Обсуждение космических программ

Цитата: Shinsaku-To от 20.10.2010 00:22:03
Такой ламерский вопрос: проектируемый сейчас центром им. Келдыша аппарат с плазменным движком на ядрёной тяге — он исключительно для работы в космосе? Или технология уже до того на лыжах дошла, что он с планеты взлетать сам сможет?

He сможет

Цитата: Dobryak от 27.10.2010 20:48:48
He сможет

А, вроде, было в 70-х соглашение, о запрете вывода ядерных реакторов в космос? Тогда и тематику серьезно свернули. Бриз - не в счет. Да и термоэлектрические на плутонии и стронции - то же.

Цитата: Дозик от 01.11.2010 12:12:26
А, вроде, было в 70-х соглашение, о запрете вывода ядерных реакторов в космос? Тогда и тематику серьезно свернули. Бриз - не в счет. Да и термоэлектрические на плутонии и стронции - то же.

Ой да окститесь, тут на земле ДСВ похерен, СНВ-3 подписать подписали а рацитифировать ХЗ будут ли...
Так чта на это соглашение забили буй)) скорее всего...

2 ноября 2000 года на МКС был доставлен первый экипаж.
Уильям Шэперд (William Shepherd) — командир станции.
Юрий Гидзенко — командир корабля доставки «Союз ТМ-31».
Сергей Крикалёв — бортинженер.

10 лет уже, во время летит.

Цитата: Дозик от 01.11.2010 12:12:26
А, вроде, было в 70-х соглашение, о запрете вывода ядерных реакторов в космос? Тогда и тематику серьезно свернули. Бриз - не в счет. Да и термоэлектрические на плутонии и стронции - то же.

Договор от 5 августа 1963 г. "Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой"

Цитата
1. Каждый   из   Участников   настоящего   Договора   обязуется
запретить, предотвращать и не производить любые испытательные взрывы
ядерного  оружия  и  любые  другие  ядерные  взрывы  в  любом месте,
находящемся под его юрисдикцией или контролем:
    а) в   атмосфере;   за   ее   пределами,   включая  космическое
пространство;  под водой,  включая территориальные воды  и  открытое
море; и
    б) в любой другой среде,  если такой взрыв  вызывает  выпадение
радиоактивных    осадков   за   пределами   территориальных   границ
государства, под юрисдикцией или контролем которого проводится такой
взрыв.  При этом имеется в виду,  что положения настоящего подпункта
не должны наносить ущерба заключению договора, ведущего к запрещению
навечно всех испытательных ядерных взрывов, включая все такие взрывы
под землей,  к заключению которого  Участники,  как  они  заявили  в
преамбуле к настоящему Договору, будут стремиться.

Никаких других запретов вроде не было. А если что и было то СССР в них наверняка не участвовала, потому что просторы вселенной бороздили стаи наших "Космосов" с ректорами на борту.

некоторые даже прилетали к друзьям

Цитата 18 сентября 1977 г. на околоземную орбиту был выведен ИСЗ “Космос-954” (10361 / 1977 090А) с БЭС № 58 на борту. Его полет проходил штатно до конца октября, когда ИСЗ потерял ориентацию и вышел из под контроля наземных служб. Посланная на борт КА команда на увод спутника на “орбиту захоронения” не прошла и началось его неконтролируемое снижение. Ситуация усугубилась в начале января 1978 г., когда произошла разгерметизация аппарата. Это ускорило его снижение и привело к тому, что 24 января он вошел в плотные слои земной атмосферы и разрушился. Несгоревшие обломки упали на северо-западе Канады в районе Большого Невольничьего озера, вызвав радиоактивное заражение территории площадью около 100 тысяч квадратных километров. Был грандиозный международный скандал, заставивший Советский Союз на время отказаться от запусков спутников с бортовой ЯЭУ. Кстати, именно во время этого инцидента наше правительство впервые официально признало факт запусков КА с “небольшими ядерными реакторами на борту”.

Там дальше и табличка с данными, на каких "Космосах" реакторы были.

Если вернуться в наши дни, то проектируемый центром им. Келдыша "транспортно-энергетический модуль на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса" будет действительно выводится обычной ракетой, а работать будет в космосе. Задача достаточно сложная, ибо это не БелКА какая-нибуть, упадет - скандал будет, а то и радиоактивное загрязнение. Т.е. прежде чем запустить, придется доказать, что в случае возникновения нештатной ситуации на любом участке работы ракеты-носителя гарантируется либо довыведение модуля на орбиту, либо приведение его в заданный район падения.

Цитата: Кактус от 02.11.2010 11:35:52
Никаких других запретов вроде не было. А если что и было то СССР в них наверняка не участвовала, потому что просторы вселенной бороздили стаи наших "Космосов" с ректорами на борту.

Не. Я про начало 70-х. Просто до этого было много симпозиумов и статей по обсуждению космических реакторов: я сужу по радиационной тематике. в 70-х - как отрезало. А насчет "Космосов" - вы не путаете, собственно ядерный  реактор и термоэлектрические установки типа РИТЭГов? На плутонии или стронции?

Может эмоций и поболее, чем сухой информации, но от живого участника:

Атомный самолёт по-обнински: из воспоминаний первого гендиректора ОНПП Технология

Как создавался первый в СССР самолёт с атомным двигателем, и почему от этой идеи пришлось отказаться? Каким был в общении советский "атомный Левша", конструктор от Бога Владимир Малых? Кто первым зажёг лампочку от прямого преобразователя?

Ответы на эти и многие другие вопросы вдумчивый читатель может найти в "Автобиографической повести генерального директора", написанной первым генеральным директором ОНПП "Технология", лауреатом Ленинской премии, академиком Александром Гаврииловичем РОМАШИНЫМ, главы из которой мы сегодня представляем.

Весной 1957 года на преддипломную практику нашу группу из восьми студентов, теплофизиков 5-ого курса МЭИ, направили в лабораторию "В", тогда это был п/я В-276, а затем ФЭИ. Перед этим прошли жёсткий отбор по режиму с вызовом на собеседование в дом №26 без вывески в Старомонетном переулке Москвы. Там размещалась кадровая служба Министерства среднего машиностроения - будущее министерство атомной промышленности.

Обнинска тогда ещё не было. Был полустанок для пригородных поездов "Обнинское". Сошли с пригородного поезда. Налево станция, а справа ряды деревянных бараков. Пошли в их сторону. Прошли через лес (ныне парк культуры на улице Ленина) и подошли к зоне с часовым и шлагбаумом. Зона начиналась сразу перед школой им. Шацкого.


Небольшая неточность в тексте. Обнинск получил статус города в 1956 году. - AtomInfo.Ru.

Поселили нас в пионерском лагере. Из посуды были только большие металлические чайники. В чайниках иногда варили грибы. Было много белых грибов в роще возле пионерского лагеря. В одной комнате мы все 8 человек и жили.

После практики мы все были оставлены в ФЭИ на выполнение дипломных проектов. Распределили нас по разным отделам, хотя большинство направили в отдел Субботина Валерия Ивановича, будущего академика АН СССР, занимавшегося теорией и экспериментальными исследованиями теплообмена в ядерных реакторах. Меня почему-то направили в технологический отдел Малыха Владимира Александровича, который разрабатывал и изготавливал тепловыделяющие элементы для реакторов, в том числе и для реактора первой в мире атомной станции.

К этому времени Малых В.А. уже был легендарной личностью. За решение сложнейшей конструктивно-технологической проблемы, за создание ТВЭЛа первой в мире атомной электростанции ему была присвоена Ленинская премия, присвоено звание Героя Социалистического Труда, а при защите кандидатской диссертации сразу же учёный совет проголосовал и за присуждение степени доктора технических наук. (см. Примечание *)

В общении Малых В.А. был человеком взрывчатым, но в целом демократичным и справедливым.

Он пригласил меня, коротко поинтересовался кто я, что я и направил в группу Золотова Николая Фёдоровича, на стенд ресурсных испытаний ТВЭЛов, прототипов ТВЭЛов первой АЭС. Стенд представлял собой тепловой контур с бессальниковым электромагнитным насосом, как и на первой АЭС. Водопаровой цикл полностью соответствовал таковому на АЭС.

Стенд работал круглосуточно и я наравне с другими сотрудниками дежурил по сменам и был, соответственно, принят на работу (временно).

Постановка ТВЭЛов на ресурсные испытания оказалась оправданной, так как ТВЭЛы имели сравнительно ограниченный срок службы, и имело место разрушение (взрыв) прототипа ТВЭЛа на стенде, кстати, во время дежурства нашей смены. Наши испытания в какой-то мере предопределили предельно допустимый ресурс работы ТВЭЛов при эксплуатации первой в мире АЭС.

