Ядерный российский двигатель: Российский ядерный планетолёт / Хабр

В России успешно испытали ключевой элемент космического ядерного двигателя

https://ria.ru/20181029/1531649544.html

В России успешно испытали ключевой элемент космического ядерного двигателя

В России успешно испытали ключевой элемент космического ядерного двигателя — РИА Новости, 03.03.2020

В России успешно испытали ключевой элемент космического ядерного двигателя

Система охлаждения создаваемой в России космической ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) мегаваттного класса оказалась соответствующей техзаданию.

2018-10-29T03:05

2018-10-29T03:05

2020-03-03T12:56

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/148473/70/1484737099_0:2:1000:565_1920x0_80_0_0_6fc9c935f5bce25c68d525c15e6d35e5.jpg

россия

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/148473/70/1484737099_200:0:1000:600_1920x0_80_0_0_ee83bc6beabe7ea610621759dd582cbd.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

роскосмос, россия

Наука, Роскосмос, Россия

МОСКВА, 29 окт — РИА Новости. В России завершились наземные испытания системы охлаждения космической ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) мегаваттного класса, сообщается на сайте госзакупок.

«Работы выполнены в полном объеме. Результаты соответствуют требованиям технического задания», — говорится в акте приемки работ.

Отмечается, что система охлаждения — один из самых важных элементов ЯЭДУ.

18 января 2016, 05:28

СМИ: РФ получит космический аппарат с ядерным двигателем к 2025 годуВ рамках проекта уже создана уникальная конструкция тепловыделяющего элемента, которая обеспечивает работоспособность в условиях высоких температур, больших градиентов температур, высокодозного облучения.

Как следует из материалов, испытания указали закономерности работы элементов и узлов систем отвода тепла в условиях, максимально приближенных к космическому пространству.

Кроме того, «изготовлены и испытаны экспериментальные образцы генератора капель и элементов заборного устройства, <…> выполнена программа экспериментальных исследований модели капельного холодильника-излучателя».

Заказчик работ — госкорпорация «Роскосмос», головной исполнитель — Государственный научный центр «Исследовательский центр имени Келдыша».

Ключевая проблема

Ядерные энергодвигательные установки, способные обеспечить полеты в космосе на дальние расстояния, сильно нагреваются, поэтому им требуется эффективная система охлаждения. При этом тепло от них нужно отводить во внешнее космическое пространство — и только в виде излучения.

28 октября 2018, 23:58

Рогозин рассказал о новой сверхтяжелой ракете

Традиционным способом решения этой задачи стали выносимые во внешнюю часть корабля панельные радиаторы, по трубам которых циркулирует жидкость-теплоноситель, «сбрасывающая» лишнее тепло в космос. Но такие радиаторы, как правило, имеют большой вес и размеры. Кроме того, они никак не защищены от попадания метеоритов.

Российские специалисты разработали новое решение в виде так называемого капельного холодильника-излучателя. Это установка, похожая на душ, в которой жидкость не циркулирует в трубах, а распыляется в виде капель прямо в открытое космическое пространство, там отдает тепло, а затем улавливается заборным устройством и проходит цикл заново.

Благодаря этому жидкость охлаждается гораздо быстрее (из-за большей площади поверхности капель), а конструкция становится значительно легче, вдобавок повышается ее живучесть: метеорит, пролетевший через жидкость, никак не повредит систему охлаждения.

Уникальный проект

10 августа 2018, 13:55

Центр Хруничева примет участие в разработке сверхтяжелой ракеты

Не имеющий аналогов в мире проект создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса разрабатывается с 2010 года.

Цель — обеспечить лидирующие позиции России в проектировании высокоэффективных энергетических комплексов космического назначения, качественно повышающих их функциональные возможности.

Технические решения, заложенные в концепции модуля, позволят решать много задач, включая программы исследования Луны, исследовательские миссии к дальним планетам и создание на них автоматических баз.

28 июля 2017, 09:57Инфографика

Возьмут ли меня в космонавты?Пройдите тест на Ria.ru и узнайте, каковы ваши шансы стать космонавтом.

что такое ядерный ракетный двигатель

Заявление, сделанное Владимиром Путиным в ходе своего послания Федеральному собранию, о наличии в России крылатой ракеты, приводимой в движение двигателем на ядерной тяге, вызвало бурный ажиотаж в обществе и СМИ. В то же время о том, что представляет собой такой двигатель, и о возможностях его использования до последнего времени было известно достаточно мало, как широкой общественности, так и специалистам.  

