Mūsų šalyje toliau plėtojamas transporto ir galios modulis TEM su megavatų klasės atomine elektrine (AE). Tokio veikimui tinkamo modelio išvaizda turės rimtos įtakos tolesnei vidaus ir pasaulio astronautikos plėtrai. Tuo tarpu TEM yra projektavimo darbų stadijoje, o neseniai visuomenei vėl buvo parodytas tokio produkto modelis dabartine forma.
Paroda MAKS-2019
Pastaraisiais metais įvairios medžiagos apie TEM ir branduolinės jėgos varomąsias sistemas buvo ne kartą publikuojamos. Be kita ko, kūrėjai parodė brėžinius su galima tokio pavyzdžio išvaizda. Rugpjūčio pabaigoje salone „MAKS-2019“įvyko pirmasis naujojo TEM išdėstymo demonstravimas, atspindintis dabartines šio projekto nuomones. Modelis buvo „Roscosmos“paviljone „Arsenal KB“stende.
Dabartinė TEM dizaino versija labai skiriasi nuo anksčiau demonstruotų versijų, tačiau išlaiko tam tikras savybes. Visų pirma buvo išsaugotos bendrosios agregatų surinkimo ir projektavimo metodų nuostatos. Tuo pačiu metu yra keletas būdingų skirtumų.
Didžiausias duonos lentos modulio elementas yra apskrito skerspjūvio teleskopinė keturių sekcijų santvara, kuri yra įrenginių surinkimo pagrindas. Jo galvutėje yra kūginė santvara ir uždaras skyrius. Santvaros šonuose yra šešios aušinimo plokštės. TEM uodegos dalis yra uždaro stačiakampio formos. Pagrindinė santvara pritvirtinta prie jo priekyje, saulės kolektoriai yra šonuose. Korpuse yra naujo tipo raketinis variklis ir kiti agregatai.
Nauja ir sena
Anksčiau publikacijose TEM ir branduolinės energijos varomųjų sistemų tema pasirodė vaizdai su kitokios išvaizdos įranga. Remiantis viena iš vėlesnių projekto versijų, transporto-energijos modulis turėtų būti grindžiamas išilgine stumdoma santvara, kurios skerspjūvis yra kvadratinis ir didelė, o tai palengvina gaminio paleidimą į orbitą. Galvos skyriuje yra skyrius su reaktoriumi, elektrinis raketinis variklis ir kitos sistemos - ant galinėje dalyje esančių atlenkiamų atramų. Buvo numatyta aušinimo įrangą išdėstyti išilgai atraminės santvaros.
KB „Arsenal“išdėstymas turi keletą būdingų bruožų ir skiriasi nuo senesnių vaizdų. Visų pirma, jis išsiskiria pagrindinės santvaros konstrukcija ir agregatų išdėstymu. Naujoji TEM versija pasižymi masyvesne kitokios konstrukcijos apkrova. Jis taip pat neteko X formos uodegos strėlių, skrido ir nešiojo kai kuriuos instrumentus.
Išdėstymo dizainas leidžia keisti išdėstymą. Galbūt dabar dideliame uodegos korpuse yra ne tik elektrinis raketinis variklis, bet ir branduolinis reaktorius su lydinčiomis sistemomis. Tokiu atveju mažesnis galvos korpusas gali būti naudojamas valdymo sistemoms ar kitai įrangai.
Skirtingose schemose anksčiau buvo nurodytos skirtingos aušinimo sistemos konfigūracijos. Tas pats pasakytina ir apie naują išdėstymą. Šį kartą, norint išskleisti šilumos perteklių į erdvę, siūloma naudoti šešias plokštes-skleidėjus, sumontuotus išilgai santvaros trijų lygiagrečių „plokštumų“pavidalu. Anksčiau buvo siūlomos kitos vėsesnės konfigūracijos, įskaitant. didesnio ploto agregatai, užimantys beveik visą guolio santvaros ilgį.
Praėjusių metų lapkritį televizijos studija „Roskosmos“paskelbė vaizdo įrašą, rodantį galimą būsimos TEM su atomine elektrine atsiradimą. Ši modulio versija labai skyrėsi nuo anksčiau parodytos. Išlaikant linijinę architektūrą, pagrįstą slankiąja santvara, toks TEM turėjo turėti uodegos blokus, pagamintus atviro cilindro pavidalu. Tokia forma turėjo būti atlikta elektrinė, aušinimas ir kt.
Nesunku pastebėti, kad dabartinis TEM išdėstymas taip pat skiriasi nuo „praėjusių metų“išvaizdos versijos. Tuo pačiu metu išvaizda ir dizainas yra daug arčiau ankstesnių projekto versijų.
Techniniai iššūkiai
TEM projektas išsiskiria aukščiausiu techniniu sudėtingumu ir sėkmingam jo įgyvendinimui būtina išspręsti daugybę specialių problemų. Norint sukurti tokį modulį, reikia naujų komponentų ir mazgų konstrukcijų, naujų technologijų ir medžiagų, turinčių ypatingų savybių. Poreikis išspręsti visas šias problemas lėmė tai, kad atominės elektrinės ir TEM plėtrą vykdo nemažai įmonių iš „Roscosmos“ir „Rosatom“.
Skirtingu metu paskelbtoje medžiagoje buvo skirtingos TEM versijos, o to priežastis galima laikyti bendruoju projekto sudėtingumu. Sėkmingai ieškant tam tikrų problemų sprendimų, atitinkamai pasikeitė bendra modulio išvaizda. Atitinkamai, naujausias TEM išdėstymas iš KB „Arsenal“rodo dabartinį požiūrį į projektą.
Remiantis žinomais duomenimis, atominės elektrinės pagrindu buvo pasirinktas dujomis aušinamas greitojo neutrono branduolinis reaktorius. Helio-ksenono mišinys bus naudojamas pirmoje aušinimo sistemos grandinėje. Į branduolį bus dedamas padidinto praturtėjimo kuras. Vidinė temperatūra sieks 1500 ° K. Planuojama suteikti aukščiausius projektavimo išteklius, leidžiančius TEM veikti 10-12 metų.
Tokios rūšies ir tokių charakteristikų atominės elektrinės dar nebuvo sukurtos ir eksploatuojamos. Tokios konstrukcijos statybai reikalingos medžiagos, pasižyminčios dideliu atsparumu šiluminiam ir mechaniniam įtempiui. Taip pat būtina parengti patį dizainą, kad, esant reikiamai galiai, jis turėtų priimtinus matmenis ir svorį.
Aušinimo sistemų srityje yra sunkumų. Megavatų klasės atominė elektrinė į kosmosą turi išsklaidyti panašius šiluminės energijos kiekius. Šiuolaikiniai kosminių technologijų radiatoriai dar negali pasigirti tokiomis savybėmis. Taigi, ISS aušinimo sistema nukrenta į kosmosą maždaug. 70 kW šiluminės energijos yra kelis kartus mažiau nei reikalaujama atominei elektrinei ir TEM.
Kuriami skirtingi TEM aušintuvų variantai, kurie atsispindi paveiksluose ir modelių surinkimo metu. Matyt, plokščių radiatorių komplektas iš „Arsenal“išdėstymo šiuo metu laikomas pelningiausiu dizainu, turinčiu optimalias charakteristikas. Tačiau visiškai įmanoma, kad ši sistema nebus galutinė versija.
Nepaisant visų sunkumų, įgyvendinant TEM projektą buvo pasiekta pastebimų laimėjimų. Taigi prieš keletą metų buvo pradėti bandymai su elektriniu raketiniu varikliu ID-500, sukurtu specialiai būsimai atominei elektrinei. 2017 metais toks gaminys stende dirbo 300 valandų, rodydamas 35 kW galią.
Atskirų atominės elektrinės ir TEM komponentų surinkimas ir bandymas atliekamas reguliariai. Pavyzdžiui, pernai buvo išbandytas lašelinės aušinimo sistemos prototipas. Bandomi kiti reaktoriaus komponentai, pagalbinės sistemos ir transportavimo bei galios modulis.
Tolimos ateities transportas
Dabartinių atominės elektrinės ir TEM projektų tikslas yra sukurti perspektyvų kompleksą, galintį išspręsti naujas kosmoso problemas. Transporto ir galios modulis su reaktoriumi ir elektriniu raketiniu varikliu turės svarbių pranašumų prieš tradicinės konstrukcijos raketų sistemas ir leis sėkmingai organizuoti naujas misijas.
Pagrindine TEM taikymo sritimi laikomi skrydžiai į kitus dangaus kūnus. AE pasižymi didžiausiu degalų naudojimo efektyvumu ir turi unikalų specifinį impulsą, kuris supaprastina skrydžius į Mėnulį ar Marsą. Taip pat tampa įmanoma padidinti naudingąją apkrovą, palyginti su dabartinėmis raketų ir kosmoso sistemomis. Svarbi TEM savybė yra galimybė tiekti energiją į apkrovą naudojant standartines modulio priemones.
Tačiau tokių rezultatų pasiekti galima tik tolimoje ateityje. Pagal dabartinius planus, visos konfigūracijos TEM skrydžio bandymai prasidės ne anksčiau kaip dvidešimtojo dešimtmečio pabaigoje. Pradėti veikti ir įtraukti modulį į realų darbą galima tik trisdešimtojo dešimtmečio pradžioje.
TEM darbai bus tęsiami dar kelerius metus, ir per tą laiką projektas gali smarkiai pasikeisti. Šiuo atžvilgiu galima daryti prielaidą, kad MAKS-2019 modulio išdėstymas netrukus nebeatspindės tikrosios kuriamo produkto išvaizdos. Tačiau pasikeitus požiūriui į struktūrą ir jos elementus, atsiras naujų demonstracinių medžiagų - jau kitose parodose.
