?

Log in

No account? Create an account

masterok


Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry
Как работает ядерный двигатель
masterok

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

Ядерный ракетный двигатель — ракетный двигатель, принцип действия которого основан на ядерной реакции или радиоактивном распаде, при этом выделяется энергия, нагревающая рабочее тело, которым могут служить продукты реакций либо какое-то другое вещество, например водород.

Давайте разберем варианты и принципы из действия…


Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

Существует несколько разновидностей ракетных двигателей, использующих вышеописанный принцип действия: ядерный, радиоизотопный, термоядерный. Используя ядерные ракетные двигатели, можно получить значения удельного импульса значительно выше тех, которые могут дать химические ракетные двигатели. Высокое значение удельного импульса объясняется большой скоростью истечения рабочего тела — порядка 8—50 км/с. Сила тяги ядерного двигателя сравнима с показателями химических двигателей, что позволит в будущем заменить все химические двигатели на ядерные.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

Основным препятствием на пути полной замены является радиоактивное загрязнение окружающей среды, которое наносят ядерные ракетные двигатели.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

Их разделяют на два типа — твердо-и газофазные. В первом типе двигателей делящееся вещество размещается в сборках-стержнях с развитой поверхностью. Это позволяет эффективно нагревать газообразное рабочее тело, обычно в качестве рабочего тела выступает водород. Скорость истечения ограничена максимальной температурой рабочего тела, которая, в свою очередь, напрямую зависит от максимально допустимой температуры элементов конструкции, а она не превышает 3000 К. В газофазных ядерных ракетных двигателях делящееся вещество находится в газообразном состоянии. Его удержание в рабочей зоне осуществляется посредством воздействия электромагнитного поля. Для этого типа ядерных ракетных двигателей элементы конструкции не являются сдерживающим фактором, поэтому скорость истечения рабочего тела может превышать 30 км/с. Могут быть использованы в качестве двигателей первой ступени, невзирая на утечку делящегося вещества.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

В 70-х гг. XX в. в США и Советском Союзе активно испытывались ядерные ракетные двигатели с делящимся веществом в твердой фазе. В США разрабатывалась программа по созданию опытного ядерного ракетного двигателя в рамках программы NERVA.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

Американцами был разработан графитовый реактор, охлаждаемый жидким водородом, который нагревался, испарялся и выбрасывался через ракетное сопло. Выбор графита был обусловлен его температурной стойкостью. По этому проекту удельный импульс полученного двигателя должен был вдвое превышать соответствующий показатель, характерный для химических двигателей, при тяге в 1100 кН. Реактор Nerva должен был работать в составе третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн V», но в связи с закрытием лунной программы и отсутствием других задач для ракетных двигателей этого класса реактор так и не был опробован на практике.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

В настоящее время в стадии теоретической разработки находится газофазный ядерный ракетный двигатель. В газофазном ядерном двигателе подразумевается использовать плутоний, медленно движущаяся газовая струя которого окружена более быстрым потоком охлаждающего водорода. На орбитальных космических станциях МИР и МКС проводились эксперименты, которые могут дать толчок к дальнейшему развитию газофазных двигателей.

 

Ядерный ракетный двигатель, описание, принцип работы

 

На сегодняшний день можно сказать, что Россия немного «заморозила» свои исследования в области ядерных двигательных установок. Работа российских ученых больше ориентирована на разработку и совершенствование базовых узлов и агрегатов ядерных энергодвигательных установок, а также их унификацию. Приоритетным направлением дальнейших исследований в этой области является создание ядерных энергодвигательных установок, способных работать в двух режимах. Первым является режим ядерного ракетного двигателя, а вторым — режим установки генерирующей электроэнергии для питания аппаратуры, установленной на борту космического аппарата.

Это копия статьи, находящейся по адресу http://masterokblog.ru/?p=20860.
Subscribe to  masterok

promo masterok январь 2, 2018 12:00 46
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

  • 1
Использовать водород в качестве рабочего тела неправильно и по логике и формуле Циолковского. Водород имеет крайне низкую плотность даже в жидком состоянии. Необходимо вещество с максимально возможной плотностью, т.к. понадобится бак для хранения в разы меньший, чем для водорода. К тому же Н2 термически нестабилен, нужны криогенные технологии для хранения.

Ураном баки забить?))

По такой логике - лучше осмием))
Неудобно эксплуатировать только - много мороки и под ЕВРО5 не подходит))

одноатомный водород имеет самую максимальную скорость атомов при одинаковой температуре. то есть скорость истечения атомов водорода выше чем скорость истечения любых других атомов при одинаковой температуре.

Это ж как 2х2 - чем меньше вес атома, тем выше скорость. Типа сохраним кинетическую энергию в здравом уме.

Глупость. Ты формулу Циолковского вообще в глаза не видел. Важна не объем, а получаемый удельный импульс и в конечном итоге масса того, что используется в качестве рабочего тела. И чем меньше молярная масса рабочего тела, тем эффективнее используется при разгоне каждый его килограмм. Водород тут почти идеальный кандидат.

Агась, глупость)) я её на 1-м курсе изучал))
Масса вааще нипричем. Важно получить при одинаковом импульсе как можно более компактно хранимый запас той самой массы. Для цумбайшпиль возьмем Энергию (РКН, если чё) с её монстрическим баком жидкого водорода. Да любой конструктор душу продаст, чтобы сделать тот самый бак в 100 раз меньшим объемом.

Шкет, не тыкай дяде))

Значит ты её прогулял.

>>Важно получить при одинаковом импульсе

При каком еще "одинаковом импульсе"? Импульс зависит от используемого рабочего тела и для водорода при прочих равных он наибольший в то время как для тяжелых элементов - наименьший. А с учетом того, что удельный импульс в экспоненте формулы, масса требуемого рабочего тела растет очень быстро.

>>Да любой конструктор душу продаст, чтобы сделать тот самый бак в 100 раз меньшим объемом.

Похоже ты слышал звон, да не знаешь о чем он. Я таки подозреваю, что речь о еще одном важном параметре ракеты - о массовом совершенстве. Или иначе говоря соотношения массы заправленной ракеты к массе конструкции пустой ракеты. Только этот параметр хоть как-то относится к конструкции баков. Причем с точностью до наоборот - чем объемнее баки тем меньше масса их оболочки к массе заправленного. В идеале их сделать большими шарами как на Н-1.

ЗЫ. И да, дядя, похоже тебе появление лысины ума не прибавило.

Edited at 2018-11-17 12:44 am (UTC)

Да и диплом завалил тоже!

Диванные эксперты рулят))

Мульт про бомбёжку Сингапура скоро выйдет?
А то уже неинтересно читать про всякие двигатели-шмигатели.
Давай экшн!

я очень удивлен информацией что ты умеешь читать.

Обычный ракетный двигатель работает так: "дыр-дыр-дыр". Ядерный работает так: "фьюить-фьюить". :)

Здесь есть куда развернуться металлический водород https://habr.com/post/401121/

При таких температурах можно использовать любое вещество - лишь бы масса была, а потом прыгать от планеты к планете.

  • 1