Тред №272694

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.