În țara noastră, continuă dezvoltarea unui modul TEM de transport și energie cu o centrală nucleară de clasă megawatt (NPPU). Apariția unui astfel de model, adecvat pentru funcționare, va avea un impact serios asupra dezvoltării în continuare a astronauticii interne și mondiale. Între timp, TEM se află în etapa de proiectare, iar recent publicului i s-a arătat din nou un model al unui astfel de produs în forma sa actuală.
Expune MAKS-2019
În ultimii ani, au fost publicate în mod repetat diverse materiale pentru sistemele de propulsie TEM și nucleare. Printre altele, dezvoltatorii au arătat desene cu posibila apariție a unui astfel de eșantion. La sfârșitul lunii august, în cadrul salonului MAKS-2019, a avut loc prima demonstrație a noului aspect TEM, care reflectă punctele de vedere actuale asupra acestui proiect. Modelul a fost prezent în pavilionul Roscosmos de la standul Arsenal KB.
Versiunea actuală a designului TEM diferă semnificativ de versiunile demonstrate anterior, dar păstrează anumite caracteristici. În special, s-au păstrat dispozițiile generale privind asamblarea unităților și abordările de proiectare. În același timp, există o serie de diferențe caracteristice.
Cel mai mare element al modulului de panou este o fermă telescopică în patru secțiuni cu secțiune circulară, care stă la baza asamblării unităților. Capul său este echipat cu o fermă conică și un compartiment închis. Pe părțile laterale ale fermei sunt șase panouri de răcire. Secțiunea cozii TEM este realizată sub forma unui corp dreptunghiular închis. Capătul principal este fixat pe el în față, panourile solare sunt pe laterale. Coca găzduiește un nou tip de motor de rachetă și alte unități.
Nou și vechi
Anterior, în publicațiile pe tema TEM și a sistemelor de propulsie a energiei nucleare, au apărut imagini cu echipamente de un aspect diferit. Conform uneia dintre versiunile ulterioare ale proiectului, modulul de transport-energie ar trebui să se bazeze pe o structură glisantă longitudinală cu o secțiune transversală pătrată și o alungire mare, care facilitează lansarea produsului pe orbită. Un compartiment cu reactor este plasat în secțiunea sa de cap, un motor rachetă electric și alte sisteme plasate pe suporturi desfășurate în secțiunea coadă. S-a planificat amplasarea echipamentelor de răcire de-a lungul grinzii de susținere.
Aspectul din KB „Arsenal” are o serie de trăsături caracteristice și diferă de imaginile mai vechi. În primul rând, se distinge prin designul fermei principale și prin aspectul unităților. Noua versiune a TEM se caracterizează printr-o fermă portantă mai masivă cu un design diferit. De asemenea, a pierdut brațele cozii în formă de X, desfășurate în zbor și purtând unele dintre instrumente.
Designul aspectului permite schimbarea aspectului. Poate că acum corpul mare al cozii conține nu numai un motor rachetă electric, ci și un reactor nuclear cu sisteme însoțitoare. În acest caz, corpul capului mai mic poate fi utilizat pentru a găzdui sisteme de control sau alte echipamente.
Diferite diagrame au prezentat anterior diferite configurații ale sistemului de răcire. Același lucru este valabil și pentru noul aspect. De această dată, pentru a radia căldura în exces în spațiu, se propune utilizarea a șase panouri-emițătoare instalate de-a lungul grinzii sub forma a trei „plane” paralele. Anterior, au fost oferite și alte configurații mai cool, incl. agregate de o suprafață mai mare, care ocupă aproape întreaga lungime a barei de rulment.
În noiembrie anul trecut, studioul de televiziune Roskosmos a publicat un videoclip care arată posibila apariție a unui viitor TEM cu o centrală nucleară. Această versiune a modulului a fost serios diferită de cele prezentate anterior. În timp ce păstra arhitectura liniară bazată pe o fermă glisantă, un astfel de TEM trebuia să aibă unități de coadă realizate sub forma unui cilindru deschis. În această formă, centrala electrică, răcirea etc. ar fi trebuit efectuate.
Este ușor de văzut că aspectul actual al TEM diferă, de asemenea, de versiunea „anul trecut” a aspectului. În același timp, prin aspect și design, este mult mai aproape de versiunile anterioare ale proiectului.
Provocări tehnice
Proiectul TEM se distinge prin cea mai înaltă complexitate tehnică și pentru implementarea cu succes a acestuia este necesar să se rezolve o mulțime de probleme speciale. Pentru a crea un astfel de modul, sunt necesare noi modele de componente și ansambluri, noi tehnologii și materiale cu caracteristici speciale. Nevoia de a rezolva toate aceste probleme a dus la faptul că dezvoltarea centralei nucleare și a TEM este realizată de o serie de întreprinderi din Roscosmos și Rosatom.
În momente diferite, materialele publicate conțineau versiuni diferite ale TEM, iar motivul pentru aceasta poate fi considerat tocmai complexitatea generală a proiectului. Succesul în găsirea soluțiilor la anumite probleme a dus la modificări corespunzătoare în aspectul general al modulului. În consecință, cea mai recentă structură a TEM de la KB „Arsenal” prezintă punctele de vedere actuale asupra proiectului.
Conform datelor cunoscute, s-a ales ca bază pentru centrala nucleară un reactor nuclear răcit cu gaz cu neutroni rapizi. Un amestec de heliu-xenon va fi utilizat în primul circuit al sistemului de răcire. Combustibilul cu un grad sporit de îmbogățire va fi plasat în miez. Temperatura miezului va atinge 1500 ° K. Este planificat să se asigure cea mai mare resursă de proiectare, permițând TEM să funcționeze timp de 10-12 ani.
Centrale nucleare de acest gen și cu astfel de caracteristici nu au fost încă create și exploatate. Pentru construirea unei astfel de structuri, sunt necesare materiale cu rezistență ridicată la solicitări termice și mecanice. De asemenea, este necesar să se elaboreze proiectul în sine, astfel încât, cu puterea necesară, să aibă dimensiuni și greutate acceptabile.
Există dificultăți în domeniul sistemelor de răcire. Centrala nucleară dintr-o clasă de megawați trebuie să disipeze în spațiu volume comparabile de energie termică. Radiatoarele moderne pentru tehnologia spațială nu se pot lăuda încă cu astfel de caracteristici. Deci, sistemul de răcire ISS cade în spațiu aprox. 70 kW de energie termică este de câteva ori mai mică decât cea necesară centralei nucleare și TEM.
Se elaborează diferite variante de răcitoare pentru TEM, care se reflectă în figuri și în timpul asamblării modelelor. Aparent, un set de radiatoare plate pe aspectul de la Arsenal este considerat în prezent cel mai profitabil design cu caracteristici optime. Cu toate acestea, este foarte posibil ca acest sistem să nu fie versiunea finală.
În ciuda tuturor dificultăților, s-au obținut succese vizibile în cadrul proiectului TEM. Așadar, în urmă cu câțiva ani, au început testele pe motorul rachetă electrică ID-500, creat special pentru viitoarea centrală nucleară. În 2017, un astfel de produs a funcționat la stand timp de 300 de ore, arătând o putere de 35 kW.
Asamblarea și testarea componentelor individuale ale centralei nucleare și ale TEM se efectuează în mod regulat. De exemplu, un prototip de sistem de răcire prin picurare a fost testat anul trecut. Alte componente ale reactorului, sistemelor auxiliare și modulului de transport și putere în ansamblu sunt testate.
Transportul viitorului îndepărtat
Scopul proiectelor actuale de centrală nucleară și TEM este de a crea un complex promițător capabil să rezolve noi probleme în spațiul cosmic. Modulul de transport și putere cu un reactor și un motor rachetă electrică va avea avantaje importante față de sistemele rachete de modele tradiționale și va face posibilă organizarea cu succes a unor noi misiuni.
Sfera principală a aplicației TEM este considerată a fi zborurile către alte corpuri cerești. NPP arată cea mai mare eficiență a combustibilului și are un impuls specific unic, care simplifică zborurile către Lună sau Marte. De asemenea, devine posibilă creșterea sarcinii utile în comparație cu sistemele rachete și spațiale actuale. O caracteristică importantă a TEM este capacitatea de a furniza energie sarcinii folosind mijloacele standard ale modulului.
Cu toate acestea, obținerea unor astfel de rezultate este posibilă doar în viitorul îndepărtat. Conform planurilor actuale, testele de zbor ale TEM în configurație completă vor începe nu mai devreme de sfârșitul anilor '20. Începerea funcționării și implicarea modulului în munca reală sunt posibile doar la începutul anilor treizeci.
Lucrările TEM vor continua încă câțiva ani, iar în acest timp proiectul poate suferi modificări semnificative. În acest sens, se poate presupune că aspectul modulului pentru MAKS-2019 va înceta în curând să reflecte aspectul real al produsului creat. Cu toate acestea, o schimbare a punctelor de vedere asupra structurii și elementelor sale va duce la apariția de noi materiale demonstrative - deja la următoarele expoziții.
