בארצנו ממשיכים בפיתוח מודול תחבורה וכוח TEM עם תחנת כוח גרעינית ברמה של מגה -ואט (NPPU). למראהו של דגם כזה, המתאים להפעלה, תהיה השפעה רצינית על המשך הפיתוח של האסטרונאוטיקה הביתית והעולמית. בינתיים, TEM נמצאת בשלב עבודות העיצוב, ולאחרונה הוצג לציבור שוב דגם של מוצר כזה בצורתו הנוכחית.
תערוכת MAKS-2019
בשנים האחרונות פורסמו שוב ושוב חומרים שונים על מערכות TEM ומערכות הנעה גרעיניות עבורו. בין היתר, המפתחים הראו ציורים עם מראה אפשרי של דוגמה כזו. בסוף אוגוסט, במסגרת סלון MAKS-2019, התקיימה ההדגמה הראשונה של פריסת ה- TEM החדשה, המשקפת את הדעות הנוכחיות בפרויקט זה. הדגם הופיע בביתן רוסקוסמוס בדוכן ארסנל KB.
הגרסה הנוכחית של עיצוב TEM שונה במידה ניכרת מהגרסאות שהוכחו קודם לכן, אך שומרת על תכונות מסוימות. בפרט נשמרו ההוראות הכלליות של הרכבת היחידות וגישות העיצוב. יחד עם זאת, ישנם מספר הבדלים אופייניים.
המרכיב הגדול ביותר במודול לוח הלחם הוא מסבך טלסקופי בן ארבעה חלקים עם חתך עגול, שהוא הבסיס להרכבת היחידות. ראשו מצויד במגמה חרוטית ובתא סגור. בצידי מסבך שישה לוחות קירור. קטע הזנב של ה- TEM עשוי בצורה של גוף מלבני סגור. המסבך הראשי קבוע עליו מלפנים, פאנלים סולאריים בצדדים. גוף הגוף מכיל סוג חדש של מנוע טילים ויחידות אחרות.
חדש וישן
בעבר, בפרסומים בנושא TEM ומערכות הנעה בכוח גרעיני, הופיעו תמונות עם ציוד בעל מראה שונה. על פי אחת הגרסאות המאוחרות יותר של הפרויקט, מודול ההובלה-אנרגיה צריך להתבסס על מסבך הזזה אורכי עם חתך מרובע והתארכות גדולה, המאפשרת את השקת המוצר למסלול. תא עם כור ממוקם בחלקו הראש, מנוע רקטות חשמלי ומערכות אחרות מונחות על תומכים הניתנים לפריסה בחלק הזנב. תוכנן להציב ציוד קירור לאורך מסבך התמיכה.
הפריסה של KB "ארסנל" כוללת מספר מאפיינים אופייניים ושונה מתמונות ישנות יותר. קודם כל, הוא מובחן בעיצוב המסבך הראשי ובפריסת היחידות. הגרסה החדשה של ה- TEM מאופיינת במגמה נושאת עומס מסיבית יותר בעיצוב אחר. הוא גם איבד את בומי הזנב בצורת X, נפרסים בטיסה ונושאים כמה מהמכשירים.
עיצוב הפריסה מאפשר שינוי בפריסה. אולי כעת גוף הזנב הגדול מכיל לא רק מנוע רקטות חשמלי, אלא גם כור גרעיני עם מערכות נלוות. במקרה זה, גוף הראש הקטן יותר יכול לשמש להכיל מערכות בקרה או ציוד אחר.
דיאגרמות שונות הציגו בעבר תצורות שונות של מערכות קירור. אותו דבר לגבי הפריסה החדשה. הפעם, כדי להקרין עודף חום לחלל, מוצע להשתמש בשישה פולט-פנלים המותקנים לאורך מסבך בצורה של שלושה "מטוסים" מקבילים. בעבר הוצעו תצורות מגניבות אחרות, כולל אגרגטים של שטח גדול יותר, התופסים כמעט את כל אורכו של מסבך הנושא.
בנובמבר אשתקד פרסם אולפן הטלוויזיה "רוסקוסמוס" סרטון המראה את המראה האפשרי של TEM עתידי עם תחנת כוח גרעינית. גרסה זו של המודול הייתה שונה ברצינות מאלו שהודגמו קודם לכן. תוך שמירה על הארכיטקטורה הלינארית המבוססת על מסבך הזזה, TEM כזה היה צריך ליצור יחידות זנב בצורה של גליל פתוח. בצורה זו היה צריך לבצע את תחנת הכוח, הקירור וכו '.
קל לראות שהפריסה הנוכחית של ה- TEM שונה גם מהגרסה ה"שנה שעברה "של המראה. יחד עם זאת, במראה ובעיצוב, הוא הרבה יותר קרוב לגרסאות קודמות של הפרויקט.
אתגרים טכניים
פרויקט TEM נבדל במורכבות הטכנית הגבוהה ביותר ולשם יישומו המוצלח יש לפתור הרבה בעיות מיוחדות. כדי ליצור מודול כזה, יש צורך בעיצובים חדשים של רכיבים ומכלולים, טכנולוגיות וחומרים חדשים בעלי מאפיינים מיוחדים. הצורך לפתור את כל הבעיות הללו הוביל לכך שפיתוח תחנת כוח גרעינית ו- TEM מתבצע על ידי מספר ארגונים מרוסקוסמוס ורוזאטום.
