Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

С атомной энергетикой дальний космос станет ближе

Аватар пользователя Савва

Пять лет назад в нашей стране стартовал проект по созданию транспортного модуля для межпланетных полетов на основе ядерной энергетической установки. Сердце модуля – ядерный реактор – создает входящий в состав «Росатома» Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля (НИКИЭТ). В преддверии Дня космонавтики директор-генеральный конструктор института, член-корреспондент РАН Юрий Драгунов рассказал «Комсомолке» о том, как продвигается работа.

- Юрий Григорьевич, когда ваш институт получил задание создать космический реактор, было ли понимание того, в какой срок можно будет получить опытный образец?

- Инициатор этого проекта, всемирно известный академик Анатолий Сазонович Коротеев прекрасно понимал наши возможности. Потому что работа начиналась не на пустом месте. В свое время и Центр Келдыша, и воронежский КБХА, и наш институт много лет трудились над созданием ядерных ракетных двигателей. С 60-х по 90-е годы был накоплен громадный опыт не только по ядерным ракетным двигателям, но и по термоэмиссионным и термоэлектрическим энергоустановкам, по материалам и топливу. Многолетний опыт эксплуатации и летно-космических испытаний этих установок лег в основу новых перспективных разработок.

- Чем будет отличаться ядерная установка, которую вы создаете, от установок первого поколения?

- Прежде всего, масштабом мощности. Например, у «Бука», который в 70-е годы создавало НПО «Красная Звезда», электрическая мощность составляла 5 киловатт. У нашей установки она больше в 200 раз – 1 мегаватт. По данной технологии можно создать и 10-мегаваттную установку, что подразумевает практически неограниченные возможности энергетики для космоса.

А принципиальное отличие в следующем. Реактор ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса вырабатывает тепловую энергию, которая с помощью турбины преобразуется в электрическую. Электроэнергия расходуется на работу электроракетных двигателей и питание оборудования транспортного модуля. При этом энергоблок работает по замкнутому циклу – радиоактивные вещества не попадают в окружающее пространство.

В ядерных ракетных двигателях предыдущих поколений реактор нужен был для разогрева рабочего тела - газа, который создает реактивную тягу.

Уникальность проекта еще и в использовании специального теплоносителя - гелий-ксеноновой смеси. В установке обеспечивается высокий коэффициент полезного действия.

- Проблемы часто возникают на стыке отраслей. Ваш институт отвечает за создание реактора, Роскосмос – за двигатель и за транспортный модуль. Насколько сложной была задача совместить разрозненные части в единое целое?

- В современных условиях эта задача решается гораздо проще, чем когда-то. Даже с самого начала, когда мы только начинали конструировать, у нас было единое информационное пространство. Мы могли работать на своем компьютере, получая информацию от Центра Келдыша, от РКК «Энергия». И они в режиме удаленного доступа могли получать нужную информацию. Это очень помогло. Современные компьютерные технологии позволяют оптимизировать работу, связанную с компоновкой узлов, избежать узких мест и нестыковок.

- В какой стадии находится проект?

- Что касается реакторной установки, то мы защитили технический проект активной зоны - ключевого элемента реактора. В этом году защитим технический проект всей реакторной установки. В принципе, мы готовы к изготовлению опытного образца: идем строго по графику и все свои обязательства выполняем.

-Кто работает над проектом?

-В основном молодежь, которая с удовольствием идет в проект. Одна из его задач и была в том, чтобы повысить кадровый потенциала «Росатома». И у нас на глазах молодежь растет, многие ребята готовят на базе этой работы кандидатские диссертации.