«Ридус» попытался разобраться, о каком техническом устройстве мог вести речь президент и в чем состоит его уникальность.

Учитывая, что презентация в Манеже делалась не на аудиторию технических специалистов, а для «общей» публики, ее авторы могли допустить определенную подмену понятий, не исключает заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров.

«То, что говорил и показывал президент, специалисты называют компактными силовыми установками, эксперименты с которыми проводились изначально в авиации, а затем при освоении дальнего космоса. Это были попытки решить неразрешимую проблему достаточного запаса топлива при перелетах на неограниченные дальности. В этом смысле презентация совершенно корректна: наличие такого двигателя обеспечивает энергоснабжение систем ракеты или любого иного аппарата сколь угодно долгое время», — сказал он «Ридусу».

Работы с таким двигателем в СССР начались ровно 60 лет назад под руководством академиков М. Келдыша, И. Курчатова и С. Королева. В те же самые годы аналогичные работы велись в США, но были свернуты в 1965 году. В СССР работы продолжались еще около десятилетия, прежде чем тоже были признаны неактуальными. Возможно, поэтому в Вашингтоне не сильно передернули, заявив, что не удивлены презентацией российской ракеты.

В России идея ядерного двигателя никогда не умирала — в частности, с 2009 года ведется практическая разработка такой установки. Судя по срокам, заявленные президентом испытания вполне укладываются именно в этот совместный проект Роскосмоса и Росатома — поскольку разработчики и планировали провести полевые испытания двигателя в 2018 году. Возможно, в связи с политическими причинами они чуть поднатужились и сдвинули сроки «влево».

«Технологически это устроено так, что ядерный энергоблок нагревает газовый теплоноситель. И этот разогретый газ либо вращает турбину, либо создает реактивную тягу напрямую. Определенное лукавство в презентации ракеты, которую мы услышали, состоит в том, что дальность ее полета все-таки не бесконечна: она ограничена объемом рабочего тела — жидкого газа, который физически можно закачать в баки ракеты», — говорит специалист.

При этом у космической ракеты и крылатой ракеты принципиально разные схемы управления полетом, поскольку у них разные задачи. Первая летит в безвоздушном пространстве, ей не надо маневрировать, — достаточно придать ей первоначальный импульс, и далее она движется по расчетной баллистической траектории.

Крылатая же ракета, наоборот, должна непрерывно менять траекторию, для чего у нее должен быть достаточный запас топлива, чтобы создавать импульсы. Будет ли это топливо воспламеняться ядерной энергоустановкой или традиционной — в данном случае не принципиально. Принципиален только запас этого топлива, подчеркивает Тихомиров.

«Смысл ядерной установки при полетах в дальний космос — это наличие на борту источника энергии для питания систем аппарата неограниченно долгое время. При этом может быть не только ядерный реактор, но и радиоизотопные термоэлектрические генераторы. А смысл такой установки на ракете, полет которой не будет продолжаться долее нескольких десятков минут, мне пока не вполне ясен», — признаётся физик.

Доклад в Манеже лишь на пару недель запоздал по сравнению с заявлением NASA, сделанным 15 февраля, о том, что американцы возобновляют научно-исследовательские работы по ядерному ракетному двигателю, заброшенные ими полвека назад.

Кстати, в ноябре 2017 года уже и Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники (CASC) сообщила, что до 2045 года в КНР будет создан космический корабль на ядерном двигателе. Поэтому сегодня можно смело говорить о том, что мировая ядерно-двигательная гонка началась.

Россия планирует запустить атомный космический корабль к Юпитеру в 2030 году

  • Россия строит атомный космический корабль, который может перевозить тяжелые грузы в дальнем космосе.
  • Запуск космического корабля к Юпитеру запланирован на 2030 год.
  • Россия в конечном итоге надеется построить атомную космическую станцию ​​с использованием аналогичной технологии.

LoadingЧто-то загружается.

Спасибо за регистрацию!

Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.

Россия планирует отправить атомный космический корабль на Луну, затем на Венеру, затем на Юпитер.

Роскосмос, российское федеральное космическое агентство, объявило в субботу, что его «космический буксир» — термин, обозначающий космический корабль, который доставляет астронавтов или оборудование с одной орбиты на другую — планируется запустить с межпланетной миссией в 2030 году.

