المحركات النووية للمركبات الفضائية. روسيا تعمل على محرك نووي للصواريخ محرك فضائي نووي

كل بضع سنوات بعض
يكتشف المقدم الجديد بلوتو.
وبعد ذلك يتصل بالمختبر،
لمعرفة المصير المستقبلي للمحرك النفاث النووي.

يعد هذا موضوعًا شائعًا هذه الأيام، لكن يبدو لي أن المحرك النفاث التضاغطي النووي أكثر إثارة للاهتمام، لأنه لا يحتاج إلى حمل سائل تشغيل معه.
أفترض أن رسالة الرئيس كانت عنه، ولكن لسبب ما بدأ الجميع بالنشر عن YARD اليوم؟؟؟
اسمحوا لي أن أجمع كل شيء هنا في مكان واحد. سأخبرك أن الأفكار المثيرة للاهتمام تظهر عندما تقرأ موضوعًا ما. وأسئلة غير مريحة للغاية.

المحرك النفاث التضاغطي (المحرك النفاث التضاغطي؛ المصطلح الإنجليزي هو نفاث التضاغط، من ذاكرة الوصول العشوائي - الكبش) هو محرك نفاث يعد الأبسط في فئة المحركات النفاثة التي تتنفس الهواء (المحركات النفاثة التضاغطية) من حيث التصميم. إنه ينتمي إلى نوع المحركات النفاثة ذات التفاعل المباشر، حيث يتم إنشاء الدفع فقط عن طريق التيار النفاث المتدفق من الفوهة. يتم تحقيق الزيادة في الضغط اللازم لتشغيل المحرك عن طريق كبح تدفق الهواء القادم. لا يعمل المحرك النفاث التضاغطي عند سرعات الطيران المنخفضة، خاصة عند السرعة صفر، ويلزم وجود مسرع أو آخر للوصول إلى قوة التشغيل.

في النصف الثاني من الخمسينيات، خلال حقبة الحرب الباردة، تم تطوير تصميمات المحركات النفاثة ذات المفاعل النووي في الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي.


تصوير: Leicht modifiziert aus http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Pluto1955.jpg

مصدر الطاقة لهذه المحركات النفاثة (على عكس المحركات النفاثة الأخرى) ليس التفاعل الكيميائي لاحتراق الوقود، بل الحرارة المتولدة عن المفاعل النووي في غرفة التسخين لسائل العمل. يمر الهواء من جهاز الإدخال في مثل هذا المحرك النفاث عبر قلب المفاعل، حيث يقوم بتبريده وتسخينه حتى درجة حرارة التشغيل (حوالي 3000 كلفن)، ثم يتدفق خارج الفوهة بسرعة مماثلة لسرعات العادم لمعظم محركات الصواريخ الكيميائية المتقدمة. الأغراض المحتملة للطائرة المزودة بمثل هذا المحرك:
- مركبة إطلاق بحرية عابرة للقارات تحمل شحنة نووية؛
- الطائرات الفضائية ذات المرحلة الواحدة.

وقد أنشأ كلا البلدين مفاعلات نووية مدمجة ومنخفضة الموارد تتناسب مع أبعاد صاروخ كبير. في الولايات المتحدة الأمريكية، في إطار برامج أبحاث بلوتو وتوري النووية، تم إجراء اختبارات الحريق للمحرك النفاث النووي Tory-IIC في عام 1964 (وضع الطاقة الكاملة 513 ميجاوات لمدة خمس دقائق مع قوة دفع 156 كيلو نيوتن). لم يتم إجراء أي اختبارات طيران وتم إغلاق البرنامج في يوليو 1964. كان أحد أسباب إغلاق البرنامج هو تحسين تصميم الصواريخ الباليستية بمحركات صاروخية كيميائية، مما يضمن حل المهام القتالية بالكامل دون استخدام مخططات ذات محركات نفاثات نووية باهظة الثمن نسبيًا.
ليس من المعتاد الحديث عن الثاني في المصادر الروسية الآن ...

كان من المفترض أن يستخدم مشروع بلوتو تكتيكات الطيران على ارتفاعات منخفضة. ضمن هذا التكتيك السرية عن رادارات نظام الدفاع الجوي لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
لتحقيق السرعة التي يعمل بها المحرك النفاث، كان لا بد من إطلاق بلوتو من الأرض باستخدام مجموعة من معززات الصواريخ التقليدية. لم يبدأ إطلاق المفاعل النووي إلا بعد أن وصل بلوتو إلى ارتفاع التحليق وتمت إزالته بشكل كافٍ من المناطق المأهولة بالسكان. سمح المحرك النووي، الذي أعطى نطاقًا غير محدود تقريبًا من الحركة، للصاروخ بالتحليق في دوائر فوق المحيط أثناء انتظار الأمر بالتحول إلى سرعة تفوق سرعة الصوت نحو هدف في الاتحاد السوفيتي.


تصميم مفهوم SLAM

تقرر إجراء اختبار ثابت لمفاعل واسع النطاق، والذي كان مخصصًا لمحرك نفاث.
وبما أن مفاعل بلوتو أصبح مشعًا للغاية بعد الإطلاق، فقد تم تسليمه إلى موقع الاختبار عبر خط سكة حديد آلي بالكامل تم بناؤه خصيصًا. وعلى طول هذا الخط، تحرك المفاعل لمسافة ميلين تقريبًا، والتي تفصل بين منصة الاختبار الثابتة والمبنى الضخم "المفكك". وفي المبنى، تم تفكيك المفاعل “الساخن” للتفتيش باستخدام أجهزة يتم التحكم فيها عن بعد. لاحظ علماء من ليفرمور عملية الاختبار باستخدام نظام تلفزيوني، كان موجودًا في حظيرة من الصفيح بعيدًا عن منصة الاختبار. تحسبًا لذلك، تم تجهيز الحظيرة بمأوى مضاد للإشعاع مع إمدادات من الطعام والماء تكفي لمدة أسبوعين.
ولمجرد توفير الخرسانة اللازمة لبناء جدران المبنى المهدم (التي كانت سماكتها ستة إلى ثمانية أقدام)، اشترت حكومة الولايات المتحدة منجمًا كاملاً.
تم تخزين ملايين الأرطال من الهواء المضغوط في 25 ميلاً من أنابيب إنتاج النفط. كان من المفترض أن يتم استخدام هذا الهواء المضغوط لمحاكاة الظروف التي يجد فيها المحرك النفاث نفسه أثناء الطيران بسرعة الطيران.
ولضمان ارتفاع ضغط الهواء في النظام، استعار المختبر ضواغط عملاقة من القاعدة البحرية في جروتون بولاية كونيتيكت.
يتطلب الاختبار، الذي تم خلاله تشغيل الوحدة بكامل طاقتها لمدة خمس دقائق، دفع طن من الهواء عبر خزانات فولاذية مملوءة بأكثر من 14 مليون كرة فولاذية قطرها 4 سم، وتم تسخين هذه الخزانات إلى 730 درجة باستخدام عناصر التسخين، حيث تم حرق النفط.


تم تركيب Tori-2S على منصة للسكك الحديدية، وهو جاهز للاختبار الناجح. مايو 1964

في 14 مايو 1961، حبس المهندسون والعلماء في الحظيرة التي تم التحكم في التجربة منها أنفاسهم عندما أعلن أول محرك نفاث تضاغط نووي في العالم، مثبت على منصة سكك حديدية حمراء زاهية، عن ولادته بصوت عالٍ. تم إطلاق Tori-2A لبضع ثوان فقط، ولم يطور خلالها قوته المقدرة. ومع ذلك، اعتبر الاختبار ناجحا. والأهم هو أن المفاعل لم يشتعل، وهو ما كان يخاف منه بشدة بعض ممثلي لجنة الطاقة الذرية. بعد الاختبارات مباشرة تقريبًا، بدأت ميركل العمل على إنشاء مفاعل ثانٍ لحزب المحافظين، والذي كان من المفترض أن يتمتع بقدر أكبر من الطاقة بوزن أقل.
لم يتقدم العمل على Tori-2B إلى ما هو أبعد من لوحة الرسم. وبدلاً من ذلك، قامت عائلة ليفرمور على الفور ببناء المفاعل Tory-2C، الذي كسر صمت الصحراء بعد ثلاث سنوات من اختبار المفاعل الأول. وبعد أسبوع، أعيد تشغيل المفاعل وتشغيله بكامل طاقته (513 ميغاوات) لمدة خمس دقائق. وتبين أن النشاط الإشعاعي للعادم كان أقل بكثير من المتوقع. كما حضر هذه الاختبارات جنرالات القوات الجوية ومسؤولون من لجنة الطاقة الذرية.

في هذا الوقت، بدأت الشكوك تتغلب على عملاء البنتاغون الذين مولوا مشروع بلوتو. منذ إطلاق الصاروخ من الأراضي الأمريكية وحلّق فوق أراضي حلفاء أمريكا على ارتفاع منخفض لتجنب اكتشافه من قبل أنظمة الدفاع الجوي السوفيتية، تساءل بعض الاستراتيجيين العسكريين عما إذا كان الصاروخ سيشكل تهديدًا للحلفاء. حتى قبل أن يسقط صاروخ بلوتو قنابل على العدو، فإنه سيصعق الحلفاء ويسحقهم وحتى يشعّعهم. (كان من المتوقع أن يُنتج تحليق بلوتو في السماء حوالي 150 ديسيبل من الضوضاء على الأرض. وبالمقارنة، كان مستوى الضوضاء للصاروخ الذي أرسل الأمريكيين إلى القمر (زحل الخامس) 200 ديسيبل عند الدفع الكامل.) بالطبع، تمزق طبلة الأذن سيكون أقل مشاكلك إذا وجدت نفسك أمام مفاعل عارٍ يحلق فوق رأسك، ويحرقك مثل الدجاجة بأشعة غاما والنيوترونات.


توري-2C

على الرغم من أن صانعي الصاروخ جادلوا بأن بلوتو كان أيضًا بعيد المنال بطبيعته، إلا أن المحللين العسكريين أعربوا عن حيرتهم إزاء كيفية بقاء شيء صاخب وحار وكبير ومشع دون أن يتم اكتشافه طوال المدة التي استغرقها إكمال مهمته. في الوقت نفسه، بدأت القوات الجوية الأمريكية بالفعل في نشر صواريخ أطلس وتيتان الباليستية، القادرة على الوصول إلى الأهداف قبل عدة ساعات من إنشاء مفاعل طائر، ونظام الدفاع الصاروخي التابع لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، والذي أصبح الخوف منه هو الدافع الرئيسي لـ إن إنشاء بلوتو لم يشكل أبدًا عقبة أمام الصواريخ الباليستية، على الرغم من اعتراضات الاختبار الناجحة. توصل منتقدو المشروع إلى فك تشفير خاص بهم للاختصار SLAM - بطيء ومنخفض وفوضوي - بطيء ومنخفض وقذر. بعد الاختبار الناجح لصاروخ بولاريس، بدأت البحرية، التي أعربت في البداية عن اهتمامها باستخدام الصواريخ للإطلاق من الغواصات أو السفن، في التخلي عن المشروع. وأخيرا بلغت تكلفة كل صاروخ 50 مليون دولار. وفجأة، أصبح بلوتو تقنية بلا تطبيقات، وسلاحًا بلا أهداف قابلة للحياة.

ومع ذلك، فإن المسمار الأخير في نعش بلوتو كان مجرد سؤال واحد. إنه أمر بسيط للغاية لدرجة أنه يمكن عذر سكان ليفرمور لعدم الاهتمام به عمدًا. "أين يتم إجراء اختبارات طيران المفاعل؟ كيف تقنع الناس أنه خلال الرحلة لن يفقد الصاروخ السيطرة ويطير فوق لوس أنجلوس أو لاس فيغاس على ارتفاع منخفض؟ سأل جيم هادلي، عالم الفيزياء في مختبر ليفرمور، الذي عمل في مشروع بلوتو حتى النهاية. وهو منخرط حاليًا في الكشف عن التجارب النووية التي يتم إجراؤها في بلدان أخرى لصالح الوحدة Z. وباعتراف هادلي نفسه، لم تكن هناك ضمانات بأن الصاروخ لن يخرج عن السيطرة ويتحول إلى تشيرنوبيل طائر.
وقد تم اقتراح عدة حلول لهذه المشكلة. أحدهما سيكون إطلاق بلوتو بالقرب من جزيرة ويك، حيث سيطير الصاروخ على شكل رقم ثمانية فوق الجزء التابع للولايات المتحدة من المحيط. وكان من المفترض أن يتم غرق الصواريخ "الساخنة" على عمق 7 كيلومترات في المحيط. ومع ذلك، حتى عندما أقنعت هيئة الطاقة الذرية الناس بالتفكير في الإشعاع كمصدر لا حدود له للطاقة، فإن اقتراح إلقاء العديد من الصواريخ الملوثة بالإشعاع في المحيط كان كافياً لوقف العمل.
في 1 يوليو 1964، بعد سبع سنوات وستة أشهر من بدء العمل، تم إغلاق مشروع بلوتو من قبل هيئة الطاقة الذرية والقوات الجوية.

وقال هادلي إنه كل بضع سنوات، يكتشف مقدم جديد في القوات الجوية كوكب بلوتو. بعد ذلك، اتصل بالمختبر لمعرفة المصير الإضافي للمحرك النفاث النووي. يختفي حماس المقدم فورًا بعد أن تحدث هادلي عن مشاكل الإشعاع واختبارات الطيران. لم يتصل أحد بهادلي أكثر من مرة.
إذا أراد أي شخص إعادة بلوتو إلى الحياة، فقد يتمكن من العثور على بعض المجندين في ليفرمور. ومع ذلك، لن يكون هناك الكثير منهم. من الأفضل ترك فكرة ما يمكن أن يصبح سلاحًا مجنونًا في الماضي.

الخصائص التقنية لصاروخ SLAM :
القطر - 1500 ملم.
الطول - 20000 ملم.
الوزن - 20 طنا.
النطاق غير محدود (نظريا).
السرعة عند مستوى سطح البحر هي 3 ماخ.
التسلح - 16 قنبلة نووية حرارية (قوة كل منها 1 ميغا طن).
المحرك عبارة عن مفاعل نووي (قوة 600 ميجاوات).
نظام التوجيه - بالقصور الذاتي + TERCOM.
الحد الأقصى لدرجة حرارة الجلد هو 540 درجة مئوية.
مادة هيكل الطائرة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ Rene 41 عالي الحرارة.
سمك التغليف - 4 - 10 ملم.

ومع ذلك، فإن المحرك النفاث التضاغطي النووي يعد نظام دفع واعدًا للطائرات الفضائية ذات المرحلة الواحدة وطائرات النقل الثقيلة العابرة للقارات عالية السرعة. يتم تسهيل ذلك من خلال إمكانية إنشاء محرك نفاث نووي قادر على العمل بسرعات طيران دون سرعة الصوت وصفر في وضع محرك الصاروخ، وذلك باستخدام احتياطيات الوقود على متن الطائرة. على سبيل المثال، تبدأ طائرة فضائية مزودة بمحرك نفاث نووي (بما في ذلك الإقلاع)، وتزود المحركات بسائل العمل من الخزانات الموجودة على متن الطائرة (أو الخارجية)، وبعد أن وصلت بالفعل إلى سرعات من M = 1، تتحول إلى استخدام الهواء الجوي .

وكما قال الرئيس الروسي فلاديمير بوتين، في بداية عام 2018، "تم إطلاق ناجح لصاروخ كروز بمحطة للطاقة النووية". علاوة على ذلك، ووفقا له، فإن مدى صاروخ كروز هذا "غير محدود".

وأتساءل في أي منطقة أجريت التجارب ولماذا انتقدتها خدمات مراقبة التجارب النووية ذات الصلة. أم أن إطلاق الروثينيوم 106 في الغلاف الجوي في الخريف مرتبط بطريقة ما بهذه الاختبارات؟ أولئك. لم يتم رش سكان تشيليابينسك بالروثينيوم فحسب، بل تم قليهم أيضًا؟
هل يمكنك معرفة أين سقط هذا الصاروخ؟ ببساطة، أين تم تفكيك المفاعل النووي؟ في أي ملعب تدريب؟ في نوفايا زيمليا؟

**************************************** ********************

الآن دعونا نقرأ قليلاً عن محركات الصواريخ النووية، على الرغم من أن هذه قصة مختلفة تمامًا

محرك الصاروخ النووي (NRE) هو نوع من المحركات الصاروخية التي تستخدم طاقة الانشطار أو اندماج النوى لإنشاء الدفع النفاث. يمكن أن تكون سائلة (تسخين سائل عامل سائل في غرفة تسخين من مفاعل نووي وإطلاق الغاز من خلال فوهة) ومتفجرة نبضية (تفجيرات نووية منخفضة الطاقة في فترة زمنية متساوية).
محرك الدفع النووي التقليدي ككل عبارة عن هيكل يتكون من غرفة تسخين بها مفاعل نووي كمصدر للحرارة ونظام إمداد سائل العمل وفوهة. يتم إمداد مائع التشغيل (عادةً الهيدروجين) من الخزان إلى قلب المفاعل، حيث يمر عبر قنوات يتم تسخينها بواسطة تفاعل الاضمحلال النووي، ويتم تسخينه إلى درجات حرارة عالية ثم يتم طرحه عبر الفوهة، مما يؤدي إلى إنشاء قوة دفع نفاث. هناك تصميمات مختلفة لمحركات الدفع النووي: الطور الصلب، والطور السائل، والطور الغازي - بما يتوافق مع حالة تجميع الوقود النووي في قلب المفاعل - الغاز الصلب أو المنصهر أو ذو درجة الحرارة العالية (أو حتى البلازما).

شرق. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1822546

RD-0410 (مؤشر GRAU - 11B91، المعروف أيضًا باسم "Irgit" و "IR-100") - المحرك الصاروخي النووي السوفيتي الأول والوحيد في الفترة 1947-1978. تم تطويره في مكتب تصميم Khimavtomatika، فورونيج.
يستخدم RD-0410 مفاعل نيوتروني حراري غير متجانس. وتضمن التصميم 37 مجموعة وقود مغطاة بعازل حراري يفصلها عن المبرد. مشروعكان من المتصور أن يمر تدفق الهيدروجين أولاً عبر العاكس والمهدئ، مع الحفاظ على درجة حرارتهما عند درجة حرارة الغرفة، ثم يدخل القلب، حيث تم تسخينه إلى 3100 كلفن. في الحامل، تم تبريد العاكس والمهدئ بواسطة هيدروجين منفصل تدفق. خضع المفاعل لسلسلة كبيرة من الاختبارات، ولكن لم يتم اختباره مطلقًا طوال مدة تشغيله الكاملة. تم استنفاد المكونات خارج المفاعل بالكامل.

********************************

وهذا محرك صاروخي نووي أمريكي. كان مخططه في صورة العنوان

المؤلف: ناسا - صور رائعة في وصف ناسا، الملكية العامة، https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6462378

نيرفا (المحرك النووي لتطبيق المركبات الصاروخية) هو برنامج مشترك بين هيئة الطاقة الذرية الأمريكية ووكالة ناسا لإنشاء محرك صاروخي نووي (NRE)، والذي استمر حتى عام 1972.
أثبتت NERVA أن نظام الدفع النووي قابل للتطبيق ومناسب لاستكشاف الفضاء، وفي أواخر عام 1968، أكدت SNPO أن أحدث تعديل لـ NERVA، NRX/XE، يلبي متطلبات مهمة مأهولة إلى المريخ. على الرغم من أن محركات نيرفا قد تم تصنيعها واختبارها إلى أقصى حد ممكن واعتبارها جاهزة للتركيب على مركبة فضائية، فقد تم إلغاء معظم برنامج الفضاء الأمريكي من قبل إدارة نيكسون.

تم تصنيف NERVA من قبل AEC وSNPO وNASA باعتباره برنامجًا ناجحًا للغاية حقق أهدافه أو تجاوزها. كان الهدف الرئيسي للبرنامج هو "إنشاء أساس تقني لأنظمة دفع الصواريخ النووية لاستخدامها في تصميم وتطوير أنظمة الدفع للبعثات الفضائية". تعتمد جميع المشاريع الفضائية تقريبًا التي تستخدم محركات الدفع النووي على تصميمات NERVA NRX أو Pewee.

كانت مهمات المريخ مسؤولة عن زوال نيرفا. قرر أعضاء الكونجرس من كلا الحزبين السياسيين أن إرسال مهمة مأهولة إلى المريخ سيكون بمثابة التزام ضمني من جانب الولايات المتحدة بدعم سباق الفضاء المكلف لعقود من الزمن. في كل عام، كان برنامج RIFT يتأخر وأصبحت أهداف NERVA أكثر تعقيدًا. ففي النهاية، على الرغم من أن محرك نيرفا خضع للعديد من الاختبارات الناجحة والدعم القوي من الكونجرس، إلا أنه لم يغادر الأرض أبدًا.

في نوفمبر 2017، نشرت الشركة الصينية لعلوم وتكنولوجيا الفضاء (CASC) خارطة طريق لتطوير برنامج الفضاء الصيني للفترة 2017-2045. وينص، على وجه الخصوص، على إنشاء سفينة قابلة لإعادة الاستخدام تعمل بمحرك صاروخي نووي.

يجادل المتشككون بأن إنشاء محرك نووي لا يمثل تقدما كبيرا في مجال العلوم والتكنولوجيا، ولكنه مجرد "تحديث غلاية بخارية"، حيث بدلا من الفحم والحطب، يعمل اليورانيوم كوقود، ويعمل الهيدروجين كوقود. سائل العمل. هل NRE (المحرك النفاث النووي) ميؤوس منه إلى هذا الحد؟ دعونا نحاول معرفة ذلك.

الصواريخ الأولى

يمكن أن تُعزى جميع إنجازات البشرية في استكشاف الفضاء القريب من الأرض بأمان إلى المحركات النفاثة الكيميائية. يعتمد تشغيل وحدات الطاقة هذه على تحويل طاقة التفاعل الكيميائي لاحتراق الوقود في عامل مؤكسد إلى الطاقة الحركية للتيار النفاث، وبالتالي الصاروخ. الوقود المستخدم هو الكيروسين والهيدروجين السائل والهيبتان (لمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل (LPRE)) وخليط مبلمر من بيركلورات الأمونيوم والألمنيوم وأكسيد الحديد (لمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب (SRRE)).

ومن المعروف أن الصواريخ الأولى المستخدمة في الألعاب النارية ظهرت في الصين في القرن الثاني قبل الميلاد. لقد صعدوا إلى السماء بفضل طاقة الغازات المسحوقة. ساهم البحث النظري الذي أجراه صانع الأسلحة الألماني كونراد هاس (1556)، والجنرال البولندي كازيمير سيمينوفيتش (1650)، واللفتنانت جنرال الروسي ألكسندر زاسيادكو، بشكل كبير في تطوير تكنولوجيا الصواريخ.

حصل العالم الأمريكي روبرت جودارد على براءة اختراع لاختراع أول صاروخ يعمل بالوقود السائل. جهازه الذي يبلغ وزنه 5 كجم وطوله حوالي 3 أمتار، يعمل بالبنزين والأكسجين السائل، استغرق 2.5 ثانية في عام 1926. طار 56 مترا.

سرعة المطاردة

بدأ العمل التجريبي الجاد لإنشاء محركات نفاثة كيميائية متسلسلة في الثلاثينيات من القرن الماضي. في الاتحاد السوفيتي، يعتبر V. P. Glushko و F. A. Tsander بحق رواد بناء محركات الصواريخ. وبمشاركتهم، تم تطوير وحدات الطاقة RD-107 وRD-108، والتي ضمنت أولوية الاتحاد السوفييتي في استكشاف الفضاء ووضعت الأساس لقيادة روسيا المستقبلية في مجال استكشاف الفضاء المأهول.

أثناء تحديث محرك التوربين السائل، أصبح من الواضح أن السرعة القصوى النظرية للتيار النفاث لا يمكن أن تتجاوز 5 كم/ثانية. قد يكون هذا كافيًا لدراسة الفضاء القريب من الأرض، لكن الرحلات الجوية إلى الكواكب الأخرى، وحتى إلى النجوم، ستظل حلمًا بعيد المنال للبشرية. ونتيجة لذلك، في منتصف القرن الماضي، بدأت مشاريع محركات الصواريخ البديلة (غير الكيميائية) في الظهور. وكانت المنشآت الأكثر شعبية والواعدة هي تلك التي تستخدم طاقة التفاعلات النووية. اجتازت العينات التجريبية الأولى لمحركات الفضاء النووية (NRE) في الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة اختبارات الاختبار في عام 1970. ومع ذلك، بعد كارثة تشيرنوبيل، تحت الضغط العام، تم تعليق العمل في هذا المجال (في الاتحاد السوفياتي في عام 1988، في الولايات المتحدة - منذ عام 1994).

يعتمد تشغيل محطات الطاقة النووية على نفس مبادئ المحطات الكيميائية الحرارية. والفرق الوحيد هو أن تسخين مائع العمل يتم عن طريق طاقة تحلل أو اندماج الوقود النووي. كفاءة استخدام الطاقة لهذه المحركات تتجاوز بشكل كبير المحركات الكيميائية. على سبيل المثال، الطاقة التي يمكن إطلاقها بواسطة 1 كجم من أفضل الوقود (خليط البريليوم مع الأكسجين) هي 3 × 107 جول، بينما بالنسبة لنظائر البولونيوم Po210 فإن هذه القيمة هي 5 × 1011 جول.

يمكن استخدام الطاقة المتحررة في المحرك النووي بعدة طرق:

تسخين مائع التشغيل المنبعث من خلال الفوهات، كما هو الحال في محرك الصواريخ التقليدي الذي يعمل بالوقود السائل، بعد تحويله إلى كهرباء، مما يؤدي إلى تأين وتسريع جزيئات مائع التشغيل، مما يؤدي إلى إنشاء دفعة مباشرة عن طريق الانشطار أو منتجات التخليق. حتى الماء العادي يمكن أن يكون بمثابة سائل العمل، ولكن استخدام الكحول أو الأمونيا أو الهيدروجين السائل سيكون أكثر فعالية. اعتمادا على حالة تجميع الوقود للمفاعل، تنقسم محركات الصواريخ النووية إلى المرحلة الصلبة والسائلة والغازية. محرك الدفع النووي الأكثر تطورًا هو مفاعل انشطاري ذو طور صلب، يستخدم قضبان الوقود (عناصر الوقود) المستخدمة في محطات الطاقة النووية كوقود. وقد خضع أول محرك من هذا النوع، كجزء من مشروع نيرفا الأمريكي، للاختبار الأرضي في عام 1966، وعمل لمدة ساعتين تقريبًا.

ميزات التصميم

يوجد في قلب أي محرك فضائي نووي مفاعل يتكون من قلب وعاكس من البريليوم موجود في مبيت الطاقة. يحدث انشطار ذرات مادة قابلة للاحتراق، عادة اليورانيوم U238، المخصب بنظائر U235، في القلب. لإضفاء خصائص معينة على عملية تحلل النوى، يوجد هنا أيضًا مشرفون - التنغستن أو الموليبدينوم المقاوم للحرارة. إذا تم تضمين الوسيط في قضبان الوقود، يسمى المفاعل متجانسًا، وإذا تم وضعه بشكل منفصل، يسمى غير متجانس. يشتمل المحرك النووي أيضًا على وحدة إمداد بالسوائل العاملة، وأدوات تحكم، وحماية من الإشعاع الظلي، وفوهة. يتم تبريد العناصر والمكونات الهيكلية للمفاعل، التي تتعرض لأحمال حرارية عالية، بواسطة سائل التشغيل، والذي يتم بعد ذلك ضخه إلى مجمعات الوقود بواسطة وحدة مضخة توربينية. هنا يتم تسخينه إلى ما يقرب من 3000 درجة مئوية. يتدفق سائل العمل عبر الفوهة، ويخلق قوة دفع نفاث.

أدوات التحكم النموذجية في المفاعل هي قضبان التحكم والأقراص الدوارة المصنوعة من مادة ماصة للنيوترونات (البورون أو الكادميوم). يتم وضع القضبان مباشرة في القلب أو في منافذ عاكسة خاصة، ويتم وضع البراميل الدوارة على محيط المفاعل. عن طريق تحريك القضبان أو تدوير البراميل، يتغير عدد النوى الانشطارية لكل وحدة زمنية، مما ينظم مستوى إطلاق الطاقة للمفاعل، وبالتالي قوته الحرارية.

لتقليل شدة إشعاع النيوترون وغاما، الذي يشكل خطورة على جميع الكائنات الحية، يتم وضع عناصر حماية المفاعل الأولية في مبنى الطاقة.

زيادة الكفاءة

يشبه المحرك النووي ذو الطور السائل محرك الطور الصلب من حيث مبدأ التشغيل والتصميم، لكن الحالة السائلة للوقود تجعل من الممكن زيادة درجة حرارة التفاعل، وبالتالي دفع وحدة الطاقة. لذا، إذا كان الحد الأقصى للدفع النوعي (سرعة التدفق النفاث) بالنسبة للوحدات الكيميائية (المحركات النفاثة السائلة والمحركات الصاروخية التي تعمل بالوقود الصلب) هو 5,420 م/ث، وبالنسبة للمحركات النووية ذات الطور الصلب و10,000 م/ث بعيدًا عن الحد الأقصى، فإن يتراوح متوسط ​​قيمة هذا المؤشر لمحركات الدفع النووي ذات الطور الغازي بين 30.000 - 50.000 م/ث.

هناك نوعان من مشاريع المحركات النووية ذات الطور الغازي:

دورة مفتوحة، يحدث فيها تفاعل نووي داخل سحابة بلازما من مائع عامل ممسك بمجال كهرومغناطيسي ويمتص كل الحرارة المتولدة. يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى عدة عشرات الآلاف من الدرجات. في هذه الحالة، تكون المنطقة النشطة محاطة بمادة مقاومة للحرارة (على سبيل المثال، الكوارتز) - وهو مصباح نووي ينقل الطاقة المنبعثة بحرية، وفي منشآت النوع الثاني، ستكون درجة حرارة التفاعل محدودة بنقطة الانصهار من مادة القارورة. في الوقت نفسه، يتم تقليل كفاءة الطاقة لمحرك الفضاء النووي قليلاً (نبض محدد يصل إلى 15000 م/ث)، ولكن يتم زيادة الكفاءة والسلامة الإشعاعية.

الإنجازات العملية

رسميًا، يعتبر العالم والفيزيائي الأمريكي ريتشارد فاينمان هو مخترع محطة الطاقة النووية. تم بدء العمل على نطاق واسع في تطوير وإنشاء المحركات النووية للمركبات الفضائية كجزء من برنامج Rover في مركز أبحاث لوس ألاموس (الولايات المتحدة الأمريكية) في عام 1955. فضل المخترعون الأمريكيون المنشآت التي تحتوي على مفاعل نووي متجانس. تم تجميع العينة التجريبية الأولى من "Kiwi-A" في مصنع بالمركز النووي في ألبوكيركي (نيو مكسيكو، الولايات المتحدة الأمريكية) وتم اختبارها في عام 1959. تم وضع المفاعل عموديًا على الحامل بحيث تكون الفوهة لأعلى. أثناء الاختبارات، تم إطلاق تيار ساخن من الهيدروجين المستهلك مباشرة في الغلاف الجوي. وعلى الرغم من أن رئيس الجامعة عمل بطاقة منخفضة لمدة 5 دقائق فقط، إلا أن النجاح ألهم المطورين.

في الاتحاد السوفيتي، تم إعطاء دفعة قوية لمثل هذا البحث من خلال اجتماع "الثلاثة الكبار KS" الذي عقد في عام 1959 في معهد الطاقة الذرية - مبتكر القنبلة الذرية آي في كورشاتوف، كبير المنظرين في علم الفضاء الروسي M. V. Keldysh والمصمم العام للصواريخ السوفيتية S. P. Queen. على عكس النموذج الأمريكي، كان المحرك السوفيتي RD-0410، الذي تم تطويره في مكتب التصميم التابع لجمعية خيمافتوماتيكا (فورونيج)، يحتوي على مفاعل غير متجانس. تم إجراء اختبارات الحريق في ملعب تدريب بالقرب من سيميبالاتينسك في عام 1978.

ومن الجدير بالذكر أنه تم إنشاء الكثير من المشاريع النظرية، ولكن الأمر لم يصل إلى التنفيذ العملي. وكانت أسباب ذلك وجود عدد كبير من المشاكل في علم المواد، ونقص الموارد البشرية والمالية.

للملاحظة: كان الإنجاز العملي المهم هو اختبار طيران الطائرات التي تعمل بالطاقة النووية. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، كان القاذفة الاستراتيجية التجريبية Tu-95LAL هي الأكثر واعدة، وفي الولايات المتحدة الأمريكية - B-36.

مشروع "أوريون" أو المحركات الصاروخية النووية النبضية

بالنسبة للرحلات الفضائية، تم اقتراح استخدام المحرك النووي النبضي لأول مرة في عام 1945 من قبل عالم الرياضيات الأمريكي من أصل بولندي، ستانيسلاف أولام. في العقد التالي، تم تطوير الفكرة وتحسينها بواسطة T. Taylor وF.Dyson. خلاصة القول هي أن طاقة الشحنات النووية الصغيرة، التي انفجرت على مسافة ما من منصة الدفع في الجزء السفلي من الصاروخ، تضفي عليها تسارعًا كبيرًا.

خلال مشروع أوريون، الذي تم إطلاقه في عام 1958، تم التخطيط لتجهيز صاروخ بمثل هذا المحرك القادر على إيصال الأشخاص إلى سطح المريخ أو مدار كوكب المشتري. سيتم حماية الطاقم الموجود في حجرة القوس من التأثيرات المدمرة للتسارعات الهائلة بواسطة جهاز التخميد. كانت نتيجة العمل الهندسي التفصيلي هي إجراء اختبارات نموذجية واسعة النطاق للسفينة لدراسة استقرار الرحلة (تم استخدام المتفجرات العادية بدلاً من الشحنات النووية). وبسبب التكلفة العالية، تم إغلاق المشروع في عام 1965.

تم التعبير عن أفكار مماثلة لإنشاء "طائرة متفجرة" من قبل الأكاديمي السوفيتي أ. ساخاروف في يوليو 1961. لإطلاق السفينة في المدار، اقترح العالم استخدام محركات الصواريخ التقليدية التي تعمل بالوقود السائل.

مشاريع بديلة

لم يتجاوز عدد كبير من المشاريع البحث النظري. وكان من بينهم العديد من الأشياء الأصلية والواعدة للغاية. تم تأكيد فكرة إنشاء محطة للطاقة النووية تعتمد على الشظايا الانشطارية. تتيح ميزات التصميم وهيكل هذا المحرك الاستغناء عن سائل العمل على الإطلاق. ويتكون التيار النفاث، الذي يوفر خصائص الدفع اللازمة، من المواد النووية المستهلكة. يعتمد المفاعل على أقراص دوارة ذات كتلة نووية دون الحرجة (معامل الانشطار الذري أقل من الوحدة). عند الدوران في قطاع القرص الموجود في القلب، يبدأ تفاعل متسلسل ويتم توجيه الذرات المتحللة عالية الطاقة إلى فوهة المحرك، مما يشكل تيارًا نفاثًا. ستشارك الذرات السليمة المحفوظة في التفاعل عند الدورات التالية لقرص الوقود.

إن مشاريع المحرك النووي للسفن التي تؤدي مهام معينة في الفضاء القريب من الأرض، بناءً على RTGs (المولدات الكهروحرارية للنظائر المشعة)، قابلة للتطبيق تمامًا، لكن مثل هذه المنشآت لا تبشر بالخير بالنسبة للرحلات بين الكواكب، وحتى أكثر من ذلك، بالنسبة للرحلات الجوية بين النجوم.

تمتلك محركات الاندماج النووي إمكانات هائلة. بالفعل في المرحلة الحالية من تطور العلوم والتكنولوجيا، يكون التثبيت النبضي ممكنًا تمامًا، حيث سيتم تفجير الشحنات النووية الحرارية، مثل مشروع أوريون، تحت الجزء السفلي من الصاروخ. ومع ذلك، يرى العديد من الخبراء أن تنفيذ الاندماج النووي الخاضع للرقابة هو مسألة المستقبل القريب.

مزايا وعيوب المحركات التي تعمل بالطاقة النووية

تشمل المزايا التي لا جدال فيها لاستخدام المحركات النووية كوحدات طاقة للمركبات الفضائية كفاءتها العالية في استخدام الطاقة، وتوفير دفعة محددة عالية وأداء دفع جيد (يصل إلى ألف طن في الفضاء الخالي من الهواء)، واحتياطيات طاقة مذهلة أثناء التشغيل المستقل. المستوى الحالي للتطور العلمي والتكنولوجي يجعل من الممكن ضمان الاكتناز المقارن لمثل هذا التثبيت.

العيب الرئيسي لمحركات الدفع النووي، والذي تسبب في تقليص أعمال التصميم والبحث، هو ارتفاع خطر الإشعاع. وينطبق هذا بشكل خاص عند إجراء اختبارات الحرائق الأرضية، ونتيجة لذلك قد تدخل الغازات المشعة ومركبات اليورانيوم ونظائرها إلى جانب سائل العمل، والآثار المدمرة للإشعاع المخترق إلى الغلاف الجوي. ولنفس الأسباب، من غير المقبول إطلاق مركبة فضائية مجهزة بمحرك نووي مباشرة من سطح الأرض.

الحاضر والمستقبل

وفقًا لتأكيدات الأكاديمي في أكاديمية العلوم الروسية، المدير العام لمركز كيلديش، أناتولي كوروتيف، سيتم إنشاء نوع جديد تمامًا من المحرك النووي في روسيا في المستقبل القريب. جوهر هذا النهج هو أن طاقة المفاعل الفضائي لن يتم توجيهها لتسخين سائل العمل بشكل مباشر وتشكيل تيار نفاث، بل لإنتاج الكهرباء. يتم تعيين دور الدفع في التثبيت لمحرك البلازما، الذي يكون دفعه المحدد أعلى 20 مرة من قوة دفع الأجهزة النفاثة الكيميائية الموجودة اليوم. المؤسسة الرئيسية للمشروع هي قسم من شركة روساتوم الحكومية، JSC NIKIET (موسكو).

تم الانتهاء بنجاح من اختبارات النموذج الأولي واسعة النطاق في عام 2015 على أساس NPO Mashinostroeniya (Reutov). موعد بدء اختبار الطيران لمحطة الطاقة النووية هو نوفمبر من هذا العام. وسيتعين اختبار العناصر والأنظمة الأكثر أهمية، بما في ذلك على متن محطة الفضاء الدولية.

يعمل المحرك النووي الروسي الجديد في دورة مغلقة، مما يمنع تمامًا إطلاق المواد المشعة إلى الفضاء المحيط. تضمن خصائص الكتلة والأبعاد للعناصر الرئيسية لمحطة الطاقة استخدامها مع مركبات الإطلاق المحلية Proton و Angara.


نجح الجيش الروسي في اختبار صاروخ كروز يعمل بالطاقة النووية. نطاق طيرانها بسرعة دون سرعة الصوت غير محدود. هذه المنتجات قادرة على تجاوز مناطق الدفاع الجوي والصاروخي على ارتفاعات منخفضة، وتدمير أهداف العدو بدقة عالية. أعلن الرئيس الروسي فلاديمير بوتين عن ظهور المنتج الجديد في رسالته إلى الجمعية الفيدرالية. وبحسب الخبراء فإن هذه الأنظمة تعتبر أسلحة ردع. يستخدمون الهواء الذي يتم تسخينه بواسطة محطة للطاقة النووية للتحرك.

وفقًا للخبراء، نحن نتحدث عن منتج بمؤشر 9M730، تم تطويره بواسطة Novator Design Bureau. وخلال فترة التهديد، يمكن رفع هذه الصواريخ في الهواء ونشرها في مناطق محددة. ومن هناك سيكونون قادرين على ضرب أهداف العدو الهامة. يتم اختبار المنتج الجديد بشكل نشط للغاية، وتشارك فيه مختبرات الطيران Il-976.

وفي نهاية عام 2017، تم إطلاق أحدث صاروخ كروز روسي مزود بمحطة للطاقة النووية بنجاح من موقع الاختبار المركزي في الاتحاد الروسي. وقال فلاديمير بوتين في كلمته: "خلال الرحلة، وصلت محطة الطاقة إلى الطاقة المحددة ووفرت المستوى المطلوب من الدفع". - تعتمد أنظمة الأسلحة الروسية الواعدة على أحدث الإنجازات الفريدة لعلمائنا ومصممينا ومهندسينا. أحدها هو إنشاء محطة طاقة نووية صغيرة الحجم وفائقة القوة، يتم وضعها في جسم صاروخ كروز مثل أحدث صاروخ لدينا X-101 الذي يطلق من الجو أو صاروخ توماهوك الأمريكي، ولكن في نفس الوقت يوفر عشرات المرات - عشرات المرات! - مدى طيران طويل، وهو غير محدود عمليا. إن صاروخ كروز الخفي الذي يحلق على ارتفاع منخفض ويحمل رأسًا حربيًا نوويًا، بمدى غير محدود تقريبًا، ومسار طيران لا يمكن التنبؤ به، وقدرة على تجاوز خطوط الاعتراض، يكون محصنًا ضد جميع أنظمة الدفاع الصاروخي والدفاع الجوي الحالية والمستقبلية.

وفي الفيديو المعروض، تمكن المشاهدون من رؤية إطلاق صاروخ فريد من نوعه. تم التقاط رحلة المنتج من مقاتلة مرافقة. ووفقا للرسومات الحاسوبية المعروضة أدناه، طار "الصاروخ النووي" حول مناطق الدفاع الصاروخي البحرية في المحيط الأطلسي، ودار حول أمريكا الجنوبية من الجنوب وضرب الولايات المتحدة من المحيط الهادئ.

وقال ديمتري كورنيف، رئيس تحرير مشروع Militaryrussia، لإزفستيا: "بالحكم من خلال الفيديو المقدم، هذا إما صاروخ بحري أو أرضي". - يوجد مطوران لصواريخ كروز في روسيا. تنتج Raduga المنتجات التي يتم إطلاقها من الجو فقط. تخضع الأرض والبحر لسلطة نوفاتور. وتمتلك هذه الشركة خطًا من صواريخ كروز R-500 لمجمعات إسكندر، بالإضافة إلى صواريخ كاليبر الأسطورية.

منذ وقت ليس ببعيد، ظهرت إشارات إلى منتجين جديدين في المستندات المفتوحة لمكتب تصميم Novator - 9M729 و9M730. الأول هو صاروخ كروز عادي بعيد المدى، ولكن لم يُعرف أي شيء عن 9M730. ولكن من الواضح أن هذا المنتج قيد التطوير النشط - فقد تم نشر العديد من المناقصات حول هذا الموضوع على موقع المشتريات الحكومية. لذلك يمكننا أن نفترض أن “الصاروخ النووي” هو 9M730.

وكما أشار المؤرخ العسكري ديمتري بولتينكوف، فإن مبدأ تشغيل محطة الطاقة النووية بسيط للغاية.

وأشار الخبير إلى وجود حجرات خاصة على جانبي الصاروخ بها سخانات قوية ومدمجة تعمل بمحطة للطاقة النووية. - يدخلها الهواء الجوي الذي يسخن حتى عدة آلاف من الدرجات ويتحول إلى سائل عمل المحرك. تدفق الهواء الساخن يخلق مسودة. يوفر هذا النظام حقًا نطاق طيران غير محدود تقريبًا.

وكما صرح فلاديمير بوتين، تم اختبار المنتج الجديد في موقع الاختبار المركزي. يقع هذا المرفق في منطقة أرخانجيلسك في قرية نينوكسا.

وأشار دميتري بولتنكوف إلى أن هذا مكان تاريخي لاختبار الأسلحة بعيدة المدى. - ومن هناك تمتد مسارات الصواريخ على طول الساحل الشمالي لروسيا. يمكن أن يصل طولها إلى عدة آلاف من الكيلومترات. ولأخذ معلمات القياس عن بعد من الصواريخ على هذه المسافات، هناك حاجة إلى طائرات خاصة - مختبرات طيران.

ووفقا للخبير، فقد تم مؤخرا ترميم طائرتين فريدتين من طراز Il-976. هذه مركبات خاصة تم إنشاؤها على أساس طائرة النقل Il-76، والتي تم استخدامها لفترة طويلة لاختبار الأسلحة الصاروخية بعيدة المدى. في التسعينيات تم تجميدهم.

وأشار الخبير إلى أن صور الطائرة Il-976 وهي تحلق إلى مطار بالقرب من أرخانجيلسك نُشرت على الإنترنت. - يشار إلى أن السيارات كانت تحمل شعار روساتوم. وفي الوقت نفسه، أصدرت روسيا تحذيرًا دوليًا خاصًا (إشعار للطيارين) وأغلقت المنطقة أمام السفن والطائرات.

وبحسب الخبير العسكري فلاديسلاف شوريجين، فإن "الصاروخ النووي" الجديد ليس نظاما قتاليا هجوميا، بل سلاح ردع.

وأشار الخبير إلى أنه في فترة التهديد (تفاقم الوضع، كقاعدة عامة، التي تسبق اندلاع الحرب)، سيكون الجيش الروسي قادرًا على سحب هذه المنتجات إلى مناطق دورية محددة. - وهذا سيمنع محاولات العدو لضرب روسيا وحلفائها. وستكون الصواريخ "النووية" قادرة على العمل كأسلحة انتقامية أو شن ضربة استباقية.

تمتلك القوات المسلحة الروسية عدة خطوط من صواريخ كروز منخفضة السرعة دون سرعة الصوت. هذه هي Kh-555 وKh-101 المحمولة جواً، وP-500 الأرضية و3M14 "كاليبر" البحرية.


في أواخر العام الماضي، اختبرت قوات الصواريخ الإستراتيجية الروسية سلاحًا جديدًا تمامًا، كان يُعتقد في السابق أن وجوده مستحيل. إن صاروخ كروز الذي يعمل بالطاقة النووية، والذي يسميه الخبراء العسكريون 9M730، هو بالضبط السلاح الجديد الذي تحدث عنه الرئيس بوتين في خطابه أمام الجمعية الفيدرالية. يُزعم أن اختبار الصاروخ تم إجراؤه في موقع اختبار نوفايا زيمليا، تقريبًا في نهاية خريف عام 2017، ولكن لن يتم رفع السرية عن البيانات الدقيقة قريبًا. ومن المفترض أيضًا أن يكون مطور الصاروخ هو مكتب التصميم التجريبي Novator (إيكاترينبرج). وبحسب مصادر مختصة فإن الصاروخ أصاب الهدف بشكل طبيعي واعتبرت الاختبارات ناجحة تماما. علاوة على ذلك، فإن الصور المزعومة لإطلاق (أعلاه) صاروخ جديد بمحطة للطاقة النووية وحتى التأكيد غير المباشر يتعلق بوجود طائرة Il-976 LII Gromov "تحلق" في الوقت المتوقع للاختبار في المنطقة المجاورة مباشرة لموقع الاختبار. المختبر" الذي يحمل علامات روساتوم ظهر في وسائل الإعلام. ومع ذلك، نشأت المزيد من الأسئلة. هل القدرة المعلنة للصاروخ على الطيران على مدى غير محدود واقعية وكيف يتم تحقيقها؟

خصائص صاروخ كروز مع محطة للطاقة النووية

وقد تختلف خصائص صاروخ كروز المزود بأسلحة نووية، والذي ظهر في وسائل الإعلام مباشرة بعد خطاب فلاديمير بوتين، عن الخصائص الحقيقية التي سنعرفها لاحقا. حتى الآن، أصبحت البيانات التالية حول حجم وخصائص أداء الصاروخ علنية:

طول
- الصفحة الرئيسية- لا يقل عن 12 مترا،
- مسيرة- 9 أمتار على الأقل،

قطر جسم الصاروخ- حوالي 1 متر،
عرض القضية- حوالي 1.5 متر،
ارتفاع الذيل- 3.6 - 3.8 متر

مبدأ تشغيل صاروخ كروز الروسي الذي يعمل بالطاقة النووية

تم تطوير الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية من قبل عدة دول في وقت واحد، وبدأ التطوير في الستينيات البعيدة. تختلف التصميمات التي اقترحها المهندسون في التفاصيل فقط؛ وبطريقة مبسطة، يمكن وصف مبدأ التشغيل على النحو التالي: يقوم المفاعل النووي بتسخين خليط يدخل في حاويات خاصة (خيارات مختلفة، من الأمونيا إلى الهيدروجين) مع إطلاقه لاحقًا من خلال الفوهات تحت ضغط مرتفع. إلا أن نسخة صاروخ كروز التي تحدث عنها الرئيس الروسي لا تتناسب مع أي من نماذج التصاميم التي تم تطويرها سابقاً.

والحقيقة هي أنه، وفقا لبوتين، فإن الصاروخ لديه مدى طيران غير محدود تقريبا. وهذا بالطبع لا يمكن فهمه على أنه يعني أن الصاروخ يمكن أن يطير لسنوات، ولكن يمكن اعتباره إشارة مباشرة إلى أن مدى طيرانه أكبر بعدة مرات من مدى طيران صواريخ كروز الحديثة. النقطة الثانية، التي لا يمكن تجاهلها، تتعلق أيضًا بنطاق الطيران غير المحدود المعلن، وبالتالي تشغيل وحدة الطاقة لصاروخ كروز. على سبيل المثال، كان عمر اختبار مفاعل نيوتروني حراري غير متجانس، تم اختباره في محرك RD-0410، والذي تم تطويره بواسطة كورشاتوف وكيليش وكوروليف، ساعة واحدة فقط، وفي هذه الحالة لا يمكن أن يكون هناك نطاق طيران غير محدود لمثل هذا المفاعل. صاروخ كروز يعمل بالطاقة النووية.

كل هذا يشير إلى أن العلماء الروس قد اقترحوا مفهومًا جديدًا تمامًا للهيكل لم يتم دراسته من قبل، حيث يتم استخدام مادة ذات مورد اقتصادي كبير للاستهلاك على مسافات طويلة للتسخين والإخراج اللاحق من الفوهة. على سبيل المثال، يمكن أن يكون هذا محركًا نوويًا لتنفس الهواء (NARE) من نوع جديد تمامًا، حيث تكون كتلة العمل عبارة عن هواء الغلاف الجوي، ويتم ضخه إلى حاويات العمل بواسطة الضواغط، ويتم تسخينه بواسطة منشأة نووية ثم يتم إخراجه من خلال الفوهات .

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن صاروخ كروز المزود بوحدة الطاقة النووية التي أعلن عنها فلاديمير بوتين يمكنه التحليق حول المناطق النشطة لأنظمة الدفاع الجوي والصاروخي، فضلاً عن الحفاظ على طريقه إلى الهدف على ارتفاعات منخفضة ومنخفضة للغاية. وهذا ممكن فقط من خلال تجهيز الصاروخ بأنظمة تتبع التضاريس المقاومة للتداخل الناتج عن أنظمة الحرب الإلكترونية للعدو.

قال الأكاديمي أناتولي، المدير العام للمركز العلمي الحكومي في الاتحاد الروسي "مركز أبحاث كيلديش"، إنه تم اختراع طريقة آمنة لاستخدام الطاقة النووية في الفضاء في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، ويجري العمل الآن لإنشاء منشأة نووية تعتمد عليها. كوروتيف.

"الآن يعمل المعهد بنشاط في هذا الاتجاه من خلال تعاون كبير بين شركتي روسكوزموس وروساتوم. وقال أ. كوروتيف في "القراءات الملكية" السنوية في جامعة باومان التقنية الحكومية في موسكو يوم الثلاثاء: "آمل أن نحصل في الوقت المناسب على تأثير إيجابي هنا".

ووفقا له، فقد ابتكر مركز كيلديش مخططا للاستخدام الآمن للطاقة النووية في الفضاء الخارجي، مما يجعل من الممكن الاستغناء عن الانبعاثات ويعمل في دائرة مغلقة، مما يجعل التثبيت آمنا حتى لو فشل وسقط على الأرض .

وأضاف: "هذا المخطط يقلل بشكل كبير من مخاطر استخدام الطاقة النووية، خاصة وأن إحدى النقاط الأساسية هي تشغيل هذا النظام في مدارات تزيد عن 800-1000 كيلومتر". وأوضح العالم أنه في حالة الفشل، فإن وقت "الوميض" يجعل من الآمن عودة هذه العناصر إلى الأرض بعد فترة طويلة من الزمن.

قال A. Koroteev إن الاتحاد السوفييتي سبق أن استخدم المركبات الفضائية التي تعمل بالطاقة النووية، لكنها كانت تشكل خطراً على الأرض، وبالتالي كان لا بد من التخلي عنها. "استخدم الاتحاد السوفييتي الطاقة النووية في الفضاء. كان هناك 34 مركبة فضائية تعمل بالطاقة النووية في الفضاء، منها 32 سوفيتية واثنتان أمريكيتان.

ووفقا له، سيتم جعل المنشأة النووية التي يجري تطويرها في روسيا أخف وزنا من خلال استخدام نظام تبريد بدون إطار، حيث سيتم توزيع مبرد المفاعل النووي مباشرة في الفضاء الخارجي دون نظام خطوط الأنابيب.

لكن بالعودة إلى أوائل الستينيات، اعتبر المصممون أن المحركات الصاروخية النووية هي البديل الحقيقي الوحيد للسفر إلى كواكب أخرى في النظام الشمسي. دعونا معرفة تاريخ هذه القضية.

كانت المنافسة بين الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة الأمريكية، بما في ذلك في الفضاء، على قدم وساق في ذلك الوقت، ودخل المهندسون والعلماء في السباق لإنشاء محركات الدفع النووية، كما دعم الجيش في البداية مشروع المحرك الصاروخي النووي. في البداية، بدت المهمة بسيطة للغاية - ما عليك سوى إنشاء مفاعل مصمم ليتم تبريده بالهيدروجين بدلاً من الماء، وإرفاق فوهة به، ثم إرساله إلى المريخ! كان الأمريكيون سيذهبون إلى المريخ بعد عشر سنوات من وصولهم إلى القمر، ولم يتخيلوا حتى أن رواد الفضاء سيصلون إليه بدون محركات نووية.

قام الأمريكيون ببناء أول نموذج أولي للمفاعل بسرعة كبيرة واختبروه بالفعل في يوليو 1959 (أطلق عليهم اسم KIWI-A). أظهرت هذه الاختبارات فقط أنه يمكن استخدام المفاعل لتسخين الهيدروجين. ولم يكن تصميم المفاعل - الذي يعمل بوقود أكسيد اليورانيوم غير المحمي - مناسبا لدرجات الحرارة المرتفعة، ولم يسخن الهيدروجين إلا حتى درجة حرارة ألف ونصف الألف درجة.

ومع اكتساب الخبرة، أصبح تصميم مفاعلات محركات الصواريخ النووية - NRE - أكثر تعقيدًا. تم استبدال أكسيد اليورانيوم بكربيد أكثر مقاومة للحرارة، بالإضافة إلى أنه تم تغليفه بكربيد النيوبيوم، ولكن عند محاولة الوصول إلى درجة الحرارة التصميمية، بدأ المفاعل في الانهيار. علاوة على ذلك، فحتى في غياب التدمير العياني، حدث انتشار لوقود اليورانيوم إلى هيدروجين التبريد، وبلغ فقدان الكتلة 20% في غضون خمس ساعات من تشغيل المفاعل. لم يتم العثور على مادة قادرة على العمل عند درجة حرارة 2700-3000 درجة مئوية ومقاومة التدمير بواسطة الهيدروجين الساخن.

لذلك، قرر الأمريكيون التضحية بالكفاءة وأدرجوا دفعة محددة في تصميم محرك الطيران (قوة الدفع بالكيلوجرامات التي يتم تحقيقها مع إطلاق كيلوغرام واحد من كتلة سائل العمل في كل ثانية؛ وحدة القياس هي الثانية). 860 ثانية. كان هذا ضعف الرقم المقابل لمحركات الأكسجين والهيدروجين في ذلك الوقت. ولكن عندما بدأ الأمريكيون في النجاح، انخفض الاهتمام بالرحلات المأهولة بالفعل، وتم تقليص برنامج أبولو، وفي عام 1973 تم إغلاق مشروع نيرفا (ما يسمى المحرك للرحلة المأهولة إلى المريخ) أخيرًا. بعد الفوز بالسباق القمري، لم يرغب الأمريكيون في تنظيم سباق المريخ.

لكن الدرس المستفاد من عشرات المفاعلات التي تم بناؤها وعشرات الاختبارات التي تم إجراؤها هو أن المهندسين الأمريكيين انجرفوا في إجراء تجارب نووية واسعة النطاق بدلاً من العمل على العناصر الأساسية دون استخدام التكنولوجيا النووية حيث يمكن تجنبها. وإذا لم يكن ذلك ممكنا، استخدم منصات أصغر. قام الأمريكيون بتشغيل جميع المفاعلات تقريبًا بكامل طاقتها، لكنهم لم يتمكنوا من الوصول إلى درجة حرارة الهيدروجين التصميمية - بدأ المفاعل في الانهيار في وقت سابق. في المجموع، من عام 1955 إلى عام 1972، تم إنفاق 1.4 مليار دولار على برنامج المحرك الصاروخي النووي - ما يقرب من 5٪ من تكلفة البرنامج القمري.

وفي الولايات المتحدة أيضًا، تم اختراع مشروع أوريون، الذي يجمع بين كلا الإصدارين من نظام الدفع النووي (النفاث والنبضي). تم ذلك على النحو التالي: تم إخراج شحنات نووية صغيرة بسعة حوالي 100 طن من مادة تي إن تي من ذيل السفينة. تم إطلاق الأقراص المعدنية من بعدهم. وعلى مسافة من السفينة انفجرت الشحنة وتبخر القرص وتناثرت المادة في اتجاهات مختلفة. سقط جزء منه في الذيل المعزز للسفينة وحركه للأمام. كان من المفترض أن يتم توفير زيادة طفيفة في الدفع عن طريق تبخر اللوحة التي تتلقى الضربات. كان ينبغي أن تكون تكلفة الوحدة لمثل هذه الرحلة 150 دولارًا فقط في ذلك الوقت دولارلكل كيلوغرام من الحمولة.

لقد وصل الأمر إلى حد الاختبار: أظهرت التجربة أن الحركة بمساعدة النبضات المتتالية ممكنة، وكذلك إنشاء لوحة صارمة ذات قوة كافية. لكن مشروع أوريون تم إغلاقه في عام 1965 باعتباره غير واعد. ومع ذلك، فهذا هو المفهوم الوحيد الموجود حتى الآن الذي يمكن أن يسمح بالبعثات الاستكشافية عبر النظام الشمسي على الأقل.

في النصف الأول من الستينيات، نظر المهندسون السوفييت إلى الرحلة الاستكشافية إلى المريخ باعتبارها استمرارًا منطقيًا لبرنامج الرحلة المأهولة إلى القمر الذي تم تطويره آنذاك. في أعقاب الإثارة التي سببتها أولوية الاتحاد السوفييتي في الفضاء، تم تقييم مثل هذه المشاكل المعقدة للغاية بتفاؤل متزايد.

واحدة من أهم المشاكل كانت (ولا تزال حتى يومنا هذا) مشكلة إمدادات الطاقة. كان من الواضح أن المحركات الصاروخية التي تعمل بالوقود السائل، حتى محركات الأكسجين والهيدروجين الواعدة، يمكنها من حيث المبدأ توفير رحلة مأهولة إلى المريخ، ثم فقط مع كتل إطلاق ضخمة للمجمع بين الكواكب، مع عدد كبير من إرساء الكتل الفردية في التجمع المدار الأرضي المنخفض.

بحثا عن الحلول المثلى، تحول العلماء والمهندسون إلى الطاقة النووية، وألقوا نظرة فاحصة تدريجيا على هذه المشكلة.

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بدأت الأبحاث حول مشاكل استخدام الطاقة النووية في تكنولوجيا الصواريخ والفضاء في النصف الثاني من الخمسينيات، حتى قبل إطلاق الأقمار الصناعية الأولى. ظهرت مجموعات صغيرة من المتحمسين في العديد من معاهد البحوث بهدف إنشاء محركات نووية صاروخية وفضائية ومحطات طاقة.

قام مصممو OKB-11 S.P Korolev، جنبًا إلى جنب مع متخصصين من NII-12 تحت قيادة V.Ya Likhushin، بالنظر في عدة خيارات للصواريخ الفضائية والقتال (!) المجهزة بمحركات الصواريخ النووية (NRE). تم تقييم الماء والغازات المسالة - الهيدروجين والأمونيا والميثان - على أنها سائل العمل.

كان الاحتمال واعدا. تدريجيًا وجد العمل التفهم والدعم المالي في حكومة اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

لقد أظهر التحليل الأول بالفعل أنه من بين المخططات العديدة المحتملة لأنظمة الدفع بالطاقة النووية الفضائية، هناك ثلاثة مخططات تتمتع بأكبر احتمالات:

  • مع مفاعل نووي في المرحلة الصلبة.
  • مع مفاعل نووي يعمل بالطور الغازي؛
  • أنظمة الدفع الصاروخية النووية.

كانت المخططات مختلفة بشكل أساسي. لكل واحد منهم، تم تحديد عدة خيارات لتطوير العمل النظري والتجريبي.

يبدو أن الأقرب إلى التنفيذ هو محرك الدفع النووي ذو الطور الصلب. تم توفير الدافع لتطوير العمل في هذا الاتجاه من خلال تطورات مماثلة أجريت في الولايات المتحدة الأمريكية منذ عام 1955 في إطار برنامج ROVER، فضلاً عن الاحتمالات (كما بدا آنذاك) لإنشاء طائرة قاذفة محلية مأهولة عابرة للقارات تعمل بالدفع النووي. نظام.

يعمل محرك الدفع النووي ذو الطور الصلب كمحرك التدفق المباشر. يدخل الهيدروجين السائل إلى جزء الفوهة، ويبرد وعاء المفاعل، ومجمعات الوقود (FA)، والمهدئ، ثم يدور ويدخل داخل FA، حيث يسخن حتى 3000 كلفن ويتم إلقاؤه في الفوهة، متسارعًا إلى سرعات عالية.

لم تكن مبادئ تشغيل المحرك النووي محل شك. ومع ذلك، فإن تصميمه (وخصائصه) اعتمد إلى حد كبير على "قلب" المحرك - المفاعل النووي، وتم تحديده في المقام الأول من خلال "ملء" قلبه.

دافع مطورو أول محركات الدفع النووي الأمريكية (والسوفيتية) عن مفاعل متجانس ذو قلب من الجرافيت. عمل فريق البحث على أنواع جديدة من الوقود عالي الحرارة، الذي تم إنشاؤه عام 1958 في المختبر رقم 21 (برئاسة G.A. Meerson) في NII-93 (المدير A.A. Bochvar)، تم بشكل منفصل إلى حد ما. متأثرة بالعمل الجاري على مفاعل الطائرات (قرص العسل من أكسيد البريليوم) في ذلك الوقت، قامت المجموعة بمحاولات (استكشافية مرة أخرى) للحصول على مواد تعتمد على السيليكون وكربيد الزركونيوم المقاومة للأكسدة.

وفقًا لمذكرات ر.ب. Kotelnikov، موظف NII-9، في ربيع عام 1958، عقد رئيس المختبر رقم 21 اجتماعا مع ممثل NII-1 V. N. Bogin. وقال إنه كمادة رئيسية لعناصر الوقود (قضبان الوقود) للمفاعل في معهدهم (بالمناسبة، في ذلك الوقت كان الرئيس في صناعة الصواريخ؛ رئيس المعهد V.Ya Likhushin، المدير العلمي M.V. Keldysh، رئيس المختبر V.M.Ievlev) يستخدم الجرافيت. وعلى وجه الخصوص، فقد تعلموا بالفعل كيفية تطبيق الطلاء على العينات لحمايتها من الهيدروجين. اقترح NII-9 النظر في إمكانية استخدام كربيدات UC-ZrC كأساس لعناصر الوقود.

بعد فترة قصيرة، ظهر عميل آخر لقضبان الوقود - مكتب تصميم M. M. Bondaryuk، الذي تنافس أيديولوجيًا مع NII-1. إذا كان الأخير يمثل تصميمًا شاملاً متعدد القنوات، فإن مكتب تصميم M. M. توجه Bondaryuk إلى إصدار لوحة قابلة للطي، مع التركيز على سهولة تصنيع الجرافيت وعدم الخلط بين تعقيد الأجزاء - بسمك ملليمتر لوحات بنفس الأضلاع. تعتبر الكربيدات أكثر صعوبة في المعالجة؛ في ذلك الوقت كان من المستحيل صنع أجزاء منها مثل الكتل والألواح متعددة القنوات. أصبح من الواضح أنه كان من الضروري إنشاء تصميم آخر يتوافق مع تفاصيل الكربيدات.

في نهاية عام 1959 - بداية عام 1960، تم العثور على الشرط الحاسم لقضبان الوقود NRE - قلب من نوع القضيب، يرضي العملاء - معهد أبحاث Likhushin ومكتب تصميم Bondaryuk. تم تبرير تصميم مفاعل غير متجانس على النيوترونات الحرارية باعتباره التصميم الرئيسي بالنسبة لهم؛ مزاياه الرئيسية (مقارنة بمفاعل الجرافيت المتجانس البديل) هي:

  • من الممكن استخدام وسيط يحتوي على الهيدروجين بدرجة حرارة منخفضة، مما يجعل من الممكن إنشاء محركات دفع نووية ذات كتلة عالية الكمال؛
  • من الممكن تطوير نموذج أولي صغير الحجم لمحرك دفع نووي بقوة دفع تبلغ حوالي 30...50 كيلو نيوتن مع درجة عالية من الاستمرارية للمحركات وأنظمة الدفع النووي للجيل القادم؛
  • من الممكن استخدام كربيدات حرارية على نطاق واسع في قضبان الوقود وأجزاء أخرى من هيكل المفاعل، مما يجعل من الممكن زيادة درجة حرارة تسخين سائل العمل إلى الحد الأقصى وتوفير دفعة محددة متزايدة؛
  • من الممكن إجراء اختبار مستقل، عنصرًا تلو الآخر، للمكونات والأنظمة الرئيسية لنظام الدفع النووي (NPP)، مثل مجموعات الوقود، والمهدئ، والعاكس، ووحدة المضخة التوربينية (TPU)، ونظام التحكم، والفوهة، وما إلى ذلك؛ وهذا يسمح بإجراء الاختبار بالتوازي، مما يقلل من كمية الاختبارات المعقدة باهظة الثمن لمحطة الطاقة ككل.

حوالي 1962-1963 ترأس العمل على مشكلة الدفع النووي شركة NII-1، التي تتمتع بقاعدة تجريبية قوية وأفراد ممتازين. ولم يكن لديهم سوى تكنولوجيا اليورانيوم، وكذلك العلماء النوويين. بمشاركة NII-9، ثم IPPE، تم تشكيل تعاون، والذي اتخذ كأيديولوجيته إنشاء محرك دفع أدنى (حوالي 3.6 طن)، ولكن محرك صيفي "حقيقي" بمفاعل "مباشر" IR- 100 (اختبار أو بحث، 100 ميجاوات، كبير المصممين - Yu.A. Treskin). بدعم من اللوائح الحكومية، قامت NII-1 ببناء منصات القوس الكهربائي التي أذهلت الخيال دائمًا - العشرات من الأسطوانات التي يبلغ ارتفاعها 6-8 أمتار، وغرف أفقية ضخمة بقوة تزيد عن 80 كيلووات، وزجاج مصفح في صناديق. استلهم المشاركون في الاجتماع من الملصقات الملونة التي تحتوي على خطط رحلات إلى القمر والمريخ وما إلى ذلك. كان من المفترض أنه في عملية إنشاء واختبار محرك الدفع النووي، سيتم حل المشكلات التصميمية والتكنولوجية والمادية.

وفقا ل R. Kotelnikov، لسوء الحظ، كان الأمر معقدا بسبب الموقف غير الواضح للغاية لعلماء الصواريخ. واجهت وزارة الهندسة العامة (MOM) صعوبات كبيرة في تمويل برنامج الاختبار وبناء قاعدة مقاعد الاختبار. يبدو أن المنظمة الدولية للهجرة لم تكن لديها الرغبة أو القدرة على تطوير برنامج NRD.

بحلول نهاية الستينيات، كان دعم منافسي NII-1 - IAE وPNITI وNII-8 - أكثر جدية. وزارة الهندسة المتوسطة ("العلماء النوويون") دعمت بنشاط تطويرها؛ ظهر مفاعل "الحلقة" IVG (مع مجموعات القنوات المركزية الأساسية والقضيبية التي طورتها NII-9) في النهاية في المقدمة بحلول بداية السبعينيات؛ بدأ اختبار مجموعات الوقود هناك.

