פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך

תוכן עניינים:

פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך
פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך

וִידֵאוֹ: פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך

וִידֵאוֹ: פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך
וִידֵאוֹ: Next Generation San Antonio-Class Amphibious Transport Docks #shorts 2024, מרץ
Anonim

במהלך MAKS -2013, שיתוף הפעולה של חברות מקומיות מהמבנים של רוסקוסמוס ורוזאטום הציג מודל מעודכן של מודול תחבורה ואנרגיה (TEM) עם יחידת הנעה של כוח גרעיני בחלל (NPP) ברמה של מגה -ואט (NK מס '10, 2013, עמ '4). פרויקט זה הוצג בפומבי בדיוק לפני ארבע שנים, באוקטובר 2009 (קוד מס מס 12, 2009, עמ '40). מה השתנה בתקופה זו?

פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך
פיתוח המשיכה הגרעינית ממשיך

כרוניקה של הפרויקט

תמונה
תמונה

נזכיר כי מטרת הפרויקט היא יצירת בסיס הנעה אנרגטית ועל בסיסו רכבי חלל חדשים בעלי יחס כוח-משקל גבוה ליישום תוכניות שאפתניות לחקר ולחקירת החלל החיצון. אמצעים אלה מאפשרים ליישם משלחות לחלל עמוק, עלייה של פי 20 ביעילות הכלכלית של פעולות הובלת החלל ויותר פי 10 עלייה בחשמל על גבי החללית.

תחנת הכוח הגרעינית מבוססת על כור גרעיני עם ממיר טורבו. פיתוח ה- TEM מתבצע בהוראת נשיא רוסיה מיום 22 ביוני 2010 מס '419-rp. יצירתה מתוכננת על ידי התוכנית הממלכתית "פעילויות חלל של רוסיה לשנים 2013 - 2020", ותוכנית הנשיא למודרניזציה של הכלכלה. העבודה על פי החוזה ממומנת מהתקציב הפדרלי במסגרת התוכנית המיוחדת "יישום הפרויקטים של הנציבות תחת נשיא הפדרציה הרוסית למודרניזציה ופיתוח טכנולוגי של הכלכלה הרוסית" *.

יותר מ -17 מיליארד רובל מוקצים לביצוע פרויקט מתקדם זה בתקופה שבין 2010 ל -2018. חלוקת הכספים המדויקת היא כדלקמן: 7.245 מיליארד רובל מוקצים לתאגיד המדינה רוזאטום לפיתוח הכור, 3.955 מיליארד רובל - למרכז המחקר MV קלדיש ליצירת תחנת כוח גרעינית וכ -5.8 מיליארד רובל - עבור RSC Energia לייצור TEM. הארגון הראשי האחראי על פיתוח הכור הגרעיני עצמו הוא מכון המחקר והפיתוח לטכנולוגיות אנרגיה (NIKIET), המהווה חלק ממערכת רוזאטום. שיתוף הפעולה כולל גם את המכון הטכנולוגי למחקר מדעי של פודולסק, מכון קורצ'טוב של RRC, המכון להנדסת פיזיקה וכוח באובנינסק, מכון המחקר המדעי NPO "Luch", המכון למחקר מדעי של כורים אטומיים (NIIAR) ומספר ארגונים וארגונים אחרים. מרכז קלדיש, לשכת התכנון להנדסה כימית ולשכת התכנון לאוטומציה כימית עשו רבות במעגל נוזלי העבודה. המכון לאלקטרומכניקה היה מחובר לפיתוח הגנרטור.

בפעם הראשונה הפרויקט מיישם טכנולוגיות חדשניות שלמובנים רבים אין להן אנלוגים בעולם:

מעגל המרה יעיל ביותר;

כור נויטרונים מהיר טמפרטורה גבוהה עם מערכות קירור גז, המבטיח בטיחות גרעינית וקרינה בכל שלבי הפעולה;

רכיבי דלק מבוססי דלק בצפיפות גבוהה;

מערכת הנעה לשיוט המבוססת על בלוק מנועי רקטות חשמליות בעלות ביצועים גבוהים (EJE);

טורבינות בטמפרטורות גבוהות ומחליפי חום קומפקטיים עם חיי עיצוב לעשר שנים;

מחוללי חשמל מהירים-ממירים בעלי הספק גבוה;

פריסת מבנים גדולים בחלל וכו '.