Энергетический модуль космического корабля под названием «Зевс» предназначен для выработки достаточной энергии для перемещения тяжелых грузов в дальний космос. По сути, это мобильная атомная электростанция.

Некоторые страны присматриваются к подобной технологии, чтобы сократить время пребывания в космосе. Прямо сейчас космические корабли полагаются на солнечную энергию или гравитацию для ускорения. Но это означает, что астронавтам может потребоваться более трех лет, чтобы совершить полет на Марс туда и обратно. По оценкам НАСА, космический корабль с ядерной установкой может сократить этот срок на год.

США надеются разместить на Луне атомную электростанцию ​​— 10-киловаттный реактор, интегрированный с лунным модулем, — уже в 2027 году. Однако пока НАСА отправило в космос только один ядерный реактор на спутнике. в 1965 году. Другие космические корабли, такие как марсоходы Curiosity и Perseverance, также работают на атомной энергии, но не используют реактор.

Тем временем Россия запустила в космос более 30 реакторов. По данным российского государственного информационного агентства Sputnik, его модуль «Зевс» будет продвигать эти усилия, используя ядерный реактор мощностью 500 киловатт для перемещения с одной планеты на другую.

План миссии требует, чтобы космический корабль сначала приблизился к Луне, а затем направился к Венере, где он мог бы использовать гравитацию планеты, чтобы изменить направление к своему конечному пункту назначения, Юпитеру. Это помогло бы сохранить топливо.

По словам исполнительного директора Роскосмоса по долгосрочным программам и науке Александра Блошенко, вся миссия продлится 50 месяцев (чуть более четырех лет). Во время презентации в Москве в субботу Блошенко сказал, что Роскосмос и Российская академия наук все еще работают над расчетом баллистики или траектории полета, а также количества груза, который он может нести.

Миссия в конечном итоге может стать предвестником нового рубежа российских космических полетов: Sputnik сообщил, что Россия проектирует космическую станцию, использующую ту же ядерную технологию.

Ядерная энергия имеет преимущества перед солнечной энергией в космосе

Концепция космического корабля НАСА, который будет использовать ядерную тепловую двигательную установку.

НАСА

Большинство космических кораблей получают энергию из нескольких источников: солнца, батарей или нестабильных атомов, называемых радиоизотопами.

Космический корабль NASA Juno на Юпитере, например, использует солнечные батареи для выработки электроэнергии. Солнечная энергия также может использоваться для зарядки батарей в космическом корабле, но источник энергии становится менее мощным по мере удаления космического корабля от солнца. В других случаях литиевые батареи могут сами по себе обеспечивать более короткие миссии. Зонд «Гюйгенс», например, использовал батареи для непродолжительной посадки на спутнике Сатурна, Титане, в 2005 г.

Космический корабль-близнец НАСА «Вояджер» использует радиоизотопы (иногда называемые «ядерными батареями»), чтобы выжить в суровых условиях внешней солнечной системы и межзвездного пространства, но это не то же самое, что иметь на борту ядерный реактор.

Ядерные реакторы имеют несколько преимуществ: они могут выжить в холодных и темных регионах Солнечной системы, не нуждаясь в солнечном свете. Они также надежны в течение длительного периода времени — ядерный реактор «Зевс» рассчитан на 10–12 лет. Кроме того, они могут доставлять космические корабли к другим планетам за меньшее время.

Но и у атомной энергетики есть свои проблемы. Только некоторые виды топлива, такие как высокообогащенный уран, могут выдерживать чрезвычайно высокие температуры реактора, и они могут быть небезопасными в использовании. В декабре США запретили использовать высокообогащенный уран для запуска объектов в космос, если миссия возможна с другим ядерным топливом или неядерными источниками энергии.

Россия готовится к атомной космической станции

Член экипажа МКС Сергей Кудь-Сверчков приземлился в отдаленном районе Казахстана 17 апреля 2021 года.

НАСА/Билл Ингаллс/Reuters

В 2010 году российские инженеры начали разработку модуля «Зевс» с целью отправить его на орбиту в течение двух десятилетий. Они находятся на пути к этой отметке.

Инженеры приступили к изготовлению и испытаниям прототипа в 2018 году, сообщает Sputnik. В прошлом году «Роскосмос» также подписал контракт на сумму 4,2 миллиарда рублей (57,5 миллиона долларов), согласно которому проектная компания «Арсенал» из Санкт-Петербурга должна была взять на себя эскизный проект.

Эта технология может помочь России в разработке новой космической станции к 2025 году. В прошлом месяце BBC сообщила, что Россия планирует разорвать связи с Международной космической станцией, которую она делит с США, Японией, Европой и Канадой, в этом году. .

Россия запустила МКС в партнерстве с США в 1998 году. Но заместитель премьер-министра России Юрий Борисов заявил в прошлом месяце государственному телеканалу Россия 1, что состояние МКС «оставляет желать лучшего». Действительно, на станции недавно произошли утечки воздуха и поломка системы подачи кислорода.

НАСА разрешило МКС летать как минимум до 2028 года, но агентство, скорее всего, сведет станцию ​​с орбиты в ближайшие 10-15 лет.

Топливо для ядерных двигателей нового поколения производится только в России

Росатом, оператор атомного ледокольного флота России, также является единственным производителем топлива, необходимого для жидкосолевых реакторов нового поколения (изображение из файла)

Опубликовано
14 декабря 2022 г., 23:02,

Морской исполнитель

В связи с приближением целей по выбросам судоходство рассматривает весь спектр неископаемых альтернатив для двигателей и даже пересматривает концепцию атомных торговых судов эпохи холодной войны. Есть много хорошо изученных проблем, но есть один вопрос, который мало обсуждался: вид топлива, который необходим большинству новых конструкций реакторов, продается только российским правительством.

(большинству) реакторов нужен уран, но только около 0,7 процента урана, обнаруженного в земле, составляет U-235, изотоп, необходимый для ядерного деления. Уран-сырец должен быть сконцентрирован — обогащен — для использования. Обогащение до 3-5 процентов является стандартным для коммерческих ядерных реакторов, и этот повседневный продукт носит название «низкообогащенный уран» или НОУ.

Более концентрированные составы 5-20 процентов используются в небольших количествах для исследований, и эта категория известна в торговле как «низкообогащенный уран с высоким содержанием проб» или HALEU.

Практически все разрабатываемые сегодня конструкции малых современных реакторов основаны на наличии HALEU. На это есть веская причина: более концентрированное топливо означает большую мощность и более длительный срок службы в одном пакете. Но представители ядерной отрасли говорят, что у HALEU есть серьезная уязвимость в цепочке поставок, и эта уязвимость резко возросла из-за российского вторжения в Украину. Есть только один коммерческий продавец, который производит HALEU: российская государственная атомная энергетическая компания «Росатом».

Росатом является поставщиком гражданских операторов атомной энергетики по всему миру, и он еще не попал под санкции в связи с войной. Но риски ведения бизнеса с единственным российским поставщиком оказались слишком велики для одного из ведущих разработчиков современной реакторной техники. Американская ядерная компания TerraPower, которая работает с Министерством энергетики США над демонстрационным реактором на расплавленной соли, объявила на этой неделе, что отложит запуск проекта на два года из-за ограниченной доступности HALEU.

«Вторжение России в Украину привело к тому, что единственный коммерческий источник топлива HALEU больше не является жизнеспособной частью цепочки поставок для TerraPower, а также для других компаний в нашей отрасли», — заявил во вторник президент и главный исполнительный директор Крис Левеск. «Стало ясно, что отечественные и смежные производственные мощности HALEU не выйдут на коммерческую мощность вовремя, чтобы уложиться в предложенный 2028 год срок ввода в эксплуатацию… демонстрационного завода».

Почти все конструкции жидкосолевых реакторов, которые были предложены для морских применений, также полагаются на поставку HALEU. Из-за своей удельной мощности и длительного срока службы реакторы на расплавах солей рассматриваются как ключевая технология для коммерциализации атомной энергии на воде — как в машинном отделении, так и в концепциях плавучих электростанций «энергетической баржи». (Одна концептуальная альтернатива, реактор на расплаве солей на основе тория, не нуждается в уране.)

Теоретически проблему цепочки поставок HALEU можно решить. Чтобы сделать топливо, необработанный уран можно дополнительно обогащать с использованием того же типа оборудования. HALEU также может быть получен путем деобогащения оборонных запасов урана оружейного качества или топлива для военно-морских реакторов.

Проблема является классическим предложением о курице или яйце, согласно ядерной промышленности. Американские производители топлива не хотят инвестировать в новый завод по обогащению без того, чтобы кто-то купил продукт, и в настоящее время реакторы, которые будут использовать HALEU, еще не построены.