Насколько небрежно смотрели тогда (1957 г.) на технику безопасности, можно судить потому, что наш стенд находился на первом этаже главного корпуса ФЭИ, прямо под кабинетом директора института Красина Андрея Капитоновича. Хотя в испытывавшихся ТВЭЛах был реальный уран.

Когда ТВЭЛ разрушился, имел место выброс сплава урана в атмосферу. Услышав хлопок-взрыв, Красин поинтересовался, что произошло. Узнав, успокоился, и этим всё закончилось.

Когда пришло время оформлять дипломную работу, меня освободили от дежурства на стенде и выделили рабочий стол на антресолях, в помещении, где заполняли ТВЭЛы расплавом, содержащим уран (лаборатория Стрельцова Евгения Ивановича). Темой моей дипломной работы была разработка и теплофизический расчёт стенда для ресурсных испытаний ТВЭЛов, аналога уже работавшего тогда стенда, но более современного.

Диплом я защищал на госкомиссии, которую тогда возглавлял заместитель директора ФЭИ Глазанов Владимир Николаевич, матёрый, закоренелый электродинамик.

При докладе я допустил "вольности", ввёл понятие "последовательно-параллельное соединение" в электрической цепи нагревателей. Защита прошла успешно, но получил за защиту 4 балла.

Правда это ни в коей мере не повлияло на мою перспективу, поскольку решено было меня оставить в ФЭИ, тогда как больше половины из нашей группы дипломников направили на работу в Мелекесс (ныне Димитровград).

Диплом я защитил в феврале, а в марте 1958 года уже был принят на работу в качестве старшего лаборанта. Почему-то в ФЭИ преимущественно на эту должность зачисляли молодых специалистов.

Направили меня в лаб.36, которую возглавлял Работнов Семён Николаевич, кандидат физико-математических наук с университетским образованием. Человек порядочный, интеллигентный, добрый и мягкий по характеру. В эту же лабораторию входил и стенд Золотова, где я делал дипломный проект.

Я должен был работать в корпусе 3С, который находился внизу за главным корпусом возле реки. Строился он изначально как испытательный корпус, поэтому там были предусмотрены соответствующие боксы, разделённые друг от друга, в которых располагались разные стенды для испытания на термостойкость, ресурсные испытания и т.д.

Меня направили на газодинамический стенд. Предназначался он для следующей проблемы. Американцы в своё время и Советский Союз вслед за ними решили заняться фантастическим проектом - делать прямоточный авиационный двигатель на атомной энергии, т.е. воздух входил бы в ТВЭЛы, проходя через ТВЭЛы нагревался, а на выходе с повышенной температурой создавал соответствующий эффект прямоточного двигателя.

В данном случае атомный реактор заменял собою камеру сгорания, которая традиционно была в авиационных двигателях. Так вот на стенде, на который меня направили, должны были как раз испытывать керамические ТВЭЛы, предназначенные для такого реактора.

Научным руководителем по атомной проблеме был назначен Александров Анатолий Петрович, известный в то время академик. Он вёл многие атомные проекты, был президентом Академии наук СССР.

Руководителем по двигателям был Люлька Архип Михайлович. Он сразу к этой проблеме отнёсся скептически. Когда мы бывали у него в КБ, а это было известное авиадвигателестроительное КБ, ясно было, что он в это дело не очень верил. И говорил примерно так, когда я создаю двигатель из металла, я имею и тут, хлопает по груди, где ордена обычно, и тут, хлопает по заднему карману, где располагался обычно кошелёк с деньгами. А с вами я ничего не заработаю.

Тем не менее, как-то дело теплилось. Когда я пришёл на стенд, разработка проблемы велась активно. Это и отработка технологии и проведение испытаний.

ТВЭЛ делался на основе окиси бериллия и окиси урана (несколько процентов). Дело в том, что температура газа требовалась очень высокой и соответственно применялись керамические материалы.

Окись бериллия сама по себе своеобразный материал. Он действует на человека избирательно в том плане, что есть устойчивые люди к окиси бериллия, а есть неустойчивые.

Скажем, один человек может работать с нею, постоянно общаться, как и с керамическим материалом, пылью, а другой может жить далеко от этого места, где работают с окисью бериллия, и получить бериллиоз.

Это страшная болезнь, суть которой заключается в том, что происходит отёк лёгких. Человек синеет, буро-красное лицо, и, в конце концов, умирает. Таких людей я видел, в частности, начальника цеха Подольского завода, на котором делали для нас кассеты из металлического бериллия.

Так вот, в мои обязанности входило управление стендом для испытания этих ТВЭЛов. Стенд представлял собой две авиационные камеры сгорания, которые под углом сходились на испытательную камеру, получалось что-то в виде штанов таких. Испытываемые образцы располагались внутри этой испытательной камеры, которая продувалась газами, исходящими из камеры сгорания с температурой больше 1600°C.

Топливом служил авиационный керосин, а воздух подавался от компрессора. Помню как сейчас компрессор марки К-250, имел несколько тысяч оборотов в минуту и производительность 250 м3 воздуха в минуту. Нам обычно столько воздуха не требовалось, поэтому остаток воздуха через трубу выбрасывался в атмосферу, в результате чего был просто страшный свист и шум. Даже далеко в городе было слышно, когда мы работали.

Испытывали разные варианты ТВЭЛов в виде большого монолитного блока, в котором было больше сотни отверстий, через которые протекали продукты сгорания керосина. И второй вариант - это трубочки. Такой же блок набирался из отдельных шестигранных трубок, получалось типа кассетного варианта.

Когда рассматривалось на крупном совещании в военно-промышленной комиссии, то были возражения против монолитного блока. Специалисты сомневались, будет ли монолитный блок работоспособен. На то были основания с точки неоднородности материала, неоднородности температурного поля.

Тогда Малых Владимир Александрович, человек экстравагантный, острый, и сказал, ну зачем нам делать плащ из презервативов, давайте сразу шить плащ целиком. Подразумевая, что блок будем делать сплошной.

Первые же испытания показали, что такой блок растрескивался. Всё это трещало и вылетало в трубу. Из испытательной камеры вылетала окись бериллия, куски окиси бериллия с ураном вместе и продукты взаимодействия окиси бериллия с продуктами сгорания керосина. Никаких фильтров, уловителей! Прямо на улицу!

Оказалось, что пары воды при высокой температуре взаимодействуют с окисью бериллия и как бы обсасывают её. Это мы наблюдали на передних торцах трубок, которые расположены ближе к камерам сгорания. Толщина уменьшалась плавно, как бы таяла. Это был эффект взаимодействия. Всё это летело на территорию корпуса 3С и в сторону пляжа, где люди отдыхали, ничего не подозревая. Такое отношение было к технике безопасности. Летит, ну и летит. Крупные куски подбирали, а мелочь так и оставалась.

Работали посменно. Главным механиком, который курировал компрессор, был Сержантов Николай Филиппович. Человек очень общительный, добросовестный, кстати, участник парада Победы над фашистской Германией. Он делал всё добротно, основательно. Его основной задачей было обеспечить работу компрессора, а стенд и управление подачей воздуха было за мной.

Воздух подавался через автоматические задвижки, которые регулировались с центрального пульта, с которого я и управлял. Температуры высокие, давление высокое и камеры сгорания работали на пределе, иногда выходили из строя. Тем не менее, испытания понемногу продвигались.

Однажды академик Александров приезжал в ФЭИ и приходил к нам на стенд. Смотрел все результаты испытаний. Меня удивила его простота в общении. Дело было летом, пришёл в рубашке без галстука, лысый полностью. Впечатление могущественного атомщика не производил, хотя таковым был на самом деле.

Официально начальником стенда и начальником лаборатории одновременно был Семён Николаевич Работнов. Он практически этим совсем не занимался, потому что был ещё и секретарём парткома ФЭИ. Там у него был кабинет, и он там в основном и располагался.

Поэтому рабочий день у нас контролировался таким путём: приход на работу каждый отмечал сам за себя, во сколько пришёл и во сколько ушёл. Иногда он приходил и сам посмотреть, как тут народ приходит. Попался один раз и я, когда опоздал. Пригласил меня, ну как же так. Не ругал, а так, предостерегал внушительно. Я пообещал, что такого больше не будет, и с тех пор действительно взял себе за правило строго приходить вовремя и дальше не нарушал его.

