Meie riigis jätkub transpordi- ja energiamooduli TEM arendamine koos megavattklassi (NPPU) tuumajaamaga. Sellise kasutamiseks sobiva mudeli välimus mõjutab tõsiselt kodu- ja maailma astronautika edasist arengut. Vahepeal on TEM projekteerimistööde staadiumis ning hiljuti näidati avalikkusele taas sellise toote mudelit praegusel kujul.
Näitus MAKS-2019
Viimastel aastatel on korduvalt avaldatud erinevaid materjale TEM -i ja selle jaoks mõeldud tuumajõuseadmete kohta. Arendajad näitasid muu hulgas jooniseid sellise näidise võimaliku väljanägemisega. Augusti lõpus toimus salongi MAKS-2019 raames esimene uue projekti TEM paigutuse demonstratsioon, mis kajastab praeguseid seisukohti selle projekti kohta. Mudel oli kohal Roscosmose paviljonis Arsenali KB stendil.
TEM -disaini praegune versioon erineb märgatavalt varem demonstreeritud versioonidest, kuid säilitab teatud omadused. Eelkõige on säilitatud üksuste kokkupaneku ja projekteerimisviiside üldsätted. Samal ajal on mitmeid iseloomulikke erinevusi.
Leivamooduli suurim element on ümmarguse ristlõikega teleskoopiline nelja sektsiooniga sõrestik, mis on sõlmede kokkupaneku aluseks. Selle pea on varustatud koonilise sõrestikuga ja suletud sektsiooniga. Sõrestiku külgedel on kuus jahutuspaneeli. TEM -i sabaosa on valmistatud suletud ristkülikukujulise korpuse kujul. Peasõrestik on sellele ette kinnitatud, päikesepaneelid külgedel. Kere sisaldab uut tüüpi raketimootorit ja muid üksusi.
Uus ja vana
Varem ilmusid TEM -i ja tuumaenergia tõukejõusüsteemide teemalistes väljaannetes erineva välimusega seadmetega pildid. Projekti ühe hilisema versiooni kohaselt peaks transpordienergia moodul põhinema pikisuunalisel libiseval sõrestikul, millel on ruudukujuline ristlõige ja suur venitus, mis hõlbustab toote orbiidile laskmist. Reaktoriga sektsioon asetatakse selle peaosasse, elektriline rakettmootor ja muud süsteemid paigutatakse sabaosas paiknevatele tugedele. Jahutusseadmed oli plaanis paigutada piki tugisõrestikku.
KB "Arsenal" paigutusel on mitmeid iseloomulikke jooni ja see erineb vanematest piltidest. Esiteks eristub see põhisõrestiku konstruktsiooni ja üksuste paigutuse poolest. TEM-i uut versiooni iseloomustab massiivsem erineva disainiga kandevõrestik. Samuti kaotas ta X-kujulised sabapooled, mis olid lennureisil ja kandsid osa instrumente.
Paigutuse kujundus võimaldab paigutust muuta. Võib -olla sisaldab nüüd suur sabakere mitte ainult elektrilist raketimootorit, vaid ka tuumareaktorit koos kaasnevate süsteemidega. Sellisel juhul saab väiksemat pea korpust kasutada juhtimissüsteemide või muude seadmete mahutamiseks.
Erinevatel skeemidel olid varem erinevad jahutussüsteemi konfiguratsioonid. Sama kehtib ka uue paigutuse kohta. Seekord, et kiirgata ruumi liigset soojust, tehakse ettepanek kasutada kuut paneeli-kiirgurit, mis on paigaldatud piki sõrestikku kolme paralleelse "tasapinna" kujul. Varem pakuti teisi jahedamaid konfiguratsioone, sh. suurema ala täitematerjalid, mis hõivavad peaaegu kogu kandesõrestiku pikkuse.
Eelmise aasta novembris avaldas telestuudio Roskosmos video, mis näitab tulevase TEM -i võimalikku ilmumist tuumaelektrijaamaga. See mooduli versioon erines tõsiselt varem näidatust. Säilitades libiseval sõrestikul põhineva lineaarse arhitektuuri, pidi selline TEM olema avatud silindri kujul. Sellisel kujul oleks tulnud teha elektrijaam, jahutus jne.
On lihtne näha, et TEM -i praegune paigutus erineb ka välimuse "eelmise aasta" versioonist. Samas on välimuselt ja disainilt palju lähemal projekti varasematele versioonidele.
Tehnilised väljakutsed
TEM -projekti eristab kõrgeim tehniline keerukus ja selle edukaks elluviimiseks on vaja lahendada palju eriprobleeme. Sellise mooduli loomiseks on vaja uusi komponentide ja sõlmede konstruktsioone, uusi tehnoloogiaid ja eriomadustega materjale. Kõigi nende probleemide lahendamise vajadus on toonud kaasa asjaolu, et tuumaelektrijaama ja TEM -i arendust teostavad mitmed Roscosmose ja Rosatomi ettevõtted.
Eri aegadel sisaldasid avaldatud materjalid TEM -i erinevaid versioone ja selle põhjuseks võib pidada täpselt projekti üldist keerukust. Edu teatud probleemidele lahenduste leidmisel tõi kaasa vastavad muudatused mooduli üldilmes. Seega näitab KB "Arsenal" uusim TEM -i paigutus praeguseid vaateid projektile.
Teadaolevatel andmetel valiti tuumaelektrijaama aluseks gaasijahutusega kiirneutronite tuumareaktor. Jahutussüsteemi esimeses ringis kasutatakse heelium-ksenoonisegu. Südamikku pannakse suurenenud rikastusastmega kütus. Sisetemperatuur jõuab 1500 ° K. Kavas on pakkuda kõrgeimat projekteerimisressurssi, mis võimaldab TEM-il töötada 10-12 aastat.
Selliseid ja selliste omadustega tuumaelektrijaamu ei ole veel loodud ja kasutusel. Sellise konstruktsiooni ehitamiseks on vaja materjale, millel on kõrge termiline ja mehaaniline pinge. Samuti on vaja kujundus ise välja töötada, et nõutava võimsusega oleks sellel vastuvõetavad mõõtmed ja kaal.
Jahutussüsteemide valdkonnas on raskusi. Megavattklassi tuumaelektrijaam peab hajutama võrreldavad soojusenergia kogused kosmosesse. Kaasaegsed kosmosetehnoloogia radiaatorid ei saa veel selliste omadustega kiidelda. Niisiis, ISS -i jahutussüsteem langeb kosmosesse u. 70 kW soojusenergiat on mitu korda vähem kui tuumaelektrijaama ja TEMi jaoks vajalik.
Töötatakse välja TEM -i jahutite erinevaid variante, mis kajastuvad joonistel ja mudelite kokkupanekul. Ilmselt peetakse Arsenali paigutusel olevate lameda radiaatorite komplekti praegu kõige kasumlikumaks optimaalsete omadustega disainiks. Siiski on täiesti võimalik, et see süsteem ei ole lõplik versioon.
Hoolimata kõigist raskustest on TEM projekti raames saavutatud märgatavaid edusamme. Niisiis, mitu aastat tagasi alustati spetsiaalselt tulevase tuumaelektrijaama jaoks loodud elektrilise raketimootori ID-500 katsetamist. 2017. aastal töötas selline toode stendil 300 tundi, näidates võimsust 35 kW.
Tuumaelektrijaama ja TEM -i üksikute komponentide kokkupanek ja katsetamine toimub regulaarselt. Näiteks eelmisel aastal katsetati tilguti jahutussüsteemi prototüüpi. Katsetatakse teisi reaktori komponente, abisüsteeme ning transpordi- ja jõumoodulit tervikuna.
Kauge tuleviku transport
Tuumaelektrijaama ja TEM -i praeguste projektide eesmärk on luua paljutõotav kompleks, mis on võimeline lahendama uusi probleeme kosmoses. Reaktori ja elektrilise raketimootoriga transpordi- ja jõumoodulil on olulised eelised traditsioonilise konstruktsiooniga raketisüsteemide ees ning see võimaldab edukalt korraldada uusi missioone.
TEM -i rakendusvaldkonnaks peetakse lende teistesse taevakehadesse. Tuumaelektrijaam näitab kõrgeimat kütusesäästlikkust ja sellel on ainulaadne spetsiifiline impulss, mis lihtsustab lende Kuule või Marsile. Samuti on võimalik suurendada kasulikku koormust võrreldes praeguste raketi- ja kosmosesüsteemidega. TEM -i oluline omadus on võimalus toita koormust mooduli standardvahendite abil.
Selliste tulemuste saamine on aga võimalik ainult kauges tulevikus. Praeguste plaanide kohaselt algavad TEM -i täiskonfiguratsioonis lennutestid mitte varem kui kahekümnendate lõpus. Töö alustamine ja mooduli kaasamine reaalsesse töösse on võimalik alles kolmekümnendate alguses.
TEM -tööd jätkuvad veel mitu aastat ja selle aja jooksul võivad projektis toimuda olulised muudatused. Sellega seoses võib eeldada, et MAKS-2019 mooduli paigutus ei peegelda peagi loodava toote tegelikku välimust. Muutused vaadetes struktuuri ja selle elementide kohta toovad aga kaasa uute näidismaterjalide ilmumise - juba järgmistel näitustel.
