Атомный ракетный двигатель

Оцифровка тезисов, к сожалению, хромает на все ноги, поэтому формул - нету... Это к автору надо обращаться.
http://www.ihst.ru/~akm/35t4.htm

---

Оптимальная рабочая температура холодильника-излучателя космической газотурбинной ядерной энергоустановки мегаваттной мощности
А.А. Гукало
РКК «Энергия» им. С.П. Королёва
E-mail: [есть по ссылке, если нужен]

В настоящее время рассматривается возможность создания космического ядерного энергоблока (ЭБ) мегаваттной мощности с газотурбинной установкой преобразования энергии [1].

Газотурбинная схема преобразования обеспечивает высокий КПД при условии низкой рабочей температуры холодильника-излучателя (ХИ) . Однако, необходимость сброса тепловой энергии излучением в космическое пространство требует большой площади излучающей поверхности , а при уменьшении потребная растёт, что приводит к увеличению массы ХИ , бортовых систем и массы ЭБ в целом. В связи с этим возникает задача оптимизации рабочей из условия минимальной .

состоит из масс: реакторной установки (РУ) , системы преобразования тепловой энергии в электрическую (СПЭ) и системы отвода тепловой энергии, основной вклад в массу которой вносит . Таким образом:



Определим составляющие , зависящие от : , где и – величины, равные 150 кг и 0,35 соответственно (здесь и далее примем, что значения с индексом 0 заимствованы из работы [1]). Тогда ; , где - удельная масса ХИ, а ,

откуда Примем , где - тепловая мощность РУ, а - удельная масса РУ и определяется как . Здесь и величины, равные 2500 кг и 2,86 МВт соответственно. Полученная зависимость от изображена на рисунке.

Подставляя полученные формулы в (1), и дифференцируя относительно получим уравнение:

Приравняв к нулю и решив (2) относительно получим оптимальное значение рабочей температуры ХИ вместо . В этом случае площадь поверхности ХИ составит 272 , а КПД преобразования , вместо .

Было исследовано влияние на значение при принятых исходных данных. Получено: в интервале , , на промежутке , , а для , .

______________________________

1. А.С. Коротеев. Новый этап в использовании атомной энергии в космосе // Атомная энергия, т. 108, вып. 3, 2010, с. 135-138.

---

Официоз:


http://www.advis.ru/.../new.pl?7BCBDEE8-07BA-0F4C-BE27-977F7CB3952A

9 февраля 2011 г. на базе ГНЦ ФГУП "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" прошла видеоконференция предприятий–разработчиков транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса.

10.02.11 16:06 | INFOLine, ИА (по материалам Федерального Агентства по атомной энергии) | Advis.ru |

Видеоконференция проводилась под председательством Руководителя Федерального космического агентства (Роскосмос) А.Н. Перминова. В ней приняли участие президент, генеральный конструктор ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П. Королёва В.А. Лопота, директор Центра им. М.В. Келдыша А.С. Коротеев, директор-генеральный конструктор ОАО "НИКИЭТ" Ю.Г. Драгунов и главный конструктор космических энергетических установок ОАО "НИКИЭТ" В.П. Сметанников.

В рамках видеоконференции были рассмотрены результаты работ по кооперации, выполненных в 2010 году, и обсуждены задачи на 2011 год. Особое внимание было обращено на необходимость создания стенда "Ресурс" для отработки реакторной установки с блоком преобразования энергии.

Участники видеоконференции выразили уверенность в успешной реализации проекта.
Установка создается в соответствии с решением Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России при Президенте РФ. Это инновационный проект, не имеющий мировых аналогов, ориентированный на осуществление масштабных программ по изучению космического пространства, на создание качественно новых средств высокой энерговооруженности.

 

Сводный отчёт о деятельности Комиссии при Президенте РФ по модернизации

4. Проект «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса».

В соответствии с картой проекта в 2010 году проработан проектный облик изделия в целом и его ключевых систем, представлен единый сквозной план их создания и отработки, а также меры по обеспечению ядерной и радиационной безопасности при эксплуатации транспортно-энергетического модуля. Полученные результаты предназначены и будут использованы в 2011-2012 годах при эскизном проектировании транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки магаваттного класса – принципиально нового транспортного средства в космосе с уникальными технико-экономическими показателями.

 

Немного официоза с картинками:

РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА - Результаты реализации проекта за 2010 год [ppt, 1.6MB]http://www.i-russia.ru/media/files/41d344cba4464f0527ee.ppt [not image]





В схеме взаимодействий удивила довольно слабая роль ФЭИ...

В настоящее время начаты разработки высокооборотных электрических генераторов с частотой вращения 45 000 об/мин, мощностью 250 кВт с ресурсом около 20 000 часов для энергоснабжения космических объектов.

 

Перевод американской статьи 1947 - пожалуй, наиболее ранняя из известных мне публикаций, где рассматривалось использование атомной энергии в ракетной технике. Имеется в виду - рассматривалось хоть сколько-нибудь реалистично и с минимальными деталями, а не в общих словах "надо бы" - такие-то упоминания были намного раньше, на десятилетия.

Интересно, а что даст мегаватт в сочетании с ЭРД? В плане массы ПН к марсу и скорости достижения оного?
Если просто сделать пакет из существующих ЭРД- то десятки ньютонов тяги. Правда с хорошей ХС.
Для АМС тяжелых -самое оно. Для человеков видимо что-то другое надоть.
Слышал, что металлы планируют использовать в ЭРД, почему-то они позволяют держать большие токи и выдавать бОльшую тягу. Не ясно только почему. Может кто-нить прояснить вопрос.
И еще. Если реактор гонит мегаватт- то явно в этот момент работает движитель. На Skype экипажу много не надо:) Гоняем при этом капли по кругу. А почему бы собственно часть капель на разогнать таки в движке и не отправить восвояси? Т е что мешает отдавать хотя бы часть тепла рабочему телу? Греть-то его перед ионизацией-то полюбому надо. М Б в помощь СВЧ - банальный теплообменник для начала. Или расходы РТ настолько малы, что и заморачиваться не стоит? Собственно - имеет ли место быть подход мухи (пардон реактор) отдельно, ЭРД (котлеты) - отдельно, или проектируют таки как единую систему. Много слышно именно про реактор, типа к нему и ЭРД присобачим и ... а что собственно еще требует мегаватт? Да еще такой экзот? Да еще на верхних (как минимум) орбитах? IMHO ничего, кроме отеля мегатонного класса.

Коротеев разглагольствует о
(есть картинки )

"Новый этап развития ракетно-космической техники"