Россия построит космический аппарат с ядерным двигателем

Аватар пользователя Чебуран

Россия построит космический аппарат с ядерным двигателем

Роскосмос и «Росатом» планируют подготовить его к летным испытаниям к завершению срока Федеральной космической программы

Летный образец космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ) в России планируется создать к 2025 году. Соответствующие работы заложены в проекте Федеральной космической программы на 2016–2025 годы (ФКП-25), направленной Роскосмосом на согласование в министерства.

Создание ЯЭДУ предусмотрено опытно-конструкторской работой «Нуклон» (бюджет 15,84 млрд рублей), ОКР «Источник» (6,18 млрд рублей), а также научно-исследовательской работой «Верификация» (300 млн рублей), НИР «Отработка» (400 млн рублей) и НИР «Ядро» (160 млн рублей). В рамках ОКР «Нуклон» предусмотрено создание космического аппарата-демонстратора с готовностью к летным испытаниям в 2025 году (операции по запуску и летной отработке проектом ФКП-25 не предусмотрены).

Ядерные системы электроэнергии считают основными перспективными источниками энергии в космосе при планировании масштабных межпланетных экспедиций.  Энерговооруженность Международной космической станции — 110 киловатт — обеспечивается работой солнечных батарей площадью 17 на 70 м. Для реализации межпланетных пилотируемых миссий, например к Марсу, потребуется гораздо более серьезная энерговооруженность — одними солнечными батареями вопрос будет не решить. Обеспечить мегаваттные мощности в космосе в перспективе позволит ЯЭДУ, созданием которой сейчас занимаются предприятия «Росатома».

Ранее сообщалось, что к 2017 году Научно-исследовательский и конструкторский институт энергетических технологий (НИКИЭТ, структура «Росатома») планирует построить ядерный реактор для будущего двигателя. Головной организацией по созданию самой энергодвигательной установки является ФГУП «Центр Келдыша». А транспортный модуль собиралась строить РКК «Энергия». 

В 2010 году проект создания ядерного двигателя для космического аппарата был одобрен комиссией при президенте по модернизации и технологическому развитию экономики — проект называется «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса». На проект тогда выделили 17 млрд рублей из федерального бюджета. В 2012 году Владимир Поповкин, возглавлявший в то время Роскосмос, объяснял, что опытный образец ядерного двигателя позволит принять решение — настало ли время создавать летный образец изделия. Поповкин взвешенно относился к идее использования ядерных двигателей в космонавтике, отмечая, что они будут востребованы в относительно далекой перспективе для осуществления экспедиций в дальний космос.

— Все работы по созданию ЯЭДУ идут в соответствии с запланированными сроками. Мы можем с большой долей уверенности говорить, что работы будут сданы в срок, предусмотренный целевой программой, — говорит руководитель проекта департамента коммуникаций госкорпорации «Росатом» Андрей Иванов. — За последнее время в рамках проекта пройдено два важных этапа: создана уникальная конструкция тепловыделяющего элемента, обеспечивающая работоспособность в условиях высоких температур, больших градиентов температур, высокодозного облучения. Также успешно завершены технологические испытания корпуса реактора будущего космического энергоблока. В рамках этих испытаний корпус подвергали избыточному давлению и проводили 3D-измерения в зонах основного металла, кольцевого сварного соединения и конического перехода.

Работы по созданию ядерных двигателей для космических аппаратов активно велись в СССР и США в прошлом веке: американцы закрыли проект в 1994 году, СССР — в 1988-м. Закрытию работ во многом способствовала чернобыльская катастрофа, которая негативно настроила общественное мнение в отношении использования ядерной энергии. К тому же испытания ядерных установок в космосе не всегда проходили штатно: в 1978 году советский спутник «Космос-954» вошел в атмосферу и развалился, разбросав тысячи радиоактивных осколков на территории в 100 тыс. кв. км в северо-западных районах Канады. Советский Союз выплатил Канаде денежную компенсацию в объеме более $10 млн.

В мае 1988 года две организации — Федерация американских ученых и Комитет советских ученых за мир против ядерной угрозы — сделали совместное предложение о запрещении использования ядерной энергии в космосе. Формальных последствий то предложение не получило, однако с тех пор ни одна страна не производила запусков космических аппаратов с ядерными энергетическими установками на борту.

— Такие проекты, как создание ЯЭДУ, должны быть вписаны в контекст более масштабного проекта, чтобы четко понимать, для чего именно мы создаем такие мощные источники, — говорит Андрей Ионин, член-корреспондент Российской академии космонавтики имени Циолковского. — Понятно, что ЯЭДУ нужны только для экспедиций в дальний космос. Соответственно, перед тем как мы начнем строить такой двигатель, нужно определиться с целями — куда и когда мы полетим. Внеконтекстное финансирование таких работ чаще всего оказывается бессмысленным: сегодня мы такой проект откроем, а завтра закроем.

Известия

Комментарии

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Ядерная энергодвигательная установка и ядерный двигатель - это две большие разницы.

 

Вот кино про ядерный двигатель :

 

Аватар пользователя nesvobodnye
nesvobodnye(10 лет 11 месяцев)

Потрясающе. Сколько всего надо было придумать и сделать - уму непостижимо.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

должны быть вписаны в контекст более масштабного проекта, чтобы четко понимать, для чего именно мы создаем такие мощные источники

Ясный пень - для обороны:))) Под проекты дальнего космоса некому теребить разрабов

Аватар пользователя Older
Older(11 лет 9 месяцев)

Только ежли наши решат таки запилить орбитальный перехватчик. Ну или Звезду Смерти.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Аварии спутников с ядерными энергетическими установками на борту

    21 апреля 1964 г. – неудачей завершилась попытка запуска американского навигационного спутник «Транзит-5В» с ядерной энергетической установкой SNAP-9A на борту. Находившиеся в ней 950 граммов плутония-238 рассеялись в земной атмосфере, вызвав повышение естественного радиоактивного фона на всей нашей планете в 15 (!) раз.

    18 мая 1968 г. – на участке выведения потерпела катастрофу американская ракета-носитель «Тор-Аджена-Д», которая должна была вывести на орбиту метеорологический спутник «Нимбус-В» с ядерной энергетической установкой SNAP-19B2 на борту. К счастью, конструкция аппарата оказалась весьма прочной, он выдержал все перипетии полета и не разрушился. Его потом выловил американский военно-морской флот. Радиоактивного заражения мирового океана не произошло.

    25 апреля 1973 г. – неудачей завершился запуск очередного советского разведывательного спутника с ядерной энергетической установкой на борту – вследствие выхода из строя двигателя доразгона, аппарат не был выведен на расчетную орбиту и ядерная энергетическая установка с глубоко подкритичным реактором упала в Тихий океан.

    12 декабря 1975 г. – сразу после выхода на орбиту вышла из строя система ориентации советского разведывательного спутника «Космос-785» с ядерной энергетической установкой на борту. Началось хаотичное вращение аппарата, что грозило его падением на Землю. Активная зона реактора была срочно отделена и переведена на орбиту «захоронения», где и находится в настоящее время.

    24 января 1978 г. – в северо-западных районах Канады упал советский разведывательный спутник «Космос-954» с ядерной энергетической установкой на борту. При прохождении плотных слоев земной атмосферы произошло разрушение спутника и поверхности Земли достигли лишь его фрагменты. Произошло незначительное радиоактивное загрязнение поверхности.

    28 апреля 1981 г. – на советском разведывательном спутнике «Космос-1266» с ядерной энергетической установкой на борту зафиксирован выход из строя бортового оборудования. В экстренном порядке было произведено отделение реакторного отсека, после чего его «забросили» на орбиту «захоронения».

    7 февраля 1983 г. – в пустынных районах Южной Атлантики упал советский разведывательный спутник «Космос-1402» с ядерной энергетической установкой на борту. Конструктивные доработки после предыдущей аварии позволили отделить активную зону от термостойкого корпуса реактора и предотвратить компактное падение обломков. Тем не менее, было зафиксировано незначительное повышение естественного радиационного фона.

    Апрель 1988 г. – вышел из под контроля советский разведывательный спутник «Космос-1900» с ядерной энергетической установкой на борту. Космический аппарат медленно терял высоту, постепенно приближаясь к Земле. К контролю за положением спутника были привлечены службы контроля космического пространства США. Только 30 сентября, за несколько дней до входа в плотные слои атмосферы, включилась защитная система и «Космос-1900» был уведён на безопасную стационарную орбиту.

    ("Секретные материалы", № 19(146), сентябрь 2004 г., сс. 14-15).

Запиливали почти тридцать лет, пока не подписали со Штатами договор о прекращении баловства

Аватар пользователя YuriyZ
YuriyZ(10 лет 7 месяцев)

Дык автономные спутники (особенно военные) и ныне имеют энергетические установки на изотопах, по принципу РИТЭГ. Иначе тупо замерзнет в тени Земли.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Насколько я понял и читаного:

 Радиоизотопные термоэлетрогенраторы - Ритэги являются источниками автогномного электропитания с постояным напряжением от 7 до 30 В для различной автономной аппаратуры мощностью от нескольких ватт до 80 Вт

Сравните с:

реакторы на тепловых нейтронах, БЭС-5, упавший в Канаде, тепловой мощностью 100 КВт и электрической 3 КВт  или типа "Енисей" (Топаз-2) - 150 КВт и  6-6,5 КВт  соответсвенно, чтоб питать радиолокатор бокового обзора.

реакторы в 100 раз круче и в миллион раз опасней в случае падения:))

Аватар пользователя YuriyZ
YuriyZ(10 лет 7 месяцев)

Я вообще-то имел в виду комментарий про спутники, там именно энергетические установки (для тепла и э/э) на расщепляемых материалах, а не атомные двигатели. А принцип действия на спутниках все тот-же РИТЭГ- термоэлектрическое преобразование или термоэмисионное (ну не поставят на спутнике турбину и генератор) laugh- ни одной подвижной детали. Но за счет градиента температур КПД намного выше, чем используемые на поверхности.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Я вам и пишу, что те спутники которые запускались по проекту "Легенда" имели не просто радиоизотопные источники малой мощности, а настоящие реакторы с металлическим теплоносителем. Но они конечно для электрогенерации использовали тот же способ(принцип) термоэмиссии электронов, а не турбину-генератор. От того и КПД был довольно щуплым - 3%. Зато РИТЭГу выше 80 Вт не осилить, а нужно было 3-6 КВт

Аватар пользователя Older
Older(11 лет 9 месяцев)

В статье речь вроде про двигло

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Двигатель электроракетный.

 

 

Пояснение. Вверху ядерная энергодвигательная установка. Внизу ядерный ракетный двигатель. Это принципиально разные изделия.

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(11 лет 1 месяц)

Может они вообще ионный имели ввиду

http://aftershock.news/?q=node/363991

 

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Это элемент системы. Одновременно росатом разрабатывает ядерную энергетическую установку. Все вместе и есть "Ядерная энергодвигательная установка". На картике нарисовано голова и хвост. голова - росатом, хвост роскосмос.

 

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

А не наоборот - Росатом - хвост, там где двигатель?

А,я понял - вы нижнюю картинку имели в виду, где сопло - Роскосмос, а реактор в камере сгорания, в голове - Росатом:))) 

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(11 лет 1 месяц)

У ионного в хвосте двигатели

http://www.mai.ru/upload/iblock/40d/krupnogabaritnye-vysokochastotnye-io...

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Да у всех в хвосте двигатели. Иначе истечение рабочего тела может вредно влиять на самочуйствие корабля:)))

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Нижняя картинка твердотельный ЯРД. В первом комменте видео о нем. ЯРД разрабатываkся в СССР. Субподрядчики в озвучке указаны: министерство общего машиностроения и минсредмаш.

На сегодня от этой концепции отказались. Решили делать химеру. Двигатель ионный, источник  энергии (электрической) ядерный.

 

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(11 лет 1 месяц)

А почему химера? 

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Химера в мифологии "существо с головой и шеей льва, туловищем козы, хвостом в виде змеи".

В данном контексте система работает так : Ядерный реактор вырабатывает тепло, затем тепло превращают в электрический ток. Затем ток снова в тепло и кинетическую энергию ионов/плазмы. При этом рассеивается через холодильники "излишек", 2,5 МВт, в электрическую энергию преобразуется только 1 МВт.

В ЯРД КПД намного выше из-за отсутсвия промежуточных цепочек преобразования энергии. Там там рабочее тело реактивного двигателя нагревается сразу в реакторе и горячая реактивная струя выбрасывается через сопло сразу из реактора.

 

 

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(11 лет 1 месяц)

Ну может на таких мощностях КПД не главное, а простота конструкции? 

 

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Оно конечно химера, но технологически видимо проще. Ведь в прямоточном только идея прямого преобразования проста, зато с воплощением проблемы. Тот же водород в качестве рабочего тела по многим параметрам неудобен - объемен, текуч, металлопроникаем

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(14 лет 2 месяца)

Такой параметр как КПД для ракетного двигателя второстепенен. А вот удельный импульс, показывающий, насколько экономичность расходуется рабочее тело - первостепенен. И по данному показателю различные варианты электроракетных двигателей превосходят твердофазный ЯРД в 10-100 раз. Другое дело - что высокую тягу не дают в принципе.

Толку от КПД твердофазного двигателя мало потому, что с этим высоким КПД разгоняется не столько полезный груз, сколько реактивная струя. Именно поэтому и используется как показатель экономичности - удельный импульс. 

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Экономно расходует рабочее тело без высокой тяги - это хорошо если не дальше Луны лететь, можно месяц-два путешествовать. А если к Марсу пилить - допилит как раз к тому времени, как потомки чего нибудь поновее изобретут и долетят раньше:)))

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(14 лет 2 месяца)

Насчёт Марса вы сильно ошибаетесь. Даже такой ионный двигатель с такой малой но постоянной тягой - не просто позволит достичь Марса "экономно" - но и перелёт займёт в разы меньше времени, чем просто перелёт по обычной баллистической траектории.

 

Собственно, за это и борьба.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Ну, дай-то бох. Тогда понятно - наши делают движок и продают амерам, чтобы окончательно задавить их двигательную промышленность:))))

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Ну насчет 100 раз это пока видимо мрии.

Ядерный РД-0410

Удельный импульс тяги в пустоте: 910 кгс·с/кг (8927 м/с) [911 c]

 

ВЧИД -45

Удельный импульс тяги 6880 с

Т.е. в ~7,6 раз.

 

 

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(14 лет 2 месяца)

Нет, опытные образцы давали  ещё в 70-80-х и 35000 и более. Другой вопрос - при какой тяге. Тут как обычно - искусство конструктора - это искусство нахождения компромисса между противоречивыми требованиями. Чем траектория короче - тем выше доля требований к повышению тяги и ниже - к удельному импульсу.

Аватар пользователя Асгард
Асгард(11 лет 3 месяца)

   25 апреля 1973 г. – неудачей завершился запуск очередного советского разведывательного спутника с ядерной энергетической установкой на борту – вследствие выхода из строя двигателя доразгона, аппарат не был выведен на расчетную орбиту и ядерная энергетическая установка с глубоко подкритичным реактором упала в Тихий океан.

Почему очередного , если до этого советские спутники не падали? По крайней мере в вашем посте это не приведено. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (систематические манипуляции, гнилой жаргон) ***
Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Написано: очередной разведывательный спутник, а не очередная неудача с разведывательным спутником

Аватар пользователя Partisan
Partisan(13 лет 11 месяцев)

 21 апреля 1964 г. – неудачей завершилась попытка запуска американского навигационного спутник «Транзит-5В» с ядерной энергетической установкой SNAP-9A на борту. Находившиеся в ней 950 граммов плутония-238 рассеялись в земной атмосфере, вызвав повышение естественного радиоактивного фона на всей нашей планете в 15 (!) раз

Как-то циферка глаз кольнула. Чуток порылся - нашёл другую. Короче, пусть спецы правильнее скажут.

Попытка запуска американского навигационного спутника “Транзит-5BN-3” закончилась неудачей – неполадки в системе управления отклонили ракету-носитель “Тор-Аблестар” от заданного курса и она была взорвана над Тихим океаном. Находившиеся на борту 1,2 килограмма плутония-238 попали в земную атмосферу и вызвали рост естественного радиоактивного фона всей планете на 4 %.

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(10 лет 7 месяцев)

Это ж "Совсекретно" - скандалы, интриги расследования. Такие цифры, как 4% они не воспринимают в принципе:))

Аватар пользователя Partisan
Partisan(13 лет 11 месяцев)

Возможно воспользовались корявым переводом - типа, было "количество изотопа плутония в атмосфере возросло в 15 раз".

Аватар пользователя Сибирский турист

Чем дальше в космос - тем больше убытки для Земли. Такой путь совсем бесперспективен

Внеконтекстное финансирование таких работ чаще всего оказывается бессмысленным: сегодня мы такой проект откроем, а завтра закроем

 Хоть как-то прямо об этом говорят, правда выводы еще не осмеливаются так же открыто озвучивать

Комментарий администрации:  
*** Начинающий манипулятор ***
Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Научная сингулярность Панова, камрад. Затраты растут, эффективность падает. Следующий этап - сокращение финансирования науки и еще большее падение эффективности науки, заработает положительная обратная связь.

Про науку примерно с 16 минуты.

 

Аватар пользователя DimVad
DimVad(12 лет 5 месяцев)

Умный дядка... smiley Хотя всё может быть и хуже. Например, как излагает широко известный в узких кругах камрад Семёнов - http://alex-semenov.livejournal.com/10361.html

Хотя даже Семёнов - оптимист. Он думает, что такие вопросы, как природа разума находятся в пределах "фрактала" (хоть и близко к границе), а ведь может так статься, что и за пределами оного... smiley Тогда ответ на вопрос "когда мы эти процессы откроем" имеют однозначный ответ - никогда...

Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Знаю я Семёнова. Я жеж тусуюсь на астрофоруме.smiley

Аватар пользователя Сибирский турист

Сильно привыкли представители широкой общественности от науки чудес ждать, сами думать совсем разучились. 

Доля затрат на развитие в обществе - минимальна за фиг знает сколько лет, а туда же - а где наш вечный двигатель? И почему это ИТЭР так долго строят, наверно пилят много? Зато айфоны блин раз в год выпускают, уже даже бомжам всучили. БЕЖЕНЦЫ, блин, от войны - симки с интернетом как должное имеют.

Нет, никакого падения эффективности нет и по определению быть не может - просто зажрались-с. Сдохнет существенная доля - может остальные и начнут головой а не яйцами думать

Комментарий администрации:  
*** Начинающий манипулятор ***
Аватар пользователя OratorFree
OratorFree(10 лет 10 месяцев)

Это вера в чудо у вас, камрад.

Аватар пользователя Сибирский турист

Ну, во всяком случае при снижении абсолютного кол-ва идиотов - их относительное кол-во тоже снижается)))))))

Комментарий администрации:  
*** Начинающий манипулятор ***