7
Сейчас многие спорят о том, что двигатель на ядерном топливе не возможет. Особенно если к примеру, это двигатель установить на самолет. Или другую технику. Давайте обсудим все возможности данного вопроса. Когда-то и полёт человека в космос казался фантастикой. Наука не стоит на месте, а физики ядерщики у нас как раз самые лучшие. Ведь ядерный реактор вырабатывает электричество и может стоять как на подводных ракетах, так и на летающих ракетах. Кое-какие наработки времен СССР по малым реакторам были показаны американцам после перестройки и развала СССР (в рамках научной конференции). Американские специалисты были весьма впечатлены.
Первым о создании атомного двигателя заявил Кириенко, в то время глава Росатома. Было это года два назад, создавался двигатель для космической программы. Ну, а насчет достаточности сил и средств триады, это да, но только в случае отсутствия системы ПРО США, об этом и говорил президент России в принципе. И прогресс в области материаловедения не стоит на месте. Можно совместить два типа ядерных двигателей--- создать компактный и герметичный реактор внутри прямоточного двигателя. Думаю, исследования металлов на тугоплавкость ведутся непрерывно. За 50 лет авиадвигатели стали компактнее и мощнее. Так почему не согласится с этим и в области атомной энергетики? По-моему, называть ядерный реактивный двигатель (ЯРД) без теплообменника прямоточным не совсем верно. Прямоточными реактивными двигателями называют двигатели без компрессора и турбины, которые работают только за счёт высокой скорости входящего потока воздуха и воспламенения воздушно-тепловой смеси.
А в ЯРД без теплообменника компрессор и турбина присутствуют. Еще в СССР собирались создать летающую лабораторию Ту-119. На этом самолёте ядерный реактор планировали включить в силовую установку используя замкнутую двухконтурную систему с теплообменником. Однако эти разработки пока что еще только так и остались разработками. Ведь самолетный реактор — это примерно 1% от Фукусимы по объему грязи. То есть мельче, сильно мельче Хиросимы и примерно, как раскрученный изотопный источник. Там по сути ничего кроме активной зоны нет, в которой можно минимизировать разлетающиеся грязные детали. Можно сделать катапультируемым и так далее и тому подобное. Самая большая опасность, это потеря делящихся материалов. А уж на современном уровне, это вполне решаемо. Да и ядерная энергия тоже принесла много пользы. Только она хотя бы не является саморазмножающееся как те вирусы, которыми режут геном.
Вообще по-хорошему можно устанавливать электродвигатели, питающиеся от ядерного реактора. Задумка с одноконтурными или двухконтурными реактивами изначально проигрышная и не имеет преимуществ, а электродвигатели это будущее человечества. Можно взять технологию из проекта по ядерному двигателю для космического буксира, возможно даже просто весь двигатель целиком и под него сделали ракету. Там правда сложно - он ведь не на воздухе работает, насколько помню там в качестве рабочего газа водород идет. Но в рамках проверки теоретических наработок вполне можно сделать штучный экземпляр и испытать. Но про серийный вариант думаю пока нереально, ибо слишком дорого.
Во-первых, насколько я понимаю, загрязнение при работе прямоточного ядерного двигателя происходит, преимущественно, из-за постепенного разрушения топливных элементов в результате воздействия высокой температуры. Миниатюризация, опять же. Испытания самого двигателя могли проводиться отдельно, в закрытых помещениях, с фильтрами. Ну и наконец: в случае ядерной войны такими мелочами, как загрязнение окружающей среды могут и пренебречь. Это же не самолет, который постоянно летает, а ракета. А есть ли подобная ракета и нужна ли она вообще я не знаю. Есть новые знания по гиперзвуку и космосу. Эти знания позволяют летать выше, дальше и быстрее всех. Двигателя обычные, а вот добавление к ним необычные и стоят копейки. Движущихся частей нет. А "ядерными двигателями" их назвали потому, что они эффективнее словно ядерные.
Даже больше скажу - Россия это сейчас самая мощная космическая держава в мире и сделать на Марсе деревушку для нас уже не проблема. В. Путин марте в своем послании уже сказал об этом. Сейчас соорудить ракету из оружейного урана или плутония на турбореактивном двигателе, а уж тем более на прямоточном большого ума не надо. Можно даже совместить его с боеголовкой. И летать оно сможет несколько суток. Беда лишь в том, что срочно запустить это чудо, да и остановить быстро потом физически пока невозможно. Потому для самолетов оно не годится. Для космоса тоже неприменимо, поскольку с разреженностью воздуха эффективность подобной поделки резко падает. То, что это никому оказалось не надо в мире, ну в цивилизованном, стало ясно уже в конце 60-х. А то, что это, наконец сделали у нас и один раз даже испытали год назад.
Можно судить по неожиданному резкому превышению рутения -106 на протяжении примерно 6000 километров. NASA тоже прорабатывала концепцию реактивного плазменного двигателя. Но концепцию загубил вес направляющих магнитов. Как решение предлагались сверхпроводниковые магниты, но тут возникает конфликт рабочих температур. Чтобы устранить это нужен материал с низкой теплопроводностью (максимально стремящейся к 0), высокой стойкости к разрушению, и высокой пропускной способностью магнитных полей. Доля расходов на оборонный бюджет США в последние годы растет непропорционально росту ВВП США. При этом не наблюдается роста эффективности оборонной стратегии штатов. Значит, Путин троллит их не зря. Я глубоко уверен в том, что Россия способная разработать новый авиадвигатель для своего нового самолета, таких как ПАК-ФА может что-то сделать в передовых разработках. Если мы уже в состоянии в состоянии запустить новое. Такие, как "Ангара", "Армата", "Восточный", "Сколково" - список можно продолжать. Однако тезис о том, что в США не удалось сделать, а у России тем более не сможет. Это не правда.
Тем более что я затронул всего лишь о туполевских разработках. Есть еще и разработки КБ Мясищева. Если бы программа Мясищева была принята, то в конце 80-х мы обладали бы серийными образцами воздушно-космического самолета с ядерным двигателем. Именно при обсуждении этой программы в 1974 г. академик А.П. Александров заявил, что серийный образец ядерного двигателя с требуемыми характеристиками можно сделать за 10 лет! Тяга силовой установки на режиме ЯРД (Н~50 км, М=1б,0) должна была составлять около 280-300 ТС, при эффективной мощности ядерного реактора порядка N~14800-15600 МВт. Исследуя концепцию ВКС РФ с комбинированной ядерной установкой, разработчики прекрасно понимали, какие проблемы и трудности стоят на пути создания подобной системы.
В том числе, одной из них было создание новых конструкционных материалов, и особенно проблематичным было получение материалов для создания активной зоны реактора и теплообменников. Так, например, максимальная температура воздуха перед турбиной ДТРДФ составляла 1600°К, а максимальная температура центрального тепловыделяющего элемента реактора доходила до 3300°К. В связи с этим рассматривался вопрос использования для изготовления теплообменников специального молибденового сплава, конструкции из которого для предотвращения интенсивного окисления имели специальное защитное покрытие. В России уже создан двигатель который работает на ядерном топливе, это ракетный двигатель его применяли на спутниках и в качестве 2 и 3 ступени ракет.
Так же разработана М-19 которая в серию не пошла. Там ещё интересней было твэл ядерного реактора создавали высокую температуру рабочим газом был водород жидкий. Затем через теплообменник водород разогревал воздух и тот уже крутил лопатки основной турбины, однако была и водородная турбина ее крутили лопатки перегретого водорода из реактора. Вся система укладывалась в один блок и весила примерно так же как сейчас турбовентиляторный двигатель. В ракете не обязательно делать большую защиту от радиации. Твердотопливный разгонный блок выводит на нужную высоту и запускается ЯРД. Металлокерамика со специальным принудительным охлаждением может и больше выдержать. Если держит плазму в токамаках, то и здесь технически это не проблема сделать. Реактор для такой ракеты не больших размеров так как не нужна биологическая защита населения не используется жидкий теплоноситель. Теплоноситель воздух, все это компактно сделано ещё при СССР и использовалась на ракетах и спутниках разведки и, в третьих, ступенях. Особо разоряться нашей стране не приходится.
Двадцать первому веку суждено увидеть те силы природы, которые позволят нам летать с континента на континент со скоростью, намного превышающей скорость полёта птиц. Но если же мы зададимся вопросом, возможен ли воздушный полёт при наших современных знаниях? Будет ли, с учётом тех материалов, которыми мы сейчас располагаем, этот набор из стали, ткани и проволоки, приводимый в движение силой пара? Представлять собой удачный летательный аппарат, вывод вполне возможно окажется совсем другим. Сомневаться или нет дело каждого. Многие не верили в "Кинжал" сейчас не верят в "Авангард". Мне думается, что просто физика используемой установке берущего энергию из ядерных взаимодействий может и не строится на основе самовара. Если есть возможность напрямую преобразовывать энергию ядерных реакций скажем в электрическую или магнитную, то создать не особо грязный и компактный двигатель вполне возможно. Более того в водной среде можно реализовать магнитный двигатель без использования винтов или каких бы то ни было подвижных элементов. В любом случае судить, и делать выводы то еще занятие. Об этом знают только те, кто этим занимается. Они то и знают истинное положения дел.
