पिछले साल के अंत में, रूसी सामरिक मिसाइल बलों ने एक बिल्कुल नए हथियार का परीक्षण किया, जिसका अस्तित्व पहले असंभव माना जाता था। परमाणु-संचालित क्रूज़ मिसाइल, जिसे सैन्य विशेषज्ञ 9M730 नामित करते हैं, बिल्कुल नया हथियार है जिसके बारे में राष्ट्रपति पुतिन ने संघीय असेंबली में अपने संबोधन में बात की थी। कथित तौर पर मिसाइल परीक्षण नोवाया ज़ेमल्या परीक्षण स्थल पर लगभग शरद ऋतु 2017 के अंत में किया गया था, लेकिन सटीक डेटा जल्द ही सार्वजनिक नहीं किया जाएगा। रॉकेट डेवलपर भी संभवतः नोवेटर एक्सपेरिमेंटल डिज़ाइन ब्यूरो (एकाटेरिनबर्ग) है। सक्षम सूत्रों के मुताबिक मिसाइल ने सामान्य तरीके से लक्ष्य पर वार किया और परीक्षण पूरी तरह सफल माने गए. इसके बाद, लॉन्च की कथित तस्वीरें मीडिया में आईं (ऊपर) नया रॉकेटपरमाणु के साथ बिजली संयंत्रऔर यहां तक ​​कि रोसाटॉम चिह्नों के साथ आईएल-976 एलआईआई ग्रोमोव "उड़ान प्रयोगशाला" के परीक्षण स्थल के तत्काल आसपास के क्षेत्र में परीक्षण के अपेक्षित समय पर उपस्थिति से जुड़ी अप्रत्यक्ष पुष्टि भी। हालाँकि, इससे भी अधिक प्रश्न उठे। क्या मिसाइल की असीमित सीमा तक उड़ान भरने की घोषित क्षमता यथार्थवादी है और इसे कैसे हासिल किया जाता है?

परमाणु ऊर्जा संयंत्र के साथ क्रूज मिसाइल की विशेषताएं

व्लादिमीर पुतिन के भाषण के तुरंत बाद मीडिया में सामने आई परमाणु हथियारों वाली क्रूज मिसाइल की विशेषताएं वास्तविक से भिन्न हो सकती हैं, जो बाद में पता चलेंगी। आज तक, रॉकेट के आकार और प्रदर्शन विशेषताओं पर निम्नलिखित डेटा सार्वजनिक हो गए हैं:

लंबाई
- होम पेज- कम से कम 12 मीटर,
- आवागमन- कम से कम 9 मीटर,

रॉकेट बॉडी का व्यास- लगभग 1 मीटर,
केस की चौड़ाई- लगभग 1.5 मीटर,
पूँछ की ऊँचाई- 3.6 - 3.8 मीटर

रूसी परमाणु-संचालित क्रूज़ मिसाइल का संचालन सिद्धांत

परमाणु ऊर्जा से चलने वाली मिसाइलों का विकास एक साथ कई देशों द्वारा किया गया और विकास 1960 के दशक में शुरू हुआ। इंजीनियरों द्वारा प्रस्तावित डिज़ाइन केवल विवरणों में भिन्न थे, सरलीकृत तरीके से, ऑपरेशन के सिद्धांत को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: परमाणु रिएक्टर विशेष कंटेनरों में प्रवेश करने वाले मिश्रण को गर्म करता है ( विभिन्न प्रकार, अमोनिया से हाइड्रोजन तक) के बाद नोजल के माध्यम से छोड़ा जाता है उच्च दबाव. हालाँकि, रूसी राष्ट्रपति ने क्रूज़ मिसाइल के जिस संस्करण के बारे में बात की, वह पहले विकसित डिज़ाइन के किसी भी उदाहरण में फिट नहीं बैठता है।

तथ्य यह है कि, पुतिन के अनुसार, मिसाइल की उड़ान सीमा लगभग असीमित है। बेशक, इसका मतलब यह नहीं समझा जा सकता है कि मिसाइल वर्षों तक उड़ सकती है, लेकिन इसे प्रत्यक्ष संकेत माना जा सकता है कि इसकी उड़ान सीमा आधुनिक क्रूज़ मिसाइलों की उड़ान सीमा से कई गुना अधिक है। दूसरा बिंदु, जिसे नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता, वह घोषित असीमित उड़ान रेंज और तदनुसार, क्रूज़ मिसाइल की बिजली इकाई के संचालन से भी संबंधित है। उदाहरण के लिए, RD-0410 इंजन में परीक्षण किया गया एक विषम थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर, जिसे कुर्चटोव, क्लेडीश और कोरोलेव द्वारा विकसित किया गया था, का परीक्षण जीवन केवल 1 घंटे था, और इस मामले में ऐसी असीमित उड़ान सीमा नहीं हो सकती है परमाणु ऊर्जा से चलने वाली क्रूज मिसाइल.

यह सब बताता है कि रूसी वैज्ञानिकों ने संरचना की एक पूरी तरह से नई, पहले से अकल्पनीय अवधारणा का प्रस्ताव दिया है, जिसमें एक पदार्थ जिसमें लंबी दूरी पर खपत का काफी किफायती संसाधन होता है, उसे गर्म करने और बाद में नोजल से बाहर निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण के तौर पर, यह पूरी तरह से नए प्रकार का परमाणु वायु-श्वास इंजन (एनएआरई) हो सकता है, जिसमें कार्यशील द्रव्यमान होता है वायुमंडलीय वायु, कंप्रेसर द्वारा काम कर रहे टैंकों में पंप किया जाता है, परमाणु स्थापना द्वारा गर्म किया जाता है और फिर नोजल के माध्यम से छोड़ा जाता है।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि व्लादिमीर पुतिन द्वारा घोषित परमाणु ऊर्जा इकाई वाली क्रूज मिसाइल विमान-रोधी और वायु रक्षा प्रणालियों के सक्रिय क्षेत्रों के आसपास उड़ सकती है। मिसाइल रक्षा, और निम्न और अति-निम्न ऊंचाई पर भी लक्ष्य तक पहुंचने का मार्ग बनाए रखें। यह केवल मिसाइल को इलाके-निम्नलिखित प्रणालियों से लैस करके ही संभव है जो दुश्मन के इलेक्ट्रॉनिक युद्ध प्रणालियों द्वारा किए गए हस्तक्षेप के लिए प्रतिरोधी हैं।

हर कुछ वर्षों में कुछ
नए लेफ्टिनेंट कर्नल ने प्लूटो की खोज की।
उसके बाद, वह प्रयोगशाला को बुलाता है,
परमाणु रैमजेट के भविष्य के भाग्य का पता लगाने के लिए।

यह इन दिनों एक फैशनेबल विषय है, लेकिन मुझे ऐसा लगता है कि एक परमाणु रैमजेट इंजन अधिक दिलचस्प है, क्योंकि इसे अपने साथ काम करने वाले तरल पदार्थ को ले जाने की आवश्यकता नहीं है।
मैं मानता हूं कि राष्ट्रपति का संदेश उनके बारे में था, लेकिन किसी कारण से आज सभी ने यार्ड के बारे में पोस्ट करना शुरू कर दिया???
मुझे यहां सब कुछ एक जगह इकट्ठा करने दो। मैं आपको बताऊंगा, जब आप किसी विषय को पढ़ते हैं तो दिलचस्प विचार सामने आते हैं। और बहुत असुविधाजनक प्रश्न.

रैमजेट इंजन (रैमजेट इंजन; अंग्रेजी शब्द रैमजेट है, रैम से - रैम) एक जेट इंजन है जो डिजाइन में वायु-श्वास जेट इंजन (रैमजेट इंजन) की श्रेणी में सबसे सरल है। यह प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया जेट इंजन के प्रकार से संबंधित है, जिसमें नोजल से बहने वाली जेट स्ट्रीम द्वारा ही जोर पैदा किया जाता है। इंजन संचालन के लिए आवश्यक दबाव में वृद्धि आने वाले वायु प्रवाह को रोककर प्राप्त की जाती है। एक रैमजेट इंजन कम उड़ान गति पर निष्क्रिय होता है, विशेष रूप से शून्य गति पर इसे परिचालन शक्ति में लाने के लिए एक या दूसरे त्वरक की आवश्यकता होती है।

1950 के दशक के उत्तरार्ध में, शीत युद्ध के युग के दौरान, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर में परमाणु रिएक्टर के साथ रैमजेट डिजाइन विकसित किए गए थे।


फ़ोटो द्वारा: लीचट मॉडिफ़िज़िएर्ट ऑस http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Pluto1955.jpg

इन रैमजेट इंजनों का ऊर्जा स्रोत (अन्य रैमजेट इंजनों के विपरीत) ईंधन दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं है, बल्कि काम कर रहे तरल पदार्थ के हीटिंग कक्ष में परमाणु रिएक्टर द्वारा उत्पन्न गर्मी है। ऐसे रैमजेट में इनपुट डिवाइस से हवा रिएक्टर कोर से गुजरती है, इसे ठंडा करती है, खुद को ऑपरेटिंग तापमान (लगभग 3000 K) तक गर्म करती है, और फिर अधिकांश निकास गति के बराबर गति से नोजल से बाहर बहती है उन्नत रासायनिक रॉकेट इंजन। ऐसे इंजन वाले विमान के संभावित उद्देश्य:
- परमाणु चार्ज का अंतरमहाद्वीपीय क्रूज प्रक्षेपण यान;
- सिंगल-स्टेज एयरोस्पेस विमान।

दोनों देशों में, कॉम्पैक्ट, कम संसाधन वाले परमाणु रिएक्टर बनाए गए जो आयामों में फिट होते हैं बड़ा रॉकेट. संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्लूटो और टोरी परमाणु रैमजेट अनुसंधान कार्यक्रमों के तहत, टोरी-आईआईसी परमाणु रैमजेट इंजन के बेंच फायर परीक्षण 1964 में किए गए थे (156 केएन के जोर के साथ पांच मिनट के लिए पूर्ण शक्ति मोड 513 मेगावाट)। कोई उड़ान परीक्षण नहीं किया गया और कार्यक्रम जुलाई 1964 में बंद कर दिया गया। कार्यक्रम को बंद करने के कारणों में से एक रासायनिक रॉकेट इंजन के साथ बैलिस्टिक मिसाइलों के डिजाइन में सुधार था, जिसने अपेक्षाकृत महंगे परमाणु रैमजेट इंजन वाली योजनाओं के उपयोग के बिना लड़ाकू अभियानों का समाधान पूरी तरह से सुनिश्चित किया।
अब रूसी स्रोतों में दूसरे के बारे में बात करना प्रथागत नहीं है...

प्लूटो परियोजना में कम ऊंचाई वाली उड़ान रणनीति का उपयोग किया जाना था। इस रणनीति ने यूएसएसआर वायु रक्षा प्रणाली के राडार से गोपनीयता सुनिश्चित की।
उस गति को प्राप्त करने के लिए जिस पर रैमजेट इंजन काम करेगा, प्लूटो को पारंपरिक रॉकेट बूस्टर के पैकेज का उपयोग करके जमीन से लॉन्च किया जाना था। परमाणु रिएक्टर का प्रक्षेपण प्लूटो के परिभ्रमण ऊंचाई पर पहुंचने और आबादी वाले क्षेत्रों से पर्याप्त रूप से हटा दिए जाने के बाद ही शुरू हुआ। परमाणु इंजन, जिसने कार्रवाई की लगभग असीमित सीमा दी, ने रॉकेट को यूएसएसआर में एक लक्ष्य की ओर सुपरसोनिक गति पर स्विच करने के आदेश की प्रतीक्षा करते हुए समुद्र के ऊपर हलकों में उड़ान भरने की अनुमति दी।

एसएलएएम अवधारणा डिजाइन

एक पूर्ण पैमाने के रिएक्टर का स्थैतिक परीक्षण करने का निर्णय लिया गया, जिसका उद्देश्य रैमजेट इंजन के लिए था।
चूंकि लॉन्च के बाद प्लूटो रिएक्टर अत्यधिक रेडियोधर्मी हो गया, इसलिए इसे एक विशेष रूप से निर्मित, पूरी तरह से स्वचालित रेलवे लाइन के माध्यम से परीक्षण स्थल तक पहुंचाया गया। इस रेखा के साथ, रिएक्टर लगभग दो मील की दूरी तक चला गया, जिसने स्थैतिक परीक्षण स्टैंड और विशाल "विघटनकारी" इमारत को अलग कर दिया। इमारत में, दूर से नियंत्रित उपकरण का उपयोग करके निरीक्षण के लिए "हॉट" रिएक्टर को नष्ट कर दिया गया था। लिवरमोर के वैज्ञानिकों ने एक टेलीविजन प्रणाली का उपयोग करके परीक्षण प्रक्रिया का अवलोकन किया, जो परीक्षण स्टैंड से दूर एक टिन हैंगर में स्थित था। बस मामले में, हैंगर भोजन और पानी की दो सप्ताह की आपूर्ति के साथ एक विकिरण-विरोधी आश्रय से सुसज्जित था।
विध्वंस भवन की दीवारों (जो छह से आठ फीट मोटी थीं) के निर्माण के लिए आवश्यक कंक्रीट की आपूर्ति करने के लिए, संयुक्त राज्य सरकार ने एक पूरी खदान खरीदी।
25 मील के तेल उत्पादन पाइपों में लाखों पाउंड संपीड़ित हवा संग्रहीत की गई थी। संपीड़ित हवाइसका उपयोग उन स्थितियों का अनुकरण करने के लिए किया जाना था जिनमें एक रैमजेट इंजन मंडराती गति से उड़ान के दौरान खुद को पाता है।
सिस्टम में उच्च वायु दबाव सुनिश्चित करने के लिए, प्रयोगशाला ने ग्रोटन, कनेक्टिकट में पनडुब्बी बेस से विशाल कंप्रेसर उधार लिया।
परीक्षण, जिसके दौरान इकाई पांच मिनट तक पूरी शक्ति से चली, के लिए स्टील टैंकों के माध्यम से एक टन हवा को मजबूर करना पड़ा, जो 14 मिलियन से अधिक 4 सेमी व्यास वाले स्टील गेंदों से भरे हुए थे, इन टैंकों को हीटिंग तत्वों का उपयोग करके 730 डिग्री तक गर्म किया गया था तेल जल गया.

