Makaman nukiliya na jiragen sama

Rasha ita ce kuma har yanzu shine jagora a fannin makamashin nukiliya. An samar da kwarewar tsara motoci, ginawa, shimfidawa da motoci masu amfani da wutar lantarki tare da tushen wutar lantarki ta kungiyoyi irin su RSC Energia da Roskosmos. Kamfanin na nukiliya ya sa ya yiwu ya yi aiki da jiragen sama shekaru da yawa, yana kara yawan amfani da su.

Tarihin tarihi

A amfani da makamashin nukiliya a sarari ne ba da wani almarar a cikin 70-ies karni na karshe. A farkon shekarun 1970-1988, an kaddamar da na'urori na nukiliya na farko a cikin sararin samaniya kuma an gudanar da su a filin jiragen sama (SC) "US-A". Sun yi amfani da tsarin da wutar lantarki na makamashin nukiliya (NPP) "Buk" wutar lantarki na 3 kW.

A shekarar 1987-1988, na'urorin "Plasma-A" guda biyu tare da tashar wutar lantarki na "Topaz" tare da iko na 5 kW sun wuce gwajin jiragen sama, lokacin da aka ba da wutar lantarki ta farko daga ikon makamashin nukiliya.

An yi amfani da gwagwarmaya na gwaje-gwaje na makamashin nukiliya ta duniya tare da makaman nukiliya na 5-kW na "Yenisei". Bisa ga wadannan fasahar, an gina ayyukan makamashi na nukiliya na thermionic da ikon 25-100 kW.

MB "Hercules"

RSC Energia ya fara binciken kimiyya da aiki a cikin shekarun 1970s, wanda shine makasudin wannan shine ya haifar da wata na'ura mai amfani da makamashin nukiliya ta duniya don magungunan ƙwararru (MB) "Hercules". Aikin da aka ba shi damar yin tanadi na tsawon shekaru a wani ɓangare na tsarin nukiliya na nukiliya (JAERDU) tare da tashar wutar lantarki ta thermionic tare da iko da ƙananan kilowatts da lantarki da na'urorin lantarki tare da iko guda ɗaya na dubun daruruwan kilowatts.

Sanya sigogi na MB "Hercules":

• Amfani da wutar lantarki mai amfani da makamashin nukiliya - 550 kW;
• Dalili na musamman na ERDU yana da kilomita 30 / s;
• Hanya na ERDU tana da 26 N;
• Ma'aikatar wutar lantarki da kuma wutar lantarki - 16 000 h;
• Matsayin aiki na ERDU shine xenon;
• Ramin (bushe) na tugboat shine 14.5-15.7 ton, ciki har da wutar lantarki ta wutar lantarki - 6.9 ton.

Sabuwar lokaci

A cikin karni na 21, lokaci ya yi don ƙirƙirar sabuwar na'ura ta nukiliya don sarari. A cikin watan Oktoba 2009, a lokacin ganawar da kwamitin ya yi a karkashin shugaban kasar Rasha a kan bunkasawa da bunkasa fasaha na tattalin arziki na Rasha, wani sabon shiri na Rasha "An tsara tsarin samar da hanyar sufuri da makamashi ta hanyar amfani da wutar lantarki na makamashin nukiliya na wata ƙungiyar megawatt". Babban masu ci gaba shine:

• Shigar da shigarwa - JSC "NIKIET".
• Ƙungiyar makamashin nukiliya tare da iskar gas mai gyaran turbine mai karfi, ERDU dangane da na'urorin lantarki na lantarki da kuma YaREDU a matsayin cikakken - SSC " MV Keldysh ", wanda shine kungiyar da ke da alhakin shirin don ci gaba da tsarin makamashi-makamashi (TEM) a matsayinsa.
• RSC Energia a matsayin babban zane na TEM ya kamata ya inganta na'urar ta atomatik tare da wannan tsarin.

