Ydinasemamoottori - rakettimoottori, jonka periaate perustuu ydinreaktioon tai radioaktiiviseen hajoamiseen, kun taas vapautuu energiaa, joka lämmittää työnestettä, joka voi olla reaktiotuotteita tai jotain muuta ainetta, kuten vety.
Katsotaanpa toimintavaihtoehtoja ja periaatteita …
Edellä kuvattua toimintaperiaatetta käyttäviä rakettimoottoreita on useita tyyppejä: ydin, radioisotooppi, lämpöydin. Ydinrakettimoottoreita käyttämällä erityiset impulssiarvot voidaan saada huomattavasti korkeammiksi kuin ne, jotka voidaan saada kemiallisista rakettimoottoreista. Ominaisimpulssin korkea arvo selitetään työnesteen ulosvirtauksen suurella nopeudella - noin 8-50 km / s. Ydinmoottorin työntövoima on verrattavissa kemiallisten moottorien voimaan, mikä mahdollistaa tulevaisuudessa kaikkien kemikaalimoottoreiden korvaamisen ydinmoottoreilla.
Tärkein este täydelliselle korvaamiselle on ydinrakettimoottorien aiheuttama ympäristön radioaktiivinen saastuminen.
Mainosvideo:
Ne on jaettu kahteen tyyppiin - kiinteä ja kaasufaasi. Ensimmäisen tyyppisissä moottoreissa fissioaineet sijoitetaan sauvakokoonpanoihin, joilla on kehittynyt pinta. Tämä antaa sinun lämmittää tehokkaasti kaasumaista työnestettä, yleensä vety toimii työnestenä. Poistumisnopeutta rajoittaa käyttönesteen maksimilämpötila, joka puolestaan riippuu suoraan rakenneosien suurimmasta sallitusta lämpötilasta, ja se ei ylitä 3000 K. Kaasufaasisissa ydinmoottorien halkeamiskelpoiset aineet ovat kaasumaisessa tilassa. Sen säilyminen työalueella tapahtuu sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta. Tämän tyyppisillä ydinasemamoottoreilla rakenneosat eivät ole pelote, joten käyttönesteen nopeus voi olla yli 30 km / s. Niitä voidaan käyttää ensimmäisen vaiheen moottoreina, halkeamiskelpoisten materiaalien vuotoista riippumatta.
70-luvulla. XX luvulla Yhdysvalloissa ja Neuvostoliitossa testattiin aktiivisesti ydinrakettimoottoreita, joissa oli kiinteän faasin fissioaineita. Yhdysvalloissa kehitettiin ohjelma kokeellisen ydinrakettimoottorin luomiseksi NERVA-ohjelman puitteissa.
Amerikkalaiset kehittivät nestemäisen vetyjäähdytteisen grafiittireaktorin, joka lämmitettiin, höyrytettiin ja työnnettiin raketisuuttimen läpi. Grafiitin valinta määräsi sen lämpötilankestävyys. Tämän projektin mukaan tuloksena olevan moottorin ominaisimpulssin oli oltava kaksi kertaa vastaava indikaattori, joka on tyypillinen kemiallisille moottoreille, työntövoiman ollessa 1100 kN. Nerva-reaktorin piti toimia osana Saturn V: n laukaisuajoneuvon kolmatta vaihetta, mutta koska kuunohjelma suljettiin ja koska tämän luokan rakettimoottoreille ei tehty muita tehtäviä, reaktoria ei koskaan testattu käytännössä.
Kaasufaasista rakettimoottoria kehitetään parhaillaan. Kaasufaasisessa ydinmoottorissa on tarkoitus käyttää plutoniumia, jonka hitaasti liikkuvaa kaasuvirtaa ympäröi nopeampi jäähdyttävän vedyn virtaus. Kiertoradalla olevilla avaruusasemilla MIR ja ISS tehtiin kokeita, jotka voivat antaa impulssin kaasufaasimoottoreiden edelleen kehittämiselle.
Nykyään voidaan sanoa, että Venäjä on hiukan "jäädyttänyt" tutkimuksensa ydinvoimajärjestelmien alalla. Venäläisten tutkijoiden työ keskittyy enemmän ydinvoimalaitosten perusyksiköiden ja kokoonpanojen kehittämiseen ja parantamiseen sekä niiden yhdistämiseen. Tämän alan lisätutkimuksen ensisijainen suunta on ydinvoiman käyttövoimayksiköiden luominen, jotka pystyvät toimimaan kahdessa tilassa. Ensimmäinen on ydinasemoottorin tila ja toinen tila, jolla asennetaan sähköä avaruusalukseen asennettujen laitteiden virran tuottamiseksi.