रेलवे प्लेटफॉर्म पर स्थापित टोरी-2एस सफल परीक्षण के लिए तैयार है। मई 1964

14 मई, 1961 को, जिस हैंगर से प्रयोग को नियंत्रित किया गया था, वहां के इंजीनियरों और वैज्ञानिकों की सांसें अटक गईं, जब चमकीले लाल रेलवे प्लेटफॉर्म पर लगे दुनिया के पहले परमाणु रैमजेट इंजन ने जोरदार गर्जना के साथ अपने जन्म की घोषणा की। टोरी-2ए को केवल कुछ सेकंड के लिए लॉन्च किया गया था, इस दौरान इसने अपनी रेटेड शक्ति विकसित नहीं की। हालाँकि, परीक्षण को सफल माना गया। सबसे महत्वपूर्ण बात यह थी कि रिएक्टर में आग नहीं लगी, जिससे परमाणु ऊर्जा समिति के कुछ प्रतिनिधि बेहद डरे हुए थे। परीक्षणों के लगभग तुरंत बाद, मर्कले ने दूसरा टोरी रिएक्टर बनाने पर काम शुरू किया, जिसे कम वजन के साथ अधिक शक्ति वाला माना जाता था।
टोरी-2बी पर काम ड्राइंग बोर्ड से आगे नहीं बढ़ पाया है। इसके बजाय, लिवरमोर्स ने तुरंत टोरी-2सी का निर्माण किया, जिसने पहले रिएक्टर के परीक्षण के तीन साल बाद रेगिस्तान की चुप्पी को तोड़ दिया। एक सप्ताह बाद, रिएक्टर को फिर से शुरू किया गया और पांच मिनट के लिए पूरी शक्ति (513 मेगावाट) पर संचालित किया गया। यह पता चला कि निकास की रेडियोधर्मिता अपेक्षा से काफी कम थी। इन परीक्षणों में वायु सेना के जनरलों और परमाणु ऊर्जा समिति के अधिकारियों ने भी भाग लिया।

इस समय, प्लूटो परियोजना को वित्तपोषित करने वाले पेंटागन के ग्राहक संदेह से उबरने लगे। चूंकि मिसाइल को अमेरिकी क्षेत्र से लॉन्च किया गया था और सोवियत वायु रक्षा प्रणालियों द्वारा पता लगाने से बचने के लिए कम ऊंचाई पर अमेरिकी सहयोगियों के क्षेत्र में उड़ान भरी थी, इसलिए कुछ सैन्य रणनीतिकारों को आश्चर्य हुआ कि क्या मिसाइल सहयोगियों के लिए खतरा पैदा करेगी। प्लूटो मिसाइल दुश्मन पर बम गिराने से पहले ही, पहले सहयोगियों को अचेत कर देगी, कुचल देगी और यहां तक ​​कि उन्हें विकिरणित भी कर देगी। (प्लूटो के ऊपर उड़ने से जमीन पर लगभग 150 डेसिबल शोर पैदा होने की उम्मीद थी। तुलनात्मक रूप से, जिस रॉकेट ने अमेरिकियों को चंद्रमा (शनि V) पर भेजा था, उसका शोर स्तर पूरे जोर पर 200 डेसिबल था।) निःसंदेह, अगर आप अपने ऊपर एक नग्न रिएक्टर को उड़ते हुए पाते हैं, जो आपको गामा और न्यूट्रॉन विकिरण के साथ चिकन की तरह भून रहा है, तो कान के पर्दे का फटना आपकी सबसे कम समस्या होगी।

टोरी-2सी

हालाँकि रॉकेट के रचनाकारों ने तर्क दिया कि प्लूटो भी स्वाभाविक रूप से मायावी था, सैन्य विश्लेषकों ने इस बात पर निराशा व्यक्त की कि इतनी शोर, गर्म, बड़ी और रेडियोधर्मी चीज़ अपने मिशन को पूरा करने में लगने वाले समय तक कैसे अज्ञात रह सकती है। उसी समय, अमेरिकी वायु सेना ने पहले से ही एटलस और टाइटन बैलिस्टिक मिसाइलों को तैनात करना शुरू कर दिया था, जो एक उड़ान रिएक्टर से कई घंटे पहले लक्ष्य तक पहुंचने में सक्षम थे, और यूएसएसआर एंटी-मिसाइल प्रणाली, जिसका डर मुख्य प्रेरणा बन गया था सफल परीक्षण अवरोधन के बावजूद, प्लूटो का निर्माण कभी भी बैलिस्टिक मिसाइलों के लिए बाधा नहीं बना। परियोजना के आलोचक SLAM के संक्षिप्त नाम की अपनी डिकोडिंग लेकर आए - धीमा, कम और गन्दा - धीरे, कम और गंदा। पोलारिस मिसाइल के सफल परीक्षण के बाद, नौसेना, जिसने शुरू में पनडुब्बियों या जहाजों से लॉन्च के लिए मिसाइलों का उपयोग करने में रुचि व्यक्त की थी, ने भी इस परियोजना को छोड़ना शुरू कर दिया। और अंत में, प्रत्येक रॉकेट की लागत 50 मिलियन डॉलर थी। अचानक प्लूटो बिना किसी अनुप्रयोग वाली तकनीक, बिना किसी व्यवहार्य लक्ष्य वाला हथियार बन गया।

हालाँकि, प्लूटो के ताबूत में आखिरी कील सिर्फ एक सवाल था। यह इतना भ्रामक रूप से सरल है कि जानबूझकर इस पर ध्यान न देने के लिए लिवरमोरियंस को माफ़ किया जा सकता है। “रिएक्टर उड़ान परीक्षण कहाँ आयोजित करें? आप लोगों को कैसे समझाएंगे कि उड़ान के दौरान रॉकेट नियंत्रण नहीं खोएगा और कम ऊंचाई पर लॉस एंजिल्स या लास वेगास के ऊपर से नहीं उड़ेगा?” लिवरमोर प्रयोगशाला के भौतिक विज्ञानी जिम हैडली से पूछा, जिन्होंने प्लूटो परियोजना पर अंत तक काम किया। वह वर्तमान में यूनिट जेड के लिए अन्य देशों में किए जा रहे परमाणु परीक्षणों का पता लगाने पर काम कर रहा है। हेडली के स्वयं के प्रवेश के अनुसार, इस बात की कोई गारंटी नहीं थी कि मिसाइल नियंत्रण से बाहर नहीं होगी और उड़ती हुई चेरनोबिल में नहीं बदल जाएगी।
इस समस्या के कई समाधान प्रस्तावित किये गये हैं। एक वेक द्वीप के पास प्लूटो प्रक्षेपण होगा, जहां रॉकेट संयुक्त राज्य अमेरिका के समुद्र के हिस्से के ऊपर आठ अंक की उड़ान भरेगा। "हॉट" मिसाइलों को समुद्र में 7 किलोमीटर की गहराई में डुबोया जाना था। हालाँकि, जब परमाणु ऊर्जा आयोग ने लोगों को विकिरण को ऊर्जा के असीमित स्रोत के रूप में सोचने के लिए राजी किया, तब भी कई विकिरण-दूषित रॉकेटों को समुद्र में डंप करने का प्रस्ताव काम को रोकने के लिए पर्याप्त था।
काम शुरू होने के सात साल और छह महीने बाद 1 जुलाई, 1964 को परमाणु ऊर्जा आयोग और वायु सेना द्वारा प्लूटो परियोजना को बंद कर दिया गया।

हेडली ने कहा, हर कुछ वर्षों में, वायु सेना का एक नया लेफ्टिनेंट कर्नल प्लूटो की खोज करता है। इसके बाद, वह परमाणु रैमजेट के आगे के भाग्य का पता लगाने के लिए प्रयोगशाला को बुलाता है। हेडली द्वारा विकिरण और उड़ान परीक्षणों की समस्याओं के बारे में बात करने के तुरंत बाद लेफ्टिनेंट कर्नल का उत्साह गायब हो जाता है। किसी ने भी हेडली को एक से अधिक बार नहीं बुलाया।
यदि कोई प्लूटो को वापस जीवन में लाना चाहता है, तो वह लिवरमोर में कुछ रंगरूटों को ढूंढने में सक्षम हो सकता है। हालाँकि, उनमें से बहुत सारे नहीं होंगे। एक पागलपन भरा हथियार क्या बन सकता है, इसका विचार अतीत में ही छोड़ देना बेहतर है।

SLAM रॉकेट की तकनीकी विशेषताएं:
व्यास - 1500 मिमी.
लंबाई - 20000 मिमी.
वजन - 20 टन.
सीमा असीमित है (सैद्धांतिक रूप से)।
समुद्र तल पर गति मैक 3 है।
आयुध - 16 थर्मोन्यूक्लियर बम (प्रत्येक 1 मेगाटन की क्षमता के साथ)।
इंजन - परमाणु भट्टी(बिजली 600 मेगावाट).
मार्गदर्शन प्रणाली - जड़त्व + TERCOM।
त्वचा का अधिकतम तापमान 540 डिग्री सेल्सियस होता है।
एयरफ़्रेम सामग्री उच्च तापमान वाली रेने 41 स्टेनलेस स्टील है।
शीथिंग की मोटाई - 4 - 10 मिमी।

फिर भी, परमाणु रैमजेट इंजन एकल-चरण एयरोस्पेस विमान और उच्च गति अंतरमहाद्वीपीय भारी परिवहन विमान के लिए प्रणोदन प्रणाली के रूप में आशाजनक है। यह ऑन-बोर्ड प्रोपेलेंट रिजर्व का उपयोग करके रॉकेट इंजन मोड में सबसोनिक और शून्य उड़ान गति पर काम करने में सक्षम परमाणु रैमजेट बनाने की संभावना से सुगम है। उदाहरण के लिए, परमाणु रैमजेट के साथ एक एयरोस्पेस विमान शुरू होता है (उड़ान भरने सहित), ऑनबोर्ड (या आउटबोर्ड) टैंकों से इंजनों को काम करने वाले तरल पदार्थ की आपूर्ति करता है और, पहले से ही एम = 1 से गति तक पहुंचने के बाद, वायुमंडलीय हवा का उपयोग करने के लिए स्विच करता है .

जैसा कि रूसी राष्ट्रपति वी.वी. पुतिन ने कहा, 2018 की शुरुआत में, "परमाणु ऊर्जा संयंत्र के साथ एक क्रूज मिसाइल का सफल प्रक्षेपण हुआ।" इसके अलावा, उनके अनुसार, ऐसी क्रूज़ मिसाइल की रेंज "असीमित" है।

मुझे आश्चर्य है कि परीक्षण किस क्षेत्र में किए गए और संबंधित निगरानी सेवाओं द्वारा उनकी आलोचना क्यों की गई परमाणु परीक्षण. या क्या वायुमंडल में रूथेनियम-106 की शरद ऋतु में रिहाई किसी तरह इन परीक्षणों से जुड़ी है? वे। चेल्याबिंस्क निवासियों को न केवल रूथेनियम के साथ छिड़का गया, बल्कि तला भी गया?
क्या आप पता लगा सकते हैं कि यह रॉकेट कहां गिरा? सीधे शब्दों में कहें तो परमाणु रिएक्टर कहाँ टूटा था? किस प्रशिक्षण स्थल पर? नोवाया ज़ेमल्या पर?

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आइए अब परमाणु रॉकेट इंजनों के बारे में थोड़ा पढ़ें, हालाँकि यह एक पूरी तरह से अलग कहानी है

परमाणु रॉकेट इंजन (एनआरई) एक प्रकार का रॉकेट इंजन है जो जेट थ्रस्ट बनाने के लिए नाभिक के विखंडन या संलयन की ऊर्जा का उपयोग करता है। वे तरल हो सकते हैं (परमाणु रिएक्टर से हीटिंग कक्ष में काम करने वाले तरल पदार्थ को गर्म करना और नोजल के माध्यम से गैस छोड़ना) और पल्स-विस्फोटक ( परमाणु विस्फोटसमान अवधि के लिए कम शक्ति)।
एक पारंपरिक परमाणु प्रणोदन इंजन समग्र रूप से एक संरचना है जिसमें ताप स्रोत के रूप में परमाणु रिएक्टर के साथ एक ताप कक्ष, एक कार्यशील द्रव आपूर्ति प्रणाली और एक नोजल होता है। कार्यशील द्रव (आमतौर पर हाइड्रोजन) को टैंक से रिएक्टर कोर तक आपूर्ति की जाती है, जहां, परमाणु क्षय प्रतिक्रिया द्वारा गर्म किए गए चैनलों से गुजरते हुए, इसे उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर नोजल के माध्यम से बाहर फेंक दिया जाता है, जिससे जेट थ्रस्ट बनता है। अस्तित्व विभिन्न डिज़ाइनएनआरई: ठोस-चरण, तरल-चरण और गैस-चरण - रिएक्टर कोर में परमाणु ईंधन की समग्र स्थिति के अनुरूप - ठोस, पिघला हुआ या उच्च तापमान वाली गैस (या यहां तक ​​कि प्लाज्मा)।


पूर्व। https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1822546

RD-0410 (GRAU इंडेक्स - 11B91, जिसे "इरगिट" और "IR-100" के नाम से भी जाना जाता है) - पहला और एकमात्र सोवियत परमाणु रॉकेट इंजन 1947-78। इसे ख़िमावतोमटिका डिज़ाइन ब्यूरो, वोरोनिश में विकसित किया गया था।
RD-0410 में एक विषम थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर का उपयोग किया गया। डिज़ाइन में 37 ईंधन असेंबलियाँ शामिल थीं, जो थर्मल इन्सुलेशन से ढकी हुई थीं जो उन्हें मॉडरेटर से अलग करती थीं। परियोजनायह परिकल्पना की गई थी कि हाइड्रोजन प्रवाह पहले परावर्तक और मॉडरेटर से होकर गुजरता है, जिससे उनका तापमान कमरे के तापमान पर बना रहता है, और फिर कोर में प्रवेश करता है, जहां इसे 3100 K तक गर्म किया जाता है। स्टैंड पर, परावर्तक और मॉडरेटर को एक अलग हाइड्रोजन द्वारा ठंडा किया गया था प्रवाह। रिएक्टर परीक्षणों की एक महत्वपूर्ण श्रृंखला से गुज़रा, लेकिन इसकी पूर्ण संचालन अवधि के लिए कभी भी परीक्षण नहीं किया गया। रिएक्टर से बाहर के घटक पूरी तरह से ख़त्म हो गए थे।

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और यह एक अमेरिकी परमाणु रॉकेट इंजन है। उनका चित्र शीर्षक चित्र में था


लेखक: नासा - नासा विवरण में शानदार छवियां, सार्वजनिक डोमेन, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6462378

NERVA (रॉकेट वाहन अनुप्रयोग के लिए परमाणु इंजन) परमाणु रॉकेट इंजन (NRE) बनाने के लिए अमेरिकी परमाणु ऊर्जा आयोग और NASA का एक संयुक्त कार्यक्रम है, जो 1972 तक चला।
NERVA ने प्रदर्शित किया कि परमाणु प्रणोदन प्रणाली अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए व्यवहार्य और उपयुक्त थी, और 1968 के अंत में SNPO ने पुष्टि की कि NERVA का नवीनतम संशोधन, NRX/XE, मंगल ग्रह पर मानवयुक्त मिशन की आवश्यकताओं को पूरा करता है। हालाँकि NERVA इंजनों का अधिकतम संभव सीमा तक निर्माण और परीक्षण किया गया था और उन्हें अंतरिक्ष यान पर स्थापना के लिए तैयार माना गया था, अधिकांश अमेरिकी अंतरिक्ष कार्यक्रम निक्सन प्रशासन द्वारा रद्द कर दिया गया था।