الآن، بعد مرور 30 ​​عامًا، يبدو أن خط IAE كان أكثر صحة: أولاً - حلقة "أرضية" موثوقة - اختبار قضبان الوقود والتجمعات، ثم إنشاء محرك دفع نووي للطيران بالقوة المطلوبة. ولكن بعد ذلك بدا أنه من الممكن صنع محرك حقيقي بسرعة كبيرة، وإن كان محركًا صغيرًا... ومع ذلك، نظرًا لأن الحياة أظهرت أنه لم تكن هناك حاجة موضوعية (أو حتى ذاتية) لمثل هذا المحرك (لهذا يمكننا أيضًا أضف أن خطورة الجوانب السلبية لهذا الاتجاه، على سبيل المثال الاتفاقيات الدولية المتعلقة بالأجهزة النووية في الفضاء، تم الاستهانة بها إلى حد كبير في البداية)، ثم تبين أن البرنامج الأساسي الذي لم تكن أهدافه ضيقة ومحددة، هو الأصح في المقابل ومنتجة.

في 1 يوليو 1965، تمت مراجعة التصميم الأولي للمفاعل IR-20-100. وكانت الذروة هي إطلاق التصميم الفني لمجموعات الوقود IR-100 (1967)، والتي تتكون من 100 قضيب (UC-ZrC-NbC وUC-ZrC-C لأقسام المدخل وUC-ZrC-NbC للمخرج) . كان NII-9 جاهزًا لإنتاج مجموعة كبيرة من العناصر الأساسية لنواة IR-100 المستقبلية. كان المشروع تقدميًا للغاية: بعد حوالي 10 سنوات، وبدون تغييرات كبيرة تقريبًا، تم استخدامه في منطقة الجهاز 11B91، وحتى الآن يتم الحفاظ على جميع الحلول الرئيسية في مجموعات مفاعلات مماثلة لأغراض أخرى، مع درجة مختلفة تمامًا من الحساب والتبرير التجريبي.

تم تطوير الجزء "الصاروخ" من أول نووي محلي RD-0410 في مكتب تصميم فورونيج للأتمتة الكيميائية (KBHA)، وجزء "المفاعل" (قضايا مفاعل النيوترون والسلامة الإشعاعية) - من قبل معهد الفيزياء والطاقة (أوبنينسك) ) ومعهد كورشاتوف للطاقة الذرية.

تشتهر شركة KBHA بعملها في مجال المحركات التي تعمل بالوقود السائل للصواريخ الباليستية والمركبات الفضائية ومركبات الإطلاق. وقد تم تطوير حوالي 60 عينة هنا، وتم إنتاج 30 منها بكميات كبيرة. بحلول عام 1986، كانت شركة KBHA قد أنشأت أقوى محرك أكسجين وهيدروجين أحادي الحجرة في البلاد RD-0120 بقوة دفع تبلغ 200 طن، والذي تم استخدامه كمحرك دفع في المرحلة الثانية من مجمع Energia-Buran. تم إنشاء RD-0410 النووي بالاشتراك مع العديد من مؤسسات الدفاع ومكاتب التصميم ومعاهد البحوث.

وفقًا للمفهوم المقبول، تم توفير الهيدروجين السائل والهكسان (مادة مضافة مثبطة تقلل من هدرجة الكربيدات وتزيد من عمر عناصر الوقود) باستخدام TNA في مفاعل نيوتروني حراري غير متجانس مع مجموعات وقود محاطة بمهدئ هيدريد الزركونيوم. تم تبريد قذائفهم بالهيدروجين. يحتوي العاكس على محركات لتدوير عناصر الامتصاص (أسطوانات كربيد البورون). تضمنت المضخة مضخة طرد مركزي ثلاثية المراحل وتوربينًا محوريًا أحادي المرحلة.

في خمس سنوات، من عام 1966 إلى عام 1971، تم إنشاء أسس تكنولوجيا محركات المفاعلات، وبعد سنوات قليلة تم تشغيل قاعدة تجريبية قوية تسمى "البعثة رقم 10"، وبعد ذلك الحملة التجريبية لـ NPO "Luch" في موقع سيميبالاتينسك للتجارب النووية.
تمت مواجهة صعوبات خاصة أثناء الاختبار. كان من المستحيل استخدام المدرجات التقليدية لإطلاق محرك صاروخي نووي واسع النطاق بسبب الإشعاع. تقرر اختبار المفاعل في موقع التجارب النووية في سيميبالاتينسك، و"الجزء الصاروخي" في نيخيماش (زاغورسك، سيرجيف بوساد الآن).

لدراسة العمليات داخل الغرفة، تم إجراء أكثر من 250 اختبارًا على 30 "محركًا باردًا" (بدون مفاعل). تم استخدام غرفة الاحتراق للمحرك الصاروخي الأكسجين والهيدروجين 11D56 الذي طوره KBKhimmash (كبير المصممين - A.M. Isaev) كعنصر تسخين نموذجي. كان الحد الأقصى لوقت التشغيل 13 ألف ثانية مع المورد المعلن 3600 ثانية.

لاختبار المفاعل في موقع اختبار سيميبالاتينسك، تم بناء مهاوي خاصة مع مباني خدمة تحت الأرض. تم توصيل أحد الأعمدة بخزان تحت الأرض لغاز الهيدروجين المضغوط. تم التخلي عن استخدام الهيدروجين السائل لأسباب مالية.

في عام 1976، تم تنفيذ أول تشغيل للطاقة لمفاعل IVG-1. في الوقت نفسه، تم إنشاء جناح في OE لاختبار نسخة "الدفع" من مفاعل IR-100، وبعد بضع سنوات تم اختباره بقدرات مختلفة (تم تحويل أحد أجهزة IR-100 لاحقًا إلى مفاعل منخفض). - مفاعل أبحاث علوم مواد الطاقة، والذي لا يزال قيد التشغيل حتى اليوم).

قبل الإطلاق التجريبي، تم إنزال المفاعل إلى العمود باستخدام رافعة جسرية مثبتة على السطح. بعد بدء تشغيل المفاعل، دخل الهيدروجين من الأسفل إلى "المرجل"، وتم تسخينه حتى 3000 كلفن وانفجر من العمود بتيار ناري. على الرغم من النشاط الإشعاعي الضئيل للغازات المنبعثة، لم يسمح له بالخروج خلال النهار ضمن دائرة نصف قطرها كيلومتر ونصف من موقع الاختبار. كان من المستحيل الاقتراب من المنجم نفسه لمدة شهر. ويؤدي نفق تحت الأرض بطول كيلومتر ونصف من المنطقة الآمنة أولاً إلى مخبأ واحد، ومن هناك إلى آخر يقع بالقرب من المناجم. تحرك المتخصصون على طول هذه "الممرات" الفريدة.

إيفليف فيتالي ميخائيلوفيتش

أكدت نتائج التجارب التي أجريت على المفاعل في 1978-1981 صحة حلول التصميم. من حيث المبدأ، تم إنشاء YARD. كل ما تبقى هو ربط الجزأين وإجراء اختبارات شاملة.

في حوالي عام 1985، كان من الممكن أن يقوم RD-0410 (وفقًا لنظام تسمية مختلف 11B91) بأول رحلة فضائية له. ولكن لهذا كان من الضروري تطوير وحدة تسريع تعتمد عليها. لسوء الحظ، لم يتم طلب هذا العمل من قبل أي مكتب تصميم مساحة، وهناك العديد من الأسباب لذلك. وأهمها ما يسمى بالبيريسترويكا. أدت الخطوات المتهورة إلى حقيقة أن صناعة الفضاء بأكملها وجدت نفسها على الفور "في حالة عار" وفي عام 1988، تم إيقاف العمل على الدفع النووي في الاتحاد السوفييتي (ثم كان الاتحاد السوفييتي لا يزال موجودًا). ولم يحدث هذا بسبب مشاكل فنية، بل لاعتبارات إيديولوجية لحظية. وفي عام 1990، توفي الملهم الإيديولوجي لبرامج محركات الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية في الاتحاد السوفييتي، فيتالي ميخائيلوفيتش إيفليف.

ما هي النجاحات الرئيسية التي حققها المطورون في إنشاء نظام الدفع بالطاقة النووية "أ"؟

تم إجراء أكثر من دستة ونصف من الاختبارات واسعة النطاق على مفاعل IVG-1، وتم الحصول على النتائج التالية: درجة حرارة الهيدروجين القصوى - 3100 كلفن، دفعة محددة - 925 ثانية، إطلاق حرارة محدد يصل إلى 10 ميجاوات/لتر ، إجمالي الموارد أكثر من 4000 ثانية مع بدء تشغيل 10 مفاعلات متتالية. وتتجاوز هذه النتائج بشكل كبير الإنجازات الأمريكية في مناطق الجرافيت.

تجدر الإشارة إلى أنه خلال كامل فترة اختبار NRE، على الرغم من العادم المفتوح، لم يتجاوز ناتج شظايا الانشطار المشع المعايير المسموح بها سواء في موقع الاختبار أو خارجه ولم يتم تسجيله في أراضي الدول المجاورة.

وكانت النتيجة الأكثر أهمية للعمل هي إنشاء التكنولوجيا المحلية لمثل هذه المفاعلات، وإنتاج مواد حرارية جديدة، وحقيقة إنشاء محرك مفاعل أدى إلى ظهور عدد من المشاريع والأفكار الجديدة.

وعلى الرغم من تعليق التطوير الإضافي لمحركات الدفع النووي هذه، إلا أن الإنجازات التي تم تحقيقها فريدة من نوعها ليس فقط في بلدنا، ولكن أيضًا في العالم. وقد تم تأكيد ذلك مرارا وتكرارا في السنوات الأخيرة في الندوات الدولية حول الطاقة الفضائية، وكذلك في اجتماعات المتخصصين المحليين والأمريكيين (في الأخير، تم الاعتراف بأن منصة مفاعل IVG هي جهاز الاختبار التشغيلي الوحيد في العالم اليوم، والذي يمكنه تلعب دورًا مهمًا في التطوير التجريبي لمحطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة النووية).

مصادر
http://newsreaders.ru
http://marsiada.ru
http://vpk-news.ru/news/14241

المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط المقال الذي أخذت منه هذه النسخة -