Motor cu rachete nucleare - un motor rachetă, al cărui principiu se bazează pe o reacție nucleară sau pe o degradare radioactivă, în timp ce se eliberează energie care încălzește fluidul de lucru, care poate fi produse de reacție sau alte substanțe, cum ar fi hidrogenul.
Să aruncăm o privire asupra opțiunilor și principiilor din acțiune …
Există mai multe tipuri de motoare rachetă folosind principiul de funcționare descris mai sus: nuclear, radioizotop, termonuclear. Folosind motoare cu rachete nucleare, valorile specifice ale impulsului pot fi obținute semnificativ mai mari decât cele care pot fi obținute din motoarele rachetelor chimice. Valoarea mare a impulsului specific este explicată de viteza mare de ieșire a fluidului de lucru - aproximativ 8-50 km / s. Forța de tracțiune a unui motor nuclear este comparabilă cu cea a motoarelor chimice, ceea ce va face posibilă în viitor înlocuirea tuturor motoarelor chimice cu cele nucleare.
Principalul obstacol în calea înlocuirii complete este contaminarea radioactivă a mediului cauzată de motoarele cu rachete nucleare.
Video promotional:
Acestea sunt împărțite în două tipuri - faza solidă și gazul. În primul tip de motoare, materia fissilă este plasată în ansambluri cu tije cu o suprafață dezvoltată. Acest lucru vă permite să încălziți eficient fluidul de lucru gazos, de obicei hidrogenul acționează ca fluidul de lucru. Rata de ieșire este limitată de temperatura maximă a fluidului de lucru, care, la rândul său, depinde în mod direct de temperatura maximă admisibilă a elementelor structurale și nu depășește 3000 K. În motoarele cu rachete nucleare în fază de gaz, materia fisilă este în stare gazoasă. Reținerea sa în zona de lucru se realizează prin acțiunea unui câmp electromagnetic. Pentru acest tip de motoare cu rachete nucleare, elementele structurale nu sunt un element de descurajare, prin urmare, viteza fluidului de lucru poate depăși 30 km / s. Acestea pot fi utilizate ca motoare din prima etapă, indiferent de scurgerea materialului fisil.
În anii 70. Secolul XX în Statele Unite și Uniunea Sovietică au fost testate activ motoarele rachetelor nucleare cu materie fisilă cu fază solidă. În Statele Unite, un program a fost dezvoltat pentru a crea un motor experimental rachetă nucleară în cadrul programului NERVA.
Americanii au dezvoltat un reactor de grafit răcit cu hidrogen lichid care a fost încălzit, vaporizat și evacuat printr-o duză de rachetă. Alegerea grafitului a fost dictată de rezistența sa la temperatură. Conform acestui proiect, impulsul specific al motorului rezultat trebuia să fie de două ori mai mare decât indicatorul corespunzător tipic pentru motoarele chimice, cu o tracțiune de 1100 kN. Reactorul Nerva trebuia să funcționeze ca parte a celei de-a treia etape a vehiculului de lansare Saturn V, dar din cauza închiderii programului lunar și a absenței altor sarcini pentru motoarele rachetă din această clasă, reactorul nu a fost niciodată testat în practică.
Un motor rachetă nucleară în fază de gaze este în prezent în curs de dezvoltare teoretică. Într-un motor nuclear cu fază de gaz, se intenționează să se utilizeze plutoniu, un curent de gaz în mișcare lentă fiind înconjurat de un flux mai rapid de răcire de hidrogen. Experimentele au fost efectuate pe stațiile spațiale de orbitare MIR și ISS, ceea ce poate oferi un impuls dezvoltării ulterioare a motoarelor în fază de gaz.
Astăzi se poate spune că Rusia și-a „înghețat” ușor cercetările în domeniul sistemelor de propulsie nucleară. Munca oamenilor de știință ruși este concentrată mai mult pe dezvoltarea și îmbunătățirea unităților de bază și a ansamblurilor de centrale nucleare, precum și a unificării acestora. Direcția prioritară a cercetărilor ulterioare în acest domeniu este crearea de unități de propulsie a energiei nucleare capabile să funcționeze în două moduri. Primul este modul unui motor de rachetă nucleară, iar al doilea este modul de instalare a generarii de electricitate pentru a alimenta echipamentul instalat la bordul navei spațiale.