בזמנים שונים, החומרים שפורסמו הכילו גרסאות שונות של TEM, והסיבה לכך יכולה להיחשב במורכבות הכללית של הפרויקט. הצלחה במציאת פתרונות לבעיות מסוימות הובילה לשינויים מקבילים במראה הכללי של המודול. בהתאם לכך, הפריסה העדכנית ביותר של ה- TEM מבית KB "ארסנל" מציגה את הדעות הנוכחיות על הפרויקט.
על פי נתונים ידועים, נבחר כור גרעיני בנויטרונים מהירים מקורר בגז כבסיס לתחנת הכוח הגרעינית. תערובת הליום-קסנון תשמש במעגל הראשון של מערכת הקירור. דלק בעל רמת העשרה מוגברת יונח בליבה. טמפרטורת הליבה תגיע ל 1500 ° K. הוא מתוכנן לספק את משאב העיצוב הגבוה ביותר, המאפשר ל- TEM לפעול במשך 10-12 שנים.
תחנות כוח גרעיניות מסוג זה ובעלות מאפיינים כאלה טרם נוצרו והופעלו. לבניית מבנה כזה נדרשים חומרים בעלי עמידות גבוהה בפני מתח תרמי ומכני. כמו כן יש צורך לעצב את העיצוב עצמו כך שעם הכוח הנדרש יהיה לו מידות ומשקל מקובלים.
ישנם קשיים בתחום מערכות הקירור. תחנת הכוח הגרעינית ברמה של מגה -ואט חייבת לפזר נפחים דומים של אנרגיה תרמית לחלל. רדיאטורים מודרניים לטכנולוגיית חלל עדיין אינם יכולים להתפאר במאפיינים כאלה. אז מערכת הקירור של ISS צונחת לחלל בערך. 70 קילוואט של אנרגיה תרמית פחות פי כמה מזה הנדרש לתחנת הכוח הגרעינית ו- TEM.
גרסאות שונות של צידניות ל- TEM נבנות, מה שבא לידי ביטוי באיורים ובמהלך הרכבת הדגמים. ככל הנראה, קבוצת רדיאטורים שטוחים על הפריסה מארסנל נחשבת כיום לעיצוב הרווחי ביותר עם מאפיינים אופטימליים. עם זאת, בהחלט ייתכן שמערכת זו לא תהיה הגרסה הסופית.
למרות כל הקשיים, הושגו הצלחות ניכרות בפרויקט TEM. אז, לפני מספר שנים, החלו ניסויים במנוע הרקטות החשמלי ID-500, שנוצר במיוחד עבור תחנת הכוח הגרעינית העתידית. בשנת 2017, מוצר כזה עבד בדוכן במשך 300 שעות, והראה הספק של 35 קילוואט.
הרכבה ובדיקה של רכיבים בודדים של תחנת הכוח הגרעינית ו- TEM מתבצעות באופן קבוע. לדוגמה, מערכת קירור טפטוף אב טיפוס נבדקה בשנה שעברה. נבדקים רכיבים אחרים של הכור, מערכות העזר ומודול ההובלה והכוח בכללותו.
תחבורה של העתיד הרחוק
מטרת הפרויקטים הנוכחיים של תחנת הכוח הגרעינית ו- TEM היא ליצור מתחם מבטיח המסוגל לפתור בעיות חדשות בחלל החיצון. למודול ההובלה והכוח עם כור ומנוע רקטות חשמלי יהיו יתרונות חשובים על פני מערכות טילים בעיצובים מסורתיים ויאפשר לארגן משימות חדשות בהצלחה.
התחום העיקרי של יישום TEM נחשב לטיסות לגופים שמימיים אחרים. NPP מציג את יעילות הדלק הגבוהה ביותר ויש לו דחף ספציפי ייחודי, שמפשט את הטיסות לירח או למאדים. כמו כן, ניתן להגדיל את המטען בהשוואה למערכות הרקטות והחלל הנוכחיות. תכונה חשובה של ה- TEM היא היכולת לספק כוח לעומס באמצעות האמצעים הסטנדרטיים של המודול.
עם זאת, השגת תוצאות כאלה אפשרית רק בעתיד הרחוק. על פי התוכניות הנוכחיות, בדיקות טיסה של ה- TEM בתצורה מלאה יתחילו לא לפני סוף שנות העשרים. תחילת הפעולה והמעורבות של המודול בעבודה אמיתית אפשריות רק בתחילת שנות השלושים.
עבודת TEM תימשך עוד מספר שנים, ובזמן זה הפרויקט עשוי לעבור שינויים משמעותיים. בהקשר זה, ניתן להניח כי פריסת המודול ל- MAKS-2019 תפסיק בקרוב לשקף את המראה האמיתי של המוצר שנוצר. עם זאת, שינוי הדעות על המבנה ואלמנטים שלו יוביל להופעתם של חומרי הדגמה חדשים - כבר בתערוכות הבאות.