В коллективе - 40% молодежи. Конечно, на первых порах их надо учить. Но у нас, к счастью, на кафедре «Ядерные реакторы и установки» МГТУ им. Баумана работа традиционно построена так, что с 4-5 курса студенты уже начинают изучать тематику нашего института. Более того, шесть молодых сотрудников НИКИЭТ сегодня преподают на кафедре в Бауманке. Они, во-первых, близки студентам по возрасту, во-вторых, знают, что надо ребятам. А в-третьих, что самое главное, они уже прониклись идеями нашего института, знают подходы к решению задач. И эти подходы они приносят молодым студентам. Выпускники, которые приходят к нам, уже практически готовы к работе.

Эту традицию в свое время заложил основатель кафедры академик Николай Антонович Доллежаль, а мы ее продолжаем. Учитывая преемственность, я тоже согласился стать заведующим кафедрой, чтобы подготовить лучшие кадры для института и для всей атомной отрасли.

- А как сильно она нуждается в кадрах?

- Популярность профессии атомщика сегодня возрождается. Да, она непростая, и около трети студентов до выпуска не доходят. Но при этом 100% выпускников кафедры работают по специальности. Востребованность - один из ключевых критериев работы университета. Мы обучаем людей, и эти люди, нацеленные на перспективу, создают новую технику, новые технологии.

- Кстати, можно ли применить технологии, которые разрабатывались для космического проекта, на земле?

- Да, они могут использоваться в разных отраслях. Например, монокристаллические тугоплавкие материалы. А энергоустановку, которую мы создаем для дальних космических полетов, теоретически можно использовать в любых условиях. Наш реактор хотя и малогабаритный - вместе с защитой и сопутствующим оборудованием он весит 3 тонны, но имеет высокие энергетические параметры. Поэтому он вполне может быть установлен на атомной станции малой мощности, например, в районах Крайнего Севера. В этом тоже заключается одна из задач проекта.

- В космосе возможные выбросы радиации, наверное, не являются проблемой. Будет ли ядерная установка безопасна, если ее использовать на земле?

- Безопасность стала ключевым вопросом проекта. В работе мы руководствовались всеми требованиями безопасности, которые приняты в гражданской атомной энергетике. Более того, мы рассматривали различные нештатные ситуации - сход с орбиты, аварию при пуске. Проводим так называемые разгонные испытания на специальном стенде. Грубо говоря, бьем реакторную установку о бетонную стену, имитируя падение с большой высоты на гранитную скалу. В проекте предусмотрены все меры для того, чтобы безопасность была обеспечена полностью.

Кроме того, у института накоплен громадный опыт в разработке систем контроля управления и защиты реакторных установок. Безопасность должна быть обеспечена безусловно.

- Как вы думаете, могут ли другие космические державы опередить Россию в создании новых типов ракетных двигателей?

- Я не сомневаюсь, что такими разработками занимаются и другие страны. Потому что космос – это мощный стимул для развития всех отраслей экономики. Сегодня возможности обычной энергетики, солнечной энергетики в космосе практически исчерпаны. А для того, чтобы развиваться дальше, чтобы выйти за пределы околоземного пространства, нужна мощная энергетика. На сегодняшний день, да и в перспективе ядерная энергия - единственный источник для дальних космических полетов.

Мы в космосе всегда были на шаг впереди других стран. Думаю, что будем и в будущем опережать их в этом направлении. Потому что у нас есть и преимущества в наработке ядерных ракетных двигателей, есть и специалисты, и технические знания.

10.04.2015 02:45

Источник: http://www.rosatom.ru/journalist/interview/e6ecb98047f68a4a88998e4bb8ef3ea7

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя vleo
vleo(3 года 4 месяца)(03:06:16 / 13-04-2015)

Очень позитивный материал. Без освоение Космоса Россия существовать не может. Это существенная часть нашей национальной идеи.

А на химических двигателях серьезно Космос осваивать невозможно. Так что эта работа не менее важна, чем пионерские работы Коралева. Я верю, что Россия совершит прорыв в этой области в ближайшие 5-10 лет.

Аватар пользователя Слон
Слон(5 лет 2 недели)(07:53:09 / 13-04-2015)

Зачем он нужен, этот космос?

Скажите, лично Вы согласны навсегда улететь на Марс и всю оставшуюся жизнь просидеть там в подобии большой консервной банки?

Комментарий администрации:  
*** Альтернативно адекватен ***
Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 2 месяца)(08:15:29 / 13-04-2015)

Расширение ареала обитания и ресурсной базы, что в конечном счете повышает выживаемость вида.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:36:41 / 13-04-2015)

Космос как ресурсная база? Для этого нужны макрорепликаторы, т.е. надо заниматься робототехникой, а не космосом.

Аватар пользователя Странник

Конечно лучше всю жизнь просидеть у зомбоящика с банкой пива, в перерывах между "увлекательной" работой изо дня в день...в бесплодных попытках расплатиться за иппотеку. Предел мечтаний просто!

Я бы полетел! (другое дело, что не возьмут)

П.С. Кроме естественных надобностей, анналогичных обезьяним, у человека присутствует тяга к познанию...в чем и цель его существования, по-моему, а не в том, что бы сохранить побольше ресурсов для переработки в навоз.

И в перспективе,  освоение космоса - необходимость для развития и во многом выживания вида.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:29:25 / 13-04-2015)

Что такое по вашему "освоение космоса"? Для развертывания настоящего освоения космоса неплохо бы начать со сворачивания пилотируемой космонавтики - это высвободить 40% ресурсов.

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(18:53:01 / 13-04-2015)
а вышеприведенная статья какую космонавтику предваряет?
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(10:53:14 / 14-04-2015)

ТЭМ - это безусловно движение в правильном направлении. Единственное, что смущает - очень серьезные заявленные параметры, удасться ли их достичь? Если проектанты несдюжат, то проекты ядерной космической энергетики не увидят финансирования много-много последующих лет. 

Кстати, на МАКС-2013 я разговорился с келдышевцами по поводу этого проекта, в общем сделал вывод, что изначальная продвинутая ИТ платформа была в НИКИЭТ, и сейчас я думаю - что благодоря ИТЭР. 

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(13:58:17 / 14-04-2015)

Понимаете, 10 МВт в космосе это примерно как с триремы пересесть сразу на ТАРКР Петр Великий например. Электромагнитный плазменный двигатель уже может выдавать до 5Н тяги при 200 кВт. А при 1 МВт? А при 5МВт?

Это все давет возможнить увеличить вес системы жизнеобеспечения. А это уже совсем другие условия для длительных перелетов.

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(14:02:01 / 14-04-2015)

В порядке фантазии - рабочее тело вода. А точнее не вода, а пар, а точнее плазма смеси водорода и кислорода (возможно такое)?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(14:13:37 / 14-04-2015)

Кислородная плазма оставит от ЭРД рожки да ножки очень быстро. Там вообще большинство рабочих тел не катит именно из-за агрессивной плазменой эрозии: используются только благородные газы, и водород в далекой перспективе, если будут нужны ЭРД с удельным импульсом больше 60-80 км/с.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(14:06:36 / 14-04-2015)

>Электромагнитный плазменный двигатель уже может выдавать до 5Н тяги при 200 кВт. А при 1 МВт? А при 5МВт?

Тут надо удельными параметрами оперировать. Сейчас вполне возможно создание спутника с СБ и ЭРД удельной мощность примерно 20 Вт/кг. ТЭМ - это 50 Вт/кг, но на бумаге. Ходили слухи, что реальная мощность будет меньше - посмотрим. 


>Это все давет возможнить увеличить вес системы жизнеобеспечения.

Посмотрите проект VASIMR, и проработки марсианских кораблей на его основе - там все завязанно именно на параметр альфа - энерговооруженность на килограмм массы. Из этих расчетов сразу видно какие параметры нужны.

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(15:01:24 / 14-04-2015)

Т.е. что б нормально нормально на марс полететь придеться на орбите обирать что то типа такой вундервафли:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BB%D0%BE%D0%B4%D0%BA%D0%B8_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B0_941_%C2%AB%D0%90%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0%C2%BB

Аватар пользователя Иван Жуков

Интересно, какая может быть тяга у электро-ракетных двигателей, до каких температур разогревается рабочее тело, обеспечивающее реактивное движение, и как решается проблема охлаждения практически замкнутой системы в целом.. ??

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(08:03:26 / 13-04-2015)

в гугле забанили? http://kosmolenta.com/index.php/new-tech/nuclear-proplusion-module

Аватар пользователя aporiy_zenonov
aporiy_zenonov(2 года 9 месяцев)(23:33:09 / 13-04-2015)

Ионный двигатель. Реактивная тяга не за счет расширения нагретого тела, а за счет разгона в электростатическом поле, так что можно вообще не нагревать.

Аватар пользователя layaratan15
layaratan15(2 года 9 месяцев)(08:39:05 / 13-04-2015)

хорошо и интересно

Аватар пользователя Слон
Слон(5 лет 2 недели)(08:49:24 / 13-04-2015)

Даже если на Марс переберётся десяток супружеских пар, для выживаемости вида это никакой пользы не принесёт.

Вид и так выживет после прекращения добычи нефти.   Правда, миллиардов семь человек погибнет, но вот несколько тысяч австралийских аборигенов уцелеет.

А кроме уменьшения ресурсной базы, угрозу человечеству представляет ещё и физическое вырождение. На эту тему есть статья "Нация с точки зрения биологии".

http://www.contrtv.ru/common/3162/

Комментарий администрации:  
*** Альтернативно адекватен ***
Аватар пользователя Камидзу
Камидзу(2 года 9 месяцев)(09:39:23 / 13-04-2015)

как насчет общепланетных катаклизмов типа падения метеоритов или извержения йелоустоуна ?

Аватар пользователя Слон
Слон(5 лет 2 недели)(10:10:09 / 13-04-2015)

Я поискал в википедии, что написано про супервулканы.

"На Земле последнее такое извержение, по данным вулканологов, произошло 27 тысяч лет назад на Северном острове Новой Зеландии. Оно сформировало озеро Таупо. Было выброшено 1170 км3 пепла.

Исследуя потухший вулкан в районе озера Тоба на острове Суматра, геолог Майкл Рампино из Нью-Йоркского университета восстановил картину его катастрофического извержения 73 тысячи лет назад (выброшено было почти 3 тысячи км3 пепла). По его расчетам, из кратера вместе с тучами пыли и пепла было выброшено тогда до трех миллиардов тонн сернистого ангидрида. В результате губящие растительность сернистые дожди лились на Землю в течение шести лет[3]. Если добавить к этому пылевые тучи, надолго сокрывшие Солнце, то получается нечто похожее на картину ядерной зимы. Рампино считает, что это «мега-извержение» и явилось причиной зафиксированного антропологами именно в ту эпоху демографического кризиса, когда, как считают учёные, на всей Земле осталось не больше десяти тысяч людей[4].

Йеллоустонский супервулкан (на территории Йеллоустонского национального парка, США) не извергается уже шестьсот тысяч лет. Установлено, что за последний миллион лет вулкан извергался всего лишь дважды[5].

Последствия[править | править вики-текст]

Мощность извержений может варьироваться. Однако объём продуктов извержения достаточен, чтобы радикально изменить ландшафт и значительно повлиять на глобальный климат планеты, вызывая катастрофические последствия для жизни (например, вулканическую зиму).

Например, извержение Йеллоустонского супервулкана (произошло около 600 тыс. лет назад), привело, по оценкам, к выбросу в атмосферу более 1000 км³ пыли и лавы. Такого количества материала достаточно, чтобы покрыть крупный город слоем в несколько километров[1]."

Так что даже в случае извержения, о котором вы пишете, всё равно уцелеет больше людей, чем сможет проживать в гипотетической колонии на Марсе.

Ну а таких столкновений с астероидами, при которых может погибнуть абсолютно всё человечество, не было уже миллиарды лет и маловероятно, что  произойдут снова, так как все крупные небесные тела в окрестностях Земли уже известны и угрозы не представляют.

Комментарий администрации:  
*** Альтернативно адекватен ***
Аватар пользователя Камидзу
Камидзу(2 года 9 месяцев)(15:09:13 / 13-04-2015)

есть мнение, что извержение йелоустоуна повлечет массовые извержения, но это все конечно неточно, но вот банально какая нибудь эпидемия может полностью выкосить все население, или что-то иное

Аватар пользователя АЛЕКСАНДР
АЛЕКСАНДР(2 года 8 месяцев)(16:51:58 / 13-04-2015)

Удивляете Вы меня ! Мы о устройстве троллейбуса, а вы - кто в нём чихать будет ? Если Вы об эпидемиях , то с 80 го года страшнее СПИДа ничего не случилось, уже хорошо. Однако его ещё не побороли. 

Аватар пользователя zander
zander(2 года 10 месяцев)(15:30:45 / 13-04-2015)

Интересно, несколько тысяч лет назад тоже были такие же, которые рассуждали над тем - зачем строить плот или лодку, что бы куда-то плыть... :) Типа ресурсов и так хватает :)

Аватар пользователя aporiy_zenonov
aporiy_zenonov(2 года 9 месяцев)(23:40:37 / 13-04-2015)

Правильно! Высказывания в тренде! Пора валить с этой планеты! Чемодан, вокзал, космодром, Юпитер!

Аватар пользователя synxronica
synxronica(3 года 3 недели)(11:37:30 / 13-04-2015)

В интервью говорится о том, что от реактора тепло передаётся турбине и там преобразуется в электроэнергию. Про "холодильник" в таких системах никто не забыл?

Я правильно понимаю, что установка кроме рабочего тела будет выбрасывать в пространство водяной пар? Ну чтобы вращать турбину.

Аватар пользователя TEvg
TEvg(2 года 11 месяцев)(12:09:13 / 13-04-2015)
Так может быть там турбина газовая, а не паровая. И цикл не Рёнкинковский поэтому.
Комментарий администрации:  
*** Отчислен ***
Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(18:54:16 / 13-04-2015)
Холодильник там есть и очень оригинальный - капельный.
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(15:41:20 / 14-04-2015)

.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(11:24:14 / 14-04-2015)

Уже вернулись вроде к панельному. В августе точно узнаем :)

Аватар пользователя kokunov
kokunov(5 лет 9 месяцев)(12:57:01 / 14-04-2015)

На мой взгляд разница примерно будет такая. Ну или подход к реализации.

Самый эффективный холодильник - капельный, так как имеет наибольшую площадь поверхности расеивания. Минус один, но сильно большой - инерция пока не побеждена, так что такой тип холодильников больше подходит для дальних полетов, без сильных эволюций (изменений вектора движения). Т.е. это чисто грузовой транспорт из точки А в точку Б(возможно непилотируемый). Да и еще есть ограничение по выходу на орбиту больших космических тел (гравитация мать ее).

Второй тип - панельный. Меньшая эффективность, но нет проблем по резкому изменению вектора движения. Нет ограничения по орбитам.

Так что да,сейчас нужен только панельный - как самый простой в эксплуатации на любых режимах.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:31:06 / 13-04-2015)

Что-то никакой конкретики у Драгунова не прозвучало. Например о том, как идут испытания ТВЭЛов. Разве что про защиту тех проекта.

Аватар пользователя aporiy_zenonov
aporiy_zenonov(2 года 9 месяцев)(23:44:02 / 13-04-2015)

Это проблема не интервьюируемого, а интервьюера. Чего еще можно ожидать от статьи в "Комсомольской правде"?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(15:41:55 / 14-04-2015)

Да уж, я и не посмотрел, что тут притащили. 

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...