Skip to content
 

[:RU]NASA создает ядерный ракетный двигатель для межпланетных полетов[:]

[:RU]Атомные ракетные двигатели не являются чем то новым. Еще в 1960 году в США и Советском Союзе велись разработки и испытания ракет, работающих на тепловых ядерных двигателях. Тем не менее, в начале 1970-х годов проекты ядерных ракет Rover и NERVA были свернуты. Теперь, в НАСА уже как три года создана ядерная криогенная команда, которая должна продемонстрировать жизнеспособность систем ядерных энергетических установок для использования в будущих дальних космических полетах. Тепловой ядерный ракетный двигатель использует ядерный реактор, чтобы нагреть водород до очень высоких температур, который, расширяясь выходит через сопло и создает тягу. Таким образом, эффективность теплового ядерного двигателя ограничивается прочностью твердых материалов к высоким температурам.

2013-01-23-003859

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-0

Майк Хутс, слева, руководитель проекта ядерных систем в Центре Маршалла, обсуждает предстоящее тестирование с Биллом Эмрихом, который управляет ядерной тепловой ракетной установкой, или NTREES.

 

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage

NTREES (симулятор теплового ракетного элемента окружающей среды) в эксплуатации.

В 1960 году принцип действия двигателя NERVA, как и все гениальное, был простой. Большая часть потока водорода поступает в верхнюю часть корпуса двигателя, но часть по теплообменнику поступает на стенки сопла ракеты, тем самым охлаждая сопло и производя предварительный нагрев водорода. Турбонасосы обеспечивают высокое давление, необходимое работы двигателя. Водород подается в активную зону реактора, где водород нагревается до температуры свыше 2500 ° К. Реактор окружен отражателем из нейтронов, который позволяет использовать меньшее количество расщепляющихся материала в реакторе. После того, водород нагревается в реакторе, и вырывается через сопло двигателя, обеспечивая разгон ракеты до 10 км / с и более.

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-2

Эми Сивак, инженер в Научно-исследовательском управлении центра Маршалла следит за NTREES. 

Достижения программы NERVA были значительными. В самом конце программы двигатель был разработан и почти готов к полету. При этом он мог работать более часа, обеспечивая при этом максимальный удельный импульс более 850 секунд (примерно вдвое больше, чем химические ракеты).

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-5

Вырез модели NERVA — теплового ядерного ракетного двигателя.

В настоящее время NASA хочет разработать ядерные двигатели, прежде всего, для верхних ступеней ракет-носителей и в качестве первичных двигателей для дальних космических полетов. Сегодня, благодаря использованию современных материалов,  производственные технологии предлагают значительно более высокую производительность, чем была доступна 50 лет назад.

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-12

NTREES камера и диагностическое оборудование.

Научно производственные институты разрабатывают новый ядерный двигатели на основах, разработанных в ходе программы NERVA. Новый двигатель будет иметь топливо весом около 40 тонн и составит 7,5 м в диаметре и 12,3 м в длину. Новый двигатель будет использоваться в качестве верхней ступени, и будет запущен на орбите, для вывода космического корабля за пределы орбиты Земли. Стоимость разработки, как ожидается, составит около четырех миллиардов долларов США в течение 10-12 лет.

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-4

Схема  теплового ядерного ракетного двигателя  NERVA 1960 года.

Для реализации этого масштабного проекта NASA разработала и построила объект, называемый NTREES, который сможет безопасно и тщательно протестировать широкий спектр ядерного топливного двигателя без угрозы для окружающей среды.

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-16

 

 

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-11

Неудачное тестирование ядерного ракетного двигателя в 1960 году. Мощность взрыва составила около 50 кг в тротиловом эквиваленте.

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-3

Слева, ядерный ракетный двигатель, справа — Феб 1

nasa-nuclear-cryogenic-propulsion-upper-stage-15

Феб 1А — ядерный тепловой ракетный двигатель с максимальной мощностью около 1,1 ГВт и тягой около 220 кН (1960 годы).[:]

Написать отзыв

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.