• РЕГИСТРАЦИЯ

Ядерная энергетическая установка для ракет и подводных аппаратов - как это работает

Константин Иванков
Мой проект - на сайте Иванков.рф
2 марта 2018 г. 10:25 254 32316

Вчера, без всякого преувеличения, мы стали свидетелями эпохального события, открывающего новые, совершенно фантастические перспективы для военной техники и (в перспективе) - энергетики и транспорта вообще.

Но для начала хотелось бы понять, как работает ядерная энергетическая установка для ракет и подводных аппаратов, о которой говорил Путин. Что именно в ней является движителем? Откуда берётся тяга? Не за счёт же вылетающих из сопла нейтронов... 

Когда узнал со слов коллеги о том, что у нас созданы ракеты с практически неограниченной дальностью полёта, обалдел. Показалось, он что-то упустил, а слово "неограниченной" было упомянуто в каком-то узком смысле.

Но информация, полученная затем из первоисточника, сомнений не вызывала. Звучала, напомню, она так:

Одно из них – создание малогабаритной сверхмощной ядерной энергетической установки, которая размещается в корпусе крылатой ракеты типа нашей новейшей ракеты Х-101 воздушного базирования или американского «Томагавка», но при этом обеспечивает в десятки раз – в десятки раз! – большую дальность полёта, которая является практически неограниченной.


В услышанное невозможно было поверить, но не верить было нельзя - это сказал ОН. Включил мозг и тут же получил ответ. Да какой!

Ну, черти! Ну, гении! Нормальному человеку такое даже в голову не придёт!

Итак, до сих пор мы знали только о ядерных силовых установках для космических ракет. В космических ракетах обязательно есть вещество, которое, будучи разогретым или разогнанным ускорителем, питаемым ядерной силовой установкой, с силой выбрасывается из сопла ракеты и обеспечивает ей тягу.

Вещество при этом расходуется и время работы двигателя ограничено.

Такие ракеты уже были и ещё будут. А вот за счёт чего движется ракета нового типа, если её дальность является "практически неограниченной"?


Ядерная энергетическая установка для ракет

Чисто теоретически, кроме тяги на веществе, имеющемся в запасе на ракете, движение ракеты возможно за счёт тяги электрических двигателей с "пропеллерами" (винтовой двигатель). Электричество при этом производит генератор, питающийся от ядерной силовой установки.

Но такую массу без большого крыла на винтовой тяге, да ещё с винтами небольшого диаметра, в воздухе не удержать - слишком мала такая тяга. А это таки ракета, а не беспилотник.

Итого, остаётся самый неожиданный и, как оказалось, самый эффективный способ обеспечения ракеты веществом для тяги - взятие его из окружающего пространства.

Т.е., как бы это удивительно ни звучало, но новая ракета работает "на воздухе"!

В том смысле, что из её сопла вырывается именно разогретый воздух и более ничего! А воздух не закончится, пока ракета находится в атмосфере. Именно поэтому эта ракета - крылатая, т.е. её полёт проходит целиком в атмосфере.

Классические технологии ракет большой дальности старались сделать полёт ракеты выше, чтобы уменьшить трение о воздух и тем самым увеличить их дальность. Мы как всегда сломали шаблон и сделали ракету не просто большой, а неограниченной дальности именно в воздушной среде.

Неограниченная дальность полёта даёт возможность таким ракетам работать в режиме ожидания. Запущенная ракета прибывает в район патрулирования и нарезает там круги, ожидая доразведки данных о цели или прибытия цели в данный район. После чего неожиданно для цели немедленно её атакует.


Ядерная энергетическая установка для подводных аппаратов

Думаю, аналогично устроена и ядерная энергетическая установка для подводных аппаратов о которых говорил Путин. С той поправкой, что вместо воздуха используется вода.

Дополнительно об этом говорит то, что эти подводные аппараты обладают низкой шумностью. Известная торпеда "Шквал", разработанная ещё в советское время, имела скорость порядка 300 км/час, но была очень шумной. По сути это была ракета, летящая в воздушном пузыре.

За малошумностью же стоит новый принцип движения. И он - тот же самый, что и в ракете, потому что универсален. Была бы только окружающая среда минимально необходимой плотности.

