Jaderný raketový motor - raketový motor, jehož princip je založen na jaderné reakci nebo radioaktivním rozpadu, zatímco se uvolňuje energie, která ohřívá pracovní tekutinu, což mohou být reakční produkty nebo nějaká jiná látka, například vodík.
Pojďme se podívat na možnosti a zásady z akce …
Výše popsaný princip činnosti používá několik typů raketových motorů: jaderná, radioizotopová, termonukleární. Použitím jaderných raketových motorů lze získat konkrétní hodnoty impulzů výrazně vyšší než hodnoty, které lze získat z chemických raketových motorů. Vysoká hodnota specifického impulzu je vysvětlena vysokou rychlostí odtoku pracovní tekutiny - asi 8-50 km / s. Tahová síla jaderného motoru je srovnatelná s silou chemických motorů, což v budoucnu umožní nahradit všechny chemické motory jadernými.
Hlavní překážkou pro úplnou výměnu je radioaktivní kontaminace životního prostředí způsobená jadernými raketovými motory.
Propagační video:
Jsou rozděleny do dvou typů - pevná fáze a plynná fáze. U prvního typu motorů se štěpná látka umisťuje do tyčových sestav s rozvinutým povrchem. To vám umožní účinně ohřívat plynnou pracovní tekutinu, obvykle vodík působí jako pracovní tekutina. Výtok je omezen maximální teplotou pracovní tekutiny, která zase přímo závisí na maximální přípustné teplotě konstrukčních prvků a nepřesahuje 3 000 K. V jaderných motorech s plynnou fází je štěpná látka v plynném stavu. Jeho zadržování v pracovní oblasti se provádí působením elektromagnetického pole. U tohoto typu jaderných raketových motorů konstrukční prvky nejsou odrazující, proto může rychlost pracovní tekutiny přesáhnout 30 km / s. Mohou být použity jako motory první fáze, bez ohledu na únik štěpného materiálu.
V 70. letech. XX století ve Spojených státech a Sovětském svazu byly aktivně testovány jaderné raketové motory s štěpnou hmotou na pevné fázi. Ve Spojených státech byl vyvinut program na vytvoření experimentálního jaderného raketového motoru v rámci programu NERVA.
Američané vyvinuli kapalný vodíkem chlazený grafitový reaktor, který byl zahříván, odpařen a vystřelen přes trysku rakety. Výběr grafitu byl dán jeho teplotní odolností. Podle tohoto projektu měl být specifický impuls výsledného motoru dvojnásobkem odpovídajícího ukazatele typického pro chemické motory s tahem 1100 kN. Reaktor Nerva měl fungovat jako součást třetí fáze spouštěcího vozidla Saturn V, ale kvůli uzavření lunárního programu a absenci dalších úkolů pro raketové motory této třídy nebyl reaktor nikdy v praxi testován.
Plynový jaderný raketový motor je v současné době v teoretickém vývoji. V plynném jaderném motoru je zamýšleno používat plutonium, jehož pomalu se pohybující proud plynu je obklopen rychlejším proudem chladicího vodíku. Byly provedeny experimenty na oběžných kosmických stanicích MIR a ISS, které mohou dát podnět k dalšímu vývoji motorů na plynnou fázi.
Dnes lze říci, že Rusko mírně „zmrazilo“svůj výzkum v oblasti jaderných pohonných systémů. Práce ruských vědců se více zaměřuje na vývoj a zlepšování základních jednotek a sestav jaderných elektráren, jakož i na jejich sjednocení. Prioritním směrem dalšího výzkumu v této oblasti je vytvoření pohonných jednotek jaderné energie schopných provozu ve dvou režimech. První je režim jaderného raketového motoru a druhý je režim instalace výroby elektřiny k napájení zařízení instalovaného na palubě kosmické lodi.