RD-0410
RD-0410 ( index GRAU - 11B91 , také známý jako "Irgit" a "IR-100") - první a jediný sovětský jaderný raketový motor . Byl vyvinut v designérské kanceláři Khimavtomatika ve Voroněži .
Reaktor prošel významnou sérií testů, ale nikdy nebyl testován po celou dobu provozu. Uzly mimo reaktor byly plně propracovány.
Historie vytvoření
- 1947 - začátek prací na projektu na návrh V. M. Ievleva za podpory I. V. Kurčatova , M. V. Keldyshe a S. P. Koroljova .
- 1953 - vládní nařízení o vývoji „ náporových řízených střel využívajících atomovou energii“
- 1955 - vytvoření skupiny na NII-1 MAP pro vývoj konceptu jaderných raketových motorů (NRE), v čele s V. M. Ievlevem (K. I. Artamonov, A. S. Koroteev a další), se specifickým impulsem 850-900 sekund ("A" ) a až 2000 s ("B").
- 1956 – vládní nařízení o „vytvoření balistické rakety dlouhého doletu s atomovým motorem“; generální konstruktér rakety - S.P. Korolev, motor - V.P. Glushko , reaktor - A.I. Leipunsky , organizace školení specialistů na MAI - odpovědný. inženýr N. N. Ponomarev-Stepnoy .
- 1958 - vládní nařízení o vytvoření jaderného raketového motoru , vědeckým vedením byli pověřeni M. V. Keldysh, I. V. Kurčatov a S. P. Korolev.
- 1958 - zahájení výstavby na zkušebním místě č. 2 Ministerstva obrany SSSR (jaderný zkušební areál v Semipalatinsku ) stojanu s reaktorem a horkou laboratoří.
- 1964 - Usnesení Ústředního výboru KSSS a Rady ministrů SSSR o výstavbě odpalovacího komplexu Bajkal na zkušebním místě Semipalatinsk - zkušební základna pro YARD ( 50 ° 10′13″ N 78 ° 22′ 36″ E ).
- 1966 - vytvoření YARD 11B91 ("A"); vědecké vedení - Keldysh Center (V. M. Ievlev) , výroba - KBHA (A. D. Konopatov), TVS YARD - PNITI (I. I. Fedik).
- 1968 - vývoj jaderného raketového motoru v plynné fázi (GFNR) RD-600; vědecké vedení - Keldysh Center , vývoj - NPO Energomash , V.P. Glushko , s tahem 6 MN a specifickým impulsem 2000 s. Projekt nedosáhl praktické realizace [1] .
- 1968 - vládní nařízení o vytvoření SFNR RD-600 a výstavbě zkušební základny Bajkal-2.
- 1970 - NPO Energomash, Keldysh Center - předběžný projekt vesmírné elektrárny s GFNR EU-610 o výkonu 3,3 GW
- 1972 - fyzické spuštění reaktoru IVG v komplexu Bajkal (N. N. Ponomarev-Stepnoy).
- 1977 - dokončení testování mimoreaktorových bloků na "studený" motor.
- 27. března 1978 - první energetický start prvního reaktoru YARD 11B91. Výkon: až 25 MW (asi 1/7 návrhu), teplota vodíku - až 1500 stupňů Celsia , doba provozu - 70 sekund.
- Červenec 1978 - druhý energetický start. Bylo dosaženo výkonu 33 MW.
- Srpen 1978 - třetí mocenský start. Bylo dosaženo výkonu 42 MW, teplota vodíku je 2630 K [2] .
- 80. léta - výkon dosáhl 63 MW, teplota vodíku - 2500K.
- 1988 - úplné zastavení prací na tématu YARD 11B91 / RD0410.
V NIIkhimmash bylo provedeno více než 250 testů na 30 „studených motorech“ (bez reaktoru). Byl proveden téměř kompletní vývoj motorových jednotek. Maximální pracovní doba na jednom motoru přesáhla 13000 s při daném zdroji 3600 s.
Na jaderném zkušebním místě Semipalatinsk byly provedeny komplexní zkoušky motorových jednotek v přírodních podmínkách v režimech 0,7-1,1 jmenovitého výkonu a také série požárních zkoušek plynového vodíkového reaktoru.
Základní parametry
- Tah v dutině: 3,59 tf (35,28 kN).
- Tepelný výkon reaktoru: 196 MW.
- Specifický tahový impuls ve vakuu: 910 kgf s/kg (8927 m/s).
- Počet inkluzí: 10.
- Zdroj práce: 1 hodina.
- Složky paliva: pracovní kapalina - kapalný vodík , pomocná látka - heptan .
- Hmotnost s radiační ochranou: 2000 kg.
- Rozměry reaktoru: výška - 800 mm, průměr - 550 mm.
- Rozměry motoru: výška - 3,5 m, průměr - 1,6 m (dle jiných zdrojů výška - 3,7 m, průměr - 1,2 m).
- Roky vývoje: 1965-1985 [3] .
Konstrukce
V RD-0410 byl použit heterogenní tepelný neutronový reaktor . U tohoto řešení je materiál moderátoru umístěn odděleně od palivových článků obsahujících uran (palivové tyče), což umožnilo získat vysoký měrný impuls tahu zvýšením teploty ohřevu pracovní tekutiny při optimální volbě složení složení paliva palivových tyčí na bázi žáruvzdorných karbidů.
Moderátorem byl hydrid zirkonia, reflektory neutronů byly vyrobeny z berylia a jaderným palivem byl materiál na bázi karbidů uranu a wolframu obohacený o izotop 235 asi z 90 %. Projekt zahrnoval 37 palivových souborů pokrytých tepelnou izolací oddělující je od moderátoru. Konstrukce předpokládala, že tok vodíku nejprve prošel reflektorem a moderátorem, přičemž jejich teplota byla udržována na pokojové teplotě, a poté vstoupil do aktivní zóny, kde ochladil palivové soubory a zahřál až na 3100 K. Na stojanu byly reflektor a moderátor chlazeny samostatným proudem vodíku.
Motor RD-0410 pracoval v uzavřeném okruhu. Vodík a heptan byly dodávány odstředivými čerpadly poháněnými axiálními turbínami. Rovnováha požadovaného výkonu čerpadel a disponibilního výkonu turbín turbočerpadlových bloků byla zajištěna při teplotě vodíku na vstupu do turbíny nepřekračující to, co umožňoval materiál moderátoru reaktoru. To umožnilo zajistit ohřev pracovní tekutiny pro turbínu v chladicích traktech reaktoru bez přídavných generátorových palivových souborů (FA). Agregát vodíkového turbočerpadla se skládal z třístupňového čerpadla a jednostupňové axiální turbíny. Rotor se skládal ze dvou částí: na jedné jsou umístěna oběžná kola prvního a druhého stupně čerpadla, na druhé oběžné kolo třetího stupně a oběžné kolo turbíny. Tato konstrukce rotoru umožnila zvýšit jeho tuhost. Jednotka používala vysoce výkonná plovoucí kroužková těsnění a elastická ložiska tlumiče.
Poznámky
- ↑ Koroteev A. S., Gafarov A. A., Smetannikov V. P. a kol. „Zkušenosti s tvorbou a hlavní směry vývoje a aplikace vesmírné jaderné energie v Rusku“. Bulletin pro atomovou energii. - 2003 - č. 9 - str. 53.
- ↑ Keldysh Center, 2003 , Terénní testy reaktorů schématu A, s. 202-203.
- ↑ KBHA .
Literatura
Odkazy
Viz také