Техника - молодёжи 1991-07, страница 33

Инженерное обозрение

Василий МАЛИКОВ,

доктор технических наук

«Могильник» на орбите?

Каждые пять лет стандартный энергоблок-«миллионник» атомной электростанции выбрасывает 300 т отработанного топлива. В этом не было бы ничего особенного, если бы оно не содержало не менее 12 т радиоактивных отходов, которые пока ни у нас, ни за рубежом не научились обезвреживать. Серьезность ситуации усугубляется еще и тем, что в последние годы именно наша страна постепенно стала превращаться в «могильник» подобных веществ, причем не только собственных, но и импортных. Оказывается, никто, кроме нас, не «экспортирует» электроэнергию, в том числе вырабатываемую на отечественных АЭС, охотно принимая заграничную радиоактивную «грязь». Поразительно, но подобная практика не прекращается и после чернобыльской трагедии...

Между тем в США и других странах, располагающих АЭС, не первый год разрабатываются всевозможные проекты удаления таких шлаков, но не в «могильники», упрятанные в землю или под воду, а куда-нибудь подальше, скажем, в космическое пространство и даже за пределы Солнечной системы.

Однако транспортировка контейнеров с ними на сверхмощных ракетоносителях одноразового использования или в грузовых отсеках кораблей многоразового применения типа «спейс шаттл» обходится недешево, а для экипажей последних наверняка окажется небезопасной. Поэтому специалисты многих иностранных компаний уже занимаются проектированием электромагнитных метательных установок и стартовых комплексов, достаточно рентабельных и безопасных как для обслуживающего персонала, так и для окружающей их среды на Земле и в космосе.

Какими же будут сооружения,

разгружающие планету от радиоактивного мусора? Метательная установка представляет собою лишь коммерческий вариант электромагнитной пушки. Как известно, идею такой сверхдальнобойной артсистемы предложили в 1915 году российские инженеры Подольский и Ямпольский, использовав принцип линейного электродвигателя, изобретенного еще в XIX столетии русским физиком Б.Якоби (см. «ТМ» № 3 за 1984 г., № 5 за 1987г.). Они создали проект магнитно-фугальной пушки с 50-метровым стволом, обвитым катушками индуктивности. Предполагалось, что разгоняемый электротоком снаряд достигнет начальной скорости 915 м/с и улетит на 300 км. Проект отвергли как несвоевременный.

В следующем году французы Фашон и Виллепле предложили аналогичную артсистему, причем на испытаниях ее модели 50-граммовый снарядик разгонялся до 200 м/с. Изобретатели подчеркивали, что электромагнитные пушки окажутся дальнобойнее обычных, кроме того, их стволы не будут перегреваться при длительной стрельбе и не станут разрушаться от воздействия раскаленных пороховых газов и стремительно движущегося по ним увесистого нарезного снаряда. Однако скептики подметили, что для такой установки потребуется ствол длиной не менее 200 м, который придется удерживать несколькими стационарными фермами, лишь незначительно меняя угол его наклона, а о наводке по горизонтали говорить не придется. Да и для обеспечения энергией подобной артсистемы рядом с ней требовалось соорудить солидную электростанцию...

По этим и другим причинам от электромагнитных пушек отказались, и в 1917—1918 годах немцы изготовили для обстрела Парижа с дистанции 120 км обычную пушку

весом... 750 т с 34-метровым стволом, из которого 104-120-кило-граммовые снаряды вылетали с начальной скоростью 1200 м/с. Французы ответили 210-мм пушкой с 24-метровым стволом, выпускавшей на ту же дистанцию снаряды весом по 108 кг.

Эксперименты с электромагнитными метательными системами были вновь продолжены только после второй мировой войны. Скажем, американцы не так давно разместили близ города Альбукерк экспериментальное электромагнитное устройство, спроектированное сотрудниками Национальной лаборатории. Удлиненный ствол расположили под углом 30 градусов относительно горизонта, под ним смонтировали амортизаторы. Пока шестиступен-чатый электромагнитный ускоритель рассчитан на разгон полезной нагрузки массой 4 кг и диаметром 139 мм. Позже появится десятисту-пенчатый, предназначенный для запуска 400-килограммовых снарядов калибром 750 мм. Как и в артиллерии, им придадут выгодную с точки зрения аэродинамики форму. Однако это будет не боепри-пас, а искусственный спутник, отправка которого на орбиту обойдется намного дешевле, чем на ракете или корабле многоразового использования.

«Контейнер с полезным грузом отправится верхом на электромагнитной волне, удерживаясь на ее вершине, как серфер», — образно сказал руководитель проекта У.Коуэн. Для того чтобы он вышел на околоземную орбиту, достаточно придать ему скорость 7,5 км/с.

Разумеется, для этого потребуется изрядная энергия, а значит, и накопители, способные неторопливо заряжаться и в считанные секунды выдавать напряжение на катушки индуктивности, окружающие ствол. Подобными аккумуляторами начали заниматься еще в 60-е годы, в частности, их разрабатывал «отец» нацистского чудо-оружия Фау-2 и американской космической программы В. фон Браун. Применение новейшей технологии и материалов привело к значительному прогрессу в этом направлении. Скажем, если в 1985 году конденсатору электроэнергии в 5 МДж требова-

31