Этому аппарату неплохо подошло бы название "Кальмар", потому что по сути это водомётный двигатель в "ядерном исполнении" :)

Что касается скорости, она кратно превосходит скорость самых быстрых надводных кораблей. Самые быстрые корабли (именно корабли, а не катера) имеют скорость до 100-120 км/час. Следовательно, с минимальным коэффициентом 2 получаем скорость 200-250 км/час. Под водой. И не очень шумно. И с дальностью в многие тысячи километров... Страшный сон наших недругов.

Относительно ограниченная по сравнению с ракетой дальность - временное явление и объясняется тем, что морская вода высокой температуры - очень агрессивная среда и материалы камеры, условно говоря, сгорания, имеют ограниченный ресурс. Со временем же дальность этих аппаратов может быть увеличена в разы только за счёт создания новых, более устойчивых  материалов.


Ядерная энергетическая установка

Несколько слов о самой ядерной энергетической установке.

1. Поражает воображение фраза Путина:

При объёме в сто раз меньше, чем у установок современных атомных подводных лодок, имеет большую мощность и в 200 раз меньшее время выхода на боевой режим, то есть на максимальную мощность.


Опять одни вопросы.
Как они этого добились? Какие конструкторские решения и технологии применены?

Мысли такие.

1. Радикальное, на два порядка, увеличение отдачи мощности на единицу массы возможно только при условии приближения режима работы ядерного реактора к взрывному. При этом реактор надёжно управляется.

2. Поскольку околовзрывной режим работы обеспечивается надёжно, скорее всего, это реактор на быстрых нейтронах. На мой взгляд, только на них возможно безопасное использование столь критического режима работы. Кстати, для них топлива на Земле - на столетия.

3. Если же со временем мы узнаем, что это таки реактор на медленных нейтронах, я тем более снимаю шляпу перед нашими ядерщиками, потому что без официального заявления в это совершенно невозможно поверить.


В любом случае, смелость и изобретательность наших ядерщиков поразительна и достойна самых громких слов восхищения! Особенно приятно, что наши ребята умеют работать в тиши. А потом как грохнут новостью по голове - хоть стой, хоть падай! :)


Как это работает

Примерная, смысловая, схема работы двигателя ракеты на основе ядерной силовой установки выглядит так.

1. Открывается, условно говоря, впускной клапан. Набегающий воздушный поток попадает через него в камеру нагрева, которая постоянно разогрета от работы реактора.

2. Впускной клапан закрывается.

3. Воздух в камере нагревается.

4. Открывается выпускной клапан и воздух с большой скоростью вырывается из сопла ракеты.

5. Выпускной клапан закрывается.

Цикл повторяется с высокой частотой. Отсюда эффект непрерывной работы.


P.S. Описанный выше механизм, повторю, - смысловой. Он дан по просьбе читателей для лучшего понимания того, как этот двигатель может вообще работать. В реальности, не исключено, реализован прямоточный двигатель. Главное в данной статье - не определение типа двигателя, а выявление вещества (набегающего воздуха), которое используется в качестве единственного рабочего тела, дающего тягу ракете.


Безопасность

Использование открытия российских учёных в гражданском секторе тесно связано с безопасностью ядерной силовой установки. Не в смысле её возможного взрыва - думаю, этот вопрос решён, - а в смысле безопасности его выхлопа.

Защита малогабаритного ядерного двигателя явно меньше, чем у большого по размерам, поэтому нейтроны наверняка будут проникать в "камеру сгорания", а точнее, камеру разогрева воздуха, тем самым с некоторой вероятностью делая радиоактивным всё, что таковым можно в воздухе сделать.

Азот и кислород имеют радиоактивные изотопы с малым временем полураспада и не опасны. Радиоактивный углерод вещь долгоживущая. Но есть и хорошие новости.

Радиоактивный углерод образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей и так, так что свалить все на ядерные двигатели не получится. Но главное, концентрация углекислого газа в сухом воздухе составляет всего 0,02÷0,04%.

Учитывая же, что процент углерода, становящийся радиоактивным, величина ещё на несколько порядков меньшая, предварительно можно считать, что выхлоп ядерных двигателей не более опасен, чем выхлоп ТЭЦ, работающей на угле.