NERVA को AEC, SNPO और NASA द्वारा एक अत्यधिक सफल कार्यक्रम के रूप में दर्जा दिया गया है जिसने अपने लक्ष्यों को पूरा किया है या उससे आगे निकल गया है। मुख्य उद्देश्यकार्यक्रम का उद्देश्य "अंतरिक्ष अभियानों के लिए प्रणोदन प्रणालियों के डिजाइन और विकास में उपयोग किए जाने वाले परमाणु रॉकेट प्रणोदन प्रणालियों के लिए एक तकनीकी आधार स्थापित करना था।" परमाणु प्रणोदन इंजनों का उपयोग करने वाली लगभग सभी अंतरिक्ष परियोजनाएँ NERVA NRX या Pewee डिज़ाइन पर आधारित हैं।

NERVA की समाप्ति के लिए मंगल अभियान जिम्मेदार थे। दोनों राजनीतिक दलों के कांग्रेस सदस्यों ने निर्णय लिया है कि मंगल ग्रह पर एक मानवयुक्त मिशन संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए दशकों से महंगी अंतरिक्ष दौड़ का समर्थन करने के लिए एक मौन प्रतिबद्धता होगी। प्रत्येक वर्ष RIFT कार्यक्रम में देरी होती गई और NERVA के लक्ष्य अधिक जटिल होते गए। आख़िरकार, हालाँकि NERVA इंजन को कई सफल परीक्षण और कांग्रेस का मजबूत समर्थन मिला, लेकिन इसने कभी भी पृथ्वी नहीं छोड़ी।

नवंबर 2017 में, चाइना एयरोस्पेस साइंस एंड टेक्नोलॉजी कॉर्पोरेशन (CASC) ने 2017-2045 की अवधि के लिए चीन के अंतरिक्ष कार्यक्रम के विकास के लिए एक रोडमैप प्रकाशित किया। यह, विशेष रूप से, परमाणु रॉकेट इंजन द्वारा संचालित पुन: प्रयोज्य जहाज के निर्माण के लिए प्रदान करता है।

संशयवादियों का तर्क है कि परमाणु इंजन का निर्माण विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में कोई महत्वपूर्ण प्रगति नहीं है, बल्कि केवल "भाप बॉयलर का आधुनिकीकरण" है, जहां कोयले और जलाऊ लकड़ी के बजाय, यूरेनियम ईंधन के रूप में कार्य करता है, और हाइड्रोजन ईंधन के रूप में कार्य करता है। कार्यात्मक द्रव। क्या एनआरई (परमाणु जेट इंजन) इतना निराशाजनक है? आइए इसे जानने का प्रयास करें।

पहला रॉकेट

पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष की खोज में मानव जाति की सभी उपलब्धियों का श्रेय सुरक्षित रूप से रासायनिक जेट इंजनों को दिया जा सकता है। ऐसी बिजली इकाइयों का संचालन ऑक्सीडाइज़र में ईंधन दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया की ऊर्जा को जेट स्ट्रीम की गतिज ऊर्जा और, परिणामस्वरूप, रॉकेट में परिवर्तित करने पर आधारित है। उपयोग किया जाने वाला ईंधन केरोसीन, तरल हाइड्रोजन, हेप्टेन (तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन (एलपीआरई) के लिए) और अमोनियम परक्लोरेट, एल्यूमीनियम और आयरन ऑक्साइड का एक पॉलिमराइज्ड मिश्रण (ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन (एसआरआरई) के लिए) है।

यह सामान्य ज्ञान है कि आतिशबाजी के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पहले रॉकेट ईसा पूर्व दूसरी शताब्दी में चीन में दिखाई दिए थे। वे पाउडर गैसों की ऊर्जा की बदौलत आकाश में उठे। जर्मन बंदूकधारी कोनराड हास (1556), पोलिश जनरल काज़िमिर सेमेनोविच (1650) और रूसी लेफ्टिनेंट जनरल अलेक्जेंडर ज़स्याडको के सैद्धांतिक शोध ने रॉकेट प्रौद्योगिकी के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया।

अमेरिकी को तरल-प्रणोदक इंजन वाले पहले रॉकेट के आविष्कार के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ वैज्ञानिक रॉबर्टगोडार्ड. गैसोलीन और तरल ऑक्सीजन पर चलने वाले उनके उपकरण, जिसका वजन 5 किलोग्राम और लगभग 3 मीटर लंबा था, ने 1926 में 2.5 सेकंड का समय लिया। 56 मीटर उड़ान भरी.

गति का पीछा करना

सीरियल रासायनिक जेट इंजनों के निर्माण पर गंभीर प्रायोगिक कार्य पिछली शताब्दी के 30 के दशक में शुरू हुआ। सोवियत संघ में, वी. पी. ग्लुश्को और एफ. ए. त्सेंडर को रॉकेट इंजन निर्माण का अग्रणी माना जाता है। उनकी भागीदारी से, आरडी-107 और आरडी-108 बिजली इकाइयाँ विकसित की गईं, जिसने अंतरिक्ष अन्वेषण में यूएसएसआर की प्रधानता सुनिश्चित की और मानवयुक्त अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में रूस के भविष्य के नेतृत्व की नींव रखी।

तरल-टरबाइन इंजन के आधुनिकीकरण के दौरान, यह स्पष्ट हो गया कि सैद्धांतिक अधिकतम गतिजेट स्ट्रीम 5 किमी/सेकेंड से अधिक नहीं हो पाएगी। यह पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष का अध्ययन करने के लिए पर्याप्त हो सकता है, लेकिन अन्य ग्रहों के लिए उड़ान, और इससे भी अधिक सितारों के लिए उड़ान, मानवता के लिए एक सपना बनकर रह जाएगी। परिणामस्वरूप, पिछली शताब्दी के मध्य में ही वैकल्पिक (गैर-रासायनिक) रॉकेट इंजनों की परियोजनाएँ सामने आने लगीं। सबसे लोकप्रिय और आशाजनक प्रतिष्ठान वे थे जो परमाणु प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा का उपयोग करते थे। सोवियत संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका में परमाणु अंतरिक्ष इंजन (एनआरई) के पहले प्रायोगिक नमूने 1970 में परीक्षण में सफल हुए। हालाँकि, चेरनोबिल आपदा के बाद, जनता के दबाव में, इस क्षेत्र में काम निलंबित कर दिया गया था (यूएसएसआर में 1988 में, यूएसए में - 1994 से)।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन थर्मोकेमिकल संयंत्रों के समान सिद्धांतों पर आधारित है। अंतर केवल इतना है कि कार्यशील द्रव का तापन परमाणु ईंधन के क्षय या संलयन की ऊर्जा द्वारा किया जाता है। ऐसे इंजनों की ऊर्जा दक्षता रासायनिक इंजनों से काफी अधिक होती है। उदाहरण के लिए, 1 किलो सर्वोत्तम ईंधन (ऑक्सीजन के साथ बेरिलियम का मिश्रण) द्वारा जारी की जा सकने वाली ऊर्जा 3 × 107 J है, जबकि पोलोनियम आइसोटोप Po210 के लिए यह मान 5 × 1011 J है।

परमाणु इंजन में जारी ऊर्जा का उपयोग विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है:

पारंपरिक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन की तरह, नोजल के माध्यम से उत्सर्जित कार्यशील तरल पदार्थ को बिजली में परिवर्तित करने के बाद, कार्यशील तरल पदार्थ के कणों को आयनीकृत और त्वरित करना, विखंडन या संश्लेषण उत्पादों द्वारा सीधे एक आवेग बनाना यहां तक ​​कि साधारण पानी भी एक के रूप में कार्य कर सकता है काम करने वाला तरल पदार्थ, लेकिन अल्कोहल, अमोनिया या तरल हाइड्रोजन का उपयोग अधिक प्रभावी होगा। रिएक्टर के लिए ईंधन के एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर, परमाणु रॉकेट इंजनों को ठोस, तरल और गैस चरण में विभाजित किया जाता है। सबसे विकसित परमाणु प्रणोदन इंजन एक ठोस-चरण विखंडन रिएक्टर के साथ है, जो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ईंधन के रूप में उपयोग की जाने वाली ईंधन छड़ों (ईंधन तत्वों) का उपयोग करता है। अमेरिकी नर्व परियोजना के हिस्से के रूप में इस तरह के पहले इंजन का 1966 में जमीनी परीक्षण किया गया, जो लगभग दो घंटे तक चला।

प्रारुप सुविधाये

किसी भी परमाणु के दिल में अंतरिक्ष इंजनएक रिएक्टर होता है जिसमें एक कोर और एक बेरिलियम रिफ्लेक्टर होता है जो पावर हाउसिंग में स्थित होता है। एक दहनशील पदार्थ, आमतौर पर यूरेनियम U238, जो U235 आइसोटोप से समृद्ध होता है, के परमाणुओं का विखंडन कोर में होता है। नाभिक की क्षय प्रक्रिया को कुछ गुण प्रदान करने के लिए, मॉडरेटर भी यहां स्थित हैं - दुर्दम्य टंगस्टन या मोलिब्डेनम। यदि मॉडरेटर को ईंधन छड़ों में शामिल किया जाता है, तो रिएक्टर को सजातीय कहा जाता है, और यदि इसे अलग से रखा जाता है, तो इसे विषम कहा जाता है। परमाणु इंजन में एक कार्यशील तरल आपूर्ति इकाई, नियंत्रण, छाया विकिरण सुरक्षा और एक नोजल भी शामिल है। रिएक्टर के संरचनात्मक तत्व और घटक, जो उच्च तापीय भार का अनुभव करते हैं, को कार्यशील तरल पदार्थ द्वारा ठंडा किया जाता है, जिसे बाद में टर्बोपंप इकाई द्वारा ईंधन असेंबलियों में पंप किया जाता है। यहां इसे लगभग 3,000˚C तक गर्म किया जाता है। नोजल के माध्यम से बहते हुए, कार्यशील द्रव जेट थ्रस्ट बनाता है।

विशिष्ट रिएक्टर नियंत्रण न्यूट्रॉन-अवशोषित पदार्थ (बोरॉन या कैडमियम) से बनी नियंत्रण छड़ें और टर्नटेबल्स हैं। छड़ों को सीधे कोर में या विशेष परावर्तक निचे में रखा जाता है, और रोटरी ड्रम को रिएक्टर की परिधि पर रखा जाता है। छड़ों को हिलाने या ड्रमों को घुमाने से, प्रति इकाई समय में विखंडनीय नाभिकों की संख्या बदल जाती है, जिससे रिएक्टर की ऊर्जा रिलीज के स्तर को नियंत्रित किया जाता है, और, परिणामस्वरूप, इसकी तापीय शक्ति को नियंत्रित किया जाता है।

न्यूट्रॉन और गामा विकिरण की तीव्रता को कम करने के लिए, जो सभी जीवित चीजों के लिए खतरनाक है, प्राथमिक रिएक्टर सुरक्षा तत्वों को बिजली भवन में रखा जाता है।

बढ़ी हुई कार्यक्षमता

एक तरल-चरण परमाणु इंजन संचालन सिद्धांत और डिजाइन में ठोस-चरण वाले के समान होता है, लेकिन ईंधन की तरल अवस्था प्रतिक्रिया के तापमान को बढ़ाना संभव बनाती है, और, परिणामस्वरूप, बिजली इकाई का जोर। इसलिए, यदि रासायनिक इकाइयों (तरल टर्बोजेट इंजन और ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन) के लिए अधिकतम विशिष्ट आवेग (जेट प्रवाह वेग) 5,420 मीटर/सेकेंड है, ठोस-चरण परमाणु इंजनों के लिए और 10,000 मीटर/सेकंड सीमा से बहुत दूर है, तो गैस-चरण परमाणु प्रणोदक इंजनों के लिए इस सूचक का औसत मूल्य 30,000 - 50,000 मीटर/सेकेंड की सीमा में है।

गैस-चरण परमाणु इंजन परियोजनाएँ दो प्रकार की हैं:

एक खुला चक्र, जिसमें एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा धारण किए गए कार्यशील तरल पदार्थ के प्लाज्मा बादल के अंदर एक परमाणु प्रतिक्रिया होती है और सभी उत्पन्न गर्मी को अवशोषित करती है। तापमान कई दसियों हज़ार डिग्री तक पहुँच सकता है। इस मामले में, सक्रिय क्षेत्र एक गर्मी प्रतिरोधी पदार्थ (उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज) से घिरा हुआ है - एक परमाणु लैंप जो उत्सर्जित ऊर्जा को स्वतंत्र रूप से प्रसारित करता है। दूसरे प्रकार की स्थापना में, प्रतिक्रिया का तापमान पिघलने बिंदु द्वारा सीमित होगा फ्लास्क सामग्री का. इसी समय, परमाणु अंतरिक्ष इंजन की ऊर्जा दक्षता थोड़ी कम हो जाती है (विशिष्ट आवेग 15,000 मीटर/सेकेंड तक), लेकिन दक्षता और विकिरण सुरक्षा बढ़ जाती है।

व्यावहारिक उपलब्धियाँ

औपचारिक रूप से, अमेरिकी वैज्ञानिक और भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन को परमाणु ऊर्जा संयंत्र का आविष्कारक माना जाता है। बड़े पैमाने पर विकास एवं सृजन कार्य का प्रारम्भ परमाणु इंजनरोवर कार्यक्रम के भाग के रूप में अंतरिक्ष यान के लिए 1955 में लॉस एलामोस रिसर्च सेंटर (यूएसए) में दिया गया था। अमेरिकी अन्वेषकों ने सजातीय परमाणु रिएक्टर वाले प्रतिष्ठानों को प्राथमिकता दी। "कीवी-ए" का पहला प्रायोगिक नमूना अल्बुकर्क (न्यू मैक्सिको, यूएसए) में परमाणु केंद्र के एक संयंत्र में इकट्ठा किया गया था और 1959 में परीक्षण किया गया था। रिएक्टर को नोजल ऊपर की ओर रखते हुए स्टैंड पर लंबवत रखा गया था। परीक्षणों के दौरान, खर्च की गई हाइड्रोजन की एक गर्म धारा सीधे वायुमंडल में छोड़ी गई। और यद्यपि रेक्टर ने कम शक्ति पर केवल 5 मिनट तक काम किया, सफलता ने डेवलपर्स को प्रेरित किया।

सोवियत संघ में, इस तरह के शोध के लिए एक शक्तिशाली प्रेरणा 1959 में परमाणु ऊर्जा संस्थान में हुई "तीन महान केएस" की बैठक द्वारा दी गई थी - परमाणु बम के निर्माता आई.वी. कुरचटोव, रूसी कॉस्मोनॉटिक्स के मुख्य सिद्धांतकार एम.वी. क्लेडीश और सोवियत रॉकेट के जनरल डिजाइनर एस.पी. क्वीन। अमेरिकी मॉडल के विपरीत, खिमावतोमटिका एसोसिएशन (वोरोनिश) के डिजाइन ब्यूरो में विकसित सोवियत आरडी-0410 इंजन में एक विषम रिएक्टर था। अग्नि परीक्षण 1978 में सेमिपालाटिंस्क के पास एक प्रशिक्षण मैदान में हुआ।

यह ध्यान देने योग्य है कि बहुत सारी सैद्धांतिक परियोजनाएँ बनाई गईं, लेकिन बात कभी व्यावहारिक कार्यान्वयन तक नहीं पहुँची। इसका कारण सामग्री विज्ञान में बड़ी संख्या में समस्याओं की उपस्थिति और मानव और वित्तीय संसाधनों की कमी थी।

ध्यान दें: एक महत्वपूर्ण व्यावहारिक उपलब्धि परमाणु-संचालित विमानों का उड़ान परीक्षण था। यूएसएसआर में, सबसे आशाजनक प्रयोगात्मक रणनीतिक बमवर्षक Tu-95LAL था, संयुक्त राज्य अमेरिका में - B-36।

प्रोजेक्ट "ओरियन" या स्पंदित परमाणु रॉकेट इंजन

अंतरिक्ष में उड़ानों के लिए, एक स्पंदित परमाणु इंजन का उपयोग पहली बार 1945 में पोलिश मूल के अमेरिकी गणितज्ञ स्टैनिस्लाव उलम द्वारा प्रस्तावित किया गया था। अगले दशक में, इस विचार को टी. टेलर और एफ. डायसन द्वारा विकसित और परिष्कृत किया गया। लब्बोलुआब यह है कि रॉकेट के तल पर धक्का देने वाले प्लेटफॉर्म से कुछ दूरी पर विस्फोटित छोटे परमाणु आवेशों की ऊर्जा, इसे महान त्वरण प्रदान करती है।

1958 में शुरू की गई ओरियन परियोजना के दौरान, एक रॉकेट को ऐसे इंजन से लैस करने की योजना बनाई गई थी जो लोगों को मंगल की सतह या बृहस्पति की कक्षा में पहुंचाने में सक्षम हो। धनुष डिब्बे में स्थित चालक दल को एक भिगोने वाले उपकरण द्वारा विशाल त्वरण के विनाशकारी प्रभावों से बचाया जाएगा। विस्तृत इंजीनियरिंग कार्य का परिणाम उड़ान स्थिरता का अध्ययन करने के लिए जहाज के बड़े पैमाने पर मॉक-अप का मार्चिंग परीक्षण था (परमाणु चार्ज के बजाय साधारण विस्फोटकों का उपयोग किया गया था)। अधिक लागत के कारण यह परियोजना 1965 में बंद कर दी गई।

जुलाई 1961 में सोवियत शिक्षाविद् ए. सखारोव द्वारा "विस्फोटक विमान" बनाने के समान विचार व्यक्त किए गए थे। जहाज को कक्षा में लॉन्च करने के लिए, वैज्ञानिक ने पारंपरिक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा।

वैकल्पिक परियोजनाएँ

बड़ी संख्या में परियोजनाएँ कभी भी सैद्धांतिक अनुसंधान से आगे नहीं बढ़ीं। उनमें से कई मौलिक और बहुत आशाजनक थे। विखंडनीय टुकड़ों पर आधारित परमाणु ऊर्जा संयंत्र के विचार की पुष्टि की गई है। प्रारुप सुविधायेऔर इस इंजन का डिज़ाइन किसी कार्यशील तरल पदार्थ के बिना भी काम करना संभव बनाता है। जेट स्ट्रीम, जो आवश्यक थ्रस्ट विशेषताएँ प्रदान करती है, खर्च की गई परमाणु सामग्री से बनती है। रिएक्टर सबक्रिटिकल परमाणु द्रव्यमान (एकता से कम परमाणु विखंडन गुणांक) के साथ घूर्णन डिस्क पर आधारित है। कोर में स्थित डिस्क के सेक्टर में घूमने पर, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है और क्षयकारी उच्च-ऊर्जा परमाणुओं को इंजन नोजल में निर्देशित किया जाता है, जिससे एक जेट स्ट्रीम बनती है। संरक्षित अक्षुण्ण परमाणु ईंधन डिस्क के अगले चक्करों में प्रतिक्रिया में भाग लेंगे।

आरटीजी (रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर) पर आधारित, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में कुछ कार्य करने वाले जहाजों के लिए परमाणु इंजन की परियोजनाएं काफी व्यावहारिक हैं, लेकिन ऐसी स्थापनाएं अंतरग्रहीय, और यहां तक ​​​​कि अंतरतारकीय उड़ानों के लिए बहुत कम आशाजनक हैं।

परमाणु संलयन इंजनों में अपार संभावनाएं हैं। पहले से ही विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के वर्तमान चरण में, एक स्पंदित स्थापना काफी संभव है, जिसमें ओरियन परियोजना की तरह, रॉकेट के नीचे थर्मोन्यूक्लियर चार्ज का विस्फोट किया जाएगा। हालाँकि, कई विशेषज्ञ नियंत्रित परमाणु संलयन के कार्यान्वयन को निकट भविष्य की बात मानते हैं।

परमाणु ऊर्जा से चलने वाले इंजन के फायदे और नुकसान

अंतरिक्ष यान के लिए बिजली इकाइयों के रूप में परमाणु इंजनों का उपयोग करने के निर्विवाद लाभों में उनकी उच्च ऊर्जा दक्षता, उच्च विशिष्ट आवेग और अच्छा जोर प्रदर्शन (वायुहीन अंतरिक्ष में एक हजार टन तक) और स्वायत्त संचालन के दौरान प्रभावशाली ऊर्जा भंडार प्रदान करना शामिल है। वैज्ञानिक और तकनीकी विकास का वर्तमान स्तर ऐसी स्थापना की तुलनात्मक कॉम्पैक्टनेस सुनिश्चित करना संभव बनाता है।

परमाणु प्रणोदन इंजनों का मुख्य दोष, जिसके कारण डिजाइन और अनुसंधान कार्य में कटौती हुई, उच्च विकिरण खतरा है। जमीन आधारित अग्नि परीक्षण करते समय यह विशेष रूप से सच है, जिसके परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी गैसें, यूरेनियम यौगिक और इसके आइसोटोप, और मर्मज्ञ विकिरण के विनाशकारी प्रभाव काम कर रहे तरल पदार्थ के साथ वायुमंडल में प्रवेश कर सकते हैं। उन्हीं कारणों से, परमाणु इंजन से लैस अंतरिक्ष यान को सीधे पृथ्वी की सतह से लॉन्च करना अस्वीकार्य है।

वर्तमान और भविष्य

रूसी विज्ञान अकादमी के शिक्षाविद् के अनुसार, महानिदेशक"केल्डीश सेंटर" अनातोली कोरोटीव, रूस में एक मौलिक रूप से नए प्रकार का परमाणु इंजन निकट भविष्य में बनाया जाएगा। दृष्टिकोण का सार यह है कि अंतरिक्ष रिएक्टर की ऊर्जा सीधे काम करने वाले तरल पदार्थ को गर्म करने और जेट स्ट्रीम बनाने के लिए नहीं, बल्कि बिजली पैदा करने के लिए निर्देशित की जाएगी। संस्थापन में मूवर की भूमिका दी गई है प्लाज्मा इंजन, जिसका विशिष्ट जोर आज मौजूद रासायनिक रॉकेट वाहनों के जोर से 20 गुना अधिक है। परियोजना का मुख्य उद्यम राज्य निगम रोसाटॉम, जेएससी NIKIET (मॉस्को) का एक प्रभाग है।

एनपीओ मशिनोस्ट्रोएनिया (रेउतोव) के आधार पर 2015 में पूर्ण पैमाने पर प्रोटोटाइप परीक्षण सफलतापूर्वक पूरे किए गए। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के उड़ान परीक्षण की शुरुआत की तारीख इस साल नवंबर है। आईएसएस बोर्ड सहित सबसे महत्वपूर्ण तत्वों और प्रणालियों का परीक्षण करना होगा।

नया रूसी परमाणु इंजन एक बंद चक्र में काम करता है, जो पूरी तरह से समाप्त हो जाता है रेडियोधर्मी पदार्थआसपास के स्थान में. बिजली संयंत्र के मुख्य तत्वों की द्रव्यमान और आयामी विशेषताएं मौजूदा घरेलू प्रोटॉन और अंगारा लॉन्च वाहनों के साथ इसका उपयोग सुनिश्चित करती हैं।

सर्गेव एलेक्सी, 9 "ए" वर्ग, नगर शैक्षणिक संस्थान "माध्यमिक विद्यालय संख्या 84"

वैज्ञानिक सलाहकार: , वैज्ञानिक और नवीन गतिविधियों के लिए गैर-लाभकारी साझेदारी के उप निदेशक "टॉम्स्क परमाणु केंद्र"

प्रमुख: , भौतिकी शिक्षक, नगर शैक्षणिक संस्थान "माध्यमिक विद्यालय संख्या 84" CATO सेवरस्क

परिचय

अंतरिक्ष यान पर प्रणोदन प्रणाली को जोर या गति पैदा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रयुक्त जोर के प्रकार के अनुसार, प्रणोदन प्रणाली को रासायनिक (सीएचआरडी) और गैर-रासायनिक (एनसीआरडी) में विभाजित किया गया है। सीआरडी को तरल प्रणोदक इंजन (एलपीआरई), ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन (ठोस प्रणोदक इंजन) और संयुक्त रॉकेट इंजन (आरसीआर) में विभाजित किया गया है। बदले में, गैर-रासायनिक प्रणोदन प्रणालियों को परमाणु (एनआरई) और विद्युत (ईपी) में विभाजित किया गया है। महान वैज्ञानिक कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच त्सोल्कोव्स्की ने एक सदी पहले एक प्रणोदन प्रणाली का पहला मॉडल बनाया था जो ठोस और पर काम करता था। तरल ईंधन. इसके बाद, 20वीं सदी के उत्तरार्ध में, मुख्य रूप से तरल प्रणोदक इंजन और ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन का उपयोग करके हजारों उड़ानें भरी गईं।

हालाँकि, वर्तमान में, अन्य ग्रहों की उड़ानों के लिए, सितारों का उल्लेख नहीं करने के लिए, तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन और ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन का उपयोग तेजी से लाभहीन होता जा रहा है, हालांकि कई रॉकेट इंजन विकसित किए गए हैं। सबसे अधिक संभावना है, तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन और ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन की क्षमताएं पूरी तरह से समाप्त हो गई हैं। इसका कारण यह है कि सभी रासायनिक थ्रस्टरों का विशिष्ट आवेग कम होता है और 5000 मीटर/सेकंड से अधिक नहीं होता है, जिसके लिए थ्रस्टर के दीर्घकालिक संचालन की आवश्यकता होती है और, तदनुसार, पर्याप्त उच्च गति के विकास के लिए ईंधन के बड़े भंडार की आवश्यकता होती है, या, जैसा कि अंतरिक्ष विज्ञान में प्रथागत है, त्सोल्कोवस्की संख्या के बड़े मूल्यों की आवश्यकता होती है, यानी ईंधन वाले रॉकेट के द्रव्यमान का खाली रॉकेट के द्रव्यमान का अनुपात। तो एलवी एनर्जिया, 100 टन को निचली कक्षा में लॉन्च कर रहा है पेलोड, का प्रक्षेपण द्रव्यमान लगभग 3,000 टन है, जो त्सोल्कोव्स्की संख्या को 30 के भीतर का मान देता है।

उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह की उड़ान के लिए, त्सोल्कोव्स्की संख्या और भी अधिक होनी चाहिए, जो 30 से 50 तक मान तक पहुंचती है। यह अनुमान लगाना आसान है कि लगभग 1,000 टन के पेलोड के साथ, और यह इन सीमाओं के भीतर है कि न्यूनतम द्रव्यमान मंगल ग्रह पर जाने वाले दल के लिए आवश्यक सभी चीजें प्रदान करना आवश्यक है। पृथ्वी पर वापसी की उड़ान के लिए ईंधन की आपूर्ति को ध्यान में रखते हुए, अंतरिक्ष यान का प्रारंभिक द्रव्यमान कम से कम 30,000 टन होना चाहिए, जो स्पष्ट रूप से आधुनिक अंतरिक्ष यात्रियों के विकास के स्तर से परे है। तरल प्रणोदक इंजन और ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन के उपयोग पर आधारित।

इस प्रकार, मानवयुक्त दल को निकटतम ग्रहों तक भी पहुंचने के लिए, रासायनिक प्रणोदन के अलावा अन्य सिद्धांतों पर चलने वाले इंजनों पर लॉन्च वाहनों को विकसित करना आवश्यक है। इस संबंध में सबसे आशाजनक इलेक्ट्रिक जेट इंजन (ईपीई), थर्मोकेमिकल रॉकेट इंजन और परमाणु जेट इंजन (एनआरई) हैं।

1.बुनियादी अवधारणाएँ

रॉकेट इंजन एक जेट इंजन है जो संचालन के लिए पर्यावरण (हवा, पानी) का उपयोग नहीं करता है। रासायनिक रॉकेट इंजनों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। अन्य प्रकार के रॉकेट इंजनों का विकास और परीक्षण किया जा रहा है - विद्युत, परमाणु और अन्य। संपीड़ित गैसों पर चलने वाले सबसे सरल रॉकेट इंजन का उपयोग अंतरिक्ष स्टेशनों और वाहनों पर भी व्यापक रूप से किया जाता है। आमतौर पर, वे नाइट्रोजन का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में करते हैं। /1/

प्रणोदन प्रणालियों का वर्गीकरण

2. रॉकेट इंजन का उद्देश्य

उनके उद्देश्य के अनुसार, रॉकेट इंजनों को कई मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: त्वरित (प्रारंभ), ब्रेक लगाना, प्रणोदन, नियंत्रण और अन्य। रॉकेट इंजन मुख्य रूप से रॉकेट (इसलिए नाम) पर उपयोग किए जाते हैं। इसके अलावा, रॉकेट इंजन का उपयोग कभी-कभी विमानन में भी किया जाता है। अंतरिक्ष विज्ञान में रॉकेट इंजन मुख्य इंजन हैं।

सैन्य (लड़ाकू) मिसाइलों में आमतौर पर ठोस प्रणोदक मोटरें होती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि इस तरह के इंजन को कारखाने में ईंधन भरा जाता है और रॉकेट के पूरे भंडारण और सेवा जीवन के लिए रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। ठोस प्रणोदक इंजनों का उपयोग अक्सर बूस्टर के रूप में किया जाता है अंतरिक्ष रॉकेट. इस क्षमता में इनका उपयोग विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, जापान और चीन में व्यापक रूप से किया जाता है।

तरल रॉकेट इंजन में ठोस रॉकेट इंजन की तुलना में अधिक प्रणोद विशेषताएँ होती हैं। इसलिए, उनका उपयोग अंतरिक्ष रॉकेटों को पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में लॉन्च करने और अंतरग्रहीय उड़ानों के लिए किया जाता है। रॉकेट के लिए मुख्य तरल प्रणोदक केरोसिन, हेप्टेन (डाइमिथाइलहाइड्रेज़िन) और तरल हाइड्रोजन हैं। इस प्रकार के ईंधन के लिए ऑक्सीकारक (ऑक्सीजन) की आवश्यकता होती है। ऐसे इंजनों में नाइट्रिक एसिड और तरलीकृत ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीडाइज़र के रूप में किया जाता है। ऑक्सीकरण गुणों के मामले में नाइट्रिक एसिड तरलीकृत ऑक्सीजन से कमतर है, लेकिन भंडारण, ईंधन भरने और मिसाइलों के उपयोग के दौरान विशेष तापमान शासन बनाए रखने की आवश्यकता नहीं होती है।

अंतरिक्ष उड़ानों के इंजन पृथ्वी पर मौजूद इंजनों से इस मायने में भिन्न होते हैं कि उन्हें न्यूनतम संभव द्रव्यमान और आयतन के साथ यथासंभव अधिक बिजली का उत्पादन करना चाहिए। इसके अलावा, वे असाधारण उच्च दक्षता और विश्वसनीयता और महत्वपूर्ण परिचालन समय जैसी आवश्यकताओं के अधीन हैं। उपयोग की गई ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, अंतरिक्ष यान प्रणोदन प्रणालियों को चार प्रकारों में विभाजित किया जाता है: थर्मोकेमिकल, परमाणु, विद्युत, सौर-पाल। सूचीबद्ध प्रकारों में से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं और कुछ स्थितियों में इसका उपयोग किया जा सकता है।

वर्तमान में, अंतरिक्ष यान, कक्षीय स्टेशन और मानवरहित पृथ्वी उपग्रहों को शक्तिशाली थर्मोकेमिकल इंजनों से लैस रॉकेटों द्वारा अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किया जाता है। कम प्रणोद वाले लघु इंजन भी उपलब्ध हैं। यह शक्तिशाली इंजनों की एक छोटी प्रति है। उनमें से कुछ आपके हाथ की हथेली में फिट हो सकते हैं। ऐसे इंजनों का प्रणोद बल बहुत छोटा होता है, लेकिन यह अंतरिक्ष में जहाज की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त होता है

3.थर्मोकेमिकल रॉकेट इंजन।

यह ज्ञात है कि एक आंतरिक दहन इंजन में, भाप बॉयलर की भट्टी - जहां भी दहन होता है, सबसे सक्रिय भूमिका किसके द्वारा निभाई जाती है वायुमंडलीय ऑक्सीजन. बाहरी अंतरिक्ष में हवा नहीं है और रॉकेट इंजन को बाहरी अंतरिक्ष में चलाने के लिए दो घटकों - ईंधन और ऑक्सीडाइज़र का होना आवश्यक है।

तरल थर्मोकेमिकल रॉकेट इंजन ईंधन के रूप में अल्कोहल, केरोसिन, गैसोलीन, एनिलिन, हाइड्राज़िन, डाइमिथाइलहाइड्राज़िन और तरल हाइड्रोजन का उपयोग करते हैं। तरल ऑक्सीजन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, और नाइट्रिक एसिड. शायद भविष्य में तरल फ्लोरीन का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाएगा जब ऐसे सक्रिय रसायन के भंडारण और उपयोग के तरीकों का आविष्कार किया जाएगा

तरल जेट इंजनों के लिए ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को विशेष टैंकों में अलग से संग्रहित किया जाता है और पंपों का उपयोग करके दहन कक्ष में आपूर्ति की जाती है। जब वे दहन कक्ष में संयुक्त होते हैं, तो तापमान 3000 - 4500 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

दहन उत्पाद, विस्तार करते हुए, 2500 से 4500 मीटर/सेकेंड तक गति प्राप्त करते हैं। इंजन बॉडी से धक्का देकर, वे जेट थ्रस्ट पैदा करते हैं। साथ ही, गैस प्रवाह का द्रव्यमान और गति जितनी अधिक होगी, इंजन का जोर उतना ही अधिक होगा।

इंजनों के विशिष्ट थ्रस्ट का अनुमान आमतौर पर एक सेकंड में जलाए गए ईंधन के प्रति यूनिट द्रव्यमान द्वारा बनाए गए थ्रस्ट की मात्रा से लगाया जाता है। इस मात्रा को रॉकेट इंजन का विशिष्ट आवेग कहा जाता है और इसे सेकंड में मापा जाता है (प्रति सेकंड किग्रा थ्रस्ट / किग्रा जला हुआ ईंधन)। सबसे अच्छे ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन में 190 सेकंड तक का विशिष्ट आवेग होता है, यानी एक सेकंड में 1 किलो ईंधन जलने से 190 किलो का जोर पैदा होता है। एक हाइड्रोजन-ऑक्सीजन रॉकेट इंजन का विशिष्ट आवेग 350 s है। सैद्धांतिक रूप से, एक हाइड्रोजन-फ्लोरीन इंजन 400 सेकंड से अधिक का विशिष्ट आवेग विकसित कर सकता है।

आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला तरल रॉकेट इंजन सर्किट निम्नानुसार काम करता है। संपीड़ित गैस पाइपलाइनों में गैस के बुलबुले की घटना को रोकने के लिए क्रायोजेनिक ईंधन वाले टैंकों में आवश्यक दबाव बनाती है। पंप रॉकेट इंजनों को ईंधन की आपूर्ति करते हैं। बड़ी संख्या में इंजेक्टरों के माध्यम से ईंधन को दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है। एक ऑक्सीडाइज़र को नोजल के माध्यम से दहन कक्ष में भी इंजेक्ट किया जाता है।

किसी भी कार में, जब ईंधन जलता है, तो बड़े ताप प्रवाह बनते हैं जो इंजन की दीवारों को गर्म कर देते हैं। यदि आप कक्ष की दीवारों को ठंडा नहीं करते हैं, तो यह जल्दी से जल जाएगा, चाहे वह किसी भी सामग्री से बना हो। एक तरल जेट इंजन को आम तौर पर ईंधन घटकों में से एक द्वारा ठंडा किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, कक्ष दो दीवारों से बना है। ईंधन का ठंडा घटक दीवारों के बीच की खाई में बहता है।

एल्युमीनियम" href='/text/category/alyuminij/' rel='bookmark'>एल्यूमीनियम, आदि। विशेष रूप से पारंपरिक ईंधन, जैसे हाइड्रोजन-ऑक्सीजन के लिए एक योजक के रूप में। ऐसी "टर्नरी रचनाएँ" रासायनिक के लिए उच्चतम संभव गति प्रदान कर सकती हैं ईंधन की थकावट - 5 किमी/सेकेंड तक, लेकिन यह व्यावहारिक रूप से रसायन विज्ञान के संसाधनों की सीमा है। हालांकि प्रस्तावित विवरण में अभी भी तरल रॉकेट इंजन का बोलबाला है, लेकिन यह कहा जाना चाहिए कि यह इतिहास में पहला है मानव जाति ने ठोस ईंधन प्रणोदक का उपयोग करके एक थर्मोकेमिकल रॉकेट इंजन बनाया - उदाहरण के लिए, विशेष बारूद - ठोस ईंधन से भरे जेट नोजल के साथ सीधे दहन कक्ष में स्थित है - यह ठोस ईंधन के दहन का पूरा तरीका है ठोस प्रणोदक रॉकेट मोटर (प्रक्षेपण, रखरखाव या संयुक्त) के उद्देश्य पर निर्भर करता है। सैन्य मामलों में प्रक्षेपण और प्रणोदन इंजन की उपस्थिति की विशेषता होती है। प्रक्षेपण ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन बहुत कम समय के लिए उच्च जोर विकसित करता है, जो कि आवश्यक है रॉकेट का प्रक्षेपण. लांचरऔर इसका प्रारंभिक त्वरण। सतत ठोस प्रणोदक रॉकेट मोटर को उड़ान पथ के मुख्य (प्रणोदन) खंड पर रॉकेट की निरंतर उड़ान गति बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनके बीच अंतर मुख्य रूप से दहन कक्ष के डिजाइन और ईंधन चार्ज की दहन सतह की प्रोफ़ाइल में निहित है, जो ईंधन दहन की दर निर्धारित करता है जिस पर ऑपरेटिंग समय और इंजन का जोर निर्भर करता है। ऐसे रॉकेटों के विपरीत, पृथ्वी उपग्रहों को प्रक्षेपित करने के लिए अंतरिक्ष प्रक्षेपण यान, कक्षीय स्टेशनऔर अंतरिक्ष यान, साथ ही इंटरप्लेनेटरी स्टेशन, रॉकेट के प्रक्षेपण से लेकर तब तक केवल शुरुआती मोड में काम करते हैं जब तक कि वस्तु को पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में या एक इंटरप्लेनेटरी प्रक्षेपवक्र पर लॉन्च नहीं किया जाता है। सामान्य तौर पर, ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजनों के तरल ईंधन इंजनों की तुलना में अधिक फायदे नहीं होते हैं: उनका निर्माण करना आसान होता है, उन्हें लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, वे हमेशा कार्रवाई के लिए तैयार रहते हैं, और अपेक्षाकृत विस्फोट-प्रूफ होते हैं। लेकिन विशिष्ट जोर के संदर्भ में, ठोस ईंधन इंजन तरल इंजन से 10-30% कमतर होते हैं।

4. इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन

ऊपर चर्चा किए गए लगभग सभी रॉकेट इंजन भारी जोर विकसित करते हैं और अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में लॉन्च करने और अंतरग्रही उड़ानों के लिए उन्हें ब्रह्मांडीय गति में तेज करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एक पूरी तरह से अलग मामला अंतरिक्ष यान के लिए प्रणोदन प्रणाली है जो पहले से ही कक्षा में या एक अंतरग्रहीय प्रक्षेपवक्र पर लॉन्च किया गया है। यहां, एक नियम के रूप में, हमें कम-शक्ति वाली मोटरों (कई किलोवाट या यहां तक ​​कि वाट) की आवश्यकता होती है जो सैकड़ों और हजारों घंटों तक काम करने में सक्षम हों और बार-बार चालू और बंद की जा सकें। वे आपको वायुमंडल की ऊपरी परतों और सौर हवा द्वारा बनाए गए उड़ान प्रतिरोध की भरपाई करते हुए, कक्षा में या किसी दिए गए प्रक्षेपवक्र के साथ उड़ान बनाए रखने की अनुमति देते हैं। विद्युत रॉकेट इंजनों में कार्यशील द्रव को विद्युत ऊर्जा से गर्म करके एक निश्चित गति तक त्वरित किया जाता है। बिजली सौर पैनलों या परमाणु ऊर्जा संयंत्र से आती है। कार्यशील द्रव को गर्म करने के तरीके अलग-अलग हैं, लेकिन वास्तव में, विद्युत चाप का उपयोग मुख्य रूप से किया जाता है। यह बहुत विश्वसनीय साबित हुआ है और बड़ी संख्या में स्टार्ट का सामना कर सकता है। हाइड्रोजन का उपयोग इलेक्ट्रिक आर्क मोटरों में कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रिक आर्क का उपयोग करके, हाइड्रोजन को बहुत उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और यह प्लाज्मा में बदल जाता है - सकारात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों का एक विद्युत रूप से तटस्थ मिश्रण। इंजन से प्लाज्मा बहिर्वाह की गति 20 किमी/सेकेंड तक पहुंच जाती है। जब वैज्ञानिक इंजन कक्ष की दीवारों से प्लाज्मा के चुंबकीय अलगाव की समस्या को हल कर लेंगे, तो प्लाज्मा के तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि करना और निकास गति को 100 किमी/सेकेंड तक बढ़ाना संभव होगा। इन वर्षों में पहला इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन सोवियत संघ में विकसित किया गया था। प्रसिद्ध गैस डायनेमिक्स प्रयोगशाला (जीडीएल) के नेतृत्व में (बाद में वह सोवियत अंतरिक्ष रॉकेटों के लिए इंजन के निर्माता और एक शिक्षाविद् बने)।/10/

5. अन्य प्रकार के इंजन

परमाणु रॉकेट इंजनों के लिए और भी विदेशी डिज़ाइन हैं, जिनमें विखंडनीय सामग्री तरल, गैसीय या यहां तक ​​कि प्लाज्मा अवस्था में होती है, लेकिन प्रौद्योगिकी और प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर पर ऐसे डिज़ाइनों का कार्यान्वयन अवास्तविक है। निम्नलिखित रॉकेट इंजन परियोजनाएँ अभी भी सैद्धांतिक या प्रयोगशाला चरण में मौजूद हैं:

छोटे परमाणु आवेशों के विस्फोटों की ऊर्जा का उपयोग करने वाले पल्स परमाणु रॉकेट इंजन;

थर्मोन्यूक्लियर रॉकेट इंजन, जो ईंधन के रूप में हाइड्रोजन आइसोटोप का उपयोग कर सकते हैं। ऐसी प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन की ऊर्जा उत्पादकता 6.8 * 1011 KJ/kg है, यानी, परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं की उत्पादकता से लगभग दो ऑर्डर अधिक परिमाण;

सौर-सेल इंजन - जो सूर्य के प्रकाश (सौर हवा) के दबाव का उपयोग करते हैं, जिसका अस्तित्व 1899 में एक रूसी भौतिक विज्ञानी द्वारा अनुभवजन्य रूप से सिद्ध किया गया था। गणना के अनुसार, वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है कि 1 टन वजनी एक उपकरण, जो 500 मीटर व्यास वाले पाल से सुसज्जित है, लगभग 300 दिनों में पृथ्वी से मंगल तक उड़ान भर सकता है। हालाँकि, सूर्य से दूरी के साथ सौर पाल की दक्षता तेजी से कम हो जाती है।

6.परमाणु रॉकेट इंजन

तरल ईंधन पर चलने वाले रॉकेट इंजनों का एक मुख्य नुकसान गैसों की सीमित प्रवाह दर से जुड़ा है। परमाणु रॉकेट इंजनों में, कार्यशील पदार्थ को गर्म करने के लिए परमाणु "ईंधन" के अपघटन के दौरान निकलने वाली विशाल ऊर्जा का उपयोग करना संभव लगता है। परमाणु रॉकेट इंजनों का संचालन सिद्धांत थर्मोकेमिकल इंजनों के संचालन सिद्धांत से लगभग अलग नहीं है। अंतर यह है कि कार्यशील द्रव अपनी रासायनिक ऊर्जा के कारण नहीं, बल्कि इंट्रान्यूक्लियर प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली "बाहरी" ऊर्जा के कारण गर्म होता है। कार्यशील द्रव को एक परमाणु रिएक्टर के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसमें परमाणु नाभिक (उदाहरण के लिए, यूरेनियम) की विखंडन प्रतिक्रिया होती है, और गरम किया जाता है। परमाणु रॉकेट इंजन ऑक्सीडाइज़र की आवश्यकता को खत्म कर देते हैं और इसलिए केवल एक तरल का उपयोग किया जा सकता है। एक कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में, उन पदार्थों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है जो इंजन को विकसित करने की अनुमति देते हैं महा शक्तिसंकर्षण। यह स्थिति हाइड्रोजन द्वारा पूरी तरह से संतुष्ट होती है, उसके बाद अमोनिया, हाइड्राज़ीन और पानी आते हैं। जिन प्रक्रियाओं में परमाणु ऊर्जा जारी होती है उन्हें विभाजित किया गया है रेडियोधर्मी परिवर्तन, भारी नाभिक की विखंडन अभिक्रिया, हल्के नाभिक की संलयन अभिक्रिया। रेडियोआइसोटोप परिवर्तन तथाकथित आइसोटोप ऊर्जा स्रोतों में साकार होते हैं। कृत्रिम रेडियोधर्मी आइसोटोप की विशिष्ट द्रव्यमान ऊर्जा (वह ऊर्जा जो 1 किलोग्राम वजन वाला पदार्थ छोड़ सकता है) रासायनिक ईंधन की तुलना में काफी अधिक है। इस प्रकार, 210Po के लिए यह 5*10 8 KJ/kg के बराबर है, जबकि सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल रासायनिक ईंधन (ऑक्सीजन के साथ बेरिलियम) के लिए यह मान 3*10 4 KJ/kg से अधिक नहीं है। दुर्भाग्य से, अंतरिक्ष प्रक्षेपण वाहनों पर ऐसे इंजनों का उपयोग करना अभी तक तर्कसंगत नहीं है। इसका कारण आइसोटोपिक पदार्थ की ऊंची कीमत और परिचालन संबंधी कठिनाइयां हैं। आख़िरकार, आइसोटोप लगातार ऊर्जा छोड़ता है, तब भी जब इसे एक विशेष कंटेनर में ले जाया जाता है और जब रॉकेट लॉन्च स्थल पर खड़ा होता है। परमाणु रिएक्टर अधिक ऊर्जा-कुशल ईंधन का उपयोग करते हैं। इस प्रकार, 235U (यूरेनियम का विखंडनीय आइसोटोप) की विशिष्ट द्रव्यमान ऊर्जा 6.75 * 10 9 KJ/kg के बराबर है, यानी, 210Po आइसोटोप की तुलना में लगभग परिमाण का एक क्रम अधिक है। इन इंजनों को "चालू" और "बंद" किया जा सकता है; परमाणु ईंधन (233U, 235U, 238U, 239Pu) आइसोटोप ईंधन की तुलना में बहुत सस्ता है। ऐसे इंजनों में, न केवल पानी का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जा सकता है, बल्कि अधिक कुशल कार्यशील पदार्थ - अल्कोहल, अमोनिया, तरल हाइड्रोजन का भी उपयोग किया जा सकता है। तरल हाइड्रोजन वाले इंजन का विशिष्ट थ्रस्ट 900 s है। ठोस परमाणु ईंधन पर चलने वाले रिएक्टर वाले परमाणु रॉकेट इंजन के सबसे सरल डिजाइन में, काम करने वाले तरल पदार्थ को एक टैंक में रखा जाता है। पंप इसे इंजन कक्ष में आपूर्ति करता है। नोजल का उपयोग करके छिड़काव करने पर, कार्यशील द्रव ईंधन पैदा करने वाले परमाणु ईंधन के संपर्क में आता है, गर्म होता है, फैलता है और नोजल के माध्यम से तेज गति से बाहर फेंका जाता है। ऊर्जा भंडार के मामले में परमाणु ईंधन किसी भी अन्य प्रकार के ईंधन से बेहतर है। फिर एक तार्किक प्रश्न उठता है: इस ईंधन का उपयोग करने वाले प्रतिष्ठानों में अभी भी अपेक्षाकृत कम विशिष्ट जोर और बड़ा द्रव्यमान क्यों है? तथ्य यह है कि ठोस चरण परमाणु रॉकेट इंजन का विशिष्ट जोर विखंडनीय सामग्री के तापमान से सीमित होता है, और ऑपरेशन के दौरान बिजली संयंत्र मजबूत आयनीकरण विकिरण उत्सर्जित करता है, जिसका जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। ऐसे विकिरण से जैविक सुरक्षा बहुत महत्वपूर्ण है और यह अंतरिक्ष में लागू नहीं है। हवाई जहाज. ठोस परमाणु ईंधन का उपयोग करने वाले परमाणु रॉकेट इंजनों का व्यावहारिक विकास 20वीं सदी के मध्य 50 के दशक में सोवियत संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के साथ ही शुरू हुआ। काम बढ़ी हुई गोपनीयता के माहौल में किया गया था, लेकिन यह ज्ञात है कि ऐसे रॉकेट इंजनों को अभी तक अंतरिक्ष विज्ञान में वास्तविक उपयोग नहीं मिला है। अब तक सब कुछ मानव रहित कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों, अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान और विश्व प्रसिद्ध सोवियत "चंद्र रोवर" पर अपेक्षाकृत कम शक्ति के बिजली के समस्थानिक स्रोतों के उपयोग तक ही सीमित है।

7.परमाणु जेट इंजन, परिचालन सिद्धांत, परमाणु प्रणोदन इंजन में आवेग प्राप्त करने की विधियाँ।

परमाणु रॉकेट इंजनों को उनका नाम इस तथ्य के कारण मिला कि वे परमाणु ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से जोर पैदा करते हैं, यानी वह ऊर्जा जो परमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप जारी होती है। में सामान्य अर्थ मेंइन प्रतिक्रियाओं का मतलब परमाणु नाभिक की ऊर्जा स्थिति में कोई भी बदलाव है, साथ ही नाभिक के पुनर्गठन या उनमें निहित प्राथमिक कणों - न्यूक्लियंस की संख्या में बदलाव से जुड़े कुछ नाभिकों का दूसरों में परिवर्तन। इसके अलावा, परमाणु प्रतिक्रियाएं, जैसा कि ज्ञात है, या तो अनायास (अर्थात् अनायास) या कृत्रिम रूप से हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, जब कुछ नाभिकों पर दूसरों (या प्राथमिक कणों) द्वारा बमबारी की जाती है। परमाणु विखंडन और संलयन प्रतिक्रियाओं में ऊर्जा परिमाण अधिक होता है रासायनिक प्रतिक्रिएंक्रमशः लाखों और करोड़ों बार। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि अणुओं में परमाणुओं की रासायनिक बंधन ऊर्जा नाभिक में न्यूक्लियंस की परमाणु बंधन ऊर्जा से कई गुना कम है। रॉकेट इंजनों में परमाणु ऊर्जा का उपयोग दो तरीकों से किया जा सकता है:

1. जारी ऊर्जा का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए किया जाता है, जो फिर पारंपरिक रॉकेट इंजन की तरह नोजल में फैलता है।

2. परमाणु ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और फिर कार्यशील तरल पदार्थ के कणों को आयनित और तेज़ करने के लिए उपयोग किया जाता है।

3. अंत में, आवेग स्वयं विखंडन उत्पादों द्वारा निर्मित होता है, जो इस प्रक्रिया में बनते हैं (उदाहरण के लिए, दुर्दम्य धातुएं - टंगस्टन, मोलिब्डेनम) का उपयोग विखंडनीय पदार्थों को विशेष गुण प्रदान करने के लिए किया जाता है।

एक ठोस चरण रिएक्टर के ईंधन तत्वों को चैनलों के साथ अनुमति दी जाती है जिसके माध्यम से परमाणु प्रणोदन इंजन का कामकाजी द्रव धीरे-धीरे गर्म होता है। चैनलों का व्यास लगभग 1-3 मिमी है, और उनका कुल क्षेत्रफल सक्रिय क्षेत्र के क्रॉस-सेक्शन का 20-30% है। कोर को बिजली पोत के अंदर एक विशेष ग्रिड द्वारा निलंबित कर दिया जाता है ताकि रिएक्टर गर्म होने पर इसका विस्तार हो सके (अन्यथा थर्मल तनाव के कारण यह ढह जाएगा)।

कोर प्रवाहित तरल पदार्थ, थर्मल तनाव और कंपन से महत्वपूर्ण हाइड्रोलिक दबाव बूंदों (कई दसियों वायुमंडल तक) से जुड़े उच्च यांत्रिक भार का अनुभव करता है। रिएक्टर के गर्म होने पर सक्रिय क्षेत्र के आकार में वृद्धि कई सेंटीमीटर तक पहुंच जाती है। सक्रिय क्षेत्र और परावर्तक को एक टिकाऊ पावर हाउसिंग के अंदर रखा जाता है जो काम कर रहे तरल पदार्थ के दबाव और जेट नोजल द्वारा बनाए गए जोर को अवशोषित करता है। केस एक टिकाऊ ढक्कन के साथ बंद है। इसमें नियामक निकायों को चलाने के लिए वायवीय, स्प्रिंग या विद्युत तंत्र, अंतरिक्ष यान के लिए परमाणु प्रणोदन इंजन के लिए अनुलग्नक बिंदु, और परमाणु प्रणोदन इंजन को कार्यशील तरल पदार्थ की आपूर्ति पाइपलाइनों से जोड़ने के लिए फ्लैंज शामिल हैं। एक टर्बोपम्प इकाई भी कवर पर स्थित हो सकती है।

8 - नोजल,

9 - नोजल नोजल का विस्तार,

10 - टरबाइन के लिए कार्यशील पदार्थ का चयन,

11 - पावर कोर,

12 - नियंत्रण ड्रम,

13 - टरबाइन निकास (रवैया को नियंत्रित करने और जोर बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है),

14 - नियंत्रण ड्रम के लिए ड्राइव रिंग)

1957 की शुरुआत में, लॉस एलामोस प्रयोगशाला में काम की अंतिम दिशा निर्धारित की गई थी, और ग्रेफाइट में फैले यूरेनियम ईंधन के साथ एक ग्रेफाइट परमाणु रिएक्टर बनाने का निर्णय लिया गया था। इस दिशा में बनाए गए कीवी-ए रिएक्टर का परीक्षण 1959 में 1 जुलाई को किया गया था।

अमेरिकी ठोस चरण परमाणु जेट इंजन एक्सई प्राइमएक परीक्षण बेंच पर (1968)

रिएक्टर के निर्माण के अलावा, लॉस एलामोस प्रयोगशाला नेवादा में एक विशेष परीक्षण स्थल के निर्माण पर पूरे जोरों पर थी, और संबंधित क्षेत्रों (व्यक्तिगत विकास) में अमेरिकी वायु सेना से कई विशेष आदेश भी दिए। TURE इकाइयाँ)। लॉस अलामोस प्रयोगशाला की ओर से, व्यक्तिगत घटकों के निर्माण के लिए सभी विशेष ऑर्डर निम्नलिखित कंपनियों द्वारा किए गए: एयरोजेट जनरल, उत्तरी अमेरिकी विमानन का रॉकेटडाइन डिवीजन। 1958 की गर्मियों में, रोवर कार्यक्रम पर सारा नियंत्रण अमेरिकी वायु सेना से नव संगठित के पास चला गया राष्ट्रीय प्रशासनवैमानिकी एवं अंतरिक्ष (नासा)। 1960 की गर्मियों के मध्य में एईसी और नासा के बीच एक विशेष समझौते के परिणामस्वरूप, जी फिंगर के नेतृत्व में अंतरिक्ष परमाणु प्रणोदन कार्यालय का गठन किया गया, जिसने बाद में रोवर कार्यक्रम का नेतृत्व किया।

परमाणु जेट इंजनों के छह "हॉट परीक्षणों" से प्राप्त परिणाम बहुत उत्साहजनक थे, और 1961 की शुरुआत में रिएक्टर उड़ान परीक्षण (आरजेएफटी) पर एक रिपोर्ट तैयार की गई थी। फिर, 1961 के मध्य में, नेरवा परियोजना (अंतरिक्ष रॉकेटों के लिए परमाणु इंजन का उपयोग) शुरू की गई। एयरोजेट जनरल को सामान्य ठेकेदार के रूप में चुना गया था, और वेस्टिंगहाउस को रिएक्टर के निर्माण के लिए जिम्मेदार उपठेकेदार के रूप में चुना गया था।

10.2 रूस में TURE पर कार्य

अमेरिकी" href=”/text/category/amerikanetc/” rel=”bookmark”>अमेरिकियों, रूसी वैज्ञानिकों ने अनुसंधान रिएक्टरों में व्यक्तिगत ईंधन तत्वों के सबसे किफायती और प्रभावी परीक्षणों का उपयोग किया। काम की पूरी श्रृंखला 70-80 के दशक में की गई वैज्ञानिक के तहत डिज़ाइन ब्यूरो "सैल्यूट", डिज़ाइन ब्यूरो ऑफ़ केमिकल ऑटोमैटिक्स, IAE, NIKIET और NPO "Luch" (PNITI) को अंतरिक्ष परमाणु प्रणोदन इंजन और हाइब्रिड परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की विभिन्न परियोजनाओं को विकसित करने की अनुमति दी गई NIITP के नेतृत्व में (FEI, IAE, NIKIET, NIITVEL, NPO रिएक्टर तत्वों के लिए जिम्मेदार थे), MAI) बनाए गए यार्ड आरडी 0411और न्यूनतम आकार का परमाणु इंजन आरडी 0410क्रमशः 40 और 3.6 टन का जोर।

परिणामस्वरूप, हाइड्रोजन गैस पर परीक्षण के लिए एक रिएक्टर, एक "ठंडा" इंजन और एक बेंच प्रोटोटाइप का निर्माण किया गया। अमेरिकी के विपरीत, 8250 मीटर/सेकेंड से अधिक के विशिष्ट आवेग के साथ, सोवियत टीएनआरई, अधिक गर्मी प्रतिरोधी और उन्नत डिजाइन ईंधन तत्वों और कोर में उच्च तापमान के उपयोग के कारण, यह आंकड़ा 9100 मीटर के बराबर था। /एस और उच्चतर। एनपीओ "लुच" के संयुक्त अभियान के TURE के परीक्षण के लिए बेंच बेस सेमिपालाटिंस्क-21 शहर से 50 किमी दक्षिण पश्चिम में स्थित था। उन्होंने 1962 में काम करना शुरू किया। में परीक्षण स्थल पर, परमाणु-संचालित रॉकेट इंजन प्रोटोटाइप के पूर्ण पैमाने पर ईंधन तत्वों का परीक्षण किया गया। इस मामले में, निकास गैस बंद निकास प्रणाली में प्रवेश कर गई। पूर्ण आकार के परमाणु इंजन परीक्षण के लिए बाइकाल-1 परीक्षण बेंच परिसर सेमिपालाटिंस्क-21 से 65 किमी दक्षिण में स्थित है। 1970 से 1988 तक, रिएक्टरों की लगभग 30 "हॉट स्टार्ट" की गईं। साथ ही, 16.5 किलोग्राम/सेकंड तक की हाइड्रोजन खपत और 3100 K के रिएक्टर आउटलेट पर इसके तापमान के साथ बिजली 230 मेगावाट से अधिक नहीं थी। सभी लॉन्च सफल, परेशानी मुक्त और योजना के अनुसार थे।

सोवियत TNRD RD-0410 दुनिया का एकमात्र कार्यशील और विश्वसनीय औद्योगिक परमाणु रॉकेट इंजन है

वर्तमान में, साइट पर ऐसा काम रोक दिया गया है, हालांकि उपकरण अपेक्षाकृत कार्यशील स्थिति में बनाए रखा गया है। एनपीओ लूच का परीक्षण बेंच बेस दुनिया का एकमात्र प्रायोगिक परिसर है जहां महत्वपूर्ण वित्तीय और समय लागत के बिना परमाणु प्रणोदन रिएक्टरों के तत्वों का परीक्षण करना संभव है। यह संभव है कि रूस और कजाकिस्तान के विशेषज्ञों की नियोजित भागीदारी के साथ अंतरिक्ष अनुसंधान पहल कार्यक्रम के ढांचे के भीतर चंद्रमा और मंगल ग्रह की उड़ानों के लिए परमाणु प्रणोदन इंजन पर संयुक्त राज्य अमेरिका में काम फिर से शुरू होने से गतिविधि फिर से शुरू हो जाएगी। सेमिपालाटिंस्क बेस और 2020 के दशक में "मार्टियन" अभियान का कार्यान्वयन।

मुख्य लक्षण

हाइड्रोजन पर विशिष्ट आवेग: 910 - 980 सेकंड(सैद्धांतिक रूप से 1000 तक सेकंड).

· कार्यशील द्रव (हाइड्रोजन) का बहिर्वाह वेग: 9100 - 9800 मीटर/सेकंड।

· प्राप्त करने योग्य जोर: सैकड़ों और हजारों टन तक।

· अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान: 3000°С - 3700°С (अल्पकालिक स्विचिंग ऑन)।

· परिचालन जीवन: कई हजार घंटे तक (आवधिक सक्रियण)। /5/

11.डिवाइस

सोवियत ठोस-चरण परमाणु रॉकेट इंजन RD-0410 का डिज़ाइन

1 - कार्यशील द्रव टैंक से लाइन

2 - टर्बोपम्प इकाई

3 - ड्रम ड्राइव को नियंत्रित करें

4 - विकिरण सुरक्षा

5 - विनियमन ड्रम

6 - मंदक

7 - ईंधन संयोजन

8 - रिएक्टर पोत

9 - आग नीचे

10 - नोजल कूलिंग लाइन

11- नोजल चैम्बर

12 - नोजल

12. संचालन सिद्धांत

इसके ऑपरेटिंग सिद्धांत के अनुसार, टीएनआरई एक उच्च तापमान रिएक्टर-हीट एक्सचेंजर है जिसमें दबाव में एक कार्यशील तरल पदार्थ (तरल हाइड्रोजन) डाला जाता है, और जैसे ही इसे उच्च तापमान (3000 डिग्री सेल्सियस से अधिक) तक गर्म किया जाता है, इसे एक के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है। ठंडा नोजल. नोजल में गर्मी पुनर्जनन बहुत फायदेमंद है, क्योंकि यह हाइड्रोजन को बहुत तेजी से गर्म करने की अनुमति देता है और, थर्मल ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग करके, विशिष्ट आवेग को 1000 सेकंड (9100-9800 मीटर/सेकेंड) तक बढ़ाया जा सकता है।

परमाणु रॉकेट इंजन रिएक्टर

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कार्यात्मक द्रव

घनत्व, जी/सेमी3

विशिष्ट जोर (हीटिंग कक्ष में निर्दिष्ट तापमान पर, °K), सेकंड

0.071 (तरल)

0.682 (तरल)

1,000 (तरल)

नहीं। डैन

नहीं। डैन

नहीं। डैन

(नोट: हीटिंग चैंबर में दबाव 45.7 एटीएम है, एक स्थिरांक पर 1 एटीएम के दबाव तक विस्तार रासायनिक संरचनाकार्यात्मक द्रव) /6/

15.फायदे

रासायनिक रॉकेट इंजनों की तुलना में टीएनआरई का मुख्य लाभ उच्च विशिष्ट आवेग, महत्वपूर्ण ऊर्जा भंडार, सिस्टम की कॉम्पैक्टनेस और बहुत अधिक जोर (निर्वात में दसियों, सैकड़ों और हजारों टन) प्राप्त करने की क्षमता की उपलब्धि है। सामान्य तौर पर, निर्वात में प्राप्त विशिष्ट आवेग खर्च किए गए दो-घटक रासायनिक रॉकेट ईंधन (केरोसिन-ऑक्सीजन, हाइड्रोजन-ऑक्सीजन) की तुलना में 3-4 गुना अधिक है, और उच्चतम तापीय तीव्रता पर संचालन करते समय 4-5 गुना अधिक है संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस के पास ऐसे इंजनों के विकास और निर्माण में महत्वपूर्ण अनुभव है, और यदि आवश्यक हो (विशेष कार्यक्रम) तो ऐसे इंजनों का उत्पादन कम समय में किया जा सकता है और परमाणु ऊर्जा का उपयोग करने के मामले में इसकी उचित लागत होगी अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यान को गति देने के लिए इंजन, और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का उपयोग करके गड़बड़ी युद्धाभ्यास के अतिरिक्त उपयोग के अधीन। प्रमुख ग्रह(बृहस्पति, यूरेनस, शनि, नेपच्यून) सौर मंडल के अध्ययन की प्राप्त सीमाओं का काफी विस्तार हो रहा है, और दूर के ग्रहों तक पहुंचने के लिए आवश्यक समय काफी कम हो गया है। इसके अलावा, टीएनआरई का उपयोग विशाल ग्रहों की निचली कक्षाओं में काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में उनके दुर्लभ वातावरण का उपयोग करके या उनके वायुमंडल में संचालन के लिए सफलतापूर्वक किया जा सकता है। /8/

16.नुकसान

टीएनआरई का मुख्य नुकसान मर्मज्ञ विकिरण (गामा विकिरण, न्यूट्रॉन) के एक शक्तिशाली प्रवाह की उपस्थिति है, साथ ही अत्यधिक रेडियोधर्मी यूरेनियम यौगिकों, प्रेरित विकिरण के साथ दुर्दम्य यौगिकों और काम कर रहे तरल पदार्थ के साथ रेडियोधर्मी गैसों को हटाना है। इस संबंध में, प्रक्षेपण स्थल और वातावरण में पर्यावरणीय स्थिति में गिरावट से बचने के लिए TURE जमीनी प्रक्षेपण के लिए अस्वीकार्य है। /14/

17.TURD की विशेषताओं में सुधार। हाइब्रिड टर्बोप्रॉप इंजन

किसी भी रॉकेट या सामान्य रूप से किसी भी इंजन की तरह, एक ठोस-चरण परमाणु जेट इंजन में प्राप्त होने वाली सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं पर महत्वपूर्ण सीमाएं होती हैं। ये प्रतिबंध इंजन की संरचनात्मक सामग्रियों के अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान की सीमा से अधिक तापमान सीमा में काम करने के लिए डिवाइस (टीजेआरई) की अक्षमता को दर्शाते हैं। क्षमताओं का विस्तार करने और टीएनआरई के मुख्य ऑपरेटिंग मापदंडों को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने के लिए, विभिन्न हाइब्रिड योजनाओं का उपयोग किया जा सकता है जिसमें टीएनआरई गर्मी और ऊर्जा के स्रोत की भूमिका निभाता है और काम करने वाले तरल पदार्थों को तेज करने के अतिरिक्त भौतिक तरीकों का उपयोग किया जाता है। सबसे विश्वसनीय, व्यावहारिक रूप से व्यवहार्य और युक्त उच्च प्रदर्शनविशिष्ट आवेग और जोर के संदर्भ में, यह आयनित कार्यशील तरल पदार्थ (हाइड्रोजन और विशेष योजक) को तेज करने के लिए एक अतिरिक्त एमएचडी सर्किट (मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक सर्किट) के साथ एक हाइब्रिड योजना है। /13/

18. परमाणु प्रणोदन इंजनों से विकिरण का खतरा।

एक कार्यशील परमाणु इंजन विकिरण का एक शक्तिशाली स्रोत है - गामा और न्यूट्रॉन विकिरण। विशेष उपाय किए बिना, विकिरण अंतरिक्ष यान में काम कर रहे तरल पदार्थ और संरचना के अस्वीकार्य ताप, धातु संरचनात्मक सामग्रियों के क्षय, प्लास्टिक के विनाश और रबर भागों की उम्र बढ़ने, विद्युत केबलों के इन्सुलेशन को नुकसान और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विफलता का कारण बन सकता है। विकिरण सामग्रियों की प्रेरित (कृत्रिम) रेडियोधर्मिता - उनकी सक्रियता का कारण बन सकता है।

वर्तमान में समस्या है विकिरण सुरक्षापरमाणु प्रणोदन इंजन वाले अंतरिक्ष यान को सैद्धांतिक रूप से हल माना जाता है। परीक्षण स्टैंडों और प्रक्षेपण स्थलों पर परमाणु प्रणोदन इंजनों के रखरखाव से संबंधित बुनियादी मुद्दों का भी समाधान किया गया है। यद्यपि एक ऑपरेटिंग एनआरई ऑपरेटिंग कर्मियों के लिए खतरा पैदा करता है, एनआरई के संचालन की समाप्ति के एक दिन बाद ही, कोई भी, बिना किसी व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण के, एनआरई से 50 मीटर की दूरी पर कई दसियों मिनट तक खड़ा रह सकता है और यहां तक ​​​​कि संपर्क भी कर सकता है। यह सुरक्षा का सबसे सरल साधन है जो परिचालन कर्मियों को परीक्षण के तुरंत बाद कार्य क्षेत्र यार्ड में प्रवेश करने की अनुमति देता है।

प्रक्षेपण परिसरों और पर्यावरण के संदूषण का स्तर स्पष्ट रूप से अंतरिक्ष रॉकेटों के निचले चरणों पर परमाणु प्रणोदन इंजनों के उपयोग में बाधा नहीं बनेगा। पर्यावरण और परिचालन कर्मियों के लिए विकिरण के खतरे की समस्या काफी हद तक इस तथ्य से कम हो जाती है कि हाइड्रोजन, जो एक कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में उपयोग किया जाता है, रिएक्टर से गुजरते समय व्यावहारिक रूप से सक्रिय नहीं होता है। इसलिए, परमाणु-संचालित इंजन की जेट स्ट्रीम तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन के जेट से अधिक खतरनाक नहीं है।/4/

निष्कर्ष

अंतरिक्ष यात्रियों में परमाणु प्रणोदन इंजन के विकास और उपयोग की संभावनाओं पर विचार करते समय, प्राप्त और अपेक्षित विशेषताओं से आगे बढ़ना चाहिए विभिन्न प्रकार केएनआरई, उन्हें अंतरिक्ष यात्रियों को क्या दे सकता है, अनुप्रयोग और अंततः, एनआरई की समस्या और अंतरिक्ष में ऊर्जा आपूर्ति की समस्या और सामान्य रूप से ऊर्जा विकास के मुद्दों के बीच घनिष्ठ संबंध की उपस्थिति से।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सभी संभावित प्रकार के परमाणु प्रणोदन इंजनों में, सबसे अधिक विकसित थर्मल रेडियोआइसोटोप इंजन और ठोस-चरण विखंडन रिएक्टर वाले इंजन हैं। लेकिन अगर रेडियोआइसोटोप परमाणु प्रणोदन इंजन की विशेषताएं हमें उनके लिए आशा करने की अनुमति नहीं देती हैं व्यापक अनुप्रयोगअंतरिक्ष विज्ञान में (कम से कम निकट भविष्य में), ठोस-चरण परमाणु प्रणोदन इंजन के निर्माण से अंतरिक्ष यात्रियों के लिए बड़ी संभावनाएं खुलती हैं।

उदाहरण के लिए, 40,000 टन (यानी, सबसे बड़े आधुनिक लॉन्च वाहनों की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक) के प्रारंभिक द्रव्यमान के साथ एक उपकरण प्रस्तावित किया गया है, इस द्रव्यमान का 1/10 हिस्सा पेलोड के लिए और 2/3 परमाणु के लिए है। आरोप. यदि आप हर 3 सेकंड में एक चार्ज विस्फोट करते हैं, तो उनकी आपूर्ति परमाणु प्रणोदन प्रणाली के 10 दिनों के निरंतर संचालन के लिए पर्याप्त होगी। इस समय के दौरान, उपकरण 10,000 किमी/सेकेंड की गति तक पहुंच जाएगा और भविष्य में, 130 वर्षों के बाद, यह तारे अल्फा सेंटॉरी तक पहुंच सकता है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं अद्वितीय विशेषतायें, जिसमें वस्तुतः असीमित ऊर्जा तीव्रता, पर्यावरण से संचालन की स्वतंत्रता, गैर-जोखिम शामिल है बाहरी प्रभाव(ब्रह्मांडीय विकिरण, उल्कापिंड क्षति, उच्च और निम्न तापमान, आदि)। हालाँकि, परमाणु रेडियोआइसोटोप प्रतिष्ठानों की अधिकतम शक्ति कई सौ वाट के क्रम के मान तक सीमित है। यह सीमा परमाणु रिएक्टर बिजली संयंत्रों के लिए मौजूद नहीं है, जो निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में भारी अंतरिक्ष यान की लंबी अवधि की उड़ानों के दौरान उनके उपयोग की लाभप्रदता को पूर्व निर्धारित करती है। दूर के ग्रहसौर मंडल और अन्य मामलों में.

