Ядерный двигатель

[G.K.]

Zveruga пишет:
И сейчас рассказывают.

Только в 11 , и в профильных школах.

[Алексей Любопытный]

G.K. пишет:

Zveruga пишет:
И сейчас рассказывают.

Только в 11 , и в профильных школах.

Возможно. Я учился в классе с математическим уклоном.

[Salo]

Юрий Юрьев: ТОПАЗ - абсолютный рекорд
http://www.atominfo.ru/news2/b0667.htm

[supermen]

Спойлер

В научно-исследовательской лаборатории СПбПУ будут создавать космические спутники
Сегодня, 10:20
Создание на базе СПбПУ научно-исследовательской
лаборатории ФГУП КБ "Арсенал" в рамках комплексного
сотрудничества между Санкт-Петербургским государственным
политехническим университетом и Федеральным космическим
агентством Роскосмос стало главной целью визита делегации
КБ "Арсенал" в СПбПУ в минувшую пятницу.
Напомним, что в соответствии с соглашением о стратегическом
сотрудничестве, подписанным 23 апреля 2014 г., Политехнический университет стал базовой
площадкой Роскосмоса в Северо-Западном регионе. ФГУП КБ "Арсенал" является головным
предприятием Роскосмоса по спутникам с ядерной энергетической установкой. Создание научно-
исследовательской лаборатории, занимающейся проектированием и разработкой космических
средств зондирования Земли, на территории университета позволит привлечь научный потенциал
институтов СПбПУ к решению задачи создания малых спутников, впервые в истории вузов России
организовать создание космических аппаратов в стенах учебного заведения, привлечь потенциал
студентов для создания образовательной группировки малых спутников, организовать подготовку
магистров и аспирантов в интересах КБ "Арсенал".
Во встрече для обсуждения перспектив дальнейшего сотрудничества и подписания рамочного
соглашения о создании научно-исследовательской лаборатории КБ "Арсенал" на базе СПбПУ
приняли участие ректор СПбПУ А.И. Рудской, проректор по научной работе Д.Ю. Райчук, проректор
по образовательной деятельности Е.М. Разинкина, директор ОНТИ СПбПУ М.А. Одноблюдов,
советник ректора по связям с военно-промышленным комплексом О.С. Ипатов. В составе
делегации ФГУП КБ "Арсенал" - генеральный директор КБ "Арсенал" А.В. Романов, генеральный
конструктор, первый заместитель генерального директора Е.Г. Лянной, заместитель генерального
директора по науке А.П. Ковалев.
В рамках встречи для делегации КБ "Арсенал" была проведена экскурсия по университету,
состоялась презентация научного потенциала СПбПУ, в частности посещение Центра аддитивных
технологий ОНТИ. "Политехнический университет обладает современным специальным научно-
технологическим оборудованием, благодаря чему здесь возможно проводить широкий спектр
научно-исследовательских работ, результаты которых будут необходимы для развития российской
ракетно-космической отрасли", - подвел итоги встречи генеральный директор КБ "Арсенал" Андрей
Васильевич Романов.

[свернуть]

ФГУП КБ "Арсенал" является головным
предприятием Роскосмоса по спутникам с ядерной энергетической установкой.

[pkl]

Ну, видимо, они тоже пытаются как то подключиться к программе ТЭМ. У них, вроде, есть свои оригинальные разработки аппаратов с термоэмиссионными преобразователями. Может, это попытка возродить линейку "Топазов".

[ОАЯ]

http://www.ktrv.ru/files.images/ktrv_vestnik_10_2014.pdf   стр.3

[pkl]

ОАЯ пишет:
http://www.ktrv.ru/files.images/ktrv_vestnik_10_2014.pdf стр.3

Заметка стоит того, чтобы процитировать её целиком!

ДЛЯ ОСВОЕНИЯ
ДАЛЬНЕГО КОСМОСА

4 октября – день запуска первого в мире искусственного спутника Земли и начало космической эры. Это знаменательная дата для ряда предприятий корпорации, занимающихся не только ракетной, но и космической тематикой. В их числе – Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов. В настоящее время УНИИКМ включён в масштабный федеральный проект по созданию высокоэффективной энергодвигательной установки для обеспечения экспедиций в дальний космос – так называемого «космического буксира». Об этом проекте рассказывает заместитель генерального директора предприятия по инновационному развитию и перспективным разработкам, Заслуженный машиностроитель РФ Пётр Геннадьевич Удинцев.


В основу энергодвигательной установки (ЯЭДУ) положен ядерный реактор с турбомашинным преобразователем большой долговечности. Ядерный реактор вырабатывает тепловую энергию, а турбомашинный преобразователь превращает её в электрическую. Электроэнергия расходуется на работу двадцати четырёх электроракетных маршевых двигателей (ЭРД) с мощностью по 30 КВт и восьми ЭРД поменьше – для управления по крену и корректировки курса. Удельный импульс тяги достигает 7000 секунд, что в пятнадцать раз превышает удельный импульс тяги лучшего кислородно-водородного ЖРД. Экономическая эффективность космических транспортных операций возрастает при этом в двадцать раз.
Работы финансируются из федерального бюджета по спецпрограмме «Реализация проектов Комиссии при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России». Наземный прототип реактора планируется создать в 2015 году. В 2018 году будет изготовлен реактор для комплектации ЯЭДУ и начаты испытания на АЭС в Сосновом Бору. Первый экземпляр космического буксира для лётных испытаний должен появиться в 2020 году. Головная организация по разработке ядерного реактора – ОАО «Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н. А. Доллежаля» (ОАО «НИКИЭТ»). Турбомашинный преобразователь и энергодвигательную установку создаёт ФГУП «Исследовательский центр им. М.В. Келдыша», транспортно-энергетический модуль – ОАО «РКК «Энергия».
В работах по этому амбициозному проекту участвует и УНИИКМ. Подразделения заместителя генерального директора-главного конструктора П. А. Судюкова разрабатывают конструкцию элементов теплозащиты и радиационной защиты для ядерного реактора и технологии их изготовления из углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ). Решая важнейшую инновационную задачу по созданию высокоэффективного ядерного реактора космического базирования, мы в то же время осваиваем новые области применения наших материалов в ядерной технике в условиях воздействия нейтронных потоков с высоким значением мощности флюенса.
Сотрудники НИО-5 совместно с ФГУП «ИЦ им. Келдыша» будут разрабатывать технологии изготовления элементов теплообменника-рекуператора из УУКМ с высокой теплопроводностью, что является для нас новой инновационной задачей. Сложнейшие работы предстоят нашему коллективу и в части разработки технологии изготовления электродов ионно-оптической системы ЭРД из перспективных УУКМ. Применение УУКМ, обладающих по сравнению с металлами наименьшим коэффициентом распыления и удельным весом, увеличит ресурс ЭРД мощностью свыше 30 киловатт до 20000... 50000 часов.
Создание «космического буксира» позволит выйти на новый уровень освоения дальнего космоса.

УНИИКМ
г. ПЕРМЬ

[Alex_II]

pkl пишет:
Ну, видимо, они тоже пытаются как то подключиться к программе ТЭМ. У них, вроде, есть свои оригинальные разработки аппаратов с термоэмиссионными преобразователями. Может, это попытка возродить линейку "Топазов".

Почему бы и нет - применение всяко нашлось бы, хотя бы на АМС для пояса астероидов и дальше...

[vlad7308]

то есть ЛКИ ТЭМа уже уехали за 2020г
а сначала вроде говорили про 2017-18
ну понятно, в общем

[Дмитрий Инфан]

Наземный прототип реактора планируется создать в 2015 году.

Давайте лучше подождём конца 2015 года.

[АниКей]

Создание космических аппаратов с ядерной энергетической установкой обеспечит России
лидирующие позиции в практическом освоении околоземного пространства. О разработках,
ведущихся в этом направлении, а также о проектировании новейших морских корабельных
артиллерийских установок обозревателю газеты «Военно-промышленный курьер»
рассказал генеральный директор ФГУП «КБ «Арсенал» Андрей РОМАНОВ.

http://vpk-news.ru/sites/default/files/pdf/VPK_43_561.pdf        стр 9

[pkl]

На уровне руководства Роскосмоса и оборонно-промышленного комплекса принято решение о том, что КБ «Арсенал» будет головной организацией по  обеспечению создания и целевого применения космических средств повышенной энерговооруженности с ядерными энергетическими установками с опорой на широкий круг промышленных предприятий и военно-научные организации...
...Несколько лет назад Исследовательский центр имени М. В. Келдыша, получив  государственную поддержку, заявил о готовности разработать такую космическую платформу к 2018 году. Создание подобной технической конструкции позволит нашей стране совершить очередной прорыв в области космических технологий и снова занять передовые позиции в мировой космической отрасли. Задел, наработанный к настоящему времени
Центром Келдыша с кооперацией и предприятиями Госкорпорации «Росатом», позволяет приступить к полномасштабной реализации проекта, и в настоящее время руководством Роскосмоса принято решение о передаче головной роли по платформе с ЯЭУ мегаваттного класса от Центра Келдыша к ФГУП «КБ «Арсенал». Наши специалисты проводят экспертную оценку наработанного задела и формируют предложения по порядку дальнейших работ.

Вот это дааа...  Это что получается, ИЦ им. М.В. Келдыша завалил работу и её передали КБ "Арсенал", чтобы оценить возможность её завершения и доделать, я правильно понял???

И вот ещё интересный тезис:

Другое направление – создание космических средств с термоэмиссионными ядерными энергоустановками. Мы развиваем это направление, так как космические аппараты, созданные с использованием ЯЭУ данного типа, уже проходили летные испытания в конце 80-х годов...
...Так, в результате работ, проводившихся ОАО «Красная Звезда», разработан и испытан в части ключевых технологий параметрический ряд термоэмиссионных ЯЭУ второго поколения. Основные технические параметры таких ЭУ характеризуются высокими значениями полезной электрической мощности (от 30 до 500 кВт) и гарантируют их высокую
надежность и значительный ресурс работы в условиях космического пространства – от семи и до десяти лет в перспективе. Одновременно КБ «Арсенал» провело научно-проектные работы в области формирования облика космической платформы (КП), основу  энергообеспечения которой и составят термоэмиссионные ЯЭУ второго поколения, а также подготовило производственно-техническую базу для создания этих платформ. Согласно нашим замыслам такие КА должны быть универсальными (УКП-ЯЭУ), то есть на их базе можно будет развертывать орбитальные группировки различного назначения, а также они
должны соответствовать всем требованиям безопасной эксплуатации...
...В настоящее время ФГУП «КБ «Арсенал» завершает проектно-поисковые работы по созданию УКП-ЯЭУ «Плазма-2010» с многорежимной термоэмиссионной энергоустановкой
мощностью до 100 киловатт, способной в длительном непрерывном режиме (семь и более лет) обеспечивать работу полезной нагрузки и служебных систем КА. Уровень проработки
вопроса позволяет приступить к проведению полномасштабных опытно-конструкторских работ.

Похоже, действительно существует некое конкурующее направление и, возможно, оно начинает побеждать. Мда, чувствую, по мере приближения к означенным датам будет всё интереснее.

[Алексей Любопытный]

Похоже капельный холодильник Келдыша провалился.

Я сам пытался посчитать расход рабочего вещества капельного холодильника для полёта на Марс и у меня вышли десятки тонн висмута (рассчитывал его испаряемость).

Термоэмиссионный аппарат не требует турбины, но требует массивного и больш9ого по площади холодильника. Такой холодильник придётся выводить в несколько этапов и собирать в космосе.

О проекте создания сборочного робота на орбите уже сообщалось.

Но меня больше интересует, передали ли полномочия по созданию ЭРД от Келдыша к Арсеналу? Не нравится мне ионник-барабан. Лучше развивать МПД предложенный КБХА.

[Alex_II]

Zveruga пишет:
Термоэмиссионный аппарат не требует турбины, но требует массивного и больш9ого по площади холодильника. Такой холодильник придётся выводить в несколько этапов и собирать в космосе.

С него еще и больших мощностей при приемлемом весе не получить - так что прощай мегаватт... Будет киловатт 300 электрической мощности в лучшем случае... Лучше чем ничего,но сильно хуже, чем обещали...

[Алексей Любопытный]

В статье говорится о том, что ОАО Красная звезда разработали второе поколение термоэмиссионных преобразователей с мощностью до 500 кВт. Этого будет достаточно для освоения Луны. С помощью новых термоэмиссионных преобразователей планируют создать серию универсальных космических реакторов.

Что касается реактора для миссии на Марс, то это будет создаваться только после освоения Луны. Там понадобится реактор в десяток мегаватт.

[Alex_II]

Zveruga пишет:
В статье говорится о том, что ОАО Красная звезда разработали второе поколение термоэмиссионных преобразователей с мощностью до 500 кВт.

Ну мало ли чего там они говорят? "Келдыш" тоже говорил... Мне интересно сколько будет весить реактор с термоэмиссионным преобразованием на 500 киловатт, собственно... Мегаваттник с машинным преобразованием обещали втиснуть в 20-22т (один пуск Протона)...

[Алексей Любопытный]

Келдыш говорил, что сделает. Арсенал говорит, что сделали. Я бы доверял Арсеналу, они большой опыт постройки подобных комплексов.

[supermen]

Zveruga пишет:
Келдыш говорил, что сделает. Арсенал говорит, что сделали. Я бы доверял Арсеналу, они большой опыт постройки подобных комплексов.

Немного не так. В состав платформы может входить либо ЯЭУ, либо ЯЭРДУ, но ее создание не задача создателя платформы.

[Алексей Любопытный]

В первых космических реакторах электроэнергию получали прямо в реакторе. А как его будут получат во второй версии неизвестно. Можно горячий газ вывести за реактор и нагреть им термоэмиссионный модуль, который в тоже время является холодильником. Такая концепция увеличивает срок службы установки.

От центра Келдыша требовалось создать проект всей установки, т. е. реактор+электрогенератор+холодильник+двигатели и от Арсенала сейчас требуется то же самое.

Головная контора на условиях подряда нанимала соисполнителей, например НИКИЭТ Доллежаля для создания реактора. Двигатель, теплообменники и холодильник Келдышевцы решили сделать сами. Опыт создания ЭРД у них есть, они создавали свою линейку холловских двигателей. С учетом того, что на Реактор соисполнитель был найден, дело оставалось за холодильником и электрогенератором. Что-то не срослось, либо с холодильником, либо с электрогенератором.

У Арсенала большой опыт создания термоэмиссионных реакторов. Т. е. проблему генерации электроэнергии они решали, в своё время, с помощью соисполнителя ОАО Красная звезда. Но в их установках генерация энергии происходила в горячей части самого реактора. С учётом того, что техдокументация на реактор уже создана в НИКИЭТ Доллежаля, переделывать концепт с нуля было бы затратно и по времени, и по деньгам. По этому, скорее всего, Арсенал предложил генерировать энергию термоэмиссионным способом вне реактора.

В области термоэлектрических устройств в настоящее время в России подготовлен проект перехода от ядерной энергетической установки типа «Бук» к более совершенной «БУК-ТЭМ» (Табл.4).
Опыт работ, проведенных в области термоэлектричества для КЯЭУ позволяет сделать вывод о практической возможности создания ТЭГ на основе Si-Ge ТБ/ТМ радиально-кольцевой геометрии в составе либо чисто термоэлектрических ЯЭУ, либо комбинированных ЯЭУ (термоэмиссия + термоэлектричество) с выходной электрической мощностью теплоэнергогенератора 10-100 кВтЭЛ для космических миссий 21-го века.
Основные направления работ в термоэмиссии после завершения работ по программам создания КЯЭУ «ТОПАЗ» и ЯЭУ «Енисей» связаны с необходимостью радикального увеличения к.п.д. с уровня ~10% до 20-30%, ресурса работы электрогенерирующих каналов (ЭГК) и систем в составе ЯЭУ – с 1-2 лет до 10-20 лет при существенном ограничении массогабаритных характеристик. Выбор концепции термэмиссионного ЭГК и ЯЭУ определяется требованиями решаемой задачи, из которых важнейшими являются ресурс, энергонапряженность, в том числе одно- или двухрежимность (с форсированием электрической мощности), величина выходного напряжения электрического тока, необходимость внереакторного подтверждения ресурса и проверки основных технических решений на стендах с имитационным электронагревом и т.п.
Табл.5 Основные характеристики ЯЭУ «ТОПАЗ» и «ЭЛЬБРУС-400/200»

[Alexey K.]

Zveruga пишет:
Термоэмиссионный аппарат не требует турбины, но требует массивного и больш9ого по площади холодильника. Такой холодильник придётся выводить в несколько этапов и собирать в космосе.

Неверно. Как раз таки холодильник для термоэмиссионного аппарата будет меньше чем для турбомашинного. КПД термоэмиссии обеспечивается разницей температур катода и анода, а не разницей температур теплоносителя на входе и выходе как в турбомашине. Таким образом в термоэмиссии нет необходимости сильно снижать температуру теплоносителя перед входом в активную зону, а значит эффективность панелей холодильника заметно уменьшаться не будет по мере сброса тепла, а отличае от той же турбомашины.