Более точная информация появится, когда дело подойдёт к гражданскому применению этих двигателей.

Перспективы

Честно говоря, от перспектив захватывает дух. Причём я уже говорю не о военных технологиях, здесь всё ясно, а о применении новых технологий в гражданском секторе.

Где могут быть применены ядерные силовые установки? Пока навскидку, чисто теоретически, в перспективе 20-30-50 лет.

1. Флот, в том числе гражданский, транспортный. Многое придётся переводить на подводные крылья. Зато скорость можно легко увеличить вдвое/втрое, а стоимость эксплуатации с годами будет только падать.

2. Авиация, прежде всего транспортная. Хотя, если безопасность с точки зрения опасности облучения окажется минимальной, возможно применение и для гражданских перевозок.

3. Авиация с вертикальным взлётом и посадкой. С использованием резервуаров со сжатым воздухом, пополняемых во время полёта. Иначе, на малых скоростях, необходимую тягу не обеспечить.

4. Локомотивы скоростных электропоездов. С использованием промежуточного электрогенератора.

5. Грузовые автомобили на электротяге. Тоже, разумеется, с использованием промежуточного электрогенератора. Это, думаю, будет в отдалённой перспективе, когда силовые установки удастся уменьшить ещё в несколько раз. Но исключать такой возможности я бы не стал.

Это уже не говоря о наземном/мобильном использовании ядерных электроустановок. Одна беда - для работы таких малогабаритных ядерных реакторов требуются не уран/плутоний, а гораздо более дорогие радиоактивные элементы, наработка которых в ядерных же реакторах пока очень и очень дорога и требует времени. Но и эта задача может быть со временем решена.

Друзья, обозначена новая эра в сфере энергетики и транспорта. Судя по всему, Россия станет лидером этих направлений на ближайшие десятилетия.

Примите мои поздравления.
Скучно не будет!

Мой проект - на сайте Иванков.рф

Эта "элита" трясется от страха

Либеральная общественность опубликовала письмо в поддержку русофоба из ВШЭ Г.ГусейноваПисатели, переводчики, поэты и журналисты - члены ассоциации «Свободное слово», выступили с открытым письмом в защ...

Как ферма троллей боролась с фермой салатов

В пятницу случилось прямо вот весёлое. А именно - в Москве открыли первую (а заодно сразу и крупнейшую в мире) городскую вертикальную ферму по выращиванию салатов. Что в этом весёлого? Реакц...

СТОЛКНОВЕНИЕ НЕИЗБЕЖНО: самое страшное оружие русских ставит Запад на колени

✔ История вопроса восходит еще к предвоенному времени, когда тогдашний глава вашингтонской администрации Франклин Рузвельт подписал секретный указ о запрете русских балалаек на территор...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Константин Иванков 18 августа 13:29

    Жизнь чисел

    Толчком к написанию этой статьи послужила другая статья – о числе 108 (https://cont.ws/@Sage/1374746). Дескать, и такое оно, и сякое, со всех сторон и круглое, и квадратное. Причём, одновременно! С точки зрения человека, немного умеющего мыслить, – там одна вода. По сути, число 108 обладает только одним свойством: внутренний угол правильного пятиугольни...
    3259

    О бедном котейке замолвлю я слово

    Статья – небольшая провокация. Специалистам просьба не принимать близко к сердцу. Не секрет, что для того, чтобы теория «выстрелила», необходимо, чтобы она опиралась на правильные представления о действительности. Но как только речь заходит о квантовой механике, это правило работать перестаёт. В квантовой механике обычно приходится руководствоваться правилом «Заткнись...
    6061
    Константин Иванков 15 июня 2018 г. 11:41

    Как я защищал диплом. Весёлая и поучительная история.

    Как меня допустили к сдаче дипломного проекта, см. историю "Объяснительная записка" (https://cont.ws/@kivankov/975100). Здесь расскажу, как его сдавал. Опять же, история не столько поучительная, сколько занимательная. Впрочем и урок есть: никогда не нужно терять присутствия духа и чувства юмора. Также нужно быть всегда готовым к изменению ситуации и пользоваться случа...
    3833
    Константин Иванков 15 июня 2018 г. 11:41

    Объяснительная записка. Весёлая и поучительная история.

    В библии есть место, где Христос говорит своим ученикам: «Когда же будут предавать вас, не заботьтесь, как или что сказать. Ибо в тот час дано будет вам, что сказать, ибо не вы будете говорить, но Дух Отца вашего будет говорить в вас». Правило это касается, разумеется, не только предательства, но и любой ситуации вообще. Нужно быть в духе, т.е. во всеоружии, и тогда у...
    2246
    Константин Иванков 14 июня 2018 г. 13:44

    Как я сдавал математику. История на экзамене.

    В продолжение истории "О пользе "иностранных" языков: язык жестов. Занятная история." (https://cont.ws/@kivankov/974974). Эта история случилась на третьем курсе, на последнем экзамене по математике. Последнем в том смысле, что математики больше уже не будет. Лекции нам читал один из самых сильных преподавателей. Мы его уважали. Отрицательной стороной выдающихся качест...
    1993
    Константин Иванков 14 июня 2018 г. 11:36

    О пользе "иностранных" языков: язык жестов. Занятная история.

    Поводом к написанию этого поста послужила публикация "Гении списывания" (https://cont.ws/@grand/973921). Там я отметился комментарием, чем внёс и свои пять копеек в это дело. Здесь же расскажу о другом, не менее интересном случае, произошедшем со мной на четвёртом курсе. Экзамен был по моей любимой дисциплине - логическим микросхемам. Таганрогский Радиотехнический инс...
    3417
    Константин Иванков 28 мая 2018 г. 18:58

    ПОИСК НА КОНТе (критика и предложение)

    Недавно на КОНТе был улучшен поиск, о чём нам сообщил Экселенц ( https://cont.ws/@exelenc/953725 ), чтоб он был здоров! Поиск по содержимому, действительно заработал. Но разве это всё, что мы ждём от поиска? В частности, до сих пор поиск не ищет по авторам! Да, да, вы не ослышались, если в поле ввести имя автора, в выдаче его статей вы не увидите. Поиск на КОНТе с мом...
    7889

    Сделайте себе удобно (секреты производительной работы на компьютере)

    Кто-то пошутил, что компьютер создан для решения проблем, которых до его создания не существовало. Отчасти, это так и есть. Жизнь идёт путём тотальной информатизации, хотим мы того или нет. Сделать работу на компьютере удобнее и быстрее, - задача, которая по силам всем, кто этого хочет. Эта статья о том, в каких направлениях нужно двигаться, чтобы прийти к желаемому. ...
    46367

    Колыбельная "Зелёная карета"

    На днях уважаемый мною lovejoy7777777 написал статью "Snowman" - идеальная колыбельная от Fancy(автора ''Flames of love"). Музыка, как и всё мире, - дело вкуса. У меня при словах "идеальная колыбельная" - другие ассоциации. В частности, мне кажется, что настоящая колыбельная и оркестр (а в комментарии к статье lovejoy7777777 даже есть ссылка и на оперное(!) исполнение...
    2055
    Константин Иванков 3 апреля 2018 г. 08:27

    Английские джентльмены

    Откуда есть пошли люди, которых мы называем английскими джентльменами? Были ли они на самом деле? Или это плод нашего воображения? Великая Вики-Книга гласит: Изначально слово «джентльмен» означало мужчину благородного происхождения (это было базовым определением аристократа, следующим званием было — эсквайр)....В XIX веке «джентльменом» называли каждого мужчину, живущ...
    7843
    Константин Иванков 13 марта 2018 г. 08:27

    Что сказал Шойгу, или что такое летальные спутники и есть ли они у нас

    ВНИМАНИЕ ! Статья основывается на источнике, представляющем собой текстовую версию выступления Шойгу, в котором была ошибка. Вместо слов "современных летальных группировок спутников военного назначения" были слова "современной орбитальной группировки спутников военного назначения". Это не отменяет возможностей, описанных в статье как предположение, однако делает опору...
    14343

    Публикация статьи на КОНТе (работа с редактором) - издание 2

    Максимально подробная инструкция по работе с редактором КОНТа (для публикации своих статей). Работать с редактором на КОНТе достаточно просто. В том числе потому, что он поддерживает некоторые команды (сочетания клавиатуры) Word. Но, как и у всех онлайн-редакторов, у редактора Конта есть и немало отличий от того же Word-овского, знание которых не только...
    4375
    Константин Иванков 3 ноября 2017 г. 10:58

