ЯРД: Kiwi, Nerva - фото и схемы

Наткнулся на страничку с большим количеством картинок - фото и схем ЯРД "Киви" и "Нерва". К сожалению, сам сайт на французском

Еще:

Еще

Еще

Еще

2Fakir:
Разные специалисты приводят различные причины того, что твердотвэльные ЯРДы до сих пор остаются экзотикой:
- мала выделяемая мощность на единицу массы ЯРД
- стенки ТВЭлов не выдерживают той температуры, которая достигается в процессе работы ЯРД
Сразу оговорюсь: вышеуказанные специалисты - чистые ракетчики, не имеющие к ядерной физике ни малейшего отношения.
Скажите, эти причины действительно весомы или дело совсем в другом? (Если уже обсуждалось -тогда звиняйте )

2 carlos
Ну, собственно, перечисленное имеет место. Плюс нынешняя тотальная радиофобия.
ИМХО, твёрдофазный ЯРД будет хорош только в случаях, когда мы его заправляем "на халяву" - астероидным/планетным/... веществом.
Т.е. например прилетели на Марс, закачали в баки местной атмосферы и полетели на этом обратно.

На самом деле - причина смерти ЯРДов исключительно политическая. А учёные и конструкторы не отстаивали их, потому что увлеклись двухрежимными установками, такими, как, например, 11Б97 (полторы тонны тяги в ЯРД-режиме и 1 МВт электрической мощности в электрогенерирующем).

Весовые характеристики нашего ЯРД 11Б91 (более известное его название - РД-0410) были вполне приемлемыми, найденные технологические решения позволяли ему не зависеть от растрескивания ТВЭЛов в процессе работы, так что на 2700-3000 кельвинов в течение 10000 секунд работы рассчитывать было можно. При достижении этого ресурса (в ТЗ было прописано 3600 секунд в четырёх включениях) можно было бы построить ядерный разгонный блок для "Энергии". Если был бы достигнут только ресурс по ТЗ, то разгонник получался бы для "Протона".

Вес этого движка с теневой радиационной защитой составлял 2000 кг, а тяга - 3600 кГ, что почти в два раза больше, чем у "Бриза-М", на час работы при УИ 900 секунд (в ТЗ было прописано 925, но это в установившемся режиме, с учётом затрат водорода и азота на пуск и останов, получается 903-910 секунд, а с гарантийными остатками может оказаться и меньше 900) нужно 14,4 тонны водорода, бак под них весил бы 1,4 тонны, плюс 1,6 тонны на остальные конструкции, получаем стартовую массу такого разгонника около 20 тонн. Получается, что необходимо использовать реактор для довывода. А по нынешним нормам ниже радиационно-безопасной орбиты в 800 км реактор запускать нельзя.

Но на сегодняшний день твердофазные ЯРДы уже однозначно не более чем труп, тупиковая ветвь и исторический курьез? Даже если положить с пробором на все договора и общественное мнение?

1-я причина и причиной не является, поскольку как раз мощность на единицу массы может быть огромной - окончательный вариант "Нервы" должен был иметь мощность 5 ГВт при массе 13,6 тонн, и это не предел.
Впрочем, у ЖРД мощность на единицу массы, конечно, побольше будет.
А по 2-му пункту - ну, есть такая проблема. Поверхность ТВЭЛов может повреждаться в процессе работы, но это несмертельно.
А не летают ЯРД по другим причинам - в первую очередь, потому, что под них как-то задач особо нет. Если бы на Луну каждый день летали - то без ЯРДа никуда, а так... можно и без них обойтись. Ну и "чернобыльский синдром", конечно.

Нет, совсем не труп и не тупиковая ветвь.

Ну и "чернобыльский синдром", конечно.

 

Ну это совсем не малое НО.

Сейчас основной критерий это отношение прибыли к затратам.

Без адекватной системы безопасности (например в виде САС) ни один вменяемый инвестор денег на это просто не даст.

Речь разумеется идёт о системе выведения этого добра. То что не упадёт на землю инвестора пока заботит мало.

Сейчас экономическое обоснование едва-ли не главный документ в нашем деле

Ну, вообще-то, двухрежимный аппарат - явно более перспективная штука, чем чистый ТфЯРД. Но ТфЯРД был доведён до очень высокой готовности, а двухрежимники находились, наоборот, на очень ранних стадиях.
Двухрежимник позволяет совместить достоинства электроракетных двигателей с достоинствами ТфЯРД. Главный недостаток электроракетного двигателя - большое время "раскрутки" на околоземной орбите, составляющее до трети всего времени перелёта, скажем, на Марс.
При использовании двухрежимника стартовая масса на околоземной орбите возрастает, но незначительно, т.к. для малой тяги потребная ХС больше, а время перелёта уменьшается, наоборот, очень серьёзно.
Но, если бы даже на базе РД-0410 был создан разгонник для "Протона", то всякие "Новые горизонты" отдыхали бы десять раз. ХС разгонника, о котором я в этом топике уже писал, могла бы составить до 9 км/с, что минимум в полтора раза больше, чем у "Центавра", при аналогичной стартовой массе и полезной нагрузке. До Плутона можно было бы долететь не за 10 лет, а за 5. Или двумя пусками Протона отправить 20-тонный автомат к Марсу.

Ну это совсем не малое НО.

Сейчас основной критерий это отношение прибыли к затратам.

Без адекватной системы безопасности (например в виде САС) ни один вменяемый инвестор денег на это просто не даст.

 

До энергетического пуска реактор гораздо безопасней РИТЭГа, ибо тот излучает всегда, а реактор, пока свежий, даже при разрушении серьёзного загрязнения не создаст - активность в реакторе появляется после работы на мощности. Тем не менее, РИТЭГи летают, а реакторы - нет. Больше того, даже случившиеся инциденты с разрушением реакторов (упавший на Канаду спутник УС-А) показывают, что не так страшен чёрт, как его малют зелёные. Даже при использовании РД-0410 для довывода, при его отказе он упадёт в океан, а там немало затонувших лодочных реакторов с куда большей активностью.

Речь разумеется идёт о системе выведения этого добра. То что не упадёт на землю инвестора пока заботит мало.

Сейчас экономическое обоснование едва-ли не главный документ в нашем деле

 

Вот именно - а тут проблема в том, что не нужен пока ТфЯРД, все имеющиеся нагрузки на все имеющиеся траектории выводятся и ЖРД.

justman

Без адекватной системы безопасности (например в виде САС) ни один вменяемый инвестор денег на это просто не даст.

Речь разумеется идёт о системе выведения этого добра.

 

Реактор до запуска просто чистый, с ним в обнимку спать можно.

Мдя... Ну что ж: не нужен - значит не нужен...

Боюсь инвесторов не убедить даже если вы переспите с реактором

Практика показывает, что переубедить инвесторов нельзя ничем. Боязнь радиации - религиозная. Ещё Кюри открыли, что урановая руда излучает сильнее, чем свежевыделенный из неё уран (это потом привело к открытию радия и полония), свежие ТВЭЛы излучают, конечно, сильнее, чем гранит облицовки цоколя здания на Лубянской площади, но даже не в десять раз. Раза в три-четыре, примерно.

Дальше. При высотных ядерных взрывах все осколки деления рассеиваются по всей планете, так, что общий фон изменяется лишь на единицы процентов. Об этом было известно уже на заре ядерных испытаний. Мало того, по исходному плану первые лётные испытания Нервы должны были быть на баллистической траектории, и перед входом в атмосферу реактор должен был быть подорван, чтобы обломки рассеялись по возможно большей площади юга Тихого океана.

А сейчас нельзя обсуждать всерьёз использование РД-0410 для довывода на орбиту!

Ну, вообще-то, двухрежимный аппарат - явно более перспективная штука, чем чистый ТфЯРД. Но ТфЯРД был доведён до очень высокой готовности, а двухрежимники находились, наоборот, на очень ранних стадиях.

 

Там они и остались. Знакомые НИКИЭТовцы говорили, что мол слишком сложно совместить в одном аппарате два столь разных режима. Т.е. не то чтобы в принципе невозможно, но потребует ресурсов соизмеримых со всей прошлой ЯРДовской программой.

На Генлибрусеке появилась такая вот раритетная книжка:

Власов, Федик, "Тепловыделяющие элементы ядерных ракетных двигателей" (НИИ атоминформ, 2001)
(djv, 5 Мб)
http://gen.lib.rus.ec/...

Однако книжка весьма узкопрофильная, так что больше интересна, скорее, специалистам типа yuu2

- если, конечно, он и без того её не знает

К сожалению, еще и качество паршивое - в дежавю пережаты (в чисто графический дежавю) даже не сканы, а фотографии разворотов, причём развороты сделаны так, что изображение порядочно искажено, в особенности вблизи корешка.

Андрей Суворов

А как у ЯРД обстоит с удельной тягой? Ну типа с ростом размеров... Удельная тяга РД-0410, ПМСМ, позволит его только на разгонный блок или 3 ступень установить. А вот как будут обстоять дела с удельной тягой, допустим, если масштабировать РД-0410 раз в 10? Просто у Вэйда читал что у нас были проекты МБР с ЯРД( рабочее-аммиак) на 2 ступени, но все это дело так и заглохло.

А почему нет никаких известий о попытке в ЯРД использовать продукты разложения гидразина? Там ведь уже на самом гидразине 160-200 с УИ имеем, подогреть это все ядерным котелком до УИ в 400-450 и все, для МБР уже достаточно.