Halaye na sabon shigarwar

Wani sabon na'ura na nukiliya na sararin samaniya na Rasha ya shirya kaddamar da kasuwanci a cikin shekaru masu zuwa. Hanyoyin da ake sa ran gas din gas YERDU sune kamar haka. Rashin wutar lantarki ne mai tsabtace gas mai sanyi, ruwan zafi na ruwa mai aiki (cakuda He / Xe) a gaban turbine shine 1500 K, ƙarfin yin gyaran ƙarfin makamashi na makamashi a makamashin lantarki yana da 35%, nau'in radiator-emitter ne drip. Nauyin ƙarfin wutar lantarki (raccan, radiation protection and system conversion, amma ba tare da radiator-radiator) ne 6 800 kg.

An tsara makaman nukiliyoyin sararin samaniya (NPP, NPP tare da ERDU):

• A matsayin ɓangare na motoci na sararin samaniya.
• A matsayin tushen wutar lantarki ga wuraren samar da makamashi da makamashi.
• Don magance ayyukan farko na farko a cikin sufuri da makamashi don samar da samfurin lantarki na samfurin sararin samaniya da kuma motoci zuwa aiki kobits da kuma samar da wutar lantarki mai tsawo na kayan aiki.

Mahimmancin aikin fasahar nukiliya

Bisa ko dai a kan kira na nuclei ko a kan yin amfani da makamashi fission na nukiliya man fetur ta samar da wata jet dirka. Akwai kayan aiki na iri-iri-iri-iri da iri-iri. Kwayar fashewar ta tayar da mummunan fashe-tashen bam a cikin sararin samaniya, wanda aka lalata a nesa da mita da yawa, kuma tayarwar motsi tana motsa jirgin gaba. A aikace, waɗannan na'urorin ba a yi amfani da su ba tukuna.

An yi amfani da makaman nukiliya na ruwa, a wani ɓangaren, kuma an gwada su. A baya a shekarun 1960, masu sana'ar Soviet sun gina samfurin RD-0410 mai dacewa. An kafa irin wannan tsarin a Amurka. Manufar su ta dogara ne akan dumama da ruwa tare da magungunan nukiliya na nukiliya, shi ya juya cikin tururi kuma yana haifar da wani jet stream, wanda ke motsa sararin samaniya. Ko da yake ana kiran na'urar ne ruwa, a matsayin matsakaicin aiki, a matsayin mai mulkin, ana amfani da hydrogen. Wani zaɓi na kayan aiki na nukiliya shi ne samar da wutar lantarki ta hanyar sadarwa ta jirgin ruwa (kaya) na jiragen ruwa da na tauraron dan adam.

Kasuwancin sadarwa na sadarwa na sadarwa na duniya

A halin yanzu, aikin yana gudana akan na'ura na nukiliya don sararin samaniya, wadda aka tsara don amfani dashi a cikin na'urorin sadarwa mai mahimmanci. RSC Energia ta gudanar da bincike da kuma bunkasa tsarin sadarwa na sararin samaniya a cikin tsarin tattalin arziki tare da sadarwa maras kyau, wanda ya kamata a samu ta hanyar sauya "musayar tarho" daga Duniya zuwa sarari.

Abubuwan da ake bukata don halitta su ne:

• Kusan cikakken cikewar haɗin gine-gine (GSO) ta hanyar sarrafawa da tauraron dan adam;
• Rushewar hanya ta hanya;
• Gwaninta mai kyau a cikin ƙirƙirar da amfani da kasuwanci na satin dinan bayanai na Yamal jerin.

A lokacin da aka samar da dandalin Yamal, sababbin hanyoyin fasaha sun hada da kashi 95%, wanda ya sanya waɗannan na'urorin su zama masu gasa a kasuwar duniya.

An shirya don maye gurbin kayayyaki tare da kayan sadarwa na fasaha game da kowane shekara bakwai. Wannan zai bada izinin ƙirƙirar samfurori na tauraron satuttukan taurari na 3-4 a GSO tare da karuwa a wutar lantarki da suke cinyewa. Da farko, samfurin sararin samaniya wanda ya danganta da baturan hasken rana tare da iko na 30-80 kW an tsara su. A mataki na gaba, injunan wutar lantarki 400 kW tare da hanya har zuwa shekara guda a yanayin sufuri (don bayarwa na asali zuwa GSO) da 150-180 kW a cikin yanayin aiki na dogon lokaci (ba kasa da shekaru 10-15) an tsara don amfani dashi a matsayin tushen wutar lantarki.

Makaman nukiliya a cikin tsarin karewar antimeteoritic na duniya

Kamfanin RSC Energia ya kammala a ƙarshen shekarun 1990, nazarin binciken ya nuna cewa a cikin halittar tsarin antimeteoritic don kare duniya daga kwakwalwa da magungunan tudu, iyalan nukiliya da tsire-tsire na wutar lantarki za a iya amfani dasu:

1. Ƙirƙirar tsarin kulawa don burbushin asteroids da comets wanda ke kan iyakar duniya. A saboda wannan dalili, an gabatar da shi don shirya samfurin sararin samaniya na musamman da kayan aiki na lantarki da na radar don gano abubuwa masu haɗari, ƙididdige sigogi na hanyoyin su da kuma binciken farko na halaye. A cikin tsarin, za a iya amfani da injin wutar lantarki na nukiliya tare da wutar lantarki mai amfani da makamashin nukiliya ta thermalic mai dual mai lamba 150 kW. Ya kamata ya zama akalla shekaru 10.
2. Gwajin gwagwarmayar tasiri (fashewa da na'urar da ke cikin wutar lantarki) a kan tabbatar da lafiyar asteroid. Ƙarfin NERDU don aikawa da gwajin gwaji zuwa poly-poly-polygon ya dogara da taro daga cikin kyautar da aka bayar (150-500 kW).
3. Bayarwa na aiki na yau da kullum (mai daukar hoto tare da jimlar nau'i na 15-50) zuwa abu mai haɗari da ke kusa da duniya. Bukatar makaman nukiliya jet engine damar 1-10 MW domin bayarwa ga wani hatsari asteroid thermonuclear cajin, da farfajiya wadda fashewar saboda jet asteroid abu iya kãfirta da shi daga m hanya.

Bayar da kayan bincike zuwa ga sararin samaniya

Ana iya aiwatar da samfurin kimiyya ga abubuwa masu sarari (wurare masu nisa, daɗaɗɗen lokaci, asteroids) ta hanyar amfani da samfurin sararin samaniya bisa LPRE. Yin amfani da makaman nukiliya don motocin sararin samaniya yana da shawara lokacin da aiki shine shiga cikin sakin tauraron dan adam, saduwa ta kai tsaye tare da jiki na sama, samfurori da sauran binciken da suke buƙatar ƙara yawan ƙididdigar bincike, ciki har da saukowa da ɓangaren ƙaddamarwa.

Matakan sigina

Kayan aikin nukiliya na sararin samaniya na bincike zai kara fadada "window bude" (sabili da ruwan hawan aiki na ruwa mai aiki), wanda ya sauƙaƙa yin shiryawa da rage farashin aikin. Nazarin da za'ayi da RSC "Energia", ya nuna cewa YAERDU 150 kW da har zuwa shekara uku ne mai alamar wajen haihuwa kayayyaki a sarari asteroid bel.

A lokaci guda, bazawar na'urorin bincike a cikin tsaunuka mai zurfi na tsarin hasken rana yana buƙatar haɓakawa a cikin rayuwar irin wannan makaman nukiliya zuwa shekaru 5-7. An tabbatar da cewa rikitarwa tare da ikon nukiliya na 1 MW a matsayin ɓangare na tauraron bincike zai ba da izinin saukakawa tsawon shekaru 5-7 zuwa kobits na tauraron dan adam daga cikin taurari masu nisa, da taurari zuwa sararin samaniya na sararin samaniya, da kuma aikawa zuwa ƙasa na ƙasa daga comets, asteroids, Mercury da Satellites na Jupiter da Saturn.