विखंडन रिएक्टरों के साथ ठोस-चरण और अन्य परमाणु प्रणोदन इंजनों के फायदे सौर मंडल के ग्रहों के लिए मानवयुक्त उड़ानों (उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह पर एक अभियान के दौरान) जैसे जटिल अंतरिक्ष कार्यक्रमों के अध्ययन में पूरी तरह से सामने आए हैं। इस मामले में, थ्रस्टर के विशिष्ट आवेग में वृद्धि से गुणात्मक रूप से नई समस्याओं को हल करना संभव हो जाता है। आधुनिक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन की तुलना में दोगुने उच्च विशिष्ट आवेग वाले ठोस-चरण परमाणु-प्रणोदक रॉकेट इंजन का उपयोग करने पर ये सभी समस्याएं बहुत कम हो जाती हैं। इस मामले में, उड़ान के समय को काफी कम करना भी संभव हो जाता है।

यह सबसे अधिक संभावना है कि निकट भविष्य में ठोस-चरण परमाणु प्रणोदन इंजन सबसे आम रॉकेट इंजनों में से एक बन जाएगा। ठोस-चरण परमाणु प्रणोदन इंजनों का उपयोग लंबी दूरी की उड़ानों के लिए उपकरणों के रूप में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, नेप्च्यून, प्लूटो जैसे ग्रहों और यहां तक ​​कि उससे भी आगे की उड़ान के लिए। सौर परिवार. हालाँकि, तारों की उड़ानों के लिए, विखंडन सिद्धांतों पर आधारित परमाणु ऊर्जा संचालित इंजन उपयुक्त नहीं है। इस मामले में, परमाणु इंजन या, अधिक सटीक रूप से, थर्मोन्यूक्लियर जेट इंजन (टीआरई) आशाजनक हैं, जो संलयन प्रतिक्रियाओं के सिद्धांत पर काम करते हैं, और फोटोनिक जेट इंजन (पीआरई), गति का स्रोत जिसमें पदार्थ और एंटीमैटर की विनाश प्रतिक्रिया होती है। . हालाँकि, सबसे अधिक संभावना है कि मानवता इंटरस्टेलर अंतरिक्ष में यात्रा करने के लिए जेट से अलग, परिवहन की एक अलग विधि का उपयोग करेगी।

अंत में, मैं आइंस्टीन के प्रसिद्ध वाक्यांश का एक संक्षिप्त विवरण दूंगा - सितारों की यात्रा करने के लिए, मानवता को कुछ ऐसा करना होगा जो निएंडरथल के लिए परमाणु रिएक्टर की जटिलता और धारणा में तुलनीय हो!

साहित्य

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आवेदन

ठोस-चरण परमाणु जेट इंजन की मुख्य विशेषताएं

निर्माता देश	इंजन	निर्वात में जोर, के.एन	विशिष्ट आवेग, सेकंड		परियोजना कार्य, वर्ष
	NERVA/Lox मिश्रित चक्र

पहले से ही इस दशक के अंत में, रूस में अंतरग्रहीय यात्रा के लिए एक परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान बनाया जा सकता है। और यह पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष और स्वयं पृथ्वी दोनों पर स्थिति को नाटकीय रूप से बदल देगा।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) 2018 में उड़ान के लिए तैयार हो जाएगा। इसकी घोषणा क्लेडीश सेंटर के निदेशक, शिक्षाविद ने की अनातोली कोरोटीव. "हमें 2018 में उड़ान परीक्षणों के लिए पहला नमूना (मेगावाट-श्रेणी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र का - विशेषज्ञ ऑनलाइन नोट) तैयार करना होगा। वह उड़ेगी या नहीं, यह दूसरी बात है, कतार हो सकती है, लेकिन उसे उड़ने के लिए तैयार रहना होगा,'' आरआईए नोवोस्ती ने उनके शब्दों की सूचना दी। उपरोक्त का अर्थ है कि अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में सबसे महत्वाकांक्षी सोवियत-रूसी परियोजनाओं में से एक तत्काल व्यावहारिक कार्यान्वयन के चरण में प्रवेश कर रही है।

इस परियोजना का सार, जिसकी जड़ें पिछली शताब्दी के मध्य तक जाती हैं, यह है। अब निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में उड़ानें उन रॉकेटों पर की जाती हैं जो अपने इंजनों में तरल या ठोस ईंधन के दहन के कारण चलते हैं। मूलतः, यह वही इंजन है जो कार में होता है। केवल कार में गैसोलीन जलने पर सिलेंडर में मौजूद पिस्टन को धकेलता है और उनके माध्यम से अपनी ऊर्जा को पहियों तक स्थानांतरित करता है। और रॉकेट इंजन में केरोसिन या हेप्टाइल जलाने से रॉकेट सीधे आगे बढ़ता है।

पिछली आधी सदी में, इस रॉकेट तकनीक को दुनिया भर में सबसे छोटी बारीकियों में परिष्कृत किया गया है। लेकिन रॉकेट वैज्ञानिक ख़ुद इस बात को स्वीकार करते हैं. सुधार - हाँ, यह आवश्यक है. "बेहतर" दहन इंजनों के आधार पर रॉकेट के पेलोड को मौजूदा 23 टन से बढ़ाकर 100 और यहां तक ​​कि 150 टन तक बढ़ाने की कोशिश की जा रही है - हाँ, आपको प्रयास करने की ज़रूरत है। लेकिन विकासवादी दृष्टिकोण से यह एक गतिरोध है। " इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि दुनिया भर के रॉकेट इंजन विशेषज्ञ कितना काम करते हैं, हमें मिलने वाले अधिकतम प्रभाव की गणना प्रतिशत के अंशों में की जाएगी। मोटे तौर पर कहें तो, मौजूदा रॉकेट इंजनों से सब कुछ निचोड़ लिया गया है, चाहे वे तरल हों या ठोस ईंधन, और जोर और विशिष्ट आवेग को बढ़ाने के प्रयास बस व्यर्थ हैं। परमाणु ऊर्जा प्रणोदन प्रणालियाँ कई गुना वृद्धि प्रदान करती हैं। मंगल ग्रह की उड़ान के उदाहरण का उपयोग करते हुए, अब वहां से उड़ान भरने और वापस आने में डेढ़ से दो साल लगते हैं, लेकिन दो से चार महीने में उड़ान भरना संभव होगा। “- रूसी संघीय अंतरिक्ष एजेंसी के पूर्व प्रमुख ने एक समय में स्थिति का आकलन किया था अनातोली पेर्मिनोव.

इसलिए, 2010 में, रूस के तत्कालीन राष्ट्रपति और अब प्रधान मंत्री दिमित्री मेदवेदेवइस दशक के अंत तक, हमारे देश में मेगावाट श्रेणी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र पर आधारित एक अंतरिक्ष परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल बनाने का आदेश दिया गया था। 2018 तक इस परियोजना के विकास के लिए संघीय बजट, रोस्कोस्मोस और रोसाटॉम से 17 बिलियन रूबल आवंटित करने की योजना है। इस राशि का 7.2 बिलियन एक रिएक्टर प्लांट के निर्माण के लिए रोसाटॉम राज्य निगम को आवंटित किया गया था (यह डॉलेज़ल रिसर्च एंड डिज़ाइन इंस्टीट्यूट ऑफ एनर्जी इंजीनियरिंग द्वारा किया जा रहा है), 4 बिलियन - परमाणु ऊर्जा के निर्माण के लिए क्लेडीश सेंटर को प्रणोदन संयंत्र. परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल, यानी, दूसरे शब्दों में, एक रॉकेट जहाज बनाने के लिए आरएससी एनर्जिया द्वारा 5.8 बिलियन रूबल आवंटित किए गए हैं।

स्वाभाविक रूप से, यह सारा काम शून्य में नहीं किया जाता है। 1970 से 1988 तक, अकेले यूएसएसआर ने तीन दर्जन से अधिक जासूसी उपग्रहों को अंतरिक्ष में लॉन्च किया, जो बुक और पुखराज जैसे कम-शक्ति वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से लैस थे। उनका उपयोग पूरे विश्व महासागर में सतह के लक्ष्यों की निगरानी करने और हथियार वाहक या कमांड पोस्टों तक संचरण के साथ लक्ष्य पदनाम जारी करने के लिए एक सभी मौसम प्रणाली बनाने के लिए किया गया था - लीजेंड नौसैनिक अंतरिक्ष टोही और लक्ष्य पदनाम प्रणाली (1978)।

नासा और अमेरिकी कंपनियाँ जो अंतरिक्ष यान और उनके वितरण वाहनों का उत्पादन करती हैं, इस दौरान एक परमाणु रिएक्टर बनाने में सक्षम नहीं हुई हैं जो अंतरिक्ष में स्थिर रूप से काम करेगा, हालांकि उन्होंने तीन बार कोशिश की। इसलिए, 1988 में, परमाणु ऊर्जा प्रणोदन प्रणालियों के साथ अंतरिक्ष यान के उपयोग पर संयुक्त राष्ट्र के माध्यम से प्रतिबंध लगा दिया गया था, और सोवियत संघ में परमाणु प्रणोदन के साथ यूएस-ए प्रकार के उपग्रहों का उत्पादन बंद कर दिया गया था।

समानांतर में, पिछली सदी के 60-70 के दशक में, क्लेडीश सेंटर ने एक आयन इंजन (इलेक्ट्रोप्लाज्मा इंजन) के निर्माण पर सक्रिय कार्य किया, जो परमाणु ईंधन पर चलने वाली उच्च-शक्ति प्रणोदन प्रणाली बनाने के लिए सबसे उपयुक्त है। रिएक्टर गर्मी उत्पन्न करता है, जिसे जनरेटर द्वारा बिजली में परिवर्तित किया जाता है। बिजली की मदद से, ऐसे इंजन में अक्रिय गैस क्सीनन को पहले आयनित किया जाता है, और फिर सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों (पॉजिटिव क्सीनन आयन) को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में एक निश्चित गति तक त्वरित किया जाता है और इंजन छोड़ते समय जोर पैदा किया जाता है। यह आयन इंजन का संचालन सिद्धांत है, जिसका एक प्रोटोटाइप पहले ही क्लेडीश सेंटर में बनाया जा चुका है।

« 20वीं सदी के 90 के दशक में, हमने क्लेडीश सेंटर में आयन इंजनों पर काम फिर से शुरू किया। अब इतने सशक्त प्रोजेक्ट के लिए नया सहयोग बनाना होगा। आयन इंजन का एक प्रोटोटाइप पहले से ही मौजूद है जिस पर बुनियादी तकनीकी और डिज़ाइन समाधानों का परीक्षण किया जा सकता है। लेकिन मानक उत्पाद अभी भी बनाने की जरूरत है। हमारे पास एक निर्धारित समय सीमा है - 2018 तक उत्पाद उड़ान परीक्षणों के लिए तैयार होना चाहिए, और 2015 तक मुख्य इंजन परीक्षण पूरा हो जाना चाहिए। अगला - समग्र रूप से संपूर्ण इकाई का जीवन परीक्षण और परीक्षण।“, पिछले साल एम.वी. के नाम पर अनुसंधान केंद्र के इलेक्ट्रोफिजिक्स विभाग के प्रमुख ने उल्लेख किया था। क्लेडीश, प्रोफेसर, एयरोफिजिक्स और अंतरिक्ष अनुसंधान संकाय, एमआईपीटी ओलेग गोर्शकोव.

इन विकासों से रूस को व्यावहारिक लाभ क्या है?यह लाभ उस 17 बिलियन रूबल से कहीं अधिक है जिसे राज्य 2018 तक 1 मेगावाट की क्षमता वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के साथ एक लॉन्च वाहन बनाने पर खर्च करने का इरादा रखता है। सबसे पहले, यह हमारे देश और सामान्य रूप से मानवता की क्षमताओं का एक नाटकीय विस्तार है। परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान लोगों को अन्य ग्रहों पर काम पूरा करने के वास्तविक अवसर प्रदान करता है। अब कई देशों के पास ऐसे जहाज़ हैं. अमेरिकियों को परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के साथ रूसी उपग्रहों के दो नमूने प्राप्त होने के बाद, 2003 में संयुक्त राज्य अमेरिका में भी इन्हें फिर से शुरू किया गया।

हालाँकि, इसके बावजूद, मानवयुक्त उड़ानों पर नासा के विशेष आयोग के एक सदस्य एडवर्ड क्रॉलीउदाहरण के लिए, उनका मानना ​​है कि मंगल ग्रह पर अंतरराष्ट्रीय उड़ान के लिए जहाज में रूसी परमाणु इंजन होना चाहिए। " परमाणु इंजनों के विकास में रूसी अनुभव की मांग है। मुझे लगता है कि रूस के पास रॉकेट इंजन के विकास और परमाणु प्रौद्योगिकी दोनों में काफी अनुभव है। उन्हें अंतरिक्ष परिस्थितियों में मानव अनुकूलन का भी व्यापक अनुभव है, क्योंकि रूसी अंतरिक्ष यात्रियों ने बहुत लंबी उड़ानें भरीं "," क्रॉली ने पिछले वसंत में मानवयुक्त अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए अमेरिकी योजनाओं पर मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में एक व्याख्यान के बाद संवाददाताओं से कहा।

दूसरे, ऐसे जहाज निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में गतिविधि को तेजी से बढ़ाना संभव बनाते हैं और चंद्रमा के उपनिवेशीकरण को शुरू करने का एक वास्तविक अवसर प्रदान करते हैं (पृथ्वी के उपग्रह पर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिए पहले से ही परियोजनाएं हैं)। " छोटे अंतरिक्ष यान के बजाय बड़े मानवयुक्त प्रणालियों के लिए परमाणु प्रणोदन प्रणालियों के उपयोग पर विचार किया जा रहा है, जो आयन इंजन या सौर पवन ऊर्जा का उपयोग करके अन्य प्रकार के प्रतिष्ठानों पर उड़ान भर सकते हैं। आयन इंजनों के साथ परमाणु प्रणोदन प्रणाली का उपयोग इंटरऑर्बिटल पुन: प्रयोज्य टग पर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, निम्न और उच्च कक्षाओं के बीच माल परिवहन करें, और क्षुद्रग्रहों के लिए उड़ान भरें। आप एक पुन: प्रयोज्य चंद्र टग बना सकते हैं या मंगल ग्रह पर एक अभियान भेज सकते हैं“, प्रोफेसर ओलेग गोर्शकोव कहते हैं। इस तरह के जहाज अंतरिक्ष अन्वेषण के अर्थशास्त्र को नाटकीय रूप से बदल रहे हैं। आरएससी एनर्जिया विशेषज्ञों की गणना के अनुसार, एक परमाणु-संचालित लॉन्च वाहन तरल रॉकेट इंजन की तुलना में पेलोड को चंद्र कक्षा में लॉन्च करने की लागत को आधे से भी कम कर देता है।

तीसरा, ये नई सामग्रियां और प्रौद्योगिकियां हैं जो इस परियोजना के कार्यान्वयन के दौरान बनाई जाएंगी और फिर अन्य उद्योगों - धातुकर्म, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, आदि में पेश की जाएंगी। यानी, यह उन सफल परियोजनाओं में से एक है जो वास्तव में रूसी और वैश्विक दोनों अर्थव्यवस्थाओं को आगे बढ़ा सकती है।