Ядерно-энергетические транспортные установки

Типовой
Физика

Лекции

Контрольная

Курс

На главную

Атомные суда в мирных целях Самая Важная сфера применения ядерных энергетических установок – это морской флот и прежде всего ледокольный флот.

Ядерная энергетическая установка Атомные ледоколы "Таймыр", "Вайгач", лихтеровоз "Севморпуть" оборудованы атомной энергоустановкой типа КЛТ-40 с одним реактором, ледоколы типа "Арктика" - ОК-900 с двумя водо-водяными реакторами. Активная зона реакторов этого типа имеет около 1,5 м в высоту и около 1 м в диаметре и включает 241—247 тепловыделяющих сборок. Обогащение топлива не превышает 30-40 % по урану-235. При нормальной эксплуатации перезарядка топлива производится каждые три (четыре) года. Эта операция проводится на РТП "Атомфлот".

Атомные подводные лодки и надводные корабли С 1955 по 1996 гг. в бывшем СССР построено около 250 атомных подводных лодок и 5 надводных кораблей. Помимо этого был сконструирован ядерный реактор (класса "Нюрка"), который предполагалось устанавливать на дизельные подводные лодки. К Северному флоту приписано 2/3 всех атомных подводных лодок России, 1/3 приходится на Тихоокеанский флот. На Черноморском и Балтийском флотах атомные подводные лодки не базируются.

Запуск ракеты на Северном полюсе Некоторые АПЛ класса "Акула", построенные в середине 80-х гг., позднее были усовершенствованы с целью уменьшения уровня шумности. Последние АПЛ этого класса имеют уровень шумности меньший, чем те, что были введены в эксплуатацию в 1990 г. Эти подводные лодки классифицируются как "Акула- II" и в длину превосходят АПЛ класса "Акула-I" на 4 метра, В настоящее время продолжается строительство только двух проектов АПЛ третьего поколения (классов "Оскар" и "Акула").

Атомные надводные корабли За период с 1974 г. по настоящее время на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге было построено 4 атомных крейсера проекта ("Адмирал Нахимов", "Адмирал Лазарев", "Адмирал Ушаков", "Петр Великий") и один атомный корабль связи проекта ("Урал"). "Адмирал Ушаков" и "Адмирал Нахимов" базируются на Северном флоте, "Адмирал Лазарев" и "Урал" — на Тихоокеанском.

Подводные транспортные суда Идея создания подводных транспортных судов, способных перевозить различные, в том числе жидкие, грузы подо льдами Северного Ледовитого океана независимо от погодных условий, давно обсуждается учеными и инженерами. В последние годы было предложено много проектов и программ, в том числе проект подводного супертанкера для транспортировки из Арктики сжиженного газа американской фирмы General Dynamics, пятилетняя программа канадского правительства по созданию подводно-надводных судов для перевозки нефти, газа и других полезных ископаемых

ЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Научно-исследовательские работы в области космических ракетных-двигателей в период между 1970 и 2000 гг. будут ориентированы в основном на создание ядерного ракетного двигателя (ЯРД), использующего энергию реакции деления. Будут созданы и найдут широкое применение в освоении космоса ЯРД с твердофазной активной зоной, имеющие удельную тягу ~1000 сек. Опыт осуществления таких программ и разработки химических ракетных двигателей, работающих при высоких давлениях в камере сгорания, будет служить основой для создания ЯРД с газофазной активной зоной, обладающих удельной тягой 2000 - 5000 сек при работе в космических условиях.
Возможны два взаимосвязанных типа ЯРД с газофазной активной зоной. В проекте двигателя с удержанием ядерного горючего предполагается применение вихревой закрутки или коаксиальных потоков для разделения газообразного ядерного горючего и рабочего тела во избежание смешения двух газов. В более перспективном проекте ЯРД с прозрачной ампулой также используются газодинамические силы для отделения газообразного ядерного горючего от стенок реактора, но в этом случае обеспечивается абсолютное разделение ядерного горючего и рабочего тела с помощью прозрачной ампулы. Первый проект более прост, однако он не найдет широкого применения ввиду опасности радиоактивного загрязнения атмосферы. С другой стороны, реализация второго проекта потребует дополнительных исследовательских работ в области прозрачных материалов, однако такой ЯРД будет пригоден как для полетов в космосе, так и в земной атмосфере. Электростатические (ионные) ракетные двигатели с ядерным реактором в качестве источника энергии достигнут высокой степени совершенства, что позволит широко использовать эти двигатели при освоении дальнего космоса. Что касается импульсных ядерных двигателей , то хотя с технической точки зрения они могут быть созданы раньше газофазных и иметь более высокую удельную тягу, их разработка вряд ли получит поддержку ввиду возможной опасности загрязнения продуктами распада атмосферы и экзосферы. Когда эта проблема будет решена, газофазный двигатель станет столь совершенным, что отпадет потребность в какой-либо другой системе.
ТЕРМОЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Программа 2001 г. будет включать разработку термоядерных ракетных двигателей с газофазной активной зоной (прямого и непрямого действия), но в ограниченных масштабах. Такие системы, как средства космического транспорта, не обладают большими преимуществами по сравнению с ЯРД с газофазной активной зоной. Тем не менее в соответствии с требованиями научного исследования дальнего космоса будут оправданы дальнейшие разработки в этом направлении, особенно ионных ракетных двигателей с использованием энергии термоядерной реакции, в которых новые сверхпроводящие магнетики будут преобразовывать энергию магнитогидродинамическим способом при удельном весе конструкции, приближающемся к 0,45 кг/квт.
ФОТОННЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Разработка фотонных ракетных двигателей для межзвездных полетов станет очередной задачей научных исследований. К рассматриваемому времени в лабораториях, находящихся на земной орбите, будут испытываться фотонные ракетные системы с газовым лазером и ядерным реактором. В окончательном виде фотонный ракетный двигатель будет реализован лишь после того, как будет создан мощный источник энергии с использованием аннигиляции материи

Справочник