    Для чего нужна диалектика

    Введение При встрече с диалектикой, главный вопрос, на который все хотят знать ответ, для чего вообще нужна диалектика? Ведь кроме заумных, малопонятных трудов, никаких видимых успехов диалектика не продемонстрировала. В всяком случае, нет очевидных примеров использования диалектики. Встречаются лишь рассказы о том, что кто-то где-то что-то сделал. И что понимание диа...
    16168
    Константин Иванков 30 октября 2017 г. 08:19

    Является ли диалектика логикой (критика К.Поппера)

    Наверное, всем, кто когда-либо интересовался диалектикой, известна работа К.Поппера «Что такое диалектика?», в которой он, якобы, доказал, что диалектика - не логика. Во всём ли был прав К.Поппер в этой работе? Действительно ли диалектика – лишь эмпирическая, описательная теория? Задача данной статьи – показать, что Поппер сделал две ключевых, грубейших ошибки, а такж...
    9291
    Константин Иванков 20 октября 2017 г. 16:32

    В защиту диалектики

    По следам публикации Дмитрия Алатина "Диалектика - вселенская мистификация" (в семи частях, седьмая: https://aftershock.news/?q=node/509935). Прежде всего, снимаю перед автором шляпу и аплодирую стоя. Он проделал огромную и очень полезную работу. Всё познаётся в сравнении. Даже для меня, человека, который ниже встанет на защиту диалектики горой, претензии Дмитрия к Ге...
    16042
    Константин Иванков 6 февраля 2017 г. 16:24

    Иллюзия всезнайства или легко ли построить государство - реплика

    Отчего как нашим либералам, так и ультрапатриотам кажется, что они всё знают? Отчего считают, что государство можно построить на раз-два? Почему заметная часть москвичей на любых выборах голосует за альтернативных кандидатов? Почему они считают, что достаточно сменить власть и всё у нас сразу станет замечательно? Люди очень разные, а предлагаемые ими методы решени...
    5197
    Константин Иванков 23 января 2017 г. 12:52

    Нищие духом

    Широко известны слова из библии "блаженны нищие духом, ибо их есть царство небесное". Я в этой фразе в своё время сразу увидел вопиющее противоречие. Христос, как образец пробуждённого духа, заслуживает царства небесного, это понятно. А за что царство небесное уготовано "нищими духом", т.е. не имеющим духа? Если, конечно, это понимать в лоб, так, как это все и понимаю...
    3488
    Константин Иванков 16 января 2017 г. 18:44

    sntdpni как честь и совесть Конта

    К админам Конта Коллеги, у нас на Конте давно живёт один чел: sntdpni. Судя по всему, убеждённый борец за права "белого человека" и состоит в ДПНИ. Но не суть. Не помню уже, когда заходил к нему в последний раз, поскольку знаю, что он такое. Сегодня заглянул. Статья https://cont.ws/@sntdpni/489809 - слов нет. Ну, да бог с ним! Даже больной на голову имеет право высказ...
    23170
    Константин Иванков 29 декабря 2016 г. 12:02

    Внимание Бога

    Диалектическое (логическое) эссе. Весёлая диалектика :) Есть Бог или нет Бога, каждый решает сам. Однако, кое что о деятельности Бога можно сказать, даже не имея ответа на этот сакраментальный вопрос. 1. Можно ли назвать существующим то, что ни от чего не отличается, не выделяется на каком-то фоне, а занимает собой абсолютно всё? Подсказка: можно ли увидеть чёрное на ...
    6392
    Константин Иванков 10 июня 2016 г. 16:58

    Возможен ли мультиверс (мультивселенная)?

    Среди научных гипотез о строении мироздания есть и мультиверс (мультивселенная). Существование Мультивселенной есть, конечно, предмет дискуссии. Более того, гипотеза о Мультиверсе не фальсифицируема, то есть даже теоретически не может быть опровергнута с помощью научного эксперимента и тем самым, строго говоря, ненаучна. И придумал её не физик, а философ (Дэвид Льюис)...
    3582
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика