Как работает ядерный ракетный двигатель
В ядерном ракетном двигателе, являющимся разновидностью ракетных двигателей, используется реактивная тяга, которая создается за счет энергии деления или синтеза ядерного ядра. В конструкции традиционного ЯРД имеется камера с ядерным реактором, который выполняет функции источника тепла, системы для передачи полученной тепловой энергии и сопла. Топливом служит обычно водород, подача которого осуществляется в реактор из специального резервуара. Он разогревается в ядерном реакторе до больших значений и потом выходит через сопло. В зависимости от состояния рабочего вещества в активной зоне двигатель бывает твердофазным, жидкофазным, газофазным или плазменным.
В ЯРД твердофазного типа используются специальные стержни, имеющее сложную поверхность. За счет этого разогрев газообразного рабочего тела происходит более эффективно. Такие ядерные двигатели создают импульс, позволяющий перемещаться со скоростью 8000—9000 м/с.
Жидкофазные ядерные двигатели обладают более высокими тяговыми параметрами за счет более высокой температуры нагрева рабочего тела в реакторе. Газофазный тип ЯРД относится к концептуальным типам двигателя. Считается, что его тяговая сила может достигать 30000—50000 м/с. Для этого температура в реакторе должна достигать 25 000 °C.
Ученым удалось довести до рабочего состояния только твердотопливный вид ядерного ракетного двигателя. Самая простая конструкция твердотопливного ЯРД имеет внешний бак, в котором размещается рабочее тело. Насосом его подают в ядерный реактор, где его распыляют форсунки для более легкого взаимодействия с ядерным топливом, осуществляющим нагрев рабочего тела. В результате нагрева происходит расширение рабочего тела, и оно вырывается через сопло, придавая летающем объекту удаляющийся импульс.
Преимуществом ядерных ракетных двигателей является их высокие скоростные показатели, компактные размеры конструкции, высокая тяга с показателями в десятки тысяч тонн и возможность создавать большой запас энергии с помощью использования ядерного реактора.
Анонсированная российским Президентом В.В.Путиным в его федералом послании крылатая ракета с ядерной силовой установкой, обеспечивающей ей неограниченную дальность полета, скорее всего работает на ЯРД новой концепции, в которой нагревается и выбрасывается из сопла вещество с наиболее экономным расходованием на дальних расстояниях. Эксперты предполагают, что это может быть новый тип воздушно-реактивного ядерного ракетного двигателя, использующий в качестве рабочего тела атмосферный воздух, который компрессоры подают в ядерный реактор для нагрева и выброса из сопла.
