Техника - молодёжи 2006-04, страница 33

www.tm-magazin .ru I 31

Идея Улама и Эверетта легла в основу проекта «Orion», над которым в 1958 г начала работать калифорнийская корпорация «General Atomics». Под эту задачу выделил деньги и Пентагон, впрочем, не слишком большие. До атомных взрывов дело не дошло, испытывались лишь различные модели дисков и экранов. Поначалу участники проекта были исполнены такого оптимизма, что всерьез надеялись запустить атомный корабль к Сатурну не позже 1970 г. Но в начале 1960-х министр обороны США Р. Макнамара пришел к выводу, что в военном плане эта идея бесперспективна. В 1963 г. СССР, США и Великобритания договорились о запрете всех ядерных взрывов, за исключением подземных. В результа-

Еще один проект космического корабля, использующего энергию ядерных взрывов — «Aidebaran». Рядом — для сравнения — трансатлантический лайнер «United States»

с ядерными двигателями, которые в начале 1980-хдоставили бы ^американских астронавтов на Марс и возвратили их назад на Землю. Начиная с 1959 г., в рамках этого проекта с разной степенью успеха были опробованы экспериментальные ядерные реакторы «Kivi», «Phoebus», «PEWEE» и NF-1. В 1968 г. состоялись стендовые испытания прототипа будущего ракетного двигателя «ХЕ Prime» мощностью 1100 МВт, и дело уже шло к изготовлению образца для летных испытаний. Однако в 1972 г. программу закрыли, сочтя ее чересчур дорогой и практически ненужной. К этому времени американское руководство перестало считать отправку астронавтов на Марс возможным козырем в космическом соревновании с СССР.

В последней четверти XX в. NASA не занималось разработкой ядерных ракетных двигателей. Министерство обороны США еще некоторое время сохраняло опытно-конструкторскую программу «Космические ядерные энергетические двигатели» (SNAP — Space Nuclear Thermal Propulsion), но

те, «Orion» вступил в противоречие с международным правом и годом спустя прекратил свое существование. Обошелся он в целом в $11 млн.

Был еще проект «Helios», для реализации которого также предполагалось применять ядерную взрывчатку. Его разработчики предлагали подрывать атомные заряды не вне, а внутри корабля, в заполненной водой сферической камере из термостойкого материала. Образовавшийся при взрыве пар должен был выбрасываться через сопло и разгонять ракету.

Дальше всего в США зашли работы, начатые в рамках проекта «Ядерные двигатели для транспортных ракет» (NERVA — Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application). Формально он был одобрен Комиссией по атомной энергии в ноябре 1955 г., хотя всерьез его стали осуществлять только два года спустя. Конечные цели проекта NERVA не раз менялись. В конце концов было решено построить два пилотируемых корабля

в 1992 г. ее финансирование полностью прекратили. В общей сложности на все эти проекты было истрачено около $1.4 млрд.

По материалам Washington ProFile

«ПОЕХАЛИ!» 30 июня 1958 г. ЦК КПСС и Совет министров СССР приняли постановление о разработке в ОКБ-1 С.П. Королева ракет различного назначения с ядерными двигателями. Создание двигателей поручалось КБ В.П. Глушко и М.М. Бонда-рюка. Полтора года спустя, 30 декабря 1959 г., С.П. Королев утвердил эскизные проекты трех ракет — межконтинентальной баллистической и двух носителей, тяжелого и сверхтяжелого классов. С «высоты» современных знаний любопытно, что в качестве рабочего тела атомного двигателя наши конструкторы тогда рассматривали отнюдь не водород, а аммиак, или его смесь со спиртом! Прорабатывались две схемы, «А» — просто с разогревом рабочего тела

в реакторе, и «Б» — с последующим сгоранием раскаленных компонентов топлива в камере сгорания. Вторая схема давала выигрыш в тяге, но проигрывала в скорости истечения, и была отвергнута.

По результатам эскизного проектирования создание одноступенчатой ядерной баллистической ракеты, способной при стартовом весе 87-100 т доставить 2,7-4 т на дальность 14000 км было признано нецелесообразным («керосиновая» двухступенчатая Р-9, проектирование которой началось тогда же, при стартовой массе 80 т доставляла 1 т на 16000 км). Носители же, при стартовой массе, соответственно, 880 и 2000 т, должны были выводить на околоземную орбиту 40 и 150 т.

Однако, несмотря на немалый объем предварительной работы (только отчет Института атомной энергии, подписанный И.В. Курчатовым, насчитывал более десятка увесистых томов, а темой занимались еще Фи-зико-энергетический институт, НИИ тепловых процессов, несколько ма-териаловедческих организаций — список будет длинным), никакого «железа» еще не было — первые эксперименты на реакторе ИГР-1 начались только в 1961-м. Соответственно, КОГДА появятся реальные двигатели, сказать пока не мог никто, ракеты же нужны были — как всегда — срочно. Тем более, что вскоре стало ясно: 40 т — груз, доступный и химической ракете, а 150 т — и сейчас не всем понятно, для чего нужно...

СХЕМА «В». И программа ЯРД была отнесена к работам на далекую перспективу. В головном «двигательном» НИИТП их разработку возглавил Виталий Михайлович Иевлев (1926-1990), выступивший с идеей двигателя схемы «В» — с ядерным реактором с газофазной активной зоной (темой очень заинтересовался В.П. Глушко)...

Немного теории. Ракетный двигатель характеризуется двумя параметрами: тягой и скоростью истечения рабочего тела. Первый — количественный, и, в принципе, определяется размерами агрегата, а вот второй — качественный. Он пропорционален корню квадратному из температуры рабочего тела в двигателе (и обратно пропорционален молекулярной массе рабочего тела).

Так вот, атомная энергия, конечно, способна нагреть рабочее тело куда сильнее, чем горение. Но... ограничителем становится температура плавления самого ядерного топлива, тепловыделяющих элементов. По условию нерасплавления активной зоны реально достигнутая скорость истечения ЯРД — 9,1 км/с, теоретически — около 10 км/с (для справки: лучший ЖРД дает 4,2 км/с).

Понятно, что — ежели бы активная зона была газообразной, эффективность ЯРД выросла бы еще в 2-3 раза (не забудем, что корпус-то с соплом

Стенды для испытания двигателей по программе NERVA