Die ontwikkeling van 'n kernruimtenjin het in die Russiese Federasie begin

Die ontwikkeling van 'n kernruimtenjin het in die Russiese Federasie begin
Die ontwikkeling van 'n kernruimtenjin het in die Russiese Federasie begin

Video: Die ontwikkeling van 'n kernruimtenjin het in die Russiese Federasie begin

Video: Die ontwikkeling van 'n kernruimtenjin het in die Russiese Federasie begin
Video: Honderden doden! De AFU raakte de kazerne van het Russische leger met een raket! -Arma 3 2024, Maart
Anonim
Beeld
Beeld

Die ontwikkeling van 'n megawatt-klas kernkragaanleg vir ruimtetegnologie van 'n nuwe generasie het in Rusland begin. Die taak word aan die Keldysh -navorsingsentrum toevertrou. Anatoly KOROTEEV, direkteur van die sentrum, president van die Tsiolkovsky Russian Academy of Cosmonautics, vertel Interfax-AVN oor die belangrikheid van hierdie projek vir die Russiese kosmonautika en die betekenis daarvan, skryf Rewer.net.

- Anatoly Sazonovich, die ontwikkeling van 'n kernkragaanleg het 'n prioriteitsdoelwit geword, waarvoor aansienlike hulpbronne gekonsentreer sal word. Is dit werklik 'n projek waarop die toekoms van die ruimtevaarder afhang?

- Presies. Kom ons kyk wat die ruimtevaarder vandag doen. Ons sal gebiede sien soos satellietkommunikasie, ruimte -navigasie met 'n hoë presisie, afstandswaarneming van die aarde - dit wil sê alles wat verband hou met inligtingsondersteuning. Die tweede rigting is die oplossing van kwessies wat verband hou met die uitbreiding van ons kennis van ruimte buite die grense van naby-aardse ruimte. Uiteindelik werk kosmonautika, sowel in ons land as in ander lande, om 'n sekere reeks verdedigingstake op te los. Dit is vandag gewoonlik drie stelle take in ruimte -aktiwiteite. Tydsgetoetste, beproefde vervoerstelsels word gebruik om dit op te los.

As ons kyk na wat ons môre van astronautika verwag, dan word die kwessies van die ontwikkeling van produksietegnologieë in die ruimte, tesame met die verbetering van die taak wat reeds opgelos word, aan die orde gestel. Ons praat ook van ekspedisies na die maan en Mars. En nie oor besoekende ekspedisies nie, dit was die Amerikaanse ekspedisie na die maan, maar oor 'n lang verblyf op ander planete sodat u genoeg tyd aan hul studie kan bestee.

Daarbenewens word vrae gevra oor die moontlike kragtoevoer van die aarde vanuit die ruimte, oor die stryd teen die asteroïde-komeetgevaar. Al hierdie take is van 'n heel ander orde as van vandag. As ons dus nadink oor hoe hierdie kompleks van take deur die vervoer- en energiestruktuur voorsien word, sal ons sien dat daar 'n ernstige behoefte is om die energievoorsiening van ons ruimtetuig en die doeltreffendheid van enjins te verhoog.

Ons het vandag onekonomiese voertuie. Stel jou voor, vir elke 100 ton wat van die aarde af vlieg, word 3% hoogstens 'n vrag. Dit is vir alle moderne vuurpyle. Alles word as verbrande brandstof weggegooi.

Wat langtermyntake betref, is dit uiters belangrik dat ons ekonomies genoeg in die ruimte beweeg. Hier is die konsep van spesifieke dryfkrag, wat die doeltreffendheid van die enjin kenmerk. Dit is die verhouding tussen die druk wat dit skep en die massa brandstofverbruik. As ons die eerste Duitse FAU-2-vuurpyl neem, was die spesifieke strekking in die ou meeteenhede 220 sekondes. Vandag gee die beste aandrywing-energie-stelsel, wat waterstof met suurstof gebruik, 'n spesifieke stoot van tot 450 sekondes. Dit wil sê, 60-70 jaar se werk van die beste geeste ter wêreld het die spesifieke strekking van tradisionele vuurpylmotors slegs twee keer verhoog.