בתכנית המוצעת, כור גרעיני מייצר חשמל: נוזל קירור גז, שמונע דרך הליבה, מסובב טורבינה, שמסובבת גנרטור חשמלי ומדחס, המפיצים את נוזל העבודה בלולאה סגורה. החומר מהכור אינו יוצא לסביבה, כלומר זיהום רדיואקטיבי אינו נכלל. החשמל נצרך להפעלת מנוע הנעה חשמלי, שהוא חסכוני פי 20 מאשר אנלוגים כימיים מבחינת צריכת נוזל העבודה. המסה והמידות של האלמנטים הבסיסיים של תחנת הכוח הגרעינית צריכים להבטיח את מיקומם בראש ראשי חלל של כלי השיגור הרוסים הקיימים והפוטנציאליים "פרוטון" ו"אנגארה ".

כרוניקה של הפרויקט מראה את התפתחותו המהירה בתקופה המודרנית. ב- 30 באפריל 2010 אישר המשנה למנכ"ל תאגיד האנרגיה האטומית של מדינת רוזאטום, מנהל מנהלת מתחם הנשק הגרעיני IM קמנסקיך את תנאי ההתייחסות לפיתוח מתקן כורים ו- TEM במסגרת הפרויקט "יצירה". של מודול תחבורה והספק המבוסס על תחנת כוח גרעינית מגה -ואט ". המסמך הוסכם ואושר על ידי רוסקוסמוס. ב- 22 ביוני 2010 חתם נשיא רוסיה דמיטרי א. מדבדב על צו לקביעת הקבלנים היחידים לפרויקט.

ב- 9 בפברואר 2011 במוסקבה, על בסיס מרכז קלדיש, התקיים ועידת וידיאו של ארגונים - מפתחי TEM. השתתפו בו ראש רוסקוסמוס א.נ.פרמינוב, הנשיא והמעצב הכללי (RSC) אנרג'יה ו.א לופוטה, מנהל מרכז קלדיש א.ס קורוטייב, מנכ"ל המעצב NIKIET ** יו. ג. דראגונוב והסמנכ"ל הראשי סמטניקוב, מעצב כוח החלל צמחים ב- NIKIET. תשומת לב מיוחדת הוקדשה לצורך ביצירת דוכן "משאבים" לבדיקת התקנת כור עם יחידת המרת אנרגיה.

ב- 25 באפריל 2011 הודיעה רוסקוסמוס על מכרז פתוח לפיתוח תחנת כוח גרעינית, פלטפורמה רב תכליתית במסלול גיאו -סטציונרי וחלליות בין -כוכביות. כתוצאה מהתחרות (שהזוכה בה הייתה NIKIET ב -25 במאי אותה שנה), נחתם חוזה מדינה תקף עד 2015 בשווי 805 מיליון רובל ליצירת מדגם ספסל של המתקן.

החוזה קובע פיתוח: הצעה טכנית ליצירת ספסל (עם סימולטור תרמי של כור גרעיני) מדגם של תחנת כוח גרעינית; עיצוב הטיוטה שלו; עיצוב ותיעוד טכנולוגי לאב טיפוס של רכיבי מוצר ספסל ומרכיבים בסיסיים של תחנת כוח גרעינית; תהליכים טכנולוגיים, כמו גם הכנת ייצור לייצור אב טיפוס של רכיבי המוצר הספסל והאלמנטים הבסיסיים של ההתקנה; הכנת מדגם ספסל וביצוע הפיתוח הניסיוני שלה.

הרכב מודל הספסל של תחנת הכוח הגרעינית צריך לכלול את המרכיבים הבסיסיים של התקנה סטנדרטית, שנועד להבטיח יצירת מתקנים הבאים בעלי יכולות שונות על בסיס עקרון מודולרי. מדגם הספסל צריך לייצר כוח נתון - תרמי וחשמלי, כמו גם ליצור דחפי דחף אופייניים לכל שלבי הפעולה של תחנת הכוח הגרעינית כחלק מהחללית. נבחר לפרויקט כור נויטרונים מהיר בעל קירור גז בעל הספק תרמי של עד 4 מגה-וואט.

ב- 23 באוגוסט 2012 התקיימה ישיבת נציגי רוזאטום ורוסקוסמוס, המוקדשת לארגון העבודה על יצירת מתחם בדיקות לבדיקות סיבולת הנדרשות ליישום פרויקט TEM. זה התקיים במכון הטכנולוגי למחקר מדעי A. P. Aleksandrov בסוסנובי בור שליד סנט פטרבורג, שם מתוכנן ליצור את המתחם שצוין.

התכנון המקדים של ה- TEM הושלם במרץ השנה. התוצאות שהתקבלו אפשרו לעבור בשנת 2013 לשלב של תכנון וייצור מפורט של ציוד ודגימות לבדיקות אוטונומיות.בדיקות ופיתוח טכנולוגיות נוזל קירור החלו השנה בכור המחקר MIR ב- NIIAR (דימיטרובגרד), שם הותקנה לולאה לבדיקת נוזל הקירור הליום-קסנון בטמפרטורות העולות על 1000 מעלות צלזיוס.

מתוכנן להיווצר אב טיפוס מבוסס קרקע של מפעל הכור עד שנת 2015, ועד 2018 יש לייצר מפעל לכור להשלמת מערכת ההנעה בכוח הגרעין ולהתחיל את ניסיונותיו בסוסנובי בור. ה- TEM הראשון לבדיקות טיסה עשוי להופיע עד 2020.

הפגישה הבאה על הפרויקט התקיימה ב- 10 בספטמבר 2013 בתאגיד המדינה רוזאטום. ראש NIKIET Yu. G. Dragunov הציג מידע על מצב העבודה והבעיות העיקריות ביישום התוכנית. הוא הדגיש כי כיום מומחי המכון פיתחו את תיעוד התכנון הטכני של תחנת הכוח הגרעינית, זיהו את פתרונות התכנון העיקריים וביצעו את העבודה בהתאם ל"מפת הדרכים "של הפרויקט. לאחר הפגישה הורה ראש תאגיד רוזאטום ס.וו. קירינקו ל- NIKIET להכין הצעות לייעול מפת הדרכים.

כמה פרטים על תכונות העיצוב והעיצוב של תחנת הכוח הגרעינית התגלו במהלך שיחה עם נציגי מרכז קלדיש בתערוכת האוויר MAKS-2013. בפרט, היזמים דיווחו כי ההתקנה תתבצע באופן מיידי במלואו. גרסת גודל, מבלי ליצור אב טיפוס מופחת.

לתחנת הכוח הגרעינית מאפיינים גבוהים במיוחד (לסוגו): עם הספק תרמי של הכור של 4 מגה -וואט, הספק החשמלי בגנרטור יהיה 1 מגה -ואט, כלומר היעילות תגיע ל -25%, הנחשב אינדיקטור טוב מאוד.

ממיר הטורבומאנים הוא אחד עם שני מעגלים. במעגל הראשון משתמשים במחליף חום צלחת - מחזר ומקרר מחליף חום צינורי. האחרון מפריד בין מעגל הסרת החום הראשי (הראשון) לבין מעגל החזרת החום השני.

לגבי אחד הפתרונות המעניינים ביותר שפותחו במסגרת הפרויקט (בחירת סוג המקררים-רדיאטורים של המעגל השני), ניתנה התשובה כי שוקלים מחליפי חום בטפטוף וגם בלוחות, ועד כה הבחירה לא נעשתה. על הדוגמניות והפוסטרים המודגשים הוצגה האפשרות המועדפת עם מקרר-טפטוף למקרר. במקביל, נמשכות עבודות על מחליף החום של הפאנל. שים לב שכל המבנה של ה- TEM ניתנת לשינוי: בעת ההשקה, המודול מתאים מתחת לגובה ראש LV, ובמסלול הוא "פורש כנפיים" - המוטות מתרחבים, מפזרים את הכור, המנועים והעומס על פני מרחק רב.

ה- TEM ישתמש בחבורה שלמה של EPE משופרים עוצמתיים במיוחד - ארבעה "עלי כותרת" של שישה מנועים עיקריים בקוטר של 500 מ"מ, בתוספת שמונה מנועים קטנים יותר לבקרת גלילה ותיקון מסלול. באולם התצוגה של MAKS-2013 הוצג מנוע עובד, שכבר עובר בדיקות (עד כה בדחיפה חלקית, בהספק חשמלי של עד 5 קילוואט). EJEs עובדים על קסנון. זהו נוזל העבודה הטוב ביותר, אך גם היקר ביותר. אפשרויות אחרות נבדקו: בפרט מתכות - ליתיום ונתרן. עם זאת, מנועים המבוססים על אמצעי עבודה כזה הם חסכוניים פחות, וקשה מאוד לבצע בדיקות קרקעיות על מכשירי EJE כאלה.

המשאב המשוער של תחנת הכוח הגרעינית, הכלול בפרויקט, הוא עשר שנים. בדיקות משאבים אמורות להתבצע ישירות בהתקנה השלמה, והיחידות יופעלו באופן אוטונומי על בסיס הספסל של מפעלים לשיתוף פעולה. בפרט, מגדש הטורבו שפותח ב- KBHM כבר יוצר ונבדק בתא ואקום במרכז קלדיש. כמו כן, בוצע סימולטור תרמי של כור הספק חשמלי בנפח 1 מגוואט.

מוּמלָץ: