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俄研发核动力航天发动机部件:可助力电磁武器发展

文章出处: 人气:发表时间:2019-09-18

“今日俄罗斯”电视台网站10月29日发布了题为《‘革命性的成果’:俄罗斯航天发动机的独一无二性何在》的文章,现将文章摘要如下:

近期,俄罗斯完成了对核动力推进装置冷却系统的测试,此类发动机是用以进行星际飞行的未来航天器的最重要部件之一。接受测试的部件包括液滴发生器、液压收集器、辐射冷却设备模型的测试样本。高效冷却系统的出现将为核动力推进装置的研发扫清几乎所有障碍。首台核动力推进装置的功率为1兆瓦,不过,未来可以提升10倍。专家认为,俄罗斯学者的上述成就不啻为对俄科学及经济发展作出的重大贡献。下文将对这一技术的前景展开分析。

俄政府采购网站上发布了相关的验收证书,称俄学者已成功测试了核动力推进装置的冷却系统。文中强调,“工作已全部完成,结果符合技术任务的要求”,“在地面上所营造出的最接近于太空环境的条件下,未来的核动力推进装置冷却系统的零部件的运作规律已被摸清”。

从文中可以得知,专家们研制并测试了液滴发生器、液压收集器、辐射冷却设备模型的测试样本。

文章称,液滴辐射冷却装置的研发单位为俄联邦国家单一制企业“克尔德什研究中心”、莫斯科航空研究所航天技术中心、能源火箭太空公司和莫斯科能源研究所。

核动力推进装置未来完成星际飞行的航天器所使用的动力设备,能够将飞行速度提升数倍。依靠这种新发动机,俄罗斯便能展开对月球、火星、太阳系遥远行星的研究,并在其上建立自动化基地。

莫斯科大学斯科别利岑核物理科研所专家瓦西里·彼得罗夫告诉“今日俄罗斯”电视台:“核动力推进装置的工作原理如下——经压缩的核反应堆产生热能,借助涡轮机转化为电能,供应离子电喷气发动机和其他设备。”

全球首例

文章认为,现有航天发动机在运转过程中所产生的低品位热能,会损害机载仪表,通常是经过有液态载热剂循环流动的预制板散热器的管道,排入太空当中。这样的冷却系统体积庞大,而且对陨石撞击束手无策。

俄罗斯学者发明了一种全新的散热机制。借助振荡发生器,辐射冷却设备喷射出滴束状的、由氦和氙两种化学元素混合而成的载热剂,将它们发射至太空中,进行冷却,而后通过液压收集器回收它们,再输送至冷却系统的工作室内。类似技术不必使用管道,令冷却系统更加轻省。

彼得罗夫指出:“俄罗斯学者对冷却系统的成功测试表明,他们终于解决了核动力推进装置研发进程中至关重要的问题。因为核动力装置存在一个极大的先天不足——它的温度过高。如果说在地球上还能用水冷却,太空中则不存在这样的可能性。”

研发核动力推进装置的倡导者是俄罗斯科学院技术物理问题分院院士、“克尔德什研究中心”的前任总经理阿纳托利·科罗捷耶夫。多列扎利能源技术科研和设计研究所为项目研发的领衔机构。

在2010年启动的运输能源模块项目框架内,便包含有核动力推进装置的研发内容。由俄罗斯原子能公司和俄罗斯国家航天公司携手推进相关工作。根据俄总统下属的现代化委员会的安排,兆瓦级核反应堆的测试版应当在2018年岁末前打造完毕。俄罗斯原子能公司也在相关材料中提到,这一项目在全球是没有先例的。

曾于2004至2011年担任俄联邦航天署署长的阿纳托利·佩尔米诺夫,曾于2009年10月在现代化委员会的会议上强调:“这一项目若是付诸使用,我们能够在现有的成果储备基础上,将国家的技术水平提升至全新层次,大幅领先于其他国家。”

此前,多列扎利能源技术科研和设计研究所总设计师、技术学博士尤里·德拉古诺夫指出,核动力推进装置的成功研发,是基于自上世纪60年代以来,在打造核能火箭发动机和热电装置时在各类太空技术的应用过程中所积累的宝贵经验。按他的估算,首台核动力推进装置的功率为1兆瓦。

然而,正如他所说,在不久后的将来,俄罗斯便能制造出10兆瓦的发动机,“这意味着为开发太空供应能量几乎是没有限制的”。在他看来,未来核动力推进装置的能量转换效率会更高,因为反应堆产生的热能将无需用于给气态混合物加温。

文章认为,在研发过程中,位于波多利斯克的俄联邦国家单一制企业即“射线”科学生产联合企业,是全球首个掌握了使用高熔点金属(钼、钨、钽、铌)以及合金生产单晶体管的工业技术的企业。这一发明可以帮助俄罗斯研发能在1500摄氏度条件下正常工作的发动机。

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