Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес»

Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес»

Автор: Синявский Виктор Васильевич

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Создание и эксплуатация автоматических аппаратов, комплексов и систем

Статья в выпуске: 3 (3), 2013 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены проектные параметры ядерно-энергетической и электроракетной двигательной установок для межорбитального буксира «Геркулес» мощностью 550 кВт. Приведен научно-технический задел по этим установкам, включая создание высокотемпературных материалов и технологий изготовления изделий из них, результаты реакторных испытаний термоэмиссионных сборок и полномасштабного прототипа термоэмиссионного реактора-преобразователя на быстрых нейтронах, испытаний с электронагревом натриевых тепловых труб, электромагнитных насосов и других агрегатов и модуля в целом литий-ниобиевой системы охлаждения, а также магнитоплазмодинамических и холловских электроракетных двигателей.

Еще

Ядерно-энергетическая установка, электро-ракетная двигательная установка, термоэмиссионный реактор-преобразователь, литий-ниобиевая система охлаждения, реакторные испытания электрогенерирующих каналов, тепловая труба, электромагнитный насос, сепаратор радиогенного гелия

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/14343419

IDR: 14343419   |   УДК: 629.786.2.014.3.001.5:621.039

Advanced technology for nuclear electric propulsion orbital transfer vehicle Hercules

The paper discusses design variables for the Nuclear Power Unit and Electric Propulsion Systems for the 550 kW orbital transfer vehicle HERCULES. It describes advanced technology developments in the fields of these systems, including development of high-temperature materials and the processes for manufacturing end products out of them, reactor tests of thermal emission assemblies and a full-scale prototype fast-neutron thermionic converter reactor, tests with electrical heating of sodium heat pipes, electromagnetic pumps and other assemblies and the module of the Li-Nb cooling system as a whole, as well as magnetoplasmadynamic and Hall electric propulsion thrusters.

Еще

Список литературы Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес»