Параллельно с основным стендом был построен второй. Суть которого заключается в создании высокотемпературного газового потока за счёт электрического разряда между двумя электродами. Берутся два мощных электрода, водоохлаждаемые. Они должны поджигать дугу и затем растягиваться. Правда, я уже не командовал этим стендом, там другие командовали.

Я потому об этом говорю, что, когда поджигали дугу, и начинал работать этот стенд, то стоял резкий запах во всех помещениях. Мы считали, что это озон образуется при разряде, а я потом обратил внимание, что на выхлопе идёт газ рыжего цвета. Потом выяснилось, что это так называемый "лисий хвост". А "лисий хвост" образует моноокисный азот. При взаимодействии с парами воздуха образуется ещё и азотная кислота. Потом уже говорили, что всё это страшный враг селезёнки. К счастью, стенд этот работал не очень долго, потому что никак не удавалось стабилизировать дугу. И в конце концов его разобрали.

Специфика работы с Владимиром Александровичем Малыхом заключалась в том, что он иногда исчезал на несколько дней, а потом вдруг появлялся или пересылал через кого-то, что надо сделать в течение вечера или ночи десятка два технических заданий на новые стенды, на новое оборудование. И мы готовили эти материалы, потом ехали на заводы, согласовывали технические задания на стенды.

И на одном из этих совещаний я оказался в Москве, в НИАТе, а Валя (жена) была в роддоме. Мне надо было ехать в командировку, а у неё начались схватки, её увезли в роддом. Я из Москвы всё время названивал, "как дела, как дела?". Роман Славинский, лаборантом работал на нашем стенде, всё время поддерживал связь с роддомом. Только примерно в 6 часов вечера появился на свет Борис (сын).

Малых был человеком активным. Чувствовал новое, идеи поддерживал и в данном случае он занимал такую активную позицию по самолётному реактору. Хотя эта идея была изначально нереальна, так как на самолёт реактор не установишь, он слишком тяжёлый. Но даже если и установишь, то нужна была такая биологическая защита экипажа, которая не подъёмна для самолёта.

Плюс ещё во время взлёта и посадки остаётся радиоактивный след. А если самолёт упадёт?! В конце концов, по результатам всех испытаний, проект был остановлен, работа прекращена. Свернули этот проект и американцы.

К этому времени появилась тема "Тополь". Это проект прямого преобразования ядерной энергии в электрическую. Когда такая идея появилась, Малых очень активно ухватился за неё. Он всегда живо хватал новые вещи. Так ухватил и раскрутил, что в ФЭИ раньше других институтов сумел зажечь электрическую лампочку на реальном макете такого преобразователя и показал, что можно получать реальный эффект.

Поэтому тему прямого преобразования поручили нашему отделу, отделу Малыха. Он её курировал, и надо сказать, что довёл до хороших результатов. Моя задача заключалась в том, что надо было испытывать трубки из окиси бериллия и окиси алюминия, которые создавали трубчатые элементы, обеспечивавшие электроизоляцию между анодом и катодом ТВЭЛа.

Я создал новый, более простой стенд, чем газовый, и проводил термоциклирование. Погружалась трубка в зону высокой температуры обычной электрической печи, а затем охлаждалась. Трубка нагревалась и охлаждалась многократно, а потом изучали, какой эффект получается, как теряется прочность и меняется структура материала трубки. По совокупности работ, по исследованию на керамических ТВЭЛах для авиационного двигателя и на трубках для "Тополя" я подготовил диссертацию.

Кандидатскую диссертацию я защищал на Учёном совете Физико-энергетического института. Ведущим предприятием по диссертации был назначен Подольский опытный завод, а оппонентами были: из ФЭИ - кто-то из сектора теплофизики и Лихачёв Юрий Иванович. Он курировал прочностную часть. Из Института атомной энергии (нынешний Курчатник) тоже было заключение по части работы.

Защита прошла успешно. Я как-то не очень волновался, потому что перед этим диссертацию смотрел Лейпунский Александр Ильич, председатель учёного совета, и она ему понравилась.

Всё отчёты, которые выходили из ФЭИ, он обязательно рассматривал, читал довольно внимательно и подписывал как научный руководитель ФЭИ. Поэтому всё отчёты, которые шли по керамическому реактору, я лично утверждал у него. Он рассматривал и надо отдать должное, не придирался к каким-то там формулировкам или чему-то. Как правило, ничего не исправлял, но суть улавливал, и если всё было нормально по эксперименту, анализу, он подписывал тогда без всяких правок. Не надо было перепечатывать, как часто бывает. Он очень доброжелателен был.

Учёный совет прошёл спокойно, проголосовали единогласно. А Валентина, жена моя, она уже работала в ФЭИ, пока шла защита, всё время ходила по коридору перед залом учёного совета и волновалась.

На этом совете защищалось две диссертации: моя и Лебедева. Лебедев был постарше, участник Отечественной войны, у него защита тоже прошла успешно. Мы потом вместе отмечали защиту в ресторане, в "Столбах".

Кстати, с диссертацией тоже был один казус. Когда я две трети работы сделал, эксперимент провёл, выяснилось, что параллельно со мной над исследованием этих же материалов и ТВЭЛов работает Тихонов Николай Иванович в Институте атомной энергии в Москве. И тоже продвинулся всерьёз. Его научным руководителем был Фридман, заведующий кафедрой МИФИ.

Стали разбираться, что делать. Порешали, порешали, довольно дружелюбно посмотрели и остановились на таком варианте, что я продолжаю исследование нестационарной термостойкости и цикличного повреждения материала, а Тихонов исследует воздействие стационарных тепловых перепадов на поведение ТВЭЛов. Таким образом мы разошлись. Я давал отзыв на его диссертацию, а они давали отзыв на мою. Главное вовремя было выяснить, а иначе могло бы быть, что в ВАКе "встретились" две диссертации и могли бы возникнуть проблемы.

Полностью весь материал читайте в книге Ромашин А.Г. "Автобиографическая повесть генерального директора".

(*) Малых по кличке "Ядерный Левша" стал доктором наук без диплома о высшем образовании --- с 3-го курса физфака он ушел на ВОВ, а после войны начал работатъ вначале лаборантом, а когда он один заткнул 4 (!) института в гонке за конструкцию ТВС для первой АЭС в Обнинске, то его направили в Электросталь доводить ТВС до ума  в качестве зам. главного инженера и под ним было полторы тысячи рабочих. И уже после этого он сел за диссертацию.

О "Топазе" есть пост в глубинах  "Как оно тикает". Против РИТЭГ это как МКС против булыжника.

Цитата: перегрев
Ну и я поделюсь болью. Опять сгорел движок на ПСИ. Блин, что за год такой...

Да... Это как зебра - чёрная полоса, белая полоса, чёрная, белая... А потом - жопа!..
А вот вопрос такой - был разговор про движки на метане. Работа хоть как продвигается?

Цитата: перегрев
Пока реальных проектов по метану нет. На Руси-М метана не будет. Но вот ночью скажу, возможно, будет работа по многоразовому носителю на метане. С движком по схеме "газ-газ".

Что-то типа этого?
http://makeyev.ru/rocspace/rossiyanka/

Запуск шаттла "Дискавери" к Международной космической станции

Старт "Дискавери" был отменен после того, как во время заправки шаттла
жидким водородом и кислородом была обнаружена утечка в соединительном шланге
между внешним топливным баком и отводной трубой для сгорания водорода в газообразном состоянии.
В прошлом эта проблема уже была причиной переноса запуска нескольких шаттлов.

Тут американские ВВС разрабатывают  новую многоразовую космическую систему (Reusable Booster System (RBS) назначили испытание одного прототипа(Pathfinder) с НК-33 и другого(RBX) с РД-180.



Запуск легкого прототипа Pathfinder назначен на 2013 год, среднего демонстратора RBX на 2016-2017. Система должна заменить ракеты Delta IV и Atlas V в 2025-2030 гг.

Помнится ув.перегрев писал и о других планах использования движков НК-33 в отечественных и зарубежных проектах.
В связи с чем вопрос, кто даст гарантию что эти движки справятся с данными задачами? (При том что один уже сгорел на испытаниях)

http://www.military.…72,00.html

Даннная информация была рассекречена свосем недавно.

Часть 1

Пусть и длинно, не хочу резать ни слова:

Анатолий Зродников: космос - дело общее

В этом году российский ядерный космос отметил славный юбилей - 40 лет с момента запуска на околоземную орбиту первой ЯЭУ БЭС-5 ("БУК") и начала наземных энергетических испытаний реактора-преобразователя "ТОПАЗ".

Вспомнить о том, как начиналась советская космическая атомная программа, и поделиться своими мыслями о будущем любезно согласился непосредственный участник событий тех лет Анатолий Васильевич ЗРОДНИКОВ.

Разведка без батарей

Анатолий Васильевич, первый вопрос - по истории. С чего начинался ядерный космос?

Прежде всего отмечу, что исторические аспекты продвижения ядерной энергии в космос и участия нашего института в этих работах подробно и интересно описал Виктор Яковлевич Пупко в своей книге личных воспоминаний "История работ по летательным аппаратам на ядерной энергии для космических и авиационных установок в ГНЦ РФ - ФЭИ" (Обнинск, ФЭИ-2002). Каждому, кто интересуется космической ядерной энергетикой, рекомендую непременно почитать эту книгу.

Что же касается вопроса, с чего начинался ядерный космос, можно сказать и так - с американцев. В 1965 году 3 апреля они запустили в космос реактор SNAP-10A. Это первый космический реактор, а также первая (и единственная) американская ядерная энергетическая установка, побывавшая в космосе. Она имела мощность 500 Вт при массе около 500 кг и проработала на околоземной орбите 43 дня. В дальнейшем американская космическая программа была полностью переориентирована на РИТЭГи - радиоизотопные термоэлектрические генераторы.

А мы в том же году по закрытой программе запустили свой корабль. Борт без ядерной энергоустановки, с химическим источником тока. Мы вели наземную отработку элементов ЯЭУ и сначала стремились испытать в космосе основную систему, то есть, бортовой комплекс с радаром, способным глобально контролировать акваторию мирового океана. Отлаживалась часть, которая называлась "полезный груз". Мы в те времена отставали в электронике, впрочем, и сейчас не особо догоняем.

Под какие задачи предполагался космический реактор?

Начну издалека. Разрешение радиолокационного изображения, грубо говоря, обратно пропорционально квадрату расстояния до объекта. То есть, чем больше расстояние, тем хуже картинка. Нужное разрешение достигается аппаратурно, то есть, за счёт электроники, которая доступна на данный конкретный момент.

С электроникой же были сложности - низкая радиационная стойкость. Космос - крайне неприятная среда для деликатных электронных приборов со сверхчистыми материалами, так как высокоэнергетические частицы, входящие в состав космической радиации, повреждают и быстро выводят их из строя.

А от нас в конечном итоге требовалось различать объекты определённого размера, важные для оборонных целей. Частично компенсировать эти факторы было возможно за счёт использования более мощного источника питания радара.

То есть, солнечных батарей не хватало, и поэтому потребовался реактор?

Не совсем так. Солнечных батарей в принципе хватало бы, но на тот период у них были два фундаментальных недостатка. Первый - низкий КПД при большой деградации (10% и более в год). Второй недостаток - большая парусность.

Для работы радара нужно много энергии, поэтому на корабле требовались панельные батареи большой площади. Но большая площадь означает большой парус, а парус, в свою очередь, приводит к торможению низкоорбитального корабля даже в сильноразреженной атмосфере. Причём, чем ниже орбита (а вы не забыли, что нашему кораблю нужно было находиться как можно ниже, чтобы чётче "видеть" акваторию?), тем большее торможение испытывает объект и тем больше нужно брать на борт топлива, чтобы "подгонять" постоянно тормозящийся корабль, удерживая его на рабочей орбите.

Современные батареи обладают значительно лучшими рабочими характеристиками, но в 60-ые годы их не было.

Поэтому логика, приведшая нас в своё время к осознанию необходимости установки ядерных реакторов на советских разведывательных спутниках, была необычайно проста. Если энергетику корабля обеспечивать солнечными батареями, то ему придётся находиться на высоких орбитах, и разрешение аппаратуры окажется недостаточным. А если он с батареями начнёт летать низко, то долго он не пролетает.

Был ещё и третий фактор - цикличность работы солнечных батарей. Мы называем это режимом "солнце-тень". За 24 часа (земные сутки) на низких орбитах спутник делает 16 оборотов вокруг планеты (и соответственное число раз пересекает терминатор - границу солнца и тени, так что на корабле проходит как бы 16 "бортовых" суток). В тени солнечные батареи, естественно, не работают.

А если поставить на борт корабля аккумуляторы?

Так и поступают - ставят так называемые буферные аккумуляторы. И мы так делали, и сейчас так делают. Проблема в том, что аккумуляторы имели неудовлетворительные эксплуатационные характеристики - занимали много места, были тяжёлыми, очень чувствительными к количеству циклов "заряд-разряд" и не выдерживали в требуемых режимах работы.

Добавлю ещё одну претензию к солнечным батареям. Корабль должен стабилизироваться по тангажу и крену, а батареи - поворачиваться, отслеживая постоянно меняющееся направление на Солнце. Каждое импульсное срабатывание микродвигателя системы ориентации и стабилизации корабля равносильно удару молотком, после которого солнечные панели с консольным закреплением, подобно камертону, долго резонируют ("звенят") на собственных частотах. И это очень мешало, так как координаты корабля требовалось определять максимально точно.

Компактная реакторная установка с термоэлектрическим преобразователем во всех этих смыслах была выигрышным решением, так как единственное, что в ней двигалось - это теплоноситель. Правда, и здесь возникали свои трудности.

Дело в том, что теплоноситель в космической ЯЭУ прокачивается электромагнитным насосом, а сама установка вместе с кораблём движется в магнитном поле Земли. Поэтому пришлось на корабле принимать меры по компенсации и кинетического момента циркулирующего теплоносителя, и магнитного момента БЭС-5.

В частности, магнитное поле БЭС-5, создаваемое рамкой "электромагнитный насос - насосная секция термопреобразователя" с током порядка 1500 ампер, компенсировалось постоянным магнитом, ориентированным соответствующим образом.

Космические особенности

Казалось бы, силы не столь большие и не должны были бы влиять на движение тяжёлого корабля…

По поводу незначительных, на первый взгляд, явлений могу рассказать вам об одном эффекте, который я рассчитывал лично.

На первых же лётных испытаниях были зафиксированы периодически возникавшие возмущения реактивности, которые отсутствовали при работе установки в наземных условиях. Анализ выявил чёткую корреляцию возникновения возмущений с моментами срабатывания жидкостных реактивных микродвигателей (ЖРД) системы ориентации и стабилизации корабля.

Одна из первых моделей механизма возмущений строилась в предположении, что при срабатывании любого ЖРД, двигаясь с ускорением вместе с кораблём, активная зона реактора "выталкивается" из собственного нейтронного облака.

То есть, сам реактор движется вперёд, а нейтроны остаются на месте?

Примерно так. Получается, что из активной зоны исчезает часть нейтронов, и реактор "приглушается". Проходит возмущение мощности реактора.

Никогда бы не подумали, что может существовать такой эффект, если честно!

Более детальный анализ всё же показал, что в условиях реальных ускорений, создаваемых микродвигателями системы ориентации и стабилизации корабля, в реакторе на быстрых нейтронах масштаб этих эффектов должен быть существенно ниже масштаба наблюдаемых.

А истина оказалась не менее интересной и состояла в следующем.

В наземных условиях люфты и зазоры в конструкции исполнительных механизмов системы управления и защиты реактора (СУЗ) всегда "выбраны" силой тяжести, тогда как в невесомости стержни регулирования имели возможность "плавать" в пределах зазоров и люфтов конструкции.

Нейтронный газ оказывает давление на органы регулирования, отжимая их всё время в одну и ту же сторону - от центра реактора к периферии (плотность нейтронов в центре активной зоны выше, чем на периферии, а стержни регулирования космического реактора располагаются в боковом отражателе, где градиент нейтронного поля максимальный).

В момент срабатывания любого микродвигателя активная зона реактора, жёстко связанная с поворачивающимся вокруг своего центра тяжести кораблём, приближается к стержню со стороны поворота, и реактор получает возмущение по реактивности, причем всегда положительное.

Средняя длительность временного промежутка между срабатываниями микродвигателей стабилизации курса и тангажа корабля составляла несколько десятков секунд. За это время, то есть, к моменту следующего срабатывания, постоянно действующая на органы регулирования сила давления нейтронов возвращала органы работающего реактора в исходное "раздвинутое" положение, и при очередном срабатывании процесс повторялся.

Силы давления нейтронов относительно невелики по абсолютным значениям. Тем не менее, система управления реактором вынуждена была отрабатывать их эффекты, что сильно увеличивало загруженность электродвигателей исполнительных механизмов стержней управления. Температура электродвигателей исполнительных механизмов достигала критических значений. В итоге конструкторам пришлось добавлять в конструкцию СУЗ специальные пружины.

В космосе другие условия, чем на Земле. Те явления, которыми в обычных условиях можно не учитывать, в невесомости становятся существенными.

Уточняющий вопрос по органам СУЗ. Как вводились стержни в активную зону? Ведь гравитации нет…

Конечно, земной гравитации в космосе нет, и под собственным весом стержни падать не могли. Реактор БЭС-5 регулировался изменением утечки нейтронов из активной зоны. Поэтому, чтобы уменьшить реактивность, располагаемые в отражателе нейтронов стержни регулирования выводились из него (утечка нейтронов при этом увеличивалась) и вводились, если требовалось увеличить реактивность, электродвигателями исполнительных механизмов.

Ещё одна интересная отличительная черта космических реакторов - у них синхронно с периодом обращения корабля вокруг Земли колебалась средняя температура. Почему? Потому что менялся режим внешнего теплового облучения корабля.

Причина колебаний заключалась в следующем. С одного квадратного метра холодильника-излучателя нашей ЯЭУ при средней температуре поверхности излучалось около 13 кВт, а солнечная постоянная на орбите Земли (суммарный поток солнечного излучения, проходящий за единицу времени через единичную перпендикулярную потоку площадку), как известно, равна 1,37 кВт/м2, или 10% от нашего излучения. Поэтому в режиме "солнце-тень" отклонения были небольшие, на 5-10°C, но они были.

Колебания значительно больших амплитуд присутствовали в системах термостатирования приборного отсека. Там размещалась электронная аппаратура, и куда-то требовалось отводить теплоту, образующуюся в процессе её работы. Системы термостатирования имеют низкую температуру излучающей поверхности, поэтому режим "солнце-тень" играет для них существенно большую роль.

Какой была средняя температура холодильника-излучателя?

Это второй контур, и у БЭС-5 температура составляла, если не ошибаюсь, 300-350°C. У "Топаза" была повыше, потому что в нём реактор и холодильник работают в едином контуре, так что средняя температура теплоносителя в холодильнике в точности совпадала с таковой в реакторе. У БЭС-5 же имелось два контура, в первом, реакторном средняя температура равнялась 650°C, а температурный перепад на термопреобразователе (разность температур между контурами) составлял примерно 300°C.

Холодильник у БЭС-5 пришлось сделать большим по размерам. Деваться было некуда. Стояла задача отводить в космос неиспользованную в процессе преобразования теплоту, а чтобы сделать это, требуется или площадь, или температура. Температуру поднимать было нельзя, так как если увеличить температуру "холодных" спаев термопреобразователя, то он выйдет из строя. Пришлось наращивать площадь.

Добавлю, что для "Топаза", благодаря определённым техническим решениям, удалось создать более компактный холодильник, и излучение с него было примерно до 25 кВт/м2.

Часть 2

Пусть и длинно, не хочу резать ни слова:

Анатолий Зродников: космос - дело общее

В этом году российский ядерный космос отметил славный юбилей - 40 лет с момента запуска на околоземную орбиту первой ЯЭУ БЭС-5 ("БУК") и начала наземных энергетических испытаний реактора-преобразователя "ТОПАЗ".

Знаменитая термопара T-46

Итак, с учётом всех факторов, о которых Вы сейчас рассказали, было принято решение использовать для наших космических кораблей ядерную энергетическую установку.

Да, именно такое решение и было принято. По сравнению с солнечными батареями, ЯЭУ суперкомпактна и энергопитание борта не зависит от режима "солнце-тень".

По прошествии 40 лет, могу сказать определенно - система наша оказалась действительно эффективной. Спутники с ядерными реакторами на борту видели все важные для нашей обороны объекты во всех акваториях мирового океана.

БЭС-5 эксплуатировалась с 1970 года. Первый орбитальный полёт с ядерным реактором был неудачен. Корабль сделал больше, чем один виток, но, к сожалению, не сработала ставшая после этого знаменитой термопара Т-46, контролирующая температуру теплоносителя на выходе реактора.

Система автоматического управления (САУ) энергоустановки сначала выводит реактор из глубоко подкритического состояния на уровень мощности, соответствующий так называемой "полке прогрева", то есть, на 30-40% выше номинального. При этом установка разогревается, и её температура растёт.

Когда она достигает установленного значения, включается режим, в котором регулятор начинает поддерживать заданное значение температуры теплоносителя на выходе реактора, корректируя задание на мощность.

То есть, сначала мы поднимаем мощность и поддерживаем её постоянной, а потом, по достижении уставки по температуре, меняем режим и начинаем корректировать задатчик мощности по сигналу термопары, поддерживая температуру теплоносителя на выходе реактора.

Если при этом температура продолжает расти, то регулятор уменьшает ("скручивает) задание на уровень мощности, а если падает, то наоборот. Этот же регулятор компенсирует режим "солнце-тень" - те самые колебания в несколько градусов, о которых я говорил в предыдущей части беседы.

Если термопара Т-46 не сработает, то не произойдёт изменение режима, и мощность реактора останется на полке прогрева. А это выше, чем номинал, это форсированный режим! К сожалению, именно так и произошло…

Что мы позже установили? Термопара стоит на реакторе, реактор в голове корабля, а вторичная аппаратура - в приборном отсеке. Сигналу нужно пройти весь корабль, причём пройти через несколько стыковочных узлов в цепи. Предвосхищая вопрос, уточню - стыковки делались не в той части, за которую отвечал разработчик ЯЭУ. Так вот, где-то хромель с капелью перевернули в термопаре, и она не показывала нужную температуру.

В результате энергоустановка выдала рекордные параметры, электрическая мощность зашкаливала, но недолго - минут через сорок теплоноситель в реакторе закипел, и реактор был заглушен.

А что сделали потом?

Потом дали кому надо… по голове…

Нет, а с аппаратом что сделали потом?

Сам аппарат успешно увёлся на орбиту паркования.

То есть, он до сих пор ещё там находится, на высокой орбите?

Там не только он находится. На высоких орбитах летает почти 1200 кг урана оружейной градации. Неплохое месторождение, не правда ли?

Второй пуск

Второй пуск на "Космосе-402" уже с многовитковым полётом в апреле 1971 года приурочили, естественно, к XXIV съезду КПСС. С учётом опыта первого пуска к этому времени был принят ряд мер, в числе которых было и решение о сопровождении пусков на всех НИПах (Наземных Измерительных Пунктах) командами "пиджаков", как называли гражданских разработчиков военной техники. Меня судьба на время этого пуска занесла на Камчатку.

Камчатский НИП - последний на пути корабля в зоне нашей видимости. После Камчатки корабль уходил на другую, невидимую (с нашей территории) часть орбиты. Чтобы вы представляли себе по времени - минут 20 корабль летит от Семипалатинского космодрома до Камчатки, потом исчезает и только через час появляется в зоне видимости Симферопольского НИПа.

Первые пуски, правда, поддерживались кораблями в акваториях. Один стоял у мыса Доброй Надежды, другой где-то ещё. Тем не менее, на Камчатском НИП была самая большая команда представителей по каждой системе.

А систем на космическом корабле много, и собралось нас в итоге человек 15. Я был, как вы понимаете, по ядерной энергетической установке. Конечно, весь проект был закрытым. Командир воинской части вначале не знал, чем наш пуск особенный, удивлялся - космонавтов запускать меньше людей приезжает. А потом ему пришли официальные бумаги, из которых он узнал, что на борту почти 40 кг урана, а команда на увод в зоне радиовидимости камчатского НИПа - под его личную ответственность.

И как он отреагировал?

Ну как отреагировал? "Вздрогнул" он… Сказал: "Ребята, я всё сделаю, только вы не подведите!".

Последнее, что мы могли сделать со спутником - это дать ему команду на "увод", то есть, переход на высокую орбиту. Но давать в любых условиях её нельзя. Корабль должен сохранять положение в пространстве, потому что иначе есть опасность, что он "уведётся" не вверх, а вниз, на Землю.

Перед уводом реактор глушится, от корабля отделяется отсек увода с ЯЭУ, отсек закручивается, то есть создается гироскопический момент, и уводится на так называемую "орбиту паркования" специальным ракетным двигателем, а борт остаётся на низкой орбите и сгорает в атмосфере. Отсек увода может пассивно существовать на орбите паркования 500 лет до того момента, когда реактор станет радиационно не опасным.

Наблюдение за кораблём с БЭС-5, по сути говоря, было организовано в первую очередь для того, чтобы дать команду на увод, если полёт пойдёт нештатно. Поскольку Камчатский НИП последний, то и ответственность у него максимальная. У него "ответственный вист", как говорят преферансисты. Не выдал сигнал, когда это было нужно - и всё.

А как военные могут понять, что ситуация нештатная, если они до последнего момента даже не знали о существовании нашего проекта? Вот они к нам и обратились - сделаем всё, что от нас зависит, но и вы уж не подведите.

Действительно, в итоге Камчатка не подвела.

Что ещё Вам запомнилось по первым пускам?

Всех деталей пересказать невозможно. Очень много было интересных вещей, связанных с необычными условиями работы установки.

На корабле стояли датчики дозиметрии ДИНы и ДИГи, то есть, датчики измерения нейтронного и гамма- потоков. На определённых витках они фиксировали рост ионизирующего излучения на борту в разы, если не на порядок. В чём дело?

Предположения были самые разные. В том числе, и такие, что наши корабли подсвечивают, что кто-то тумблер включил с той стороны. Я забыл упомянуть, что проявлялось это над Бразилией, и версия о слежке со стороны нашего наиболее вероятного противника имела под собой основания.

Что же оказалось на самом деле? Повышением фона мы были обязаны поясам Ван Аллена. Об их существовании мы, естественно, знали - пояса были открыты буквально после запусков первых искусственных спутников Земли - но мы никак не ожидали встретить их на наших орбитах. Но выяснилось, что мы цепляли знаменитую Бразильскую магнитную аномалию, место, где радиационные пояса походят ближе всего к поверхности нашей планеты.

Вершина технологий

Анатолий Васильевич, во второй части беседы нам хотелось бы поговорить о будущем. Как говорят, у ФЭИ в своё время была стратегия развития космической ядерной энергетики. Как обнинский институт предлагал двигаться вперёд?

Не только у ФЭИ, у страны была стратегия. Мы готовили её концепцию и участвовали в подготовке постановления правительства "О концепции развития космической ядерной энергетики в России". Подписал постановление премьер-министр Виктор Черномырдин 02 февраля 1998 года. Стратегия на тот момент смотрелась нормально, потому что всё у нас функционировало, целы кадры и можно было эффективно вкладываться в наш сектор. И она парировала действия американской стороны.

Текст концепции был опубликован в "Российской газете" в номере за 11 февраля 1998 года.

Её текст доступен в сети Интернет. С ним можно ознакомиться по данной ссылке.

В прошлом необычайно сильным импульсом для развития техники - особенно, техники оборонного значения - служила конкуренция с Западом. Нам было важно запустить спутник раньше американцев, послать АМС на Луну раньше американцев. Потом Штаты, в свою очередь, опомнились, засучили рукава, взялись за дело и раньше нас высадили людей на Луну.

А сейчас, после четвертьвекового простоя, наш ядерный космос оказался далеко от переднего края. Стимулы для развития отсутствуют. А ведь одно предприятие не может чисто физически осваивать космос самостоятельно. Всё, что связано с космосом, есть достижение всего общества.

Приведу такой пример. Китайцы очень хотели создать у себя космическую ядерно-энергетическую установку, особенно, когда узнали, что с её помощью можно делать в военных целях. И они занялись термоэмиссией. Причём занялись плотно, бросили на этот проект немало сил и ресурсов. Но остановились на том, что у них нет необходимых технологий, без которых термоэмиссию не создать.

У китайцев всё выходило как у старика Хоттабыча - с виду такой же телефон, но не функционирует. Их электрогенерирующие каналы отрабатывали максимум 200 часов и выходили из строя, потому что начиналась разгерметизация. Что они только не делали! Но результатов не добились, потому что не было у Китая технологий, которые позволяли бы создать металлокерамические вакуум-плотные радиационностойкие соединения. И пришлось им от ядерного космоса отказываться.

Что представляла собой советская технологическая цепочка для создания реактора "ТОПАЗ", можно представить по такому факту - у нас было 300 контрагентов! Какую-нибудь резиночку для вакуум-плотного соединения, которая должна была быть радиационно-стойкой и держать свои свойства до температуры -50°C) нам изготавливало не какое-нибудь ООО "Рога и Копыта", а Институт вечной мерзлоты, и отсылал нам её по литерному заказу после полного цикла испытаний и подтверждения ресурса.

Казалось бы, можно было бы сослаться на опыт автомобилестроения. Да, действительно, собирать у себя автомобили из импортных комплектующих реально, если своих комплектующих нет. В автомобильной промышленности так поступать можно, а вот при создании космической техники нельзя.

Завезти комплектующие для реактора китайцы не смогли, а сделать свои не получилось. Уровень технологического развития Китая оказался недостаточным для того, чтобы создавать такие системы самостоятельно.

Поэтому когда мы говорим о будущем ядерного космоса, то нам волей-неволей приходится рассуждать о технологическом уровне, на котором находится страна. Если мы хотим что-то делать в этом направлении, то все комплектующие, все элементы технологической цепочки должны соответствовать определённому уровню.

Как Вы считаете - а нужно ли нам вообще думать о космосе?

Нужно без сомнения. Космос должен быть освоен точно так же, как мы постепенно осваивали мировой океан и атмосферу. Грубо говоря, всего сто лет назад мы с колоколен сигали и на метле летали, а сегодня мы чувствуем себя уверенно в ближнем космосе, в окрестностях Земли.

Может быть, даже слишком уверенно. Мы выводим новые объекты в околоземное пространство большими темпами, чем выведенное нами "тонет" в атмосфере. Накапливается мусор, периодически заброшенные спутники взрываются, а их осколки могут поражать другие объекты.

Некоторые авторы используют понятие "орбитальная критическая масса", когда во всей этой орбитальной системе может инициироваться "цепная реакция" разрушений - от взрыва одного спутника по эффекту домино выйдут из строя все остальные. И тут-то мы поймём - насколько же сильно наша повседневная жизнь сегодня зависит от космоса!

Не могу сказать, насколько такие прорицатели правы, но задуматься над их словами стоит. По этой причине, уверен, что мораторий на запуски ядерных объектов в ближний космос сохранится в том или ином виде надолго.

Часть 3

Пусть и длинно, не хочу резать ни слова:

Анатолий Зродников: космос - дело общее

В этом году российский ядерный космос отметил славный юбилей - 40 лет с момента запуска на околоземную орбиту первой ЯЭУ БЭС-5 ("БУК") и начала наземных энергетических испытаний реактора-преобразователя "ТОПАЗ".


Лунная АЭС и лазерная передача энергии

Мне представляется, что надо идти другим путём, добиваться реальных технологических прорывов, а не повторять пройденное. Создавать ядерный реактор для космического корабля трудно, вопросы с его утилизацией остаются, пусть и ждут остановленные реакторы своего часа на высоких орбитах.

Почему бы не пойти по пути передачи энергии на корабли с Земли? Или лучше с Луны, так как на Земле нам будет мешать атмосфера. Представьте, что мы построили АЭС на Луне, в качестве потребителя подсоединили к ней передающую систему, отрегулировали плотность энергии в луче так, чтобы она была меньше 10 солнц, и спокойно передаём энергию лучами к потребителям - космическим аппаратам.

Уточню - плотность энергии в луче можно измерять "в солнцах". Условно считается, что если плотность меньше 10 солнц, то это луч мирного назначения, а свыше 10 солнц - оружие.

То есть, построена Лунная АЭС, она вырабатывает энергию, и далее энергия лазером передаётся потребителю, так?

Да. И обеспечивает весь космический парк, питает всю космическую технику. Грубо говоря, мы на Луне сделаем ещё одно Солнце, которое будет светить не для всех, а только для тех, кому это реально нужно.

Это намного более практичная вещь, чем всевозможные прожекты по добыче гелия-3 на Луне. Добыть гелий мы теоретически можем, привезти на Землю тоже способны (я намеренно оставляю в скобках, во сколько нам это обойдётся!), но использовать мы его не сумеем. Нет у нас в распоряжении термоядерных реакторов, в которые мы могли бы загружать гелий-3. И, по всей видимости, ещё очень долго таких реакторов не будет.

Современное развитие технологий позволяет строить АЭС на Луне?

Никаких принципиально неразрешимых технических проблем нет. Более того, и теорему существования можно считать доказанной. Реакторы успешно эксплуатировались в космосе, где условия хуже, чем на Луне - на нашем естественном спутнике всё-таки имеется некоторая сила тяжести.

Скажу вам, что когда я только пришёл на работу в ФЭИ, проекты лунной базы уже рассматривались, и наличие АЭС на таких базах предполагалось. Я и сам подобными проектами занимался. Мне представляется, что сегодня уровень наших знаний и достигнутый технологический уровень достаточны для того, чтобы приступить к созданию лунной станции с энергопередающей системой.

Хорошо, АЭС на Луне мы построим. Согласны с тем, что эта задача принципиально решаема для нашего уровня технологий. Но были ли практические опыты по передаче ядерной энергии с поверхности в космос?

Пока не было. У нас, к сожалению, пока нечего передавать. Опыт можно было бы провести, но для этого нужно иметь источник такого излучения.

А лабораторные испытания были?

А что тут пробовать? Посветите на фотопреобразователь, и он сразу отзовётся. Пробовать на концептуальном уровне уже бессмысленно, нужно переходить к практическим стадиям. Вот там однозначно возникнут вопросы.

Например, что делать с пылью, и как она будет сказываться на характеристиках луча? На Луне нет атмосферы, значит, космические частицы ничто не задерживает, и проблему их влияния на луч придётся внимательно просчитывать.

Теперь предлагаю немного пофантазировать на концептуальном уровне. Какие перспективы у нас появятся, если мы освоим передачу энергии с Луны космическим аппаратам? Никто нам не мешает построить сотни лунных АЭС и передавать с них энергию на Землю. Таким образом, мы сможем достичь огромного прорыва - освободить нашу планету от энергетического производства и вынести его на Луну.

Конечно, это случится не завтра и даже не послезавтра. Разумеется, здесь возникнут новые проблемы. Какие плотности будут в лунных лучах, как это скажется на атмосфере, на биосфере? Или такая ситуация - случайно или намеренно, но плотность энергии в лучах, идущих на Землю, станет больше известного уровня, и лучи сразу превратятся в смертоносное оружие.

Всё это сегодня просматривается на концептуальном уровне. Мне кажется, что это направление, по которому можно двигаться, потому что оно сулит большие выгоды всему человечеству.

ЯРД и Марс

Мы говорим о том, как атомная энергия может быть использована в ближнем космосе. А что можно сказать о космосе дальнем, глубоком?

Глубокий космос - мы до сих пор не знаем, что это такое. Мы делаем только первые шаги к другим планетам, к окраинам Солнечной системы.

Первый вопрос - насколько реален ЯРД?

Разработки такие велись, и ФЭИ занимал в них не последнее место. Наш институт являлся научным руководителем этой проблематики. В Семипалатинске на полигоне были проведены три огневых испытания.

Достаточно подробно эта тема была изложена в журнале "Новости космонавтики" №12 за 2009 год в статье "Дмитрий Блохинцев и становление отечественного "ядерного космоса". Авторы статьи - я и мои коллеги по ФЭИ А.Портяной и Е.Сердунь. А годом раньше в том же журнале была опубликована ещё одна статья из ФЭИ "Из истории создания космических ядерных реакторов". Интересующимся вопросом рекомендую их к прочтению.

В космосе ЯРД не испытывались. Развитие этого направления сдерживается проблемами топливных и конструкционных материалов.

Расскажу одну поучительную притчу. Есть несколько стадий общения научного работника с конструктором. На первой стадии, когда учёный приносит конструктору еще совсем "сырую" идею, тот отвечает - то, что ты придумал, даже нарисовать в ЕСКД нельзя. На второй стадии ответ таков - нарисовать можно, сделать нельзя, ведь есть ещё технологи со своими требованиями, и модель по ним не проходит. Третий визит - нарисовать можно, сделать можно, работать не будет, так как нет материалов, способных выдержать рабочие режимы. И наконец, четвёртая стадия - нарисовать можно, сделать можно, работать должен, проект можно запускать.

Мы с ЯРД пребываем, на мой взгляд, на третьей стадии. И причина проста - нет надёжных материалов для требуемых в этом типе двигателя условий. Нам обязательно нужны высокие температуры. Следовательно, нам нужно иметь жаропрочные материалы, способные надёжно сохранять свои свойства в условиях высоких температур, воздействия ионизирующего излучения и других характерных для космоса черт, в течение длительной ресурсной работы (как минимум, десятилетия).

С другой стороны, все согласны с тем, что для исследования - и, тем более, освоения - других планет требуется ЯРД. В Соединённых Штатах при конгрессе собиралась экспертная комиссия, которая сделала вывод, что единственная технология, способная обеспечить полёт человека на Марс - ядерная.

Но верхом на реакторе лететь на Марс почему-то никто не хочет. Между нами, и правильно делает. Тогда как можно поступить? Давайте создадим транспортный корабль с ядерным двигателем. Это будет беспилотный грузовой аппарат, который можно будет запускать к Марсу, и он по дороге к Красной планете "развесит" заправочные станции с химическим ракетным топливом. Тогда к Марсу станет возможным отправлять обычный "неядерный" пилотируемый корабль, не опасаясь, что люди на нём окажутся в случае нештатной ситуации полностью беспомощными.

Красиво!

Да, есть такая красивая идея. И полагаю, что никем она не оспаривается, потому что долететь на обычном топливе до Марса без дозаправки фактически невозможно, а отправлять людей вместе с реактором рискованно.

Вместо заключения

О будущем можно говорить долго и много. Были красивые проекты в ФЭИ, ещё больше в России. Но я бы предпочёл в завершение нашей беседы вспомнить о той концепции, что в нашей стране была принята, но так и не реализована.

На сегодняшний день новой концепции по использованию ядерной энергии в космическом пространстве у России фактически не существует. А та концепция, которая была принята, уже давно забыта.

Имеется в виду концепция, подписанная при Черномырдине?

Да, при Черномырдине в последний год его правления. Главное достоинство концепции заключалось в её сбалансированности. В ней просматривались различные аспекты, прежде всего, с позиции обеспечения обороноспособности.

Очень жаль, что её реализация не была даже начата. Хочу вам сказать, что американцы сначала заволновались, когда документ появился. Заволновались, потому что он целенаправлен и реально выполним. Потом, когда они поняли, что на всё про всё выделено буквально "три рубля", то сказали "Тьфу!" и успокоились.

Правительство России концепцию приняло и не выделило на её реализацию ни копейки. Бюджет был тогда настолько дефицитен, что, можно сказать, его не было вообще. Тогда олигархи ускоренно размножались, и все средства тратились на это. И получилось так, что пока олигархи размножались, наука умирала.

Общество должно быть настроено на то, чтобы поощрять работу науки. Должно быть признание, понимание важности научной деятельности.

Я часто в этой связи вспоминаю Индию, где мне довелось по служебной надобности быть после индийских ядерных испытаний 1998 года. Там народ ликовал от новости, что у них появилась бомба. Известного доктора Анила Какодкара чтили, как наших ядерщиков в 50-60-ые годы. Это пример взаимосвязи между общественной поддержкой и работой учёного, инженера и технолога.

Ну что же… Остаётся только пожелать, чтобы ядерный космос в России получил бы со временем такую же поддержку, какую он имел в советские годы. А Вам, Анатолий Васильевич, большое спасибо за очень интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru!

Цитата: Рубль от 09.11.2010 15:53:38
Россия снова поверила в караваны ракет
РКК "Энергия" может стать центром консолидации новой космической индустрии

Первенство нашей страны в космосе, завоеванное в 60-е и едва не утраченное в 90-е, возвращается в Россию. Характерно, что причиной тому явилась внутренняя логика международного рынка космических запусков. Однако "время собирать камни" не только пришло, но и внятно заявило о сроках: судьба космической индустрии России должна решиться в ближайшие несколько лет.

Компьютеры и телефоны устаревают сегодня за год-два. Модели автомобилей меняются раз в три-четыре года, но для пилотируемых полетов в космос до сих пор используются корабли и ракеты, концептуально разработанные в 70-е и даже 60-е годы ХХ века. Это и российские "Союзы", прототип которых был разработан еще при Королеве, и американские шаттлы, чья эксплуатация завершится в декабре нынешнего года. Даже последние китайские корабли по сути представляют собой одну из нереализованных советских модификаций. Кроме того, КНР пока еще не освоила рынок коммерческих запусков: все силы молодой китайской космонавтики уходят на собственную спутниковую программу, да не рвутся особо владельцы коммерческих спутников использовать китайские носители "Великий поход".

Сегодня Роскосмос в рамках общегосударственной тенденции к созданию крупных интегрированных структур начал работу по консолидации отрасли вокруг ракетно-космической корпорации "Энергия". В числе наиболее перспективных событий - слияние с "Энергией" НПО "Энергомаш", производящего маршевые двигатели первой ступени. А далее по планам правительства РКК станет центром кристаллизации различного рода "космических" структур, которые в конечном итоге создадут из себя практического монополиста на международном космическом рынке, располагающего всем спектром возможностей - от права на запуски до производства материальной части ракет.

И здесь не стоит недооценивать мощный задел, оставленный потерявшей многое, но не сдавшейся оборонной индустрией Страны Советов, разработавшей к 70-80-м годам фантастические по характеристикам и инженерной смелости двигатели для тяжелых ракет, способных забрасывать до сотни тонн на низкие и десятки - на геостационарные орбиты. Два гения космической отрасли - Королев и Глушко - на десятилетия вперед обеспечили технологический задел для российского ракетостроения, и не случайно новый этап в развитии российской космической программы начинается с объединения королевской и глушковской "фирм".

- Объединение "Энергомаша" и "Энергии" обещает дать (редкий случай) не просто суммарный арифметический, но синергетический эффект, - утверждает гендиректор ООО "Энергия-Оверсиз" Вячеслав Шеянов. - В НПО сегодня есть развитие, есть понимание того, как должны создаваться новые двигательные системы, в РКК - отработанные технологии производства пилотируемых кораблей. Вместе они смогут, я подчеркну, не монополизировать, а предложить рынку максимально доступный продукт, у которого по соотношению цена-качество просто не будет конкурентов.

Простая арифметика: запуск на орбиту "Спейс шаттла" с полезной нагрузкой 6 т обходится в 1300 млн долларов. Наш "Союз", с той же загрузкой - до 240 млн долларов, в пять с лишним раз дешевле. Плюс к тому российские корабли просто надежнее. О чем говорить, если одна из немногих ракетных систем в мире, позволяющих выносить тяжелые грузы на геостационарную орбиту, американская "Атлас-5" оснащена двигателем первой ступени РД-180 работы НПО "Энергомаш". 50% американской военной нагрузки в космос выносится на русском двигателе! А в числе ее конкурентов - российский "Протон-М" и совместная российско-украинская ракета "Зенит", которая тоже летает на двигателе РД-171 НПО "Энергомаш".

При этом, по прогнозам российских экспертов, число запусков будет только расти. В этом году продолжена программа деятельности МКС на период до 2020 года: станции предстоит стать трамплином для прыжка человечества в космос, там будут монтироваться как транспортные системы, так и модули для орбитальных пилотируемых станций, лунных и марсианских. И исключительную компетенцию в доставке техники и возвращении космонавтов будет иметь РКК "Энергия".

Давайте подсчитаем, что такое 6 т груза, заброшенных в космос? С точки зрения бизнеса это полупромышленное выращивание кристаллов для миниатюризации устройств мобильной связи, потокового видео, цифрового ТВ. Это и вынос в космос сопутствующей инфраструктуры. Это развитие науки и техники, это настоящий хайтек и настоящие инновации, приносящие сегодня максимальную прибыль. Соответственно это приход инвесторов - как внутренних, так и зарубежных. Это развитие машиностроения, которое по цепочке тянет за собой все остальные отрасли. Это сотни тысяч новых рабочих мест, сотни миллионов долларов прибыли в год. Для начала. Наконец это престиж страны.

Уже в 2011 году начинает пуски ракет-носителей "Зенит-3SL" с морской платформы в Тихом океане. По словам президента РКК "Энергия" Виталия Лопоты, на территории США пройдены все комиссии, получена лицензия на 70 пусков. Имеется достаточное количество контрактов на конкретные запуски. Это примерно 25% мирового рынка, и при желании эту цифру можно увеличить. В принципе до 100%, потому что продублировать такую систему, даже за большие деньги, невозможно в одночасье.

Разумеется, были и есть у нас в стране структуры, предпочитающие вести дела по модели 90-х: ничего не вкладывать в производство, вытягивать прибыль и сопротивляться любым переменам. Но сама логика развития в ракетно-космической отрасли выталкивает их на периферию бизнеса.

Источник: http://www.roscosmos…;nid=13571

с ветки МЭК

Цитата: перегрев
Чего-то Энергомаш руками и ногами против такого объединения. Правда у них теперь новый ГД, банкир, в ЖРД ни ухом ни рылом, зато эффективный менеджер. Ожидаем "синергетический эффект", который скорее всего выразится в угроблении внешнеэкономических программ Энергомаша. В америке, к слову, двигателисты объединились с двигателистами.

Ну банкиру-то как раз внешнеэкономические программы интереснее ...

Цитата: перегрев
Энергомаш щаз вообще лихорадит, проверка за проверкой, смена ГД, причём чужой, добьют фирму, она и так в непростом положении. Оседлать "Морской старт" и "локхид", в плане финансовых потоков очень заманчиво, да боюсь этим дело и закончится. Мы работаем с Энергией по "Двине-МФ", полное впечатление по двигателям там вообще никого не осталось. Для ДМ форсированого: камеру делает ИЦК, ТНА и агрегаты автоматики-КБХА, собственно Энергии остаются трубы и слава Причём по результатам общения-крайне негативное впечатление, такое впечатление, что мы с ними разговариваем на разных языках.

Насчет Энергии. Еще когда делали "Энергию-Буран", ходила такая фраза, что НПО Энергия воплотила мечту всех "головников": быть головным, но ни хрена самому ничего не делать. Возможно, отсюда и ноги растут в части того. что собственных специалистов по узлам и агрегатам у них не осталось, только спецы по распилооткаточным работамуправлению процессом раскладки денег по нужным карманам разработки.

Цитата: перегрев
Не, ну есть 11Д58М. Вполне себе машина. Правда давно это было, но вот мы, к примеру, щелевую смесительную головку, так и не смогли спроектировать. Понятно, традиция, никогда такого не делали, тем не менее. А они сделали, правда давно.

Энергия сама разрабатывала движки? ???

Цитата: перегрев
Насколько я знаю 11Д58М это их личная разработка.

Таки да ...
http://www.energia.r…gines.html

http://www.novosti-k…news.shtml

14.11.2010 / 00:05   Российские корабли "Союз" вернут астронавтов последнего шаттла в случае его повреждения - НАСА
     Национальное аэрокосмическое агентство США разработало план возможного спасения экипажа последнего американского шаттла в случае его повреждения с помощью трех российских пилотируемых кораблей "Союз", сообщает "Интерфакс-АВН".
     Согласно документу, опубликованному на сайте агентства, для экипажа шаттла "Атлантис", полет которого планируется выполнить летом 2011 года, в случае повреждения корабля не предусмотрен запуск спасательного шаттла. В связи с этим, НАСА при необходимости предлагает возвратить астронавтов челнока на российских кораблях "Союз".
     Агентство отмечает, что для этого размер экипажа шаттла специально выбран численностью четыре человека. В случае повреждения "Атлантиса", "Союзы" будут стартовать с одним или двумя пустыми креслами в зависимости от модификации корабля.
     По плану, представленному в документе, при повреждении шаттла и невозможности его безопасного возвращения на Землю первый член экипажа "Атлантиса" приземлится на "Союзе" после 163 дней полета на станции, второй и третий - после 283 суток пребывания на МКС и четвертый - после 345 дней нахождения на станции.
     НАСА сообщает, что астронавты шаттла "Атлантис" должны будут обучаться русскому языку и изучать системы "Союза" на борту МКС. Но не исключено, что часть курса, необходимого для возвращения на российском корабле, они прослушают в ходе подготовки к полету на шаттле.
     Также, согласно документу НАСА, все члены экипажа "Атлантиса" должны отвечать антропометрическим требованиям (рост, масса, рост сидя) для размещения в спускаемом аппарате корабля "Союз". Кроме того, астронавты приедут в Россию для примерки индивидуальных кресел-ложементов и аварийно-спасательных скафандров "Сокол-КВ2".
     Запуск шаттла "Атлантис", одобренный президентом США, но пока не подкрепленный финансированием, планируется на 28 июня 2011 года. Продолжительность полета в составе МКС - 11 дней. Корабль доставит на МКС грузы в многоцелевом модуле "Раффаэлло" и платформу с оборудованием.
     В экипаж шаттла назначены командир Кристофер Фергюсон, пилот Дуглас Херли и специалисты полета Сандра Магнус и Рекс Уолхейм. Намечается один выход в открытый космос.

Хозяева жизни... На Луну, говорят, летали, ага. Может быть сначала с косолапыми московитами поговорить, вдруг у них на эти дни другие планы составлены? Ну не смогут помочь, и что дальше?