Колонизация солнечной системы.Проекты (СИ) - Черненко Дмитрий Витальевич. Страница 2

В Буксировщики астероидов.Концепт.

Комбинированные ядерные --реактивные.Ионные двигатели.

В настоящее время обсуждаются три проекта буксировки астероидов.

100 метровое зеркало.

Ядерные бомбы.

Буксирование ионными двигателями.

https://lifehacker.ru/2015/10/09/novyj-ionnyj-dvigatel-smozhet-dovezti-do-marsa-i-obratno-na-odnom-bake-topliva/

3 Экваториальные ракеты--тяжеловозы.

Заправка ракет кислородом и водородом. Ядерный реактор.

В СССР и России было создано много атомных подводных лодок и ни одной атомной

станции. А проект давно есть.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%8F_%D0%

B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D

1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F

После космических запусков можно использовать станцию для обеспечения водой и

электроэнергией курорты на пустынном побережье.

СССР-России необходим экваториальный космодром.Есть разные варианты.

Рассматривался вариант.

Постройки космодрома и атомной станции в Огадене.

Был проект захвата Сокотры.

России удалось договориться с Францией об использовании космодрома Куру.

Есть проект об использования аэродрома в Индонезии.

Первая ступень одинакова для всех кораблей.Проект дорогой.

10-12 ракет от американского "Спейс Шаттла". Тех самых или модернизированных.На

1400 тонн.Ракеты использовальсь несколько раз !

50-65 км 10000 тонн ПН.

Вероятность запуска ракет 95--99 процентов.Был всего один прогар бака сбоку

за всю историю запусков.

На американском "Сатурн-5" было всего 5 двигателей Ф-1

На советской "Царь -ракете" стояло 30 двигателей Кузнецова.

И ракета 4 раза взорвалась при старте.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D-1

https://geektimes.ru/post/209242/

https://geektimes.ru/post/229519/ https://geektimes.ru/post/270176/https://alex-anpilogov.livejournal.com/43212.html

Неядерная вторая ступень.

Грузы:

Ядерные реакторы.БЕЗ СТЕРЖНЕЙ.Стержни доставляются капсулами с парашутами

типа "Союза" но больших размеров. Стержни в реактор грузятся роботом.

Конструкторы для сборки Ионных буксиров. Двигатели. Фермы металлические.Баки

топливо.Жилые пилотные кабины.

Двигатели второй ступени.

Гептиловые

РД-270 Делался для УР--700

Керосиновые.

Двигатели первой ступени.

РД-170

Водородные.

Двигатели второй ступени от "Энергии".

http://www.buran.ru/htm/rd0120.htm

Грузоподъемность проекта 600-700 тонн ПН на 120 км.

Ядерная вторая ступень.Ядерный двигатель в три раза мощнее обычного

водородного. Топливо однокомпонентное.

Применение ступени связано с нарушением многих международных законов.

И грозит радиоктивным заражением южного полушария планеты.

ОДНАКО ПН на орбите 120 км 1200--1500 тонн!!! Это реально заводы будут !

Статья с сокращением про ядерные двигатели.

Американцы собирались на Марс лет через десять после Луны и не могли даже помыслить о том, что астронавты когда-нибудь его достигнут без ядерных двигателей. Первые испытания США июль 1959 года KIWI-A. Эти испытания всего лишь показали, что реактор можно использовать для нагрева водорода. Конструкция реактора - с незащищенным топливом из оксида урана - не годилась для высоких температур, и водород нагревался всего до полутора тысяч градусов.

По мере накопления опыта конструкция реакторов для ядерного ракетного двигателя - ЯРД - усложнялась. Оксид урана был заменен на более термостойкий карбид, вдобавок его стали покрывать карбидом ниобия, но при попытках достигнуть проектной температуры реактор начинал разрушаться. Больше того, даже при отсутствии макроскопических разрушений происходила диффузия уранового топлива в охлаждающий водород, и потеря массы достигала 20% за пять часов работы реактора. Так и не был найден материал, способный работать при 2700−30000С и противостоять разрушению горячим водородом.

Поэтому американцы приняли решение пожертвовать эффективностью и в проект летного двигателя заложили удельный импульс (тяга в килограммах силы, достигаемая при ежесекундном выбросе одного килограмма массы рабочего тела; единица измерений - секунда). 860 секунд. Это вдвое превышало соответствующий показатель кислород-водородных двигателей того времени. Но когда у американцев стало что-то получаться, интерес к пилотируемым полетам уже упал, программа 'Аполлон' была свернута, а в 1973 году окончательно закрыли проект 'NERVA' (так назвали двигатель для пилотируемой экспедиции на Марс). Выиграв лунную гонку, американцы не захотели устраивать марсианскую.

Но уроки, извлеченные из десятка построенных реакторов и нескольких десятков проведенных испытаний, состояли в том, что американские инженеры слишком увлеклись натурными ядерными испытаниями, вместо того чтобы отрабатывать ключевые элементы без вовлечения ядерной технологии там, где этого можно избежать. А где нельзя - использовать стенды меньшего размера. Американцы почти все реакторы 'гоняли' на полной мощности, но не смогли добраться до проектной температуры водорода - реактор начинал разрушаться раньше. Всего с 1955 по 1972 годы на программу ядерных ракетных двигателей было потрачено $1,4 млрд. - примерно 5% стоимости лунной программы.

СССР.

СССР начал с 14 тонн. Такой небольшой ЯРД хорошо подходил на четвертую ступень ракеты 'Протон'. Стенд "Стрела"

Гетерогенные

Первое и главное отличие наших ЯРД от американских - их решено было делать гетерогенными. В гомогенных (однородных) реакторах ядерное топливо и замедлитель распределены в реакторе равномерно. В отечественном ЯРД ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы, ядерное топливо) были отделены теплоизоляцией от замедлителя, так что замедлитель работал при гораздо меньших температурах, чем в американских реакторах. Следствие этого - отказ от графита и выбор гидрида циркония в качестве основного замедляющего материала. По нейтронно-физическим свойствам гидрид циркония близок к воде, поэтому, во‑первых, реактор получался втрое компактнее, чем графитовый (а значит, и намного легче), во‑вторых, физические модели двигательного реактора можно было отлаживать гораздо быстрее и дешевле.

Второе, может быть, даже более радикальное отличие - в гидродинамике. Раз уж невозможно было добиться, чтобы ядерное топливо не растрескивалось в реакторе, нужно сделать так, чтоб растрескивание не приводило к изменениям свойств реактора - ни ядерных, ни гидравлических. Была проведена совершенно фантастическая по объему работа, в результате которой выбрали оптимальную форму стержней ядерного топлива - витые стерженьки с сечением в форме четырехлепесткового цветка, размер лепестков - всего пара миллиметров при длине стержня примерно в метр! Такие стержни, упакованные в плотную пачку, образуют систему каналов, свойства которых не изменяются, даже если стержни в процессе работы растрескиваются. Больше того, обломки размером даже в доли миллиметра оказываются заклинены соседними кусками стержня и остаются на месте! В сопло уносятся только совсем микроскопические частицы, максимум в десятки микрон.