Is dit moontlik om hierdie aanwyser verskeie kere te verhoog of volgens grootte orde? Dit blyk daar is. Deur byvoorbeeld kernmotors te gebruik, kan ons die spesifieke stukrag verhoog tot ongeveer 900 sekondes, dit wil sê nog twee keer. En deur 'n geïoniseerde werkvloeistof vir versnelling te gebruik, kan hulle waardes van 9000-10000 sekondes bereik, dit wil sê dat hulle die spesifieke stoot 20 keer verhoog. En dit is vandag reeds gedeeltelik bereik: op satelliete met 'n lae stoot word plasmasjins gebruik, wat 'n spesifieke stoot van ongeveer 1600 sekondes gee. Sulke toestelle benodig egter steeds voldoende elektriese krag. As u nie 'n heeltemal unieke struktuur in ag neem nie - die Internasionale Ruimtestasie, waar die elektrisiteitsvlak ongeveer 100 kW is, dan het die kragtigste satelliete vandag 'n elektriese toevoer van slegs 20-30 kW. Dit is baie moeilik om 'n aantal take op te los as ons op hierdie vlak bly.

- Dit wil sê, u benodig 'n kwalitatiewe sprong?

- Ja. Astronautika beleef vandag 'n toestand naby aan die waarin lugvaart na die Tweede Wêreldoorlog beland het, toe dit duidelik geword het dat dit nie meer moontlik was om spoed met suiermotors te verhoog nie, was dit onmoontlik om die reikafstand ernstig te vergroot, en in die algemeen ekonomies winsgewende lugvaart te hê. Toe, soos u onthou, was daar 'n sprong in die lugvaart, en hulle het oorgeskakel van suier -enjins na straalmotore. Ongeveer dieselfde situasie is nou in ruimtetegnologie. Ons het nie die uitstekende energie om ernstige uitdagings die hoof te bied nie.

Terloops, dit het duidelik geword nie vandag nie. Reeds in die 60's en 70's, sowel in ons land as in die Verenigde State, is begin met die gebruik van kernenergie in die ruimte. Aanvanklik was die taak om vuurpyl -enjins te skep wat, in plaas van die chemiese energie van verbranding van brandstof en oksideermiddel, die verhitting van waterstof tot 'n temperatuur van ongeveer 3000 grade sou gebruik. Maar dit het geblyk dat so 'n direkte pad steeds ondoeltreffend is. Ons kry 'n kort rukkie hoë druk, maar terselfdertyd gooi ons 'n straal uit, wat in die geval van abnormale werking van die reaktor radioaktief besmet kan blyk te wees.

Ten spyte van die groot hoeveelheid werk wat in die 60's en 70's in die USSR en die VSA uitgevoer is, kon ons en die Amerikaners destyds nie betroubare enjins skep nie. Hulle het gewerk, maar nie veel nie, omdat die verhitting van waterstof tot 3000 duisend grade in 'n kernreaktor 'n ernstige taak is.

Daar was ook omgewingsprobleme tydens grondtoetse van enjins, aangesien radioaktiewe strale in die atmosfeer gegooi is. In die USSR is hierdie werk uitgevoer op die Semipalatinsk -toetsplek wat spesiaal voorberei is vir kerntoetse, wat in Kazakstan gebly het.

En tog, wat die gebruik van kernenergie vir die kragtoevoer van ruimtetuie betref, het die USSR in daardie jare 'n baie ernstige stap gemaak. 32 satelliete is vervaardig. Met die gebruik van kernenergie op die toestelle was dit moontlik om elektriese krag in 'n groter orde te verkry as met sonkrag.

Daarna het die USSR en die VSA om verskeie redes hierdie werk gestop. Vandag is dit duidelik dat hulle hernu moet word. Maar dit was vir ons onredelik om op so 'n voorafgaande manier te hervat om 'n kernmotor te maak, wat bogenoemde nadele het, en ons het 'n heeltemal ander benadering voorgestel.

- En wat is die fundamentele verskil tussen die nuwe benadering?

'Hierdie benadering verskil van die ou op dieselfde manier as wat 'n hibriedmotor van 'n konvensionele motor verskil. In 'n konvensionele motor draai die enjin die wiele, terwyl in hibriede motors elektrisiteit uit die enjin opgewek word, en hierdie elektrisiteit draai die wiele. Dit wil sê, 'n soort tussenkragaanleg word geskep.

Op dieselfde manier het ons 'n skema voorgestel waarin 'n ruimte -reaktor nie die straal wat daaruit uitgestoot word, verhit nie, maar elektrisiteit opwek. Die warm gas uit die reaktor draai die turbine, die turbine draai die elektriese generator en die kompressor, wat die werkvloeistof in 'n geslote lus sirkuleer. Die kragopwekker genereer elektrisiteit vir 'n plasmamotor met 'n spesifieke stoot 20 keer hoër as dié van chemiese enjins.

Wat is die belangrikste voordele van hierdie benadering. Eerstens is die Semipalatinsk -toetsplek nie nodig nie. Ons kan alle toetse op die grondgebied van Rusland uitvoer sonder om betrokke te raak by lang en moeilike internasionale onderhandelinge oor die gebruik van kernenergie buite die staat. Tweedens sal die straal wat die enjin verlaat nie radioaktief wees nie, aangesien 'n heeltemal ander werkvloeistof deur die reaktor, wat in 'n geslote lus is, gaan. Boonop hoef ons nie waterstof in hierdie skema te verhit nie; hier sirkuleer 'n inerte werkvloeistof in die reaktor wat tot 1500 grade verhit. Ons vereenvoudig ons taak ernstig. Uiteindelik verhoog ons die spesifieke stoot nie twee keer nie, maar 20 keer in vergelyking met chemiese enjins.

- Kan u die tydsberekening van die projek noem?

- Die projek behels die volgende fases: in 2010 - die begin van die werk; in 2012 - voltooiing van die konsepontwerp en gedetailleerde rekenaarmodellering van die werkstroom; in 2015 - die skepping van 'n kernkragaangedrewe stelsel; in 2018 - die skep van 'n vervoermodule wat hierdie aandrywingstelsel gebruik om die stelsel in dieselfde jaar voor te berei vir vlug.

Terloops, die fase van rekenaarmodellering was voorheen nie tipies vir die geskepte ruimtetegnologie -produkte nie, maar dit is vandag absoluut noodsaaklik. Op die voorbeeld van die nuutste enjins, wat in Rusland, Frankryk en die VSA ontwikkel is, het dit duidelik geword dat die klassieke ou metode, toe 'n groot aantal prototipes vir toetsing gemaak is, verouderd is.

Vandag, as die vermoëns van rekenaartegnologie baie hoog is, veral met die koms van superrekenaars, kan ons fisiese en wiskundige modellering van prosesse bied, 'n virtuele enjin skep, moontlike situasies speel, kyk waar die slaggate is, en dan eers daarna skep 'n enjin, soos hulle sê "in hardeware".

Hier is 'n goeie voorbeeld. U het waarskynlik gehoor van die RD - 180 -enjin vir die Atlas -vuurpyl wat vir die Amerikaners geskep is by die Energomash Design Bureau. In plaas van 25-30 eksemplare, wat gewoonlik aan die toets van die enjin bestee is, het dit slegs 8 geneem, en die RD-180 het onmiddellik lewe gekry. Omdat die ontwikkelaars die moeite gedoen het om dit alles op rekenaars te “speel”.

- Wat is die prys van die uitgawe?

- Vandag is 17 miljard roebels vir die hele projek tot en met 2018 verklaar. Direk vir 2010 is 500 miljoen roebels toegeken, insluitend 430 miljoen roebels - vir Rosatom en 70 miljoen roebels - vir Roskosmos.

Uiteraard wil ons glo dat as die land se leierskap sê dat dit 'n prioriteitsgebied is en die geld toegewys is, dit gegee sal word.

Die verklaarde bedrag is minder as wat ons sou wou, maar ek dink dit is genoeg vir die komende jare en 'n groot verskeidenheid werke kan met hierdie geld uitgevoer word.

Ons instituut is aangestel as hoof van die kernkragsentrale, die vervoermodule word heel waarskynlik deur die Energia Rocket and Space Corporation vervaardig.

Oor die algemeen is die projek gebaseer op samewerking, wat hoofsaaklik bestaan uit die ondernemings van Rosatom, wat die reaktor moet vervaardig, en Roskosmos, wat turbokompressors, kragopwekkers en die enjins self sal vervaardig.

Natuurlik gebruik die werk die wetenskaplike grondslag wat in vorige jare geskep is. Die ontwikkeling van 'n reaktor is byvoorbeeld gebaseer op 'n groot aantal besluite wat voorheen oor 'n kernmotor geneem is. Die samewerking is dieselfde. Dit is die Podolsk Wetenskaplike Navorsingstegnologiese Instituut, die Kurchatov -sentrum, die Obninsk -instituut vir fisika en kragingenieurswese. Die Keldysh -sentrum, die ontwerpburo vir chemiese ingenieurswese en die Voronezh ontwerpburo vir chemiese outomatisering het baie in 'n geslote kring gedoen. Ons sal hierdie ervaring ten volle benut wanneer ons 'n turbo -aanjaer skep. Vir die kragopwekker koppel ons die Institute of Electromechanics, wat ervaring het met die skep van vlieënde kragopwekkers.

In 'n woord, daar is aansienlike grondwerk, die werk begin nie van nuuts af nie.

- Kan Rusland vooruitloop op ander lande in hierdie werk?

- Ek sluit dit nie uit nie. Ek het 'n vergadering gehad met die adjunkhoof van NASA, ons het kwessies bespreek wat verband hou met die terugkeer na werk aan kernenergie in die ruimte, en hy het gesê dat die Amerikaners groot belangstelling toon in hierdie kwessie. Na sy mening kan die moontlikheid om werk in hierdie rigting in die Weste te bespoedig, nie uitgesluit word nie.

Ek sluit nie uit dat China met aktiewe optrede van sy kant kan reageer nie, daarom moet ons vinnig werk. En nie net om iemand met 'n halwe stap voor te loop nie. Ons moet in die eerste plek vinnig werk, sodat ons in die opkomende internasionale samewerking, en de facto dit tans gevorm word, waardig lyk. Sodat hulle ons daarheen sou neem, en nie die rol sou aanneem van mense wat metaalplase moet maak nie, maar sodat die houding teenoor ons dieselfde sou wees as byvoorbeeld in die 90's. Toe is 'n groot stel werk aan kernbronne in die ruimte gedeklassifiseer. Toe hierdie werke aan die Amerikaners bekend word, het hulle baie hoë punte gegee. Tot op die punt dat gesamentlike programme saam met ons opgestel is.

In beginsel is dit moontlik dat daar 'n internasionale program vir 'n kernkragsentrale sal wees, soortgelyk aan die lopende program vir samewerking oor beheerde termonukleêre samesmelting.

- Anatoly Sazonovich, in 2011 vier die wêreld die herdenking van die eerste bemande vlug die ruimte in. Dit is 'n goeie rede om te herinner aan die prestasies van ons land in die ruimte.

