Motoare rachetă cu combustibil lichid au făcut posibilă pentru a introduce o persoană în spațiu - pe orbită. Dar expirarea vitezei cu jet în LRE nu depășește 4.5 km / s, iar pentru zborurile spre alte planete au nevoie de zeci de kilometri pe secundă. O posibilă soluție este de a utiliza reacțiile nucleare de energie.
Crearea practică a motoarelor de rachete nucleare (RNE) au fost doar URSS și SUA. În 1955 a lansat «Rover» Programul de dezvoltare a motoarelor de rachete nucleare pentru nave spațiale în Statele Unite ale Americii. Trei ani mai târziu, în 1958, proiectul a fost implicat în NASA, care a stabilit obiective specifice pentru vehiculele cu YARD - zbor spre Lună și Marte. De atunci, programul a fost redenumit NERVA, care înseamnă - „motor nucleare care urmează să fie montat pe racheta“
Pe la mijlocul anilor '70, programul trebuia să proiecteze o rachetă nucleară, cu o forță de 30 de tone (pentru comparație, de data aceasta LRE tipic forța de tracțiune a fost de aproximativ 700 de tone), dar cu viteza de evacuare - 8.1 km / s. Cu toate acestea, în 1973 programul a fost închis din cauza intereselor prejudecată SUA față de naveta spațială.
În URSS, primul NRE de design a fost realizat în a doua jumătate a anilor '50. În același timp, designerii sovietici, în loc să creeze un model la scară completă, a început să facă părți ale NRE. Și apoi, aceste evoluții au fost testate împreună cu un reactor de impulsuri de grafit special conceput (IGR).
În ultimei 70-80 secol în KB „Salyut“, BC „Chemical Automation“ și „Luch“ au fost create proiecte spațiale NRE RD-0411 și RD-0410, cu o forță de 40 și, respectiv, 3,6 tone. În timpul procesului de proiectare a reactorului au fost fabricate, „la rece“, motor și afișul prototip pentru testare.
scheme constructive și principială vzryvoleta A. D. Saharova
motor racheta RD-0410
Este posibil ca dezvoltarea de rachete nucleare înaintea timpului său. Cu toate acestea, ei nu au fost prea prematur. După pregătirea unui echipaj de zbor spre alte planete dureaza cateva zeci de ani, și de propulsie pentru el trebuie să fie pregătite în avans.
Construcția unui motor rachetă nucleară
motor rachetă nucleară (NRE) - motorul cu reacție, în care energia generată în descompunere reacție sau sinteză nucleară încălzește fluidul de lucru (de obicei hidrogen sau amoniac).
Există trei tipuri de NRE înseamnă combustibil pentru reactor:
Forma de realizare cea mai completă faza solidă este un motor. Figura prezintă o diagramă simplă a NRE cu un reactor pentru combustibil nuclear solid. Fluidul de lucru este situat în rezervorul extern. Cu ajutorul pompei este alimentat în camera motorului. Camera de fluid de lucru este pulverizată prin duze și adus în contact cu căldura generatoare de combustibil nuclear. Încălzit, se extinde și ia oprit la viteză mare din camera prin duză.
O fază lichidă - combustibilul nuclear în miezul reactorului este de un asemenea motor în formă lichidă. Parametrii de tracțiune ai acestor motoare este mai mare decât cea a stării solide, datorită temperaturilor ridicate ale reactorului.
În combustibilul NRE fază gazoasă (cum ar fi uraniul), iar mediul de lucru este în stare gazoasă (sub formă de plasmă) și are loc în zona de lucru un câmp electromagnetic. Încălzit până la zeci de mii de transferuri de plasmă grade de uraniu se încălzește la fluidul de lucru (de exemplu, hidrogen), care, la rândul său, atunci când sunt încălzite la temperaturi înalte și formează un curent cu jet.
Principiul de funcționare al NRE
După tipul reacției nucleare sunt motorul distins cu radioizotopi rachetă, motor racheta de fuziune și miezul real (fisiune energia utilizată).
O variantă interesantă este, de asemenea, un NRE puls - ca sursă de energie (combustibil), se propune utilizarea încărcăturii nucleare. Astfel de plante pot fi tipuri interne și externe.
Principalele avantaje ale NRE sunt:
- impuls specific ridicat;
- o sursă semnificativă de energie;
- compactitatea sistemului de propulsie;
- posibilitatea de a obține o forță foarte mare - zeci, sute și mii de tone într-un vid.
Dezavantajul principal este ridicat de radiatii pericol de propulsie:
- fluxuri de radiații ionizante (raze gamma, neutroni) în reacții nucleare;
- îndepărtarea compușilor de uraniu puternic îmbogățit și aliajele sale;
- gaze radioactive eflux la corpul de lucru.
Prin urmare, pornirea motorului nuclear este inacceptabil pentru lansările de la sol din cauza riscului de contaminare radioactivă.