RD-0410
RD-0410 ( GRAU-indeks - 11B91 , også kendt som "Irgit" og "IR-100") - den første og eneste sovjetiske nukleare raketmotor . Det blev udviklet på Khimavtomatika designbureau , Voronezh .
Reaktoren gennemgik en betydelig række tests, men blev aldrig testet i hele driftens varighed. Ekstrareaktorknudepunkterne var fuldt ud bearbejdet.
Oprettelseshistorie
- 1947 - begyndelsen af arbejdet med projektet efter forslag fra V. M. Ievlev , støttet af I. V. Kurchatov , M. V. Keldysh og S. P. Korolev .
- 1953 - regeringsdekret om udvikling af " ramjet krydsermissiler, der bruger atomenergi"
- 1955 - oprettelse af en gruppe ved NII-1 MAP for at udvikle konceptet for nukleare raketmotorer (NRE), ledet af V. M. Ievlev (K. I. Artamonov, A. S. Koroteev og andre), med en specifik impuls på 850-900 sekunder ("A" ) og op til 2000 s ("B").
- 1956 - regeringsdekret om "oprettelse af et langtrækkende ballistisk missil med en atommotor"; generel designer af raketten - S.P. Korolev, motor - V.P. Glushko , reaktor - A.I. Leipunsky , organisering af uddannelse af specialister ved MAI - ansvarlig. ingeniør N. N. Ponomarev-Stepnoy .
- 1958 - regeringsdekret om oprettelse af en nuklear raketmotor , videnskabeligt lederskab betroet til M. V. Keldysh, I. V. Kurchatov og S. P. Korolev.
- 1958 - begyndelsen af konstruktionen af et stativ med en reaktor og et varmt laboratorium på prøvestedet nr. 2 af USSR's forsvarsministerium (atomprøvested i Semipalatinsk ).
- 1964 - Resolution fra CPSU's centralkomité og USSR's ministerråd om opførelsen af Baikal-lanceringskomplekset på Semipalatinsk-teststedet - en testbase for YARD ( 50 ° 10′13 ″ N 78 ° 22′ 36 ″ E ).
- 1966 - oprettelse af YARD 11B91 ("A"); videnskabelig vejledning - Keldysh Center (V. M. Ievlev) , produktion - KBHA (A. D. Konopatov), TVS YARD - PNITI (I. I. Fedik).
- 1968 - udvikling af gasfase nuklear raket (GFNR) motor RD-600; videnskabelig vejledning - Keldysh Center , udvikling - NPO Energomash , V.P. Glushko , med en fremdrift på 6 MN og en specifik impuls på 2000 s. Projektet nåede ikke i praksis [1] .
- 1968 - regeringsdekret om oprettelse af SFNR RD-600 og opførelsen af Baikal-2 testbasen.
- 1970 - NPO Energomash, Keldysh Center - foreløbigt design af et rumkraftværk med GFNR EU-610 med en kapacitet på 3,3 GW
- 1972 - fysisk opstart af IVG-reaktoren ved Baikal-komplekset (N. N. Ponomarev-Stepnoy).
- 1977 - færdiggørelse af test af ud-af-reaktorenheder på en "kold" motor.
- 27. marts 1978 - den første kraftstart af den første reaktor YARD 11B91. Effekt: op til 25 MW (ca. 1/7 af designet), brinttemperatur - op til 1500 grader Celsius , driftstid - 70 sekunder.
- Juli 1978 - den anden kraftlancering. En effekt på 33 MW er nået.
- August 1978 - den tredje kraftlancering. Der er opnået en effekt på 42 MW, temperaturen på brint er 2630 K [2] .
- 1980'erne - effekt nåede 63 MW, brinttemperatur - 2500K.
- 1988 - et fuldstændigt stop for arbejdet med emnet YARD 11B91 / RD0410.
Mere end 250 test blev udført på NIIkhimmash på 30 "kolde motorer" (uden reaktor). Næsten fuldstændig udvikling af motorenheder blev udført. Den maksimale arbejdstid på én motor oversteg 13000 s med en given ressource på 3600 s.
På Semipalatinsk nukleare teststed blev komplekse test af motorenheder udført under naturlige forhold ved tilstande på 0,7-1,1 nominel effekt, såvel som en række brandtest af en gasformig brintreaktor.
Grundlæggende parametre
- Tryk i tomrummet: 3,59 tf (35,28 kN).
- Termisk effekt af reaktoren: 196 MW.
- Specifik trykimpuls i vakuum: 910 kgf s/kg (8927 m/s).
- Antal medtagelser: 10.
- Arbejdsressource: 1 time.
- Brændstofkomponenter: arbejdsvæske - flydende brint , hjælpestof - heptan .
- Vægt med strålebeskyttelse: 2000 kg.
- Reaktordimensioner: højde - 800 mm, diameter - 550 mm.
- Motordimensioner: højde - 3,5 m, diameter - 1,6 m (ifølge andre kilder, højde - 3,7 m, diameter - 1,2 m).
- Udviklingsår: 1965-1985 [3] .
Konstruktion
I RD-0410 blev der brugt en heterogen termisk neutronreaktor . Med denne løsning er moderatormaterialet placeret adskilt fra de uranholdige brændselselementer (brændstofstænger), hvilket gjorde det muligt at opnå en høj specifik trykimpuls ved at øge opvarmningstemperaturen af arbejdsvæsken med det optimale valg af sammensætningen af brændstofsammensætningen af brændstofstave baseret på ildfaste karbider.
Moderatoren var zirconiumhydrid, neutronreflektorerne var lavet af beryllium, og kernebrændstoffet var et materiale baseret på uran og wolframcarbider beriget i 235 isotopen med omkring 90%. Designet omfattede 37 brændstofsamlinger dækket med termisk isolering, der adskiller dem fra moderatoren. Designet forudsatte, at brintstrømmen først passerede gennem reflektoren og moderatoren, holdt deres temperatur ved stuetemperatur og derefter ind i kernen, hvor den afkølede brændstofsamlingerne og varmede op til 3100K. På stativet blev reflektoren og moderatoren afkølet af en separat brintstrøm.
RD-0410-motoren arbejdede i et lukket kredsløb. Brint og heptan blev tilført af centrifugalpumper drevet af aksiale turbiner. Balancen mellem pumpernes påkrævede effekt og den tilgængelige effekt af turbinerne i turbopumpeenhederne blev sikret ved en brinttemperatur ved turbineindløbet, der ikke oversteg den, der var tilladt for materialet i reaktormoderatoren. Dette gjorde det muligt at sørge for opvarmning af arbejdsfluidet til turbinen i reaktorens kølekanaler uden yderligere generatorbrændstofsamlinger (FA'er). Brintturbopumpenheden bestod af en tre-trins pumpe og en et-trins aksial turbine. Rotoren bestod af to dele: på den ene er pumpehjulene i pumpens første og andet trin placeret, på den anden - pumpehjulet på tredje trin og turbinehjulet. Dette design af rotoren gjorde det muligt at øge dens stivhed. Enheden brugte højtydende flydende ringtætninger og elastiske dæmperlejer.
Noter
- ↑ Koroteev A. S., Gafarov A. A., Smetannikov V. P. et al. "Oplevelsen af skabelse og hovedretninger for udvikling og anvendelse af rumkernekraft i Rusland". Atomenergi Bulletin. - 2003 - nr. 9 - s. 53.
- ↑ Keldysh Center, 2003 , Feltforsøg af skema A-reaktorer, s. 202-203.
- ↑ KBHA .
Litteratur
Links
Se også