Ülkemizde, megawatt sınıfında (NPPU) bir nükleer santral ile bir ulaşım ve güç modülü TEM'in geliştirilmesi devam ediyor. Operasyona uygun böyle bir modelin ortaya çıkması, yerli ve dünya astronotiğinin daha da geliştirilmesi üzerinde ciddi bir etkiye sahip olacaktır. Bu arada TEM, tasarım çalışmaları aşamasında ve son zamanlarda kamuoyuna yine böyle bir ürünün mevcut haliyle bir modeli gösterildi.
Sergi MAKS-2019
Son yıllarda, TEM ve bunun için nükleer güç tahrik sistemleri hakkında çeşitli materyaller defalarca yayınlandı. Geliştiriciler, diğer şeylerin yanı sıra, böyle bir örneğin olası görünümüyle çizimler gösterdi. Ağustos ayının sonunda, MAKS-2019 salonu çerçevesinde, bu projeyle ilgili güncel görüşleri yansıtan yeni TEM düzeninin ilk gösterimi gerçekleşti. Model, Arsenal KB standındaki Roscosmos pavyonunda yer aldı.
TEM tasarımının mevcut versiyonu, daha önce gösterilen versiyonlardan önemli ölçüde farklıdır, ancak belirli özellikleri korur. Özellikle ünitelerin birleştirilmesine ilişkin genel hükümler ve tasarım yaklaşımları korunmuştur. Aynı zamanda, bir takım karakteristik farklılıklar vardır.
Breadboard modülünün en büyük elemanı, ünitelerin montajı için temel oluşturan dairesel kesitli teleskopik dört bölümlü bir kafestir. Kafası konik bir kafes ve kapalı bir bölme ile donatılmıştır. Kafesin yanlarında altı soğutma paneli bulunur. TEM'in kuyruk kısmı kapalı dikdörtgen gövde şeklinde yapılmıştır. Ana kafes kiriş önüne sabitlenir, yanlarda güneş panelleri bulunur. Gövde, yeni bir tür roket motoru ve diğer birimleri barındırıyor.
Yeni ve eski
Daha önce, TEM ve nükleer güç tahrik sistemleri konusundaki yayınlarda, farklı bir görünüme sahip donanıma sahip görüntüler ortaya çıktı. Projenin sonraki versiyonlarından birine göre, taşıma-enerji modülü, kare kesitli ve ürünün yörüngeye fırlatılmasını kolaylaştıran büyük bir uzama ile uzunlamasına kayar bir kafese dayanmalıdır. Baş kısmında reaktörlü bir kompartıman, kuyruk kısmında ise bir elektrikli roket motoru ve diğer sistemleri açılabilir desteklere yerleştirilmiştir. Soğutma ekipmanının destekleyici kafes boyunca yerleştirilmesi planlandı.
KB "Arsenal" düzeninin bir dizi karakteristik özelliği vardır ve eski görüntülerden farklıdır. Her şeyden önce, ana kirişin tasarımı ve birimlerin yerleşimi ile ayırt edilir. TEM'in yeni versiyonu, farklı bir tasarıma sahip daha büyük bir yük taşıyıcı kafes ile karakterizedir. Ayrıca uçuş sırasında konuşlandırılan ve bazı aletleri taşıyan X şeklindeki kuyruk bomlarını da kaybetti.
Düzenin tasarımı, düzende bir değişikliğe izin verir. Belki şimdi büyük kuyruk gövdesi sadece bir elektrikli roket motoru değil, aynı zamanda eşlik eden sistemlere sahip bir nükleer reaktör de içeriyor. Bu durumda, daha küçük kafa gövdesi, kontrol sistemlerini veya diğer ekipmanı barındırmak için kullanılabilir.
Farklı diyagramlar daha önce farklı soğutma sistemi konfigürasyonlarını içeriyordu. Aynısı yeni düzen için de geçerlidir. Bu sefer, fazla ısıyı uzaya yaymak için, kafes boyunca üç paralel "düzlem" şeklinde monte edilmiş altı panel-yayıcı kullanılması önerilmektedir. Daha önce, dahil olmak üzere diğer soğutucu konfigürasyonları teklif edildi. yatak kirişinin neredeyse tüm uzunluğunu kaplayan daha geniş bir alanın agregaları.
Geçen yıl Kasım ayında, Roskosmos televizyon stüdyosu, nükleer santralli gelecekteki bir TEM'in olası görünümünü gösteren bir video yayınladı. Modülün bu versiyonu, daha önce gösterilenlerden ciddi şekilde farklıydı. Kayar bir kafes kirişe dayalı doğrusal mimariyi korurken, böyle bir TEM'in açık silindir şeklinde yapılmış kuyruk birimlerine sahip olması gerekiyordu. Bu formda santral, soğutma vb. işlemleri yapılmış olmalıdır.
TEM'in mevcut düzeninin, görünümün "geçen yıl" versiyonundan da farklı olduğunu görmek kolaydır. Aynı zamanda, görünüm ve tasarım olarak, projenin önceki sürümlerine çok daha yakındır.
Teknik zorluklar
TEM projesi, en yüksek teknik karmaşıklık ile ayırt edilir ve başarılı bir şekilde uygulanması için birçok özel sorunun çözülmesi gerekir. Böyle bir modül oluşturmak için yeni bileşen ve montaj tasarımları, yeni teknolojiler ve özel özelliklere sahip malzemeler gereklidir. Tüm bu sorunları çözme ihtiyacı, nükleer santral ve TEM'in geliştirilmesinin Roscosmos ve Rosatom'dan bir dizi işletme tarafından gerçekleştirilmesine neden oldu.
Farklı zamanlarda, yayınlanan materyaller TEM'in farklı versiyonlarını içeriyordu ve bunun nedeni tam olarak projenin genel karmaşıklığı olarak düşünülebilir. Belirli sorunlara çözüm bulmadaki başarı, modülün genel görünümünde ilgili değişikliklere yol açtı. Buna göre, KB "Arsenal" den TEM'in en son düzeni, projeyle ilgili mevcut görüşleri gösteriyor.
Bilinen verilere göre, nükleer santral için temel olarak gaz soğutmalı hızlı nötron nükleer reaktörü seçildi. Soğutma sisteminin ilk devresinde helyum-ksenon karışımı kullanılacaktır. Artan zenginleştirme derecesine sahip yakıt çekirdeğe yerleştirilecektir. Çekirdek sıcaklığı 1500 ° K'ye ulaşacak. TEM'in 10-12 yıl boyunca çalışmasına izin vererek en yüksek tasarım kaynağının sağlanması planlanmaktadır.
Bu tür ve bu özelliklere sahip nükleer santraller henüz oluşturulmamış ve işletilmemiştir. Böyle bir yapının inşası için termal ve mekanik strese karşı yüksek dirençli malzemeler gereklidir. Ayrıca, gerekli güçle kabul edilebilir boyutlara ve ağırlığa sahip olması için tasarımın kendisinin de çalışması gerekir.
Soğutma sistemleri alanında zorluklar vardır. Bir megawatt sınıfındaki nükleer santral, karşılaştırılabilir hacimlerde termal enerjiyi uzaya yaymalıdır. Uzay teknolojisi için modern radyatörler henüz bu tür özelliklerle övünemez. Böylece, ISS soğutma sistemi yaklaşık olarak uzaya düşer. 70 kW termal enerji, nükleer santral ve TEM için gerekenden birkaç kat daha azdır.
Rakamlara ve modellerin montajına yansıyan TEM için farklı soğutucu çeşitleri üzerinde çalışılmaktadır. Görünüşe göre, Arsenal'den gelen bir dizi düz radyatör, şu anda optimal özelliklere sahip en karlı tasarım olarak kabul ediliyor. Ancak bu sistemin son sürüm olmama ihtimali oldukça yüksek.
TEM projesinde tüm zorluklara rağmen gözle görülür başarılar elde edildi. Böylece, birkaç yıl önce, özellikle gelecekteki nükleer santral için oluşturulan ID-500 elektrikli roket motorunda testler başladı. 2017 yılında, böyle bir ürün stantta 300 saat çalıştı ve 35 kW güç gösterdi.
Nükleer santralin ve TEM'in münferit bileşenlerinin montajı ve testi düzenli olarak gerçekleştirilir. Örneğin, geçen yıl bir prototip damla soğutma sistemi test edildi. Reaktörün diğer bileşenleri, yardımcı sistemler ve bir bütün olarak taşıma ve güç modülü test ediliyor.
Uzak geleceğin taşımacılığı
Mevcut nükleer santral ve TEM projelerinin amacı, uzayda yeni sorunları çözebilecek umut verici bir kompleks oluşturmaktır. Reaktörlü ve elektrikli roket motorlu taşıma ve güç modülü, geleneksel tasarımlı roket sistemlerine göre önemli avantajlara sahip olacak ve yeni görevlerin başarılı bir şekilde organize edilmesini mümkün kılacaktır.
TEM uygulamasının ana alanı, diğer gök cisimlerine uçuşlar olarak kabul edilir. NPP, en yüksek yakıt verimliliğini gösterir ve Ay'a veya Mars'a uçuşları kolaylaştıran benzersiz bir özel dürtüye sahiptir. Mevcut roket ve uzay sistemlerine kıyasla faydalı yükü artırmak da mümkün hale geliyor. TEM'in önemli bir özelliği, modülün standart araçlarını kullanarak yüke güç sağlama yeteneğidir.
Ancak, bu tür sonuçların elde edilmesi yalnızca uzak gelecekte mümkündür. Mevcut planlara göre, TEM'in tam konfigürasyondaki uçuş testleri yirmili yılların sonundan daha erken başlamayacaktır. Modülün çalışmaya başlaması ve gerçek çalışmaya dahil edilmesi ancak otuzlu yaşların başında mümkündür.
TEM çalışmaları birkaç yıl daha devam edecek ve bu süre zarfında projede önemli değişiklikler olabilir. Bu bağlamda, MAKS-2019 modülünün düzeninin yakında oluşturulan ürünün gerçek görünümünü yansıtmayı bırakacağı varsayılabilir. Bununla birlikte, yapı ve unsurları hakkındaki görüşlerdeki bir değişiklik, bir sonraki sergilerde - yeni gösteri malzemelerinin ortaya çıkmasına yol açacaktır.
