rifillimi në Shtetet e Bashkuara të punës për motorët e shtytjes bërthamore për fluturimet në Hënë dhe Mars brenda kuadrit të programit të Iniciativës së Kërkimeve Hapësinore me pjesëmarrjen e planifikuar të specialistëve nga Rusia dhe Kazakistani do të çojë në rifillimin e aktivitetit në baza e Semipalatinsk dhe zbatimi i një ekspedite "Marsiane" në vitet 2020.

Karakteristikat kryesore

Impulsi specifik në hidrogjen: 910 - 980 sek(teorikisht deri në 1000 sek).

· Shpejtësia e daljes së lëngut punues (hidrogjen): 9100 - 9800 m/sek.

· Shtytje e arritshme: deri në qindra e mijëra ton.

· Temperaturat maksimale të funksionimit: 3000°С - 3700°С (ndezje afatshkurtër).

· Jeta e funksionimit: deri në disa mijëra orë (aktivizimi periodik). /5/

11.Pajisja

Dizajni i motorit të raketave bërthamore sovjetike me fazë të ngurtë RD-0410

1 - linjë nga rezervuari i lëngut të punës

2 - njësia e turbopompës

3 - kontrolloni ngasjen e kazanit

4 - mbrojtje nga rrezatimi

5 - kazan rregullues

6 - ngadalësues

7 - montimi i karburantit

8 - anije reaktori

9 - fundi i zjarrit

10 - Linja e ftohjes së grykës

11- dhoma e hundës

12 - hundë

12. Parimi i funksionimit

Sipas parimit të tij të funksionimit, një TNRE është një shkëmbyes nxehtësie-reaktor me temperaturë të lartë në të cilin futet nën presion një lëng pune (hidrogjen i lëngshëm) dhe ndërsa nxehet në temperatura të larta (mbi 3000°C) nxirret përmes një grykë e ftohur. Rigjenerimi i nxehtësisë në grykë është shumë i dobishëm, pasi lejon që hidrogjeni të nxehet shumë më shpejt dhe, duke përdorur një sasi të konsiderueshme të energjisë termike, impulsi specifik mund të rritet në 1000 sek (9100-9800 m/s).

Reaktor i motorit të raketave bërthamore

MsoNormalTable">

Lëngu i punës

Dendësia, g/cm3

Shtytje specifike (në temperatura të specifikuara në dhomën e ngrohjes, °K), sek

0,071 (i lëngshëm)

0,682 (i lëngshëm)

1000 (të lëngshme)

Nr. Dann

(Shënim: Presioni në dhomën e ngrohjes është 45.7 atm, zgjerimi në një presion prej 1 atm në një konstante përbërje kimike lëng pune) /6/

15.Përfitimet

Avantazhi kryesor i TNRE-ve ndaj motorëve të raketave kimike është arritja e një impulsi specifik më të lartë, rezerva të konsiderueshme energjie, kompaktësia e sistemit dhe aftësia për të marrë shtytje shumë të lartë (dhjetëra, qindra dhe mijëra tonë në vakum. Në përgjithësi, Impulsi specifik i arritur në vakum është më i madh se ai i karburantit kimik të harxhuar me dy komponentë (vajguri-oksigjen, hidrogjen-oksigjen) me 3-4 herë, dhe kur funksionon me intensitetin më të lartë termik me 4-5 herë SHBA dhe Rusia ka përvojë të konsiderueshme në zhvillimin dhe ndërtimin e motorëve të tillë, dhe nëse është e nevojshme (programe speciale për eksplorimin e hapësirës) motorë të tillë mund të prodhohen në një kohë të shkurtër dhe do të kenë një kosto të arsyeshme në rastin e përdorimit të TURE-së. duke përshpejtuar anijen kozmike në hapësirë, dhe i nënshtrohet kësaj. përdorim shtesë manovrat e turbullimit duke përdorur fushën gravitacionale planetet kryesore(Jupiteri, Urani, Saturni, Neptuni) kufijtë e arritshëm të studimit të sistemit diellor po zgjerohen ndjeshëm dhe koha e nevojshme për të arritur planetët e largët është reduktuar ndjeshëm. Përveç kësaj, TNRE-të mund të përdoren me sukses për pajisjet që veprojnë në orbitat e ulëta të planetëve gjigantë duke përdorur atmosferën e tyre të rrallë si një lëng pune, ose për të vepruar në atmosferën e tyre. /8/

16. Disavantazhet

Disavantazhi kryesor i TNRE është prania e një rryme të fuqishme të rrezatimit depërtues (rrezatimi gama, neutronet), si dhe heqja e përbërjeve të uraniumit shumë radioaktive, përbërësve zjarrdurues me rrezatim të induktuar dhe gazeve radioaktive me lëngun e punës. Në këtë drejtim, TURE është e papranueshme për lëshimet në tokë për të shmangur përkeqësimin e situatës mjedisore në vendin e nisjes dhe në atmosferë. /14/

17.Përmirësimi i karakteristikave të TURD. Motorë hibridë turboprop

Ashtu si çdo raketë ose çdo motor në përgjithësi, një motor reaktiv bërthamor me fazë të ngurtë ka kufizime të konsiderueshme në karakteristikat më të rëndësishme të arritshme. Këto kufizime përfaqësojnë paaftësinë e pajisjes (TJRE) për të punuar në intervalin e temperaturës që tejkalon diapazonin e temperaturave maksimale të funksionimit të materialeve strukturore të motorit. Për të zgjeruar aftësitë dhe për të rritur ndjeshëm parametrat kryesorë të funksionimit të TJRE, mund të përdoren skema të ndryshme hibride në të cilat TJRE luan rolin e një burimi nxehtësie dhe energjie dhe shtesë. metoda fizike përshpejtimi i trupave punues. Më e besueshme, praktikisht e realizueshme dhe që ka karakteristika të larta specifike të impulsit dhe shtytjes është një skemë hibride me një qark shtesë MHD (qarku magnetohidrodinamik) për përshpejtimin e lëngut të punës të jonizuar (hidrogjen dhe aditivë specialë). /13/

18. Rreziku nga rrezatimi nga motorët shtytës bërthamorë.

Një motor bërthamor që funksionon është një burim i fuqishëm rrezatimi - rrezatimi gama dhe neutron. Pa marrë masa të veçanta, rrezatimi mund të shkaktojë ngrohje të papranueshme të lëngut dhe strukturës së punës në një anije kozmike, brishtësinë e materialeve strukturore metalike, shkatërrimin e plastikës dhe plakjen e pjesëve të gomës, dëmtimin e izolimit të kabllove elektrike dhe dështimin e pajisjeve elektronike. Rrezatimi mund të shkaktojë radioaktivitet të induktuar (artificial) të materialeve - aktivizimin e tyre.

Aktualisht, problemi i mbrojtjes nga rrezatimi i anijeve kozmike me motorë shtytës bërthamorë konsiderohet i zgjidhur në parim. Janë zgjidhur gjithashtu çështjet themelore që lidhen me mirëmbajtjen e motorëve të shtytjes bërthamore në stendat e testimit dhe vendet e nisjes. Megjithëse një motor bërthamor që funksionon paraqet rrezik për personelin operativ, tashmë një ditë pas përfundimit të funksionimit të motorit bërthamor është e mundur pa asnjë mjet. mbrojtjen personale të jetë brenda disa dhjetëra minutash në një distancë prej 50 m nga centrali bërthamor dhe madje t'i afrohet atij. Mjetet më të thjeshta të mbrojtjes lejojnë personelin e mirëmbajtjes të hyjë në zonën e punës të motorit shtytës bërthamor menjëherë pas testimit.

Niveli i kontaminimit të komplekseve të nisjes dhe mjedisi, me sa duket, nuk do të jetë pengesë për përdorimin e motorëve shtytës bërthamorë në fazat më të ulëta të raketave hapësinore. Problemi i rrezikut nga rrezatimi për mjedisin dhe personelin operativ zbutet kryesisht nga fakti se hidrogjeni, i përdorur si lëng pune, praktikisht nuk aktivizohet kur kalon nëpër reaktor. Prandaj, rryma e avionëve të një motori me energji bërthamore nuk është më e rrezikshme se sa rryma e një motori rakete me lëndë të lëngshme./4/

konkluzioni

Kur merren parasysh perspektivat për zhvillimin dhe përdorimin e motorëve shtytës bërthamorë në astronautikë, duhet të vazhdohet nga karakteristikat e arritura dhe të pritshme të llojeve të ndryshme të motorëve shtytës bërthamorë, nga ajo që aplikimi i tyre mund t'i japë astronautikës dhe, së fundi, nga lidhja e ngushtë. i problemit të motorëve shtytës bërthamorë me problemin e furnizimit me energji në hapësirë dhe me çështjet e zhvillimit të energjisë fare.

Siç u përmend më lart, nga të gjitha llojet e mundshme të motorëve të shtytjes bërthamore, më të zhvilluarit janë motori me radioizotop termik dhe motori me një reaktor të ndarjes në fazë të ngurtë. Por nëse karakteristikat e motorëve të shtytjes bërthamore me radioizotop nuk na lejojnë të shpresojmë për përdorimin e tyre të gjerë në astronautikë (sipas të paktën në të ardhmen e afërt), atëherë krijimi i motorëve shtytës bërthamorë në fazë të ngurtë hap perspektiva të mëdha për astronautikën.

Për shembull, është propozuar një pajisje me një masë fillestare prej 40,000 tonësh (d.m.th., afërsisht 10 herë më e madhe se ajo e mjeteve më të mëdha të lëshimit modern), ku 1/10 e kësaj mase llogaritet për ngarkesën dhe 2/3 për ato bërthamore. akuza . Nëse shpërtheni një ngarkesë çdo 3 sekonda, atëherë furnizimi i tyre do të jetë i mjaftueshëm për 10 ditë funksionim të vazhdueshëm të sistemit të shtytjes bërthamore. Gjatë kësaj kohe, pajisja do të përshpejtohet në një shpejtësi prej 10,000 km/s dhe në të ardhmen, pas 130 vitesh, mund të arrijë yllin Alpha Centauri.

Centralet bërthamore kanë karakteristika unike, të cilat përfshijnë intensitetin e energjisë praktikisht të pakufizuar, pavarësinë e funksionimit nga mjedisi, mosekspozimin ndikimet e jashtme(rrezatimi kozmik, dëmtimi i meteorit, i lartë dhe temperaturat e ulëta etj). Megjithatë, fuqia maksimale e instalimeve të radioizotopeve bërthamore është e kufizuar në një vlerë prej disa qindra vat. Ky kufizim nuk ekziston për termocentralet e reaktorëve bërthamorë, gjë që përcakton përfitimin e përdorimit të tyre gjatë fluturimeve afatgjata të anijeve të rënda kozmike në hapësirën afër Tokës, gjatë fluturimeve në planetët e largët të sistemit diellor dhe në raste të tjera.

Përparësitë e motorëve të fazës së ngurtë dhe motorëve të tjerë shtytës bërthamorë me reaktorë të ndarjes zbulohen plotësisht në studimin e një kompleksi të tillë programet hapësinore, të tilla si fluturimet me njerëz në planetët e sistemit diellor (për shembull, gjatë një ekspedite në Mars). Në këtë rast, një rritje në impulsin specifik të shtytësit bën të mundur zgjidhjen e problemeve cilësore të reja. Të gjitha këto probleme lehtësohen në masë të madhe kur përdoret një motor raketash bërthamor në fazë të ngurtë me një impuls specifik dy herë më të lartë se ai i motorëve modernë të raketave me lëndë djegëse të lëngshme. Në këtë rast, gjithashtu bëhet e mundur të zvogëlohet ndjeshëm koha e fluturimit.

Ka shumë të ngjarë që në të ardhmen e afërt motorët shtytës bërthamorë të fazës së ngurtë të bëhen një nga motorët më të zakonshëm të raketave. Motorët shtytës bërthamorë të fazës së ngurtë mund të përdoren si pajisje për fluturime në distanca të gjata, për shembull, në planetë të tillë si Neptuni, Plutoni, madje edhe për të fluturuar përtej Sistemit Diellor. Sidoqoftë, për fluturimet drejt yjeve, një motor me energji bërthamore i bazuar në parimet e ndarjes nuk është i përshtatshëm. Në këtë rast, premtues janë motorët bërthamorë ose, më saktë, motorët jet termonuklear (TREs), që funksionojnë në parimin e reaksioneve të shkrirjes dhe motorët reaktivë fotonik (PREs), burimi i momentit në të cilin është reaksioni i asgjësimit të materies dhe antimateries. . Megjithatë, ka shumë të ngjarë që njerëzimi do të përdorë një metodë tjetër transporti për të udhëtuar në hapësirën ndëryjore, ndryshe nga avioni.

Si përfundim, do të jap një parafrazë fraza e famshme Ajnshtajni - për të udhëtuar drejt yjeve, njerëzimi duhet të dalë me diçka që do të ishte e krahasueshme në kompleksitet dhe perceptim me një reaktor bërthamor për një Neandertal!

LITERATURA

Burimet:

1. "Raketat dhe njerëzit. Libri 4 Gara e Hënës" - M: Znanie, 1999.
2. http://www. lpre. de/energomash/indeks. htm
3. Pervushin "Beteja për yjet" - M: njohuri, 1998.
4. L. Gilberg “Pushtimi i qiellit” - M: Znanie, 1994.
5. http://epizodsspace. *****/bibl/molodtsov
6. “Motori”, “Motorët bërthamorë për anijet kozmike”, nr.5 1999

7. "Motor", "Motorë bërthamorë me fazë gazi për anije kozmike",

Nr. 6, 1999
7. http://www. *****/content/numbers/263/03.shtml
8. http://www. lpre. de/energomash/indeks. htm
9. http://www. *****/content/numbers/219/37.shtml
10., Transporti Chekalin i së ardhmes.

M.: Dituria, 1983.

11. , Eksplorimi i hapësirës Chekalin - M.:

Dituria, 1988.

12. Gubanov B. "Energjia - Buran" - një hap në të ardhmen // Shkenca dhe jeta.-

13. Gatland K. Teknologjia hapësinore - M.: Mir, 1986.

14., Sergeyuk dhe tregtia - M.: APN, 1989.

15.BRSS në hapësirë. 2005 - M.: APN, 1989.

16. Në rrugën për në hapësirën e thellë // Energji. - 1985. - Nr. 6.

APLIKACION

Karakteristikat kryesore të motorëve të avionëve bërthamorë me fazë të ngurtë

Vendi i prodhuesit	Motorri	Shtytja në vakum, kN	Impuls specifik, sek	Puna e projektit, viti
























	Cikli i përzier NERVA/Lox

Një motor rakete në të cilin lëngu i punës është ose një substancë (për shembull, hidrogjeni) e ngrohur nga energjia e lëshuar gjatë një reaksioni bërthamor ose prishjes radioaktive, ose drejtpërdrejt produktet e këtyre reaksioneve. Të dallojë... ... Fjalori i madh enciklopedik

motor rakete bërthamore- 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) një motor rakete në të cilin krijohet shtytje për shkak të energjisë së çliruar gjatë zbërthimit radioaktiv ose një reaksioni bërthamor. Sipas llojit të reaksionit bërthamor që ndodh në motorin bërthamor, dallohet një motor rakete radioizotopi... ...

- (YRD) motor rakete, në të cilin burimi i energjisë është karburanti bërthamor. Në një motor me energji bërthamore me një reaktor bërthamor. Nxehtësia e torusit e lëshuar si rezultat i një reaksioni zinxhir bërthamor transferohet në lëngun e punës (për shembull, hidrogjen). Bërthama e reaktorit bërthamor... ...

Ky artikull duhet të Wikified. Ju lutemi formatoni atë sipas rregullave të formatimit të artikullit. Motori i raketave bërthamore duke përdorur një zgjidhje homogjene të kripërave të karburantit bërthamor (anglisht... Wikipedia

Motori i raketave bërthamore (NRE) është një lloj motori rakete që përdor energjinë e ndarjes ose shkrirjes së bërthamave për të krijuar shtytje jet. Ato janë në të vërtetë reaktive (ngrohja e lëngut të punës në një reaktor bërthamor dhe lëshimi i gazit përmes... ... Wikipedia

Një motor reaktiv, burimi i energjisë dhe lëngu i punës i të cilit ndodhet në vetë automjetin. Motori i raketës është i vetmi i zotëruar praktikisht për lëshimin e ngarkesës në orbitën e një sateliti artificial të Tokës dhe për përdorim në ... ... Wikipedia

- (RD) Një motor reaktiv që përdor për funksionimin e tij vetëm substanca dhe burime energjie të disponueshme në rezervë në një mjet në lëvizje (aeroplan, tokë, nën ujë). Kështu, ndryshe nga motorët me ajër (Shih... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Motor rakete izotopike, një motor rakete bërthamore që përdor energjinë e kalbjes së izotopeve radioaktive të kimikateve. elementet. Kjo energji shërben për të ngrohur lëngun e punës, ose lëngu i punës është vetë produktet e dekompozimit, duke formuar... ... Fjalori i madh enciklopedik politeknik

Rusia ka testuar sistemin e ftohjes së një termocentrali bërthamor (NPP), një nga elementët kryesorë të një anije kozmike të ardhshme që do të jetë në gjendje të kryejë fluturime ndërplanetare. Pse nevojitet një motor bërthamor në hapësirë, si funksionon dhe pse Roscosmos e konsideron këtë zhvillim si atunë kryesore ruse hapësinore, transmeton Izvestia.

Historia e atomit

Nëse vendosni dorën në zemër, që nga koha e Korolev, mjetet lëshuese të përdorura për fluturimet në hapësirë nuk kanë pësuar ndonjë ndryshim thelbësor. Parimi i përgjithshëm puna - kimike, bazuar në djegien e karburantit me një oksidues, mbetet e njëjtë. Motorët, sistemet e kontrollit dhe llojet e karburantit po ndryshojnë. Baza e udhëtimit në hapësirë mbetet e njëjtë - shtytja e avionit e shtyn raketën ose anijen kozmike përpara.

Është shumë e zakonshme të dëgjosh se nevojitet një përparim i madh, një zhvillim që mund të zëvendësojë motorin e avionit në mënyrë që të rrisë efikasitetin dhe t'i bëjë fluturimet në Hënë dhe Mars më realiste. Fakti është se aktualisht pothuajse shumica masa e anijes ndërplanetare është karburant dhe oksidues. Po sikur të braktisim fare motorin kimik dhe të fillojmë të përdorim energjinë e një motori bërthamor?

Ideja e krijimit të një sistemi shtytës bërthamor nuk është e re. Në BRSS, një dekret i detajuar i qeverisë për problemin e krijimit të sistemeve të shtytjes bërthamore u nënshkrua në vitin 1958. Edhe atëherë, u kryen studime që treguan se, duke përdorur një motor rakete bërthamore me fuqi të mjaftueshme, mund të shkoni në Pluton (i cili ende nuk e ka humbur statusin e tij planetar) dhe të ktheheni në gjashtë muaj (dy atje dhe katër prapa), duke shpenzuar 75 ton karburant gjatë udhëtimit.

BRSS po zhvillonte një motor rakete bërthamore, por shkencëtarët vetëm tani kanë filluar t'i afrohen një prototipi të vërtetë. Nuk ka të bëjë me paratë, tema doli të ishte aq komplekse sa që asnjë vend i vetëm nuk ka arritur ende të krijojë një prototip pune, dhe në shumicën e rasteve gjithçka përfundoi me plane dhe vizatime. Shtetet e Bashkuara testuan një sistem shtytës për një fluturim në Mars në janar 1965. Por projekti NERVA për të pushtuar Marsin duke përdorur një motor bërthamor nuk shkoi përtej testeve KIWI dhe ishte shumë më i thjeshtë se zhvillimi aktual rus. Kina ka vendosur në planet e saj të zhvillimit të hapësirës krijimin e një motori bërthamor më afër vitit 2045, që është gjithashtu shumë, shumë jo shpejt.

Në Rusi, një raund i ri i punës në projektin e sistemit të shtytjes elektrike bërthamore të klasës megavat (NPP) për sistemet e transportit hapësinor filloi në 2010. Projekti po krijohet së bashku nga Roscosmos dhe Rosatom dhe mund të quhet një nga projektet hapësinore më serioze dhe ambicioze të kohëve të fundit. Kontraktori kryesor për inxhinierinë e energjisë bërthamore është Qendra Kërkimore ato. M.V. Keldysh.

Lëvizja bërthamore

Gjatë gjithë zhvillimit, lajmet rrjedhin në shtyp për gatishmërinë e një ose një pjese tjetër të motorit bërthamor të ardhshëm. Në të njëjtën kohë, në përgjithësi, përveç specialistëve, pak njerëz imagjinojnë se si dhe për shkak të asaj që do të funksionojë. Në fakt, thelbi i një motori bërthamor hapësinor është afërsisht i njëjtë si në Tokë. Energjia e reaksionit bërthamor përdoret për ngrohjen dhe funksionimin e turbogjeneratorit-kompresorit. Për ta thënë thjesht, një reaksion bërthamor përdoret për të prodhuar energji elektrike, pothuajse saktësisht njësoj si në një termocentral bërthamor konvencional. Dhe me ndihmën e energjisë elektrike, funksionojnë motorët elektrikë të raketave. Në këtë instalim, këta janë motorë jonikë me fuqi të lartë.

Në motorët me jon, shtytja krijohet duke krijuar shtytje jet bazuar në gazin jonizues të përshpejtuar në shpejtësi të lartë në një fushë elektrike. Motorët jonikë ekzistojnë ende dhe po testohen në hapësirë. Deri më tani ata kanë vetëm një problem - pothuajse të gjithë kanë shumë pak shtytje, megjithëse konsumojnë shumë pak karburant. Për udhëtimet në hapësirë, motorë të tillë janë një opsion i shkëlqyer, veçanërisht nëse zgjidhet problemi i gjenerimit të energjisë elektrike në hapësirë, gjë që do të bëjë një instalim bërthamor. Për më tepër, motorët jonikë mund të funksionojnë për një kohë mjaft të gjatë, periudha maksimale e funksionimit të vazhdueshëm të modeleve më moderne të motorëve jonikë është më shumë se tre vjet.

Nëse shikoni diagramin, do të vini re se energjia bërthamore nuk fillon menjëherë punën e saj të dobishme. Së pari, shkëmbyesi i nxehtësisë nxehet, pastaj gjenerohet energjia elektrike, e cila tashmë përdoret për të krijuar shtytje për motorin jonik. Mjerisht, njerëzimi nuk ka mësuar ende se si të përdorë instalimet bërthamore për shtytje në një mënyrë më të thjeshtë dhe më efikase.

Në BRSS, satelitët me një instalim bërthamor u lëshuan si pjesë e kompleksit të përcaktimit të objektivit Legend për avionët transportues të raketave detare, por këta ishin reaktorë shumë të vegjël dhe puna e tyre ishte e mjaftueshme vetëm për të gjeneruar energji elektrike për instrumentet e varura në satelit. Anija kozmike sovjetike kishte një fuqi instalimi prej tre kilovatësh, por tani specialistët rusë po punojnë për krijimin e një instalimi me fuqi më të madhe se një megavat.

Probleme në shkallë kozmike

Natyrisht, një instalim bërthamor në hapësirë ka shumë më tepër probleme sesa në Tokë, dhe më i rëndësishmi prej tyre është ftohja. Në kushte normale, për këtë përdoret uji, i cili thith nxehtësinë e motorit në mënyrë shumë efektive. Kjo nuk mund të bëhet në hapësirë, dhe motorët bërthamorë kërkojnë sistem efikas ftohja - dhe nxehtësia prej tyre duhet të hiqet në hapësirën e jashtme, domethënë kjo mund të bëhet vetëm në formën e rrezatimit. Në mënyrë tipike, për këtë qëllim, anije kozmike përdorin radiatorë panelesh - të bërë prej metali, me lëng ftohës që qarkullon nëpër to. Mjerisht, radiatorë të tillë, si rregull, kanë një peshë dhe dimensione të mëdha, përveç kësaj, ato në asnjë mënyrë nuk mbrohen nga meteoritët.

Në gusht 2015, në shfaqjen ajrore MAKS, u shfaq një model i ftohjes me rënie të sistemeve shtytëse të energjisë bërthamore. Në të, lëngu i shpërndarë në formën e pikave fluturon në hapësirë të hapur, ftohet dhe më pas ribashkohet në instalim. Vetëm imagjinoni një anije kozmike të madhe, në qendër të së cilës është një instalim gjigant dush, nga i cili shpërthejnë miliarda pika mikroskopike uji, fluturojnë nëpër hapësirë dhe më pas thithen në grykën e madhe të një fshesë me korrent hapësinor.

Kohët e fundit u bë e ditur se sistemi i pikave ftohja e një sistemi shtytës bërthamor u testua në kushte tokësore. Në të njëjtën kohë, sistemi i ftohjes është faza më e rëndësishme në krijimin e instalimit.

Tani bëhet fjalë për të testuar performancën e tij në kushtet e gravitetit zero dhe vetëm pas kësaj mund të përpiqemi të krijojmë një sistem ftohjeje në dimensionet e nevojshme për instalim. Çdo test i tillë i suksesshëm i afron specialistët rusë pak më afër krijimit të një instalimi bërthamor. Shkencëtarët po nxitojnë me të gjitha forcat e tyre, sepse besohet se lëshimi i një motori bërthamor në hapësirë do të ndihmojë Rusinë të rifitojë pozicionin e saj udhëheqës në hapësirë.

Mosha e hapësirës bërthamore

Le të themi se kjo ka sukses dhe pas disa vitesh një motor bërthamor do të fillojë të funksionojë në hapësirë. Si do të ndihmojë kjo, si mund të përdoret? Për të filluar, vlen të sqarohet se në formën në të cilën ekziston sot sistemi i shtytjes bërthamore, ai mund të funksionojë vetëm në hapësirën e jashtme. Nuk ka asnjë mënyrë që të mund të ngrihet nga Toka dhe të ulet në këtë formë tani për tani nuk mund të bëjë pa raketa tradicionale kimike.

Pse në hapësirë? Epo, njerëzimi fluturon shpejt drejt Marsit dhe Hënës, dhe kjo është e gjitha? Jo sigurisht në atë mënyrë. Aktualisht, të gjitha projektet e impianteve dhe fabrikave orbitale që operojnë në orbitën e Tokës janë bllokuar për shkak të mungesës së lëndëve të para për punë. Nuk ka kuptim të ndërtohet asgjë në hapësirë derisa të gjendet një mënyrë për të hedhur në orbitë sasi të mëdha të lëndëve të para të nevojshme, si minerali i metalit.

Por pse t'i ngrini ato nga Toka nëse, përkundrazi, mund t'i sillni nga hapësira. Në të njëjtin brez asteroid sistem diellor ka thjesht rezerva të mëdha metale të ndryshme, duke përfshirë ato të çmuara. Dhe në këtë rast, krijimi i një tërheqjeje bërthamore do të jetë thjesht një shpëtim.

Sillni në orbitë një asteroid të madh me platin ose ar dhe filloni ta ndani pikërisht në hapësirë. Sipas ekspertëve, një prodhim i tillë, duke marrë parasysh vëllimin, mund të rezultojë të jetë një nga më fitimprurës.

A ka një përdorim më pak fantastik për një tërheqje bërthamore? Për shembull, mund të përdoret për të transportuar satelitët në orbitat e kërkuara ose për të sjellë anijen kozmike në pikën e dëshiruar në hapësirë, për shembull, në orbitën hënore. Aktualisht, fazat e sipërme përdoren për këtë, për shembull Fregat Ruse. Ato janë të shtrenjta, komplekse dhe të disponueshme. Një tërheqje bërthamore do të jetë në gjendje t'i marrë ato në orbitën e ulët të Tokës dhe t'i dorëzojë ato kudo që të jetë e nevojshme.

E njëjta gjë vlen edhe për udhëtimet ndërplanetare. pa mënyrë të shpejtë Thjesht nuk ka asnjë shans për të dërguar ngarkesa dhe njerëz në orbitën e Marsit për të filluar kolonizimin. Gjenerata aktuale e mjeteve lëshuese do ta bëjë këtë shumë shtrenjtë dhe për një kohë të gjatë. Deri më tani, kohëzgjatja e fluturimit mbetet një nga më të mirat probleme serioze kur fluturon në planetë të tjerë. Mbijetimi i muajve të udhëtimit në Mars dhe kthimi në një kapsulë të mbyllur të anijes kozmike nuk është detyrë e lehtë. Një tërheqje bërthamore mund të ndihmojë edhe këtu, duke reduktuar ndjeshëm këtë kohë.

E nevojshme dhe e mjaftueshme

Aktualisht, e gjithë kjo duket si fantashkencë, por, sipas shkencëtarëve, kanë mbetur vetëm disa vite përpara se të testohet prototipi. Gjëja kryesore që kërkohet është jo vetëm përfundimi i zhvillimit, por edhe ruajtja e nivelit të kërkuar të astronautikës në vend. Edhe me një rënie të fondeve, raketat duhet të vazhdojnë të ngrihen, anijet kozmike të ndërtohen dhe specialistët më të vlefshëm duhet të vazhdojnë të punojnë.

Përndryshe, një motor bërthamor pa infrastrukturën e duhur nuk do ta ndihmojë çështjen për efikasitet maksimal, zhvillimi do të jetë shumë i rëndësishëm jo vetëm për t'u shitur, por për t'u përdorur në mënyrë të pavarur, duke treguar të gjitha aftësitë e mjetit të ri hapësinor.

Ndërkohë, të gjithë banorët e vendit që nuk janë të lidhur me punën mund të shikojnë vetëm qiellin dhe të shpresojnë se gjithçka do të funksionojë për kozmonautikën ruse. Dhe një tërheqje bërthamore, dhe ruajtja e aftësive aktuale. Nuk dua të besoj në rezultate të tjera.

Dikush mund ta fillojë këtë artikull me një pasazh tradicional se si shkrimtarët e trillimeve shkencore parashtrojnë ide të guximshme dhe më pas shkencëtarët i sjellin ato në jetë. Mundesh, por nuk dëshiron të shkruash me pulla. Është më mirë të kujtojmë se motorët modernë të raketave, shtytës të ngurtë dhe të lëngshëm, kanë karakteristika më shumë se të pakënaqshme për fluturimet në distanca relativisht të gjata. Ato ju lejojnë të lëshoni ngarkesë në orbitën e Tokës dhe të dërgoni diçka në Hënë gjithashtu, megjithëse një fluturim i tillë është më i shtrenjtë. Por fluturimi në Mars me motorë të tillë nuk është më i lehtë. Jepuni karburant dhe oksidues në sasitë e kërkuara. Dhe këto vëllime janë drejtpërdrejt proporcionale me distancën që duhet kapërcyer.

Një alternativë ndaj motorëve tradicionalë të raketave kimike janë motorët elektrikë, plazma dhe ato bërthamore. Nga të gjithë motorët alternativë, vetëm një sistem ka arritur në fazën e zhvillimit të motorit - bërthamor (Nuclear Reaction Engine). Në Bashkimin Sovjetik dhe Shtetet e Bashkuara, filloi puna për krijimin e motorëve të raketave bërthamore në vitet '50 të shekullit të kaluar. Amerikanët po punonin në të dy opsionet për një termocentral të tillë: reaktiv dhe pulsues. Koncepti i parë përfshin ngrohjen e lëngut të punës duke përdorur një reaktor bërthamor dhe më pas lirimin e tij përmes grykave. Motori shtytës bërthamor me puls, nga ana tjetër, e shtyn anijen kozmike përmes shpërthimeve të njëpasnjëshme të sasive të vogla të karburantit bërthamor.

Gjithashtu në SHBA u shpik projekti Orion, duke kombinuar të dy versionet e motorit me energji bërthamore. Kjo u bë në këtë mënyrë: ngarkesa të vogla bërthamore me një kapacitet prej rreth 100 tonë TNT u hodhën nga bishti i anijes. Pas tyre u gjuajtën disqe metalikë. Në një distancë nga anija, ngarkesa u shpërthye, disku u avullua dhe substanca u shpërnda në drejtime të ndryshme. Një pjesë e saj ra në pjesën e përforcuar të bishtit të anijes dhe e çoi përpara. Një rritje e vogël e shtytjes duhet të ishte siguruar nga avullimi i pllakës duke marrë goditjet. Kostoja për njësi e një fluturimi të tillë duhet të ishte vetëm 150 dollarë për kilogram ngarkesë.

Madje arriti në pikën e testimit: përvoja tregoi se lëvizja me ndihmën e impulseve të njëpasnjëshme është e mundur, siç është krijimi i një pllake të ashpër me forcë të mjaftueshme. Por projekti Orion u mbyll në vitin 1965 si jopremtues. Megjithatë, ky është deri tani i vetmi koncept ekzistues që mund të lejojë ekspedita të paktën në të gjithë sistemin diellor.

Ishte e mundur të arrihet vetëm ndërtimi i një prototipi me një motor rakete me energji bërthamore. Këto ishin RD-0410 Sovjetike dhe NERVA amerikane. Ata punuan në të njëjtin parim: në një reaktor bërthamor "konvencional", lëngu i punës nxehet, i cili, kur nxirret nga hundët, krijon shtytje. Lëngu i punës i të dy motorëve ishte hidrogjen i lëngshëm, por ai sovjetik përdorte heptan si një substancë ndihmëse.

Shtytja e RD-0410 ishte 3.5 ton, NERVA dha pothuajse 34, por kishte edhe dimensione të mëdha: 43.7 metra në gjatësi dhe 10.5 në diametër kundrejt 3.5 dhe 1.6 metra, përkatësisht, për motorin sovjetik. Në të njëjtën kohë, motori amerikan ishte tre herë inferior ndaj atij Sovjetik për sa i përket burimit - RD-0410 mund të funksiononte për një orë.

Sidoqoftë, të dy motorët, pavarësisht premtimit të tyre, gjithashtu mbetën në Tokë dhe nuk fluturuan askund. Arsyeja kryesore për mbylljen e të dy projekteve (NERVA në mesin e viteve 70, RD-0410 në 1985) ishin paratë. Karakteristikat e motorëve kimikë janë më të këqija se ato të atyre bërthamore, por kostoja e një nisjeje të një anijeje me një motor shtytës bërthamor me të njëjtën ngarkesë mund të jetë 8-12 herë më shumë se lëshimi i të njëjtit Soyuz me një motor shtytës të lëngshëm. . Dhe kjo nuk merr parasysh as të gjitha kostot e nevojshme për të sjellë motorët bërthamorë në pikën që të jenë të përshtatshëm për përdorim praktik.

Çmontimi i anijeve "të lira" dhe mungesa e fundit e përparimeve revolucionare në teknologjinë hapësinore kërkon zgjidhje të reja. Në prill të këtij viti, kreu i atëhershëm i Roscosmos A. Perminov njoftoi synimin e tij për të zhvilluar dhe vënë në punë një sistem tërësisht të ri shtytës bërthamor. Kjo është pikërisht ajo që, sipas mendimit të Roscosmos, duhet të përmirësojë rrënjësisht "situatën" në të gjithë kozmonautikën botërore. Tani është bërë e qartë se kush duhet të bëhet revolucionarët e ardhshëm në astronautikë: zhvillimi i motorëve të shtytjes bërthamore do të kryhet nga Ndërmarrja Federale Unitare Shtetërore e Qendrës Keldysh. CEO Ndërmarrja A. Koroteev tashmë ka kënaqur publikun se projekti paraprak i anijes për motorin e ri shtytës bërthamor do të jetë gati vitin e ardhshëm. Dizajni i motorit duhet të jetë gati deri në vitin 2019, me testim të planifikuar për vitin 2025.

Kompleksi u quajt TEM - moduli i transportit dhe energjisë. Ai do të mbajë një reaktor bërthamor të ftohur me gaz. Sistemi i lëvizjes direkte ende nuk është vendosur: ose do të jetë një motor reaktiv si RD-0410, ose një motor elektrik rakete (ERE). Sidoqoftë, lloji i fundit ende nuk është përdorur gjerësisht askund në botë: vetëm tre anije kozmike ishin të pajisura me to. Por fakti që reaktori mund të fuqizojë jo vetëm motorin, por edhe shumë njësi të tjera, apo edhe të përdorë të gjithë TEM-in si termocentral hapësinor, flet në favor të motorit elektrik shtytës.

Motori i parë hapësinor bërthamor në botë u montua në Rusi. Motor raketash bërthamore për anijen ruse