Google PlusFacebookTwitter

Космический ядерный буксир. ТЭМ

Мар 18, 2020 в Статьи | 2 коммент.

Share On GoogleShare On FacebookShare On Twitter

Военное обозрение

В нашей стране продолжается разработка транспортно-энергетического модуля ТЭМ с ядерной энергодвигательной установкой мегаваттного класса (ЯЭДУ). Появление такого образца, пригодного для эксплуатации, окажет серьезное влияние на дальнейшее развитие отечественной и мировой космонавтики. Пока же ТЭМ находится на стадии проектных работ, и недавно общественности вновь показали макет такого изделия в его актуальном виде.

В последние годы неоднократно публиковались различные материалы по ТЭМ и ЯЭДУ для него. Среди прочего, разработчики показывали рисунки с возможным обликом такого образца. В конце августа в рамках салона МАКС-2019 состоялась первая демонстрация нового макета ТЭМ, отражающего нынешние взгляды на этот проект. Макет присутствовал в павильоне «Роскосмоса» на стенде КБ «Арсенал».

Нынешний вариант облика ТЭМ заметно отличается от демонстрировавшихся ранее версий, но сохраняет определенные их черты. В частности, сохранены общие положения компоновки агрегатов и подходы к конструированию. При этом присутствует ряд характерных отличий.

Наиболее крупным элементом макетного модуля является телескопическая четырехсекционная ферма круглого сечения, являющаяся основой для монтажа агрегатов. Ее головная часть оснащена конической фермой и закрытым отсеком. На боках фермы закреплены шесть панелей системы охлаждения. Хвостовой отсек ТЭМ выполнен в виде закрытого прямоугольного корпуса. Спереди на нем закреплена основная ферма, на бортах – солнечные батареи. В корпусе помещаются ракетный двигатель нового типа и другие агрегаты.

Новое и старое

Согласно одной из поздних версий проекта, в основе транспортно-энергетического модуля должна лежать продольная раздвижная ферма квадратного сечения и большого удлинения, облегчающая вывод изделия на орбиту. В ее головной части помещается отсек с реактором, в хвостовом – электроракетный двигатель и другие системы, размещенные на раскрываемых опорах. Вдоль несущей фермы планировалось разместить средства охлаждения.

Макет от КБ «Арсенал» имеет ряд характерных черт и отличается от более старых изображений. В первую очередь, его отличают конструкция основной фермы и компоновка агрегатов. Для нового варианта ТЭМ характерна более массивная несущая ферма иной конструкции. Также он лишился Х-образных хвостовых балок, раскрываемых в полете и несущих часть приборов.

Конструкция макета позволяет предполагать изменение компоновки. Возможно, теперь крупный хвостовой корпус вмещает не только электроракетный двигатель, но и ядерный реактор с сопутствующими системами. В таком случае головной корпус меньших размеров может использоваться для размещения систем управления или иной аппаратуры.

На разных схемах ранее фигурировали отличающиеся конфигурации систем охлаждения. То же относится и к новому макету. На этот раз для излучения излишнего тепла в пространство предлагается использовать шесть панелей-излучателей, установленных вдоль фермы в виде трех параллельных «плоскостей». Ранее предлагались иные конфигурации охладителей, в т.ч. агрегаты большей площади, занимавшие едва ли не всю длину несущей фермы.

В ноябре 2019 года телестудия «Роскосмоса» опубликовала ролик, показывавший возможный облик будущего ТЭМ с ЯЭДУ. Такой вариант модуля серьезно отличался от демонстрировавшихся ранее. При сохранении линейной архитектуры на основе раздвижной фермы такой ТЭМ должен был иметь хвостовые агрегаты, выполненные в виде незамкнутого цилиндра. В таком виде следовало выполнить силовую установку, охлаждение и т.д.

Космический ядерный буксир. ТЭМ на МАКС-2019

Нетрудно заметить, что нынешний макет ТЭМ отличается и от «прошлогодней» версии облика. При этом по своему виду и конструкции он гораздо ближе более ранним версиям проекта. Макет ТЭМ был также представлен на выставке МАКС-2019  на стенде КБ «Арсенал».

Технические задачи

Проект ТЭМ отличается высочайшей технической сложностью и для его успешной реализации необходимо решить массу особых задач. Для создания такого модуля нужны новые конструкции узлов и агрегатов, новые технологии и материалы с особыми характеристиками. Необходимость решения всех этих задач привела к тому, что разработка ЯЭДУ и ТЭМ ведется целым рядом предприятий из состава «Роскосмоса» и «Росатома».

В разное время в публикуемых материалах присутствовали отличающиеся варианты ТЭМ, и причиной этого можно считать именно общую сложность проекта. Успехи в поиске решений тех или иных задач приводил к соответствующим изменениям общего облика модуля. Соответственно, последний на данный момент макет ТЭМ от КБ «Арсенал» показывает нынешние взгляды на проект.

По известным данным, в качестве основы для ЯЭДУ выбран газоохлаждаемый ядерный реактор на быстрых нейтронах. В первом контуре системы охлаждения будет применена гелий-ксеноновая смесь. В активную зону поместят топливо с повышенной степенью обогащения. Температура активной зоны будет достигать 1500°K. Планируется обеспечить высочайший ресурс конструкции, позволяющий эксплуатировать ТЭМ в течение 10-12 лет.

Ядерные энергоустановки такого рода и с такими характеристиками пока не создавались и не эксплуатировались. Для строительства подобной конструкции необходимы материалы с высокой стойкостью к тепловым и механическим нагрузкам. Также необходимо отработать саму конструкцию, чтобы при требуемой мощности она имела приемлемые габариты и массу.

Имеются сложности в сфере систем охлаждения. ЯЭДУ мегаваттного класса должна рассеивать в пространство сопоставимые объемы тепловой энергии. Современные радиаторы для космической техники пока не могут похвастать такими характеристиками. Так, система охлаждения МКС сбрасывает в пространство ок. 70 кВт тепловой энергии – это в разы меньше необходимого для ЯЭДУ и ТЭМ.

Прорабатываются разные варианты охладителей для ТЭМ, что отражается на рисунках и при сборке макетов. По-видимому, набор плоских радиаторов на макете от «Арсенала» на данный момент считается наиболее выгодной конструкцией с оптимальными характеристиками. Впрочем, вполне возможно, что и эта система не будет окончательным вариантом.

При всех сложностях, в рамках проекта ТЭМ достигнуты заметные успехи. Так, несколько лет назад начались испытания электроракетного двигателя ИД-500, созданного специально для будущей ЯЭДУ. В 2017 г. такое изделие проработало на стенде 300 часов, показав мощность 35 кВт.

Регулярно выполняются сборка и испытания отдельных компонентов ЯЭДУ и ТЭМ. К примеру, в прошлом году прошли испытания макетного образца капельной системы охлаждения. Отрабатываются другие компоненты реактора, вспомогательных систем и транспортно-энергетического модуля в целом.

Проработки показывают, что одной из труднейших задач, по проекту ТЭМ станет задача вывода его на орбиту подготовка к запуску и запуск в работу.

 

Транспорт отдаленного будущего

Целью нынешних проектов ЯЭДУ и ТЭМ является создание перспективного комплекса, способного обеспечить решение новых задач в космическом пространстве. Транспортно-энергетический модуль с реактором и электроракетным двигателем будет иметь важные преимущества перед ракетными системами традиционных конструкций и позволит успешно организовывать новые миссии.

Главной сферой применения ТЭМ считают полеты к другим небесным телам. ЯЭДУ показывает высочайшую эффективность по топливу и имеет уникальный удельный импульс, что упрощает полеты к Луне или Марсу. Также появляется возможность увеличить полезную нагрузку в сравнении с нынешними ракетно-космическими системами. Важной особенностью ТЭМ является возможность энергоснабжения нагрузки за счет штатных средств модуля.

Однако получение таких результатов возможно лишь в отдаленном будущем. Согласно актуальным планам, летные испытания ТЭМ в полной комплектации начнутся не ранее конца двадцатых годов. Запуск эксплуатации и привлечение модуля к реальной работе возможны только в начале тридцатых.

Работы по ТЭМ будут продолжаться еще несколько лет, и за это время проект будет совершенствоваться, реализуя накопление знаний и опыта разработчиков по всей конструкции и ее элементам. Стало быть, можно ожидать и появления новых демонстрационных материалов – уже на следующих выставках.

 

Источник>

2 комментария

  1. ТЭМ создавался как транспортное средство для решения большого спектра задач, в том числе для доставки грузов на орбиту Луны, геостационарную орбиту (ГСО), траектории к планетам Солнечной системы, в том числе к Марсу, а так же для борьбы с мусором на орбите Земли. С 70 годов ХХ столетия РКК « Энергией » совместно с рядом предприятий велись разработки космической ядерной энергетической установки с использованием литий-ниобиевой технологии электрической мощностью 500—600 кВт для создания буксира « Геркулес ».

  2. Mine industry boosts housing demand,» July 25, 2015

    Grow more farmland is the key to helping people live longer, said a report from researchers at Oxford University and City University of New York, citing data collected over the past 30 years by the World Health Organization. In fact, agricultural land area per person grew at 6 percent per year, or about a third of the rate for urban areas — meaning about the same number of people lived in farming communities. They also found the growing concentration of farming communities helped lift up the incomes of lower-income residents. «In cities, it’s a matter of whether you can maintain the quality of life. There are fewer people who are living like that in the countryside — and you also have more people in cities who are less reliant on farming for a living,» said lead researcher, Andrew MacLennan, a PhD student at Oxford University. They concluded that growing farm areas had negative effects on household income, employment rates, and life expectancy: Lower-income rural households in the United Kingdom saw their income fall by 19 percent over the period 2003-05, and saw their life expectancy fall by 20 percent. They suggested that the current trend in rural development could be changing, because of rapid population growth and the rise of cities with more than 10 million residents. The report noted that in 2004, nearly one in four working people was in an agricultural area. «We think it’s going to get worse, because we’re getting more and more land to convert to cropland, but we are still far behind urban areas,» said co-author Professors Richard Taylor, the University of Oxford’s Institute for Global Development and Professors Peter Lothian and Michael Leach, both at City University. They called on governments to build upon the positive social benefits of farming, as well as the increasing demand for food products such as meat, milk and fruit, and the expanding range of natural resources, such as minerals and forest biomass. «As we become more settled, more productive and more efficient in how we feed the human community, there’s going to be a very good economic incentive for agricultural producers to invest in their workforce and to create jobs,» said Professors Leach and Taylor. «This research shows that this is a worthwhile investment. We’ll see where it goes next.»

    Rising population growth in China is causing concern over the country’s future population projections. Here are the recent world population projections for China. Source: UN Population Division. For each country, the figure is projected to increase at the rate of the rate of population growth in all of the nations of the Organization for Economic Co-operation and Development.

    «China’s population is expected to increase by 723,000 people by 2050, while the total population of Russia will grow by only 9,00
    카지노사이트
    바카라사이트

    Juric out of socceroos squad; De Roar back for NAB Challenge Cup trip; Pekerman still no clear favourite for NAB AFL Rising Star award; Paddy Ryder’s latest injury woes; Brown and Taylor out for Lions; Riewoldt, Tippett to play in game against Swans

    NORTH Melbourne coach Ross Lyon: It’s great to have an opportunity to bring the best out of his players and to get them back into the best form of their careers to see the club challenge this year’s premiers.

    We didn’t quite make it, so I’m really pleased to get to a place where we can push for it.

    The boys know that the challenge will be big. They know that it comes down to us. It’s probably been a lot of pressure for the past year, and they’re coming into a season where they need to prove their strength in numbers, and we know that they’re on form, and that they are well supported by all those who have been around us all year.

    Rabbitohs premiership player Lachie Neale

    «It’s pretty difficult but you have to do your very best at the club at every stage. For us, if we perform like last week, we win big. We don’t have that many teams that are performing at that level. We’ve got an experienced side that is not at their best and we are all just playing as a team.

    «We know it is going to be tough for us to win it, we know it is a game we will have to win or lose, but we’re coming into a game where we need to win and we need to do that on Sunday because that is where the big thing will be — who the premiers are.

    «It will be a good game, a good challenge for us. We’ve all been to the finals and we know we are in the hunt, and we have to do that.»

    The Lions have a two-point advantage going into the last game, but if they can go to Hawthorn and outscore North Melbourne 15.2 (109) to 11.7 (63) at Domain Stadium to end their season they would have won by a total of 32.

    NORTH MELBOURNE V PEDERS: Riewoldt in for Mature, Taylor out

    NORTH MELBOURNE V RICHARDSON: Pekerman for Johnson

    NORTH MELBOURNE V DE RUYTER: Brown for Walker

    NORTH MELBOURNE V CUTLER: Paddy Ryder in for Wright

    NORTH MELBOURNE V THOMPSON: Tippett in for

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code