- Ek dink ja. Dit was immers nie net die eerste bemande vlug die ruimte in nie. Die vlug het moontlik geword danksy die oplossing van 'n baie wye reeks wetenskaplike, tegniese en mediese kwessies. Vir die eerste keer vlieg 'n man die ruimte in en keer terug na die aarde, vir die eerste keer is bewys dat die termiese beskermingstelsel normaal werk. Die vlug het 'n groot internasionale impak gehad. Laat ons nie vergeet dat slegs 16 jaar verloop het sedert die einde van die moeilikste oorlog vir die land nie. En nou het dit geblyk dat 'n land wat meer as 20 miljoen mense verloor en groot vernietiging gely het, nie net iets op die hoogste wêreldvlak kan doen nie, maar selfs die hele wêreld vir 'n sekere tyd kan oortref. Dit was 'n uiters belangrike demonstrasie wat die land se gesag en die trots van die mense verhoog het.

In my lewe was daar twee gebeurtenisse van dieselfde belang. Dit is die oorwinningsdag en die vergadering van Yuri Gagarin, wat ek persoonlik gesien het. Op 9 Mei 1945 het die hele Moskou, van die Rooi Plein tot die buitewyke, op straat gaan vier. Dit was werklik 'n spontane impuls, en dieselfde indrukwekkende impuls was in April 1961 toe Gagarin vlieg.

Die internasionale betekenis van die halfeeu herdenking van die eerste vlug moet versterk word. Dit is nodig om die samelewing te beklemtoon en te herinner aan die rol van ons land in die verkenning van ruimte. Ongelukkig doen ons dit die afgelope 20 jaar nie so gereeld nie. As u die internet oopmaak, sien u 'n groot hoeveelheid materiaal wat verband hou met byvoorbeeld die Amerikaanse ekspedisie na die maan, maar daar is nie te veel materiaal wat verband hou met die Gagarin -vlug nie. As u met huidige skoolkinders praat, weet ek nie wie se naam hulle beter ken nie, Armstrong of Gagarin. Daarom vind ek dit absoluut korrek om die besluit te neem om die 50ste herdenking van die eerste bemande ruimtevlug op staatsvlak te vier en 'n internasionale klank te gee.

Die Tsiolkovsky Russian Academy of Cosmonautics sal 'n medalje vir hierdie geleentheid uitreik, wat toegeken sal word aan mense wat by die eerste vlug betrokke was of 'n voldoende bydrae gelewer het tot die ontwikkeling van ruimtevaarders. Boonop berei ons voor om 'n groot internasionale konferensie te hou, waarop beplan word om die kenmerke van bemande ruimteverkenning wat kenmerkend is van die huidige fase met buitelandse en Russiese vennote te bespreek. Daar is baie moeilike vrae hier.

As ons vandag honderd mense op straat stop en vra wie van die ruimtevaarders vlieg nou in die ruimte, vergewe my, as drie of vier mense ons antwoord, en ek is nie hiervan oortuig nie. En as ons die vraag stel, wat doen die ruimtevaarders op die stasie, dan nog minder. Ek dink dat die bevordering van die werklike ruimte lewe, bemande vlugte uiters belangrik is, en dat dit nie genoeg gedoen word nie. Daar is baie dom materiaal op TV, wanneer iemand met vreemdelinge ontmoet het, of hoe vreemdelinge iemand weggeneem het.

Ek herhaal, die vyftigjarige herdenking van die eerste bemande ruimtevlug is 'n werklik epogmakende gebeurtenis, dit moet op die waardigste manier gevier word, binne ons land en op internasionale vlak. En ons instituut sal natuurlik direk hieraan deelneem, hy wat met hierdie vlug verband gehou het en daaraan deelgeneem het. 'N Aantal van ons werknemers van daardie tydperk het veral staatstoekennings ontvang vir die oplossing van veral vliegprobleme. Byvoorbeeld, die adjunk -direkteur van die destydse instituut, akademikus Georgy Petrov, het die titel van held van sosialistiese arbeid ontvang vir die ontwikkeling van metodes vir termiese beskerming van 'n skip tydens afdraande van 'n baan. Natuurlik sal ons hierdie geleentheid met waardigheid probeer vier.

Aanbeveel: