Ядрен ракетен двигател - ракетен двигател, чийто принцип се основава на ядрена реакция или радиоактивен разпад, докато се отделя енергия, която загрява работния флуид, който може да бъде продукт на реакцията или някакво друго вещество, например водород.
Нека да разгледаме възможностите и принципите от действието …
Има няколко типа ракетни двигатели, използващи гореописания принцип на работа: ядрен, радиоизотоп, термоядрен. Използвайки ядрени ракетни двигатели, специфичните импулсни стойности могат да бъдат получени значително по-високи от тези, които могат да бъдат получени от химическите ракетни двигатели. Високата стойност на специфичния импулс се обяснява с високата скорост на изтичане на работния флуид - около 8-50 км / сек. Силата на тягата на ядрен двигател е сравнима със силата на химическите двигатели, което ще направи възможно в бъдеще всички химически двигатели да бъдат заменени с ядрени.
Основната пречка за пълната подмяна е радиоактивното замърсяване на околната среда, причинено от ядрени ракетни двигатели.
Промоционално видео:
Те са разделени на два вида - твърда и газова фаза. При първия тип двигатели делящата се материя се поставя в сглобяващи пръти с развита повърхност. Това ви позволява ефективно да загрявате газообразния работен флуид, обикновено водородът действа като работна течност. Скоростта на изтичане е ограничена от максималната температура на работния флуид, която от своя страна зависи пряко от максималната допустима температура на конструктивните елементи и не надвишава 3000 К. При газофазните ядрени ракетни двигатели делящата се материя е в газообразно състояние. Задържането му в работната зона се осъществява чрез действието на електромагнитно поле. За този тип ядрени ракетни двигатели конструктивните елементи не са възпиращ фактор, следователно скоростта на работния флуид може да надвиши 30 km / s. Те могат да се използват като двигатели на първи етап, независимо от изтичането на делящ се материал.
През 70-те години. XX век в Съединените щати и Съветския съюз активно се тестват ядрени ракетни двигатели с твърдофазна делима материя. В Съединените щати беше разработена програма за създаване на експериментален ядрен ракетен двигател по програмата NERVA.
Американците разработиха течен водороден охладен графитен реактор, който се нагрява, изпарява и изхвърля през ракетна дюза. Изборът на графит беше продиктуван от неговата устойчивост на температура. Според този проект, специфичният импулс на получения двигател трябва да бъде два пъти по-голям от съответния индикатор, типичен за химичните двигатели, с тяга от 1100 kN. Реакторът "Нерва" е трябвало да работи като част от третия етап на ракети-носители "Сатурн V", но поради затварянето на лунната програма и липсата на други задачи за ракетните двигатели от този клас, реакторът никога не е бил тестван на практика.
Понастоящем теоретична разработка е газофазова ядрена ракетна машина. В ядрен двигател с газова фаза се предвижда да се използва плутоний, бавно движещ се поток от газ, който е заобиколен от по-бърз поток от охлаждащ водород. Експерименти бяха проведени на орбиталните космически станции MIR и ISS, които могат да дадат тласък на по-нататъшното развитие на двигатели с газова фаза.
Днес може да се каже, че Русия леко е „замразила“своите изследвания в областта на ядрените задвижващи системи. Работата на руските учени е по-фокусирана върху разработването и усъвършенстването на основни агрегати и възли на атомни електроцентрали, както и тяхното обединяване. Приоритетното направление на по-нататъшни изследвания в тази област е създаването на ядрени енергозадвижващи агрегати, способни да работят в два режима. Първият е режимът на ядрен ракетен двигател, а вторият е режимът на инсталиране на производство на електричество за захранване на оборудването, инсталирано на борда на космическия кораб.
