现场拖拉机犁地和平,在天空中飞翔器




原子vzryvolёtov,该只存在于项目,而原子引擎,这已经达到了地面试验阶段,核反应堆已被用于对能源和空间立马足够的质量,他们飞入太空时间超过三十几。

论 H4>首先,我们一如既往地与理论。这将是巨大的,如果在核链式反应,直接给了可以立即使用的电力。但可惜,核衰变的结果,是具有以某种方式被处理成电力的热量。为了这个目的,从反应器中的热是在热机(热电转换器的热离子转换器,涡轮机,斯特林发动机,等等),从而产生电力,然后被排出到空间与一个散热器冷却。反应器采用羽毛球羽毛球特征轮廓:



在空间中,每克重量的黄金的,所以热发动机和散热器的设计变得如在反应器的设计是很重要的。和在热转化为电能的不可避免的损失,被迫谈论两个参数 - 的热和电力。而在次电能更少的热量。在地面核动力反应堆是对重量和大小没有限制,电力是在太空反应堆3-4倍的热量少,直到情况变得更糟。

太阳能电池板 H4>比较,以计算参数空间核反应堆是不是死了,让我们与他们的太阳能电池板的参数进行比较。在“土星»有太阳能电池的参数网站:

在硅板:15年后,140瓦/千克,在工作的开始,和80瓦/千克 LI> 砷化镓面板:196瓦/千克,在工作的开始和157瓦/千克15. LI> UL> IE浏览器。拿到1兆瓦的功率,我们需要7142千克硅板或5102公斤砷化镓电池板。但是这个分数“下面的”,因为大众不考虑农场建筑物和其他东西。为了评价“顶”走国际空间站太阳能电池板的参数。 设计与太阳能电池板有大量15824公斤。每个设计带有两个太阳“翅膀»,以31千瓦给在工作的开始,26至15每个年。因此,一种设计将使我们60千瓦至15吨的重量,以及用于能量的兆瓦,我们需要250吨。当然,在一个特定的工程设计的情况下,可以降低这个有点令人恐惧的大小,例如,增加了板的长度,但在现实的太阳能装置,这给我们一个1兆瓦的能量,将接近到250吨,比为5。

历史 H4>

美国 H5> SNAP B>
在美国,以节能空间反应堆的工作原本在( - 核辅助动力系统系统的核辅助电源)的框架内进行的。 1959年,他推出了实验性反应堆SER,其中有大约50千瓦的火电。该反应器是纯粹的实验中,热刚刚消散到空气中。两年后,将反应器打开以下型号的方式。
第二个反应器SNAP-2,谁在1961年工作到1962年。随着55千瓦的热量输出,设计可让您连接3,5千瓦的热发动机的能力。
接下来的步骤是两个反应器中的SNAP-8,600千瓦和1兆瓦的热输出。兆瓦反应堆芯有24h84厘米含有(按8,2千克核燃料,汞用作冷却剂,并能产生能量的蒸汽发动机<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB_%D0%A0%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B0">циклу兰
)。
该项目的巅峰之作是在反应器SNAP-10A,这是在1965年4月3日推出:



该反应器具有以下特征如下:
  • 核心39,6h22 4厘米尺寸
  • 没有防辐射重量:290公斤
  • 热功率:30千瓦 LI> <李>的最大电容量达到590Вт
  • 键入热机:<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80">термоэлектрический转换。 LI> UL>反应堆实验卫星本来是要喂电力推进。不幸的是,43天的飞行尝试马达导致的电压调节器的故障,因此反应器的紧急停机。人造卫星还是苍蝇在极地轨道并坠落地球由〜4000年。你可以看到 视频项目(英文)。
    项目SNAP曾与放射性同位素发电机,但在美国太空核反应堆再飞。

    SP-100 B>
    1983年,该研究项目启动 SP-100 的,其目的是开发一个<一个反应器href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C">термоэмиссиоными或热电转换器和传热使用<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D0%BA%D0%B8">тепловых管的:



    由于缺乏信息来看,该计划被关闭。

    外汇 B>
    在开始的时候出现了零 SAFE(安全实惠的裂变引擎 - 可裂变材料的安全引擎)。 SAFE-400反应器中,以具有400千瓦,100千瓦电的热功率,并且用于产生电力的燃气轮机。在互联网上,有反应堆的照片30 SAFE-2001:



    在<一href="http://www.world-nuclear.org/info/non-power-nuclear-applications/transport/nuclear-reactors-for-space/">источниках如显示在2007年,涉及冷冻或终止该项目的结束日期。

    洛斯阿拉莫斯国家实验室的项目 B>
    在2012年,有来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的一个简单的功率反应堆项目一个很可爱的视频:

    建议反应器的设计,这使得它可用于生产非常简单,但它是没有什么不同的记录参数。为核心,提出了使用由浓缩铀称量22 5公斤的中空圆柱体。有源区周围为25cm的铍中子反射器的直径。芯体的高度为30cm。反应堆控制棒使用仅碳化硼。从反应器中的热管的热,并给出施加到<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0">двигатели斯特林的500瓦的总容量。这里是该反应器的示意图如下:


    不幸的是,这仅仅是一个演示项目,并随后下落不明。

    苏联和俄罗斯 H5> «菊花» B>


    国内首家实验空间核反应堆是“雏菊”。 40千瓦的电力,并利用热电转换器800瓦特的反应堆热功率。首先向反应器在1964年推出。 SP科罗廖夫想用“雏菊”,加上等离子电推进。但测试“雏菊”1966年的夏天,女王去世后,在空间后,她飞去。

    «巴克» B>
    但是,第二个系列空间反应堆 - BES-5“山毛榉” - 飞入太空超过三十倍。这些反应堆被用来作为发电的雷达侦察卫星 US-A 的来源,众所周知,在西方作为RORSAT:



    雷达要求大量的能量和低轨道。低轨道意味着该卫星将永远落入地球的影子。一组太阳能电池板和电池会过重,这使核电厂的唯一选择。 BES-5反应器具有下列参数如下:
  • 热输出:100千瓦
电力:3千瓦 反应器的重量:900千克 键入热机:热电。发电机 重量核燃料。30​​千克 寿命:〜135天 LI> UL>共承诺35开始,在反应器33人开办了发射进入轨道。该项目的特点是安全性的措施 - 反应堆在发生事故或工作结束时投入了750-1000公里的一个墓地轨道高度和存在的〜250年期间。在系统故障反应器的情况下被烧毁,并在进入地球大气层时销毁。不幸的是,在系统发生故障的初始版本并不是很成功,它必须被细化。 US-A卫星是从1970年推出到1988年,并已成功用于海洋区域雷达监视,并在敌对行动的情况下可以给指定的目标为潜艇,导弹,在复杂的工作<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%9A%D0%A0%D0%A6_%C2%AB%D0%9B%D0%B5%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B0%C2%BB">«Легенда».

«黄玉» B>
反应器的研制“北区”TEU钢5“白杨”,他们“黄玉-1»:



“黄玉”有所改善的参数:
热输出:150千瓦 电机功率:6.5千瓦 键入热机:<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C">термоэмиссионный发电机。 重量核燃料11千克。 1年的期限。 LI> UL>反应堆两次飞入太空的卫星<一href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%81-1818">«Космос-1818»和<一个href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%81-1867">«Космос-1867»并用于相同的目的。 - 信号情报

叶尼塞 B>
类型反应堆“叶尼塞”提出用于民用卫星电视广播。比较特别的是反应堆燃料元件的更换,以经典的发电通道 - 活性区与所述热机对准。该反应器应该具有的115-135千瓦的电力4,5-5,5千瓦和3岁的热容量。该项目被关闭,在90年代初,在1992年美国买了这两个空间的反应堆,但没有使用它们。

交通运输和能源RSC模块“Energia公司» B>
距今约2010年,是运输和能源模块使用核反应堆和电力推进的积极发展。这种核拖船牵引可以在高速公路上地月货物,并作出基本资源与探头一起飞向太阳系的其他行星之后。该项目是在MAKS 2013 显示,经常出现有关工作进展情况的消息。最新消息 - 组装的第一个燃料元件。电厂和模块作为一个整体的特征也相当可观:



能源反应堆功率1MW并结合电力推进与7000秒,比冲和18 N(2公斤)的推力 - 技术突破

安全 H4>说到核电更何况已知的辐射事故和措施来对付他们。
在1964年出现在美国的放射性同位素发电机SNAP-9A的运载火箭上升了事故的气氛破坏。自的RTG使用高度浓缩的钚,这是分散在大气中,有在背景辐射全世界显著增加。这个教训学了设计进行了更改,并在1968年有卫星“光轮-B”RTG SNAP-19B2,核材料不分散在大气中的失败,并落入大海,随后从海底提出无感染领土。 1970年,RTG登月舱“阿波罗13号”落入海洋,沉入6000米的深度,而不损坏和污染。 1973年,他掉进太平洋的苏联卫星反应堆“北区”。对受污染的土地数据是没有的。 1978年,加拿大境内下跌卫星“宇宙954”的残骸。因为紧急反应堆芯的缺点是足够的破坏,并有地形的轻微污染。然而,一个可怕的丑闻爆发,苏联不得不支付赔偿加拿大寻找碎片和净化领域的支出。此事件后,安全系统得到了增强,气化炉已安装完毕,保证区域的破坏性折返。坠落的卫星“宇宙1402”在南大西洋已有成功的,注册于天然辐射本底仅略有增加。在1996年出现了下降AMC“火星96”,它的场桥都没有被破坏,并成功地淹死了。

的安全措施一般考虑 H5>
在核反应堆是安全的RTG,因为后者含有较多的放射性物质。 LI> 放在胶囊能抵御紧急坠落到大气中的RTG,保护从放射性污染。 一个核反应堆可以装入胶囊或消散在大气中的应急秋季。 核反应堆是最小的风险来报名。因此,应使反应器在轨道上已经开始。 用过的核反应堆能安全经受住了他几百年的轨道安葬。在这种情况下,材料具有短的半衰期消失,并且材料具有长半衰期是不危险的。李> UL>

滴灌冰箱 H4>如果你重新审视运输和能源模块的图片,你会发现,首先,由于没有了“踢毽子”的经典方案,二,一“发电机滴”的主要农产品的中间。现在两个竞争型冰箱,散热器的事实。经典固散热器简单而沉重。作为替代它们,已经提出了滴冰箱。正如从物理学的更大的本体的表面,更好的是参与热交换,公知的。这就是为什么在房子的散热器肋。在太空中,你可以创建一个流滴,它在最小的重量将是非常有效的散热:



滴灌冰箱有望降低散热器的时代质量:



在空间(在车站“热血传奇”和ISS)进行测试的冰箱滴水型号:



主要的阴谋现在的发展速度 - 将滴水使冰箱在20​​20年,当时的交通,能源模块应飞

结论 H4>在航天用核反应堆将会给我们的能量与太阳能电池板是达不到的水平。一个原子能反应堆和电动发动机的组合有望能力进行太空探索一个新的水平。

二手资源和进一步阅读 H4>还用维基百科:

«Конструкции能源发电装置的航天器»,有条不紊的复杂 «适用于滴水冷却器,散热器»,研究中心网站。凯尔迪什。 “俄罗斯空间核设施的历史»,网站的”更让我们»。李> 材料滴落冰箱:中, 2 。 LI> UL>

资料来源: habrahabr.ru/post/229625/

标签

另请参见

新&值得注意