  • Сухов Ю.И., Синявский В.В. Обзор работ РКК «Энергия» им. С.П.Королева по термоэмиссионным ядерным энергетическим установкам большой мощности космического назначения//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер.Хп. Королев: РКК «Энергия», 2000. Вып. 3-4. С. 13-48.
  • Агеев В.П., Островский В.Г. Магнитоплазмодинамический двигатель большой мощности непрерывного действия на литии//Известия РАН. Энергетика. 2007. № 3. С. 82-95.
  • Синявский В.В. О работах РКК «Энергия» им. С.П. Королева в области создания ядерно-энергетических и ядерных электроракетных двигательных установок большой мощности//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. ХII. Королев: РКК «Энергия», 2007. Вып. 1-2. С. 8-19.
  • Легостаев В.П., Лопота В.А., Синявский В.В. Эффективность применения космических ядерных энергетических и ядерных электроракетных двигательных установок//Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 4-15.
  • Луна -шаг к технологиям освоения Солнечной системы. Под науч. ред. В.П. Легостаева и В.А. Лопоты. М.: РКК «Энергия», 2011.
  • Косенко А.Б., Синявский В.В. Техникоэкономическая эффективность использования многоразового межорбитального буксира на основе ядерной электроракетной двигательной установки для обеспечения больших грузопотоков при освоении Луны//Космическая техника и технологии. 2013. № 2. С. 72-84.
  • Агеев В.П., Быстров П.И., Горшков Л.А. и др. Энергодвигательный блок на основе термоэмиссионной ядерной электрореактивной двигательной установки для марсианского экспедиционного комплекса//Ракетно-космическая техника: Научн.-техн. сб. Вып.1 (134). Ракетные двигатели и энергетические установки. Системы и средства бортовой энергетики. Изд-во НИИТП. 1992. С. 25-33.
  • Аракелов А.Г., Юдицкий В.Д. Литий-ниобиевая технология для космических энергоустановок на основе термоэмиссионного реактора-преобразователя//V межд. конф. «Ядерная энергетика в космосе». Подольск: НИИ НПО «Луч», 1999. С. 38-39.
  • Аракелов А.Г., Геков А.Ф., Минеева Л.В., Лукьянов А.Н. Ниобий как базовый конструкционный материал высокотемпературных космических ЯЭУ. Освоение ниобий-литиевой технологии//Тез. докл. на конф. «Ядерная энергетика в космосе. Материалы. Топливо». Подольск. 1993. С. 199.
  • Баканов Ю.А., Семенов Ю.П., Синявский В.В. и др. О выборе типа, структуры и размерности источника электроэнергии для электроракетного транспортного аппарата.//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1996. Вып. 2-3. С. 11-21.
  • Шестеркин А.Г., Овчаренко М.К., Синявский В.В., Тарасов В.А. Экспериментальное обоснование ядерной безопасности модульной сборки космической ядерно-энергетической установки//Известия РАН. Энергетика. 2007. № 4. С. 48-60.
  • Альмамбетов А.К., Меркурисов И.Х., Понимаш И.Д. и др. Экспериментально-технологическая база ГНЦ РФ Физико-энергетический институт для обоснования нейтронно-физических параметров и отработки технологий и узлов термоэмиссионных реакторов-преобразователей на быстрых нейтронах космических ЯЭУ большой мощности//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 2003. Вып. 1-2. С. 183-196.
  • Бекмухамбетов Е.С., Бержатый В.И., Кузнецов И.М. и др. Универсальная петлевая установка реактора ВВР-К для испытаний термоэмиссионных преобразователей//ТВТ. 1975. Т. 13. № 4. С. 904-906.
  • Стаханов И.П., Степанов А.С., Пащенко В.П., Гуськов Ю.К. Плазменное термоэмиссионное преобразование энергии. М.: Атомиздат, 1968.
  • Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма/Под ред. Б.Я. Мойжеса и Г.Е. Пикуса. М.: Наука, 1973.
  • Кайбышев В.З. Термоэмиссия в космических ядерных энергоустановках. М.: Энергоатомиздат, 2008.
  • Сергеев Д.И., Титков А.С. Адсорбирующие электроды. М.: Энергоиздат, 1982.
  • Синявский В.В., Бержатый В.И., Маевский В.А., Петровский В.Г. Проектирование и испытания термоэмиссионных твэлов//М.: Атомиздат, 1981.
  • Синявский В.В. Методы и средства экспериментальных исследований и реакторных испытаний термоэмиссионных сборок//М.: Энергоатомиздат, 2000.
  • Аринкин Ф.М., Батырбеков Г.А., Бекмурзаева З.Б. и др. Устройство для изменений потока и спектра нейтронов в экспериментальном канале реактора.//Атомная энергия. 1976. Т. 40. Вып. 5. С. 415-417.
  • Григораш В.Ф., Карнаухов А.С., Карпейкин В.А. и др. Установка для нейтронной радиографии НР-31Р//Вопросы атомной науки и техники. Сер. Радиационная техника. 1980. Вып. 19. С. 107-109.
  • Савлов Н.А., Рыжков А.Н., Купцов Г.А. и др. Разработка и экспериментальное обоснование конструкции и технологии ЭГК повышенных эффективности и ресурса//Избранные труды ФЭИ. 1996. Обнинск: Изд-во ФЭИ, 1997. С. 193-199.
  • Бекмухамбетов Е.С., Меркурисов И.Х., Синявский В.В. Сравнительные реакторные испытания в одном петлевом канале четырех ЭГК с различающимися топливно-эмиттерными газоотводными узлами//Известия РАН. Энергетика. 2009. № 4.
  • Синявский В.В., Цецхладзе Д.Л., Бекмухамбетов Е.С. и др. Разработка, создание и реакторные испытания электрогенерирующих сборок с жесткими габаритными ограничениями для термоэмиссионного реактора-преобразователя на быстрых нейтронах с высокой плотностью электрической мощности//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1995. Вып. 3-4. С. 96-105.
  • Альмамбетов А.К., Меркурисов И.Х., Шестеркин А.Г. и др. Экспериментально-технологическая база ГНЦ РФ Физико-энергетический институт для обоснования нейтронно-физических параметров и отработки технологий и узлов термоэмиссионных реакторов-преобразователей на быстрых нейтронах космических ЯЭУ большой мощности//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. РКК «Энергия», 2003. Вып. 1-2. С. 183-196.
  • Овчаренко М.К., Синявский В.В., Шестеркин А.Г. Экспериментальные исследования распределения энерговыделения в активной зоне термоэмиссионного реактора-преобразователя на быстрых нейтронах//Известия РАН. Энергетика. 2009. № 4. С. 145-158.
  • Овчаренко М.К., Синявский В.В., Шестеркин А.Г., Юдицкий В.Д. Обеспечение ядерной и радиационной безопасности при использовании ЯЭУ с термоэмиссионным реактором-преобразователем в составе космического аппарата//Известия РАН. Энергетика. 2003. № 4. С. 3-18.
  • Шестеркин А.Г., Овчаренко М.К., Синявский В.В., Тарасов В.А. Экспериментальное обоснование ядерной безопасности модульной сборки космической ядерно-энергетической установки//Известия РАН. Энергетика. 2007. № 4. С. 48-60.
  • Аракелов А.Г., Быстров П.И., Глазунов М.Г. и др. Разработка и испытания агрегатов высокотемпературной литий-ниобиевой системы охлаждения термоэмиссионной ЯЭУ космического назначения//РКТ. Ракетные двигатели и энергетические установки. Научн.-техн. сб. Вып. 3 (141). Системы и средства бортовой энергетики. НИИТП. 1993. С. 87-105.
  • Быстров П.И., Кириенко В.П., Купцов Г.А. и др. Разработка, изготовление и испытания полномасштабного имитатора электрогенерирующего пакета модульной космической ЯЭУ//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1996. Вып. 2-3. С. 64-77.
  • Arakelov A.G., Brovalsky Y.A., Bystrov P.I. e.a. Experimental radiator section with heat pipes. Creation experience, developmend work and life tests//In: Prog. Second Intern. Heat Pipe Conf. Bolonia, Italy. 1976. V. 1. P. 131-137.
  • Кирисик Е.М., Левин М.Н., Соболев В.Я. Экспериментальная отработка стендового прототипа электромагнитного насоса для перекачки литиевого теплоносителя космической ЯЭУ большой мощности//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1996. Вып. 2-3. С. 178-187.
  • Ефимов В.П., Левин М.Н. Методы градуировки и поверки высокотемпературных измерителей расхода и давления теплоносителя систем охлаждения ЯЭУ//Ракетно-космическая техника. Сер. XII. Труды. Королев: РКК «Энергия», 1996. Вып. 2-3. С. 223-228.
  • Гончаров В.Ф., Грибков А.С., Попов А.Н. и др. Экспериментальные исследования системы плавления литиевого теплоносителя космических ядерных энергетических установок большой мощности//Известия РАН. Энергетика. 2009. № 3. С. 131-139.
  • Семенов Ю.П., Романов С.Ю., Соколов Б.А. и др. Результаты работ РКК «Энергия» по ядерным энергетическим и электроракетным двигательным установкам для решения транспортно-энергетических задач в космосе//Ядерная энергетика в космосе. Сб. докл. в 3-х томах. Т.1. М.: Изд-во НИКИЭТ. 2005. С. 52-67.
  • Грибков А.С. Крупногабаритные тепловые трубы для космической ядерной энергетической установки мегаваттной мощности//Известия РАН. Энергетика. 2013. № 4. С. 118-123.
  • Патент RU 2109544. B01D59/00, B01D59/20. Российская Федерация. Сепаратор радиогенного гелия. Юдицкий В.Д.; Яцышин В.А.; Синявский В.В.; заявитель и патентообладатель -ОАО РКК «Энергия»; заявка 96107029/25; приоритет от 11.04.1996.//Изобретения. 1998. № 12.
  • Юдицкий В.Д. Исследование капиллярного сепаратора для отделения радиогенного гелия, растворенного в литиевом теплоносителе//Известия РАН. Энергетика. 2003. № 4.
  • Патент RU 2176828. G21D1/02. Российская Федерация. Компенсатор расширения объема теплоносителя. Синявский В.В.; Юдицкий В.Д.; Яцышин В.А.; заявитель и патентообладатель -ОАО РКК «Энергия»; заявка 2000110479/06; приоритет от 24.04.2000.//Изобретения. 2001. № 34.
  • Гончаров В.Ф., Грибков А.С., Попов А.Н. и др. Экспериментальные исследования системы плавления литиевого теплоносителя космических ядерных энергетических установок большой мощности//Известия РАН. Энергетика. 2009. № 3. С. 131-139.
  • Пащина А.С., Троицкий С.Р. Сильноточные электроплазменные ключевые элементы для преобразователей ЯЭУ//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1998. Вып. 1-2. С. 238-253.
  • Гришин С.Д., Онуфриев В.В., Пекшев П.Ю. Особенности высокотемпературных плазменных преобразователей напряжения термоэмиссионного реактора для питания высоковольтных ЭРДУ//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 1998. Вып. 1-2. С. 254-268.
  • Островский В.Г., Сухов Ю.И. Разработка, создание и эксплуатация ЭРД и ЭРДУ в ОКБ-1 -ЦКБЭМ -НПО «Энергия» -РКК «Энергия» (1958 -2010)//Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королев: РКК «Энергия», 2011. Вып. 3-4.
  • Островский В.Г., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Черашев Д.В. Электроракетная двигательная установка на основе двигателей с замкнутым дрейфом электронов на иоде//Космическая техника и технологии. 2013. № 2. С. 42-52.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp