Kärnraketmotor - en raketmotor vars princip är baserad på en kärnreaktion eller radioaktivt förfall, medan energi frigörs som värmer arbetsfluiden, vilket kan vara reaktionsprodukterna eller något annat ämne, till exempel väte.
Låt oss ta en titt på alternativen och principerna från handlingen …
Det finns flera typer av raketmotorer som använder ovan beskrivna funktionsprincip: kärnkraft, radioisotop, termonukleär. Med hjälp av kärnraketmotorer kan specifika impulsvärden erhållas betydligt högre än de som kan erhållas från kemiska raketmotorer. Det höga värdet på den specifika impulsen förklaras av den höga hastigheten på arbetsflödets utflöde - cirka 8-50 km / s. Kärnkraftsmotorns drivkraft är jämförbar med den för kemiska motorer, vilket gör det möjligt i framtiden att ersätta alla kemiska motorer med kärnkraftsmotorer.
Det största hindret för fullständig ersättning är den radioaktiva föroreningen av miljön orsakad av kärnraketmotorer.
Kampanjvideo:
De är indelade i två typer - fast och gasfas. I den första typen av motorer placeras klyvbart material i stavsamlingar med en utvecklad yta. Detta gör att du effektivt kan värma den gasformiga arbetsvätskan, vanligtvis fungerar väte som arbetsfluid. Utflödeshastigheten begränsas av den maximala temperaturen på arbetsfluidet, vilket i sin tur direkt beror på den maximalt tillåtna temperaturen för konstruktionselement, och den överstiger inte 3000 K. I gasfas-kärnraketmotorer är klyvbart material i gasformigt tillstånd. Dess kvarhållning i arbetsområdet utförs genom ett elektromagnetiskt fält. För denna typ av kärnraketmotorer är konstruktionselement inte ett avskräckande medel, därför kan arbetsfluidets hastighet överstiga 30 km / s. De kan användas som motorer i första steget, oavsett läckage av fissilt material.
På 70-talet. XX-talet i Förenta staterna och Sovjetunionen testades aktivt kärnraketmotorer med fast fas fissilt material. I USA utvecklades ett program för att skapa en experimentell kärnraketmotor under NERVA-programmet.
Amerikanerna utvecklade en flytande vätjekyld grafitreaktor som upphettades, förångades och kastades ut genom ett raketmunstycke. Valet av grafit bestämdes av dess temperaturbeständighet. Enligt detta projekt skulle den resulterande motorns specifika impuls vara två gånger motsvarande indikator som är typisk för kemiska motorer, med ett tryckkraft på 1100 kN. Nerva-reaktorn var tänkt att fungera som en del av det tredje steget i Saturn V-lanseringsfordonet, men på grund av nedläggningen av månprogrammet och frånvaron av andra uppgifter för raketmotorer i denna klass testades aldrig reaktorn i praktiken.
En gasfas-kärnraketmotor är för närvarande under teoretisk utveckling. I en gasfas-kärnmotor är det avsett att använda plutonium, vars långsamma gasström omges av ett snabbare flöde av kylvät. Experiment utfördes på de kretsande rymdstationerna MIR och ISS, vilket kan ge drivkraft för vidareutvecklingen av gasfasmotorer.
I dag kan man säga att Ryssland har "fryst" sin forskning inom området kärnkraftsdrivningssystem. Ryska forskares arbete är mer fokuserat på utveckling och förbättring av basenheter och sammansättningar av kärnkraftverk, liksom deras förening. Den främsta riktningen för ytterligare forskning på detta område är skapandet av framdrivningsenheter för kärnkraft som kan arbeta i två lägen. Den första är läget för en kärnraketmotor, och den andra är läget för att installera generering av elektricitet för att driva utrustningen installerad ombord på rymdskeppet.