Reusable Tug (MB)

Ɗaya daga cikin hanyoyin mafi muhimmanci don inganta yadda ake gudanar da ayyukan sufuri a sararin samaniya shine amfani da abubuwa masu yawa na tsarin sufuri. Kayan daji na nukiliya na filin jirgin sama da damar kalla 500 kW ya bada izinin ƙirƙirar tarin kaya kuma hakan yana kara inganta karfin tsarin sufuri na sararin samaniya. Musamman ma'anar irin wannan tsari a cikin shirin don tabbatar da yawan gudummawar kayan kuɗin yau da kullum. Misali shine shirin don bunkasa watar tare da ƙirƙirar da kuma kiyaye cibiyoyin da ke ci gaba da cigaba da fasahar gwaji da kuma samar da ƙwayoyi.

Kira na juyawa

Bisa ga binciken zane game da RSC Energia, lokacin da ake gina wani tushe a kan wata, ana amfani da kayayyaki da misalin karfe 10, ko kuma har zuwa 30 na kogon watannin. Dukan yawan kayan sufuri na duniya a lokacin gina masaukin harshe da aka ziyarta a cikin tashar a cikin lunar da aka yi a kimanin 700-800 , Kuma haɗin kai na shekara-shekara don aiki da ci gaban tushe shine 400-500 ton.

Duk da haka, ka'idar aikin na'ura ta nukiliya ba ta yarda izinin aikawa da sufuri ba da sauri. Dangane da tsawon lokaci na sufuri, kuma, daidai lokacin, lokacin da za a gano nauyin da aka yi a cikin belt na radiation na duniya, ba duk kayan da za'a iya ba da shi ba ta hanyar amfani da na'urar nukiliya. Sabili da haka, kaya yana gudana, wanda za'a iya bayarwa bisa ga YERDA, an kiyasta a kusan 100-300 ton kowace shekara.

Yanayin tattalin arziki

A matsayin ma'auni na dacewar tattalin arziki na tsarin sufuri na intanet, yana da kyau a yi amfani da darajar kudin da aka ɗauka don ɗaukar nauyin nauyin nauyin nauyi (GHG) daga ƙasa zuwa surface mai kyau. RSC Energia ta samar da tsarin tattalin arziki-ilmin lissafi wanda yake la'akari da muhimman abubuwan da ake kashewa a tsarin sufuri:

• Don ƙirƙirar da ƙaddamar da na'urar tug;
• Don sayan aikin shigar da makamashin nukiliya;
• Kudin aiki, da kuma farashin R & D da yiwuwar farashin kuɗi.

Alamar farashin ya dogara ne akan sigogin MB mafi kyau. Amfani da wannan model aka bincika kamanta tattalin arziki yadda ya dace da reusable Tug tushen YAERDU ikon game 1 MW da kuma yarwa Tug kan m ruwa roka engine a cikin shirin tabbatar da ceto ga Duniya Moon madawwama biyu tsawo na 100 km dangi total taro na 100 ton / shekara. Lokacin yin amfani da rukuni mai ɗaukar nauyi tare da nauyin ɗaukar kaya mai nauyi daidai da abin da na Proton-M LV da tsarin shirin farawa guda biyu don gina tsarin sufuri, ƙimar da za a bayar na ɗakin ɗakin da aka ɗauka ta hanyar turan da ke dogara da na'ura na nukiliya zai zama sau uku fiye da lokacin amfani da guda ɗaya- Tugs dangane da makamai masu linzami tare da na'urorin ruwa kamar DM-3.

Kammalawa

Kamfanin nukiliya mai inganci don sararin samaniya yana taimakawa wajen magance matsalolin muhalli na duniya, jirgin sama na mutum zuwa Mars, samar da tsarin watsa shirye-shiryen mara waya ta sararin samaniya, aiwatar da yaduwar hadarin rashawa mai mahimmanci na makamashin nukiliya a sararin samaniya, samar da wani lunar da aka gina da kuma kaddamar da ci gaban masana'antu na Moon, Kariya daga Duniya daga hadarin asteroid-comet.