Освоение Луны: ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ. Часть I

Ваш ребенок просто обожает космос и все, что с ним связано, поэтому вы планируете подарить ему развивающую игрушку, которая позволит ему колонизировать Луну, не выходя из дома? Тогда вам определенно точно пригодится детский мир промокод. С ним вы сможете купить такую игрушку гораздо дешевле!


021415 1211 4 Освоение Луны:  ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ. Часть I

Работы в области атомной энергетики для применения в космическом пространстве были начаты почти одновременно в СССР и США в конце 1950-х — начале 1960-х г. еще на начальном этапе исследования и освоения космического пространства. В СССР разработка космических ЯЭУ была обусловлена необходимостью обеспечить КА систем разведки с радиолокационными станциями на борту достаточно мощным (несколько киловатт) источником электроэнергии. Энергоемкость и компактность реакторных источников энергии выгодно отличали их от распространенных тогда солнечных батарей. Такие преимущества, как лучшие массогабаритные характеристики, отсутствие зависимости генерируемой мощности от положения КА относительно Солнца и принципиальная возможность работы на форсированных режимах сыграли определяющую роль при выборе ЯЭУ в качестве источника электроэнергии разрабатываемых радиолокационных КА морской разведки.

 

На начальной стадии разработки космических ЯЭУ рассматривались различные схемы преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую: динамические (паро- и газотурбинные) и безмашинные (термоэлектрические и термоэмиссионные). К разрабатываемым ЯЭУ предъявлялись жесткие требования по массе и габаритам, надежности, ядерной и радиационной безопасности и т.п. В результате предпочтение было отдано ЯЭУ с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием тепловой энергии в электрическую, работы по которым с начала 1960-х г. велись практически параллельно.

 

Первой была создана космическая ЯЭУ «Бук» с термоэлектрическим генератором электрической мощностью 3 кВт. В соответствии с Постановлением Правительства полномасштабные работы по такой ЯЭУ для конкретного К А были начаты в 1962 г.

 

021415 1211 5 Освоение Луны:  ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ. Часть I

ЯЭУ «Бук» была создана НПО «Красная Звезда», в которое вошли ряд предприятий атомной и авиационной промышленности. ЯЭУ «Бук» представляла собой двухконтурную установку с реактором на быстрых нейтронах. В качестве теплоносителя первого и второго контуров использовалась эвтектика натрий-калий, в качестве конструкционного материала — нержавеющая стать. Термоэлектрический генератор был двухкаскадным на основе средне- и высокотемпературных (кремний-германий) термоэлектрических материалов. Холодильник-излучатель — трубчато-ребристого типа, перекачка жидкометаллического теплоносителя обеих контуров осуществлялась кондукционными электромагнитными насосами.

 

КА «УС-А» с ЯЭУ «Бук» с 1970 г. запускались с площадки 95 космодрома Байконур PH «Циклон» на орбиты, близкие к круговым, с наклонением 65° и высотой 250-370 км. По завершению активного функционирования радиационно-опасные части ЯЭУ выводились на орбиту «высвечивания» высотой более 800 км. С 1975 г. ЯЭУ «Бук» была принята в эксплуатацию (на вооружение). Всего с 1970 по 1988 г. за период испытаний и эксплуатации было запущено 32 КА с ЯЭУ «Бук» (рис. ниже).

 

021415 1211 6 Освоение Луны:  ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ. Часть I

Космический аппарат УС-А с ЯЭУ «Бук»

 

 

Запуски низкоорбитальных КА серии «УС» системы радиолокационной морской космической разведки и целеуказания с ЯЭУ «Бук» решили чрезвычайно важную в то время стратегическую задачу — обеспечили контроль за авианесущими соединениями США и НАТО в акватории мирового океана.

 

021415 1211 7 Освоение Луны:  ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ. Часть I

Макет ЯЭУ «Топаз»

 

Одновременно в качестве дублирующей ЯЭУ «Бук» выполнялась разработка термоэмиссионной ЯЭУ «Топаз», но с более высоким уровнем мощности (5-6 кВт). Термоэмиссионный преобразователь (ТЭП) является аналогом радиолампы — вакуумного диода, работающего однако не в режиме усиления мощности, а в режиме ее генерации. Принцип действия ТЭП и возможные схемы его конструкционной реализации представляют исключительно благоприятные возможности для энергетического сопряжения с реактором, в том числе с расположением преобразователя непосредственно в активной зоне реактора. Совокупность ядерного реактора и встроенного в активную зону ТЭП называют термоэмиссионным реактором-преобразователем (ТРП). Объединение в одном агрегате — ТРП — источника тепла и его преобразования в электроэнергию позволяет с минимальными потерями температурного потенциала реализовать высокую температуру термодинамического цикла преобразования энергии. В тоже время зона высокой температуры ограничена элементарной ячейкой ТРП — механически не нагруженным электрогенерирующим элементом, оболочка которого изготовлена из вольфрама, а все нагруженные элементы работают при нижней температуре термодинамического цикла. Это существенно облегчает создание всех компонентов ЯЭУ, а свойственная циклу термоэмиссионного преобразования достаточно высокая нижняя температура цикла в условиях космического пространства, где интенсивность отвода тепла пропорциональна температуре в четвертой степени, позволяет свести к минимуму габаритные размеры системы охлаждения и создать компактную ЯЭУ, габариты которой примерно на порядок меньше размеров ЯЭУ с любыми типами преобразователей, расположенных вне активной зоны реактора.


Найти на unnatural: Освоение Луны ЯЭУ как источник электроэнергии для питания ЭРДУ Часть
Автор: admin | 14 Февраль 2015 | 110 просмотров

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100