Di negara kita, pengembangan TEM modul transportasi dan daya dengan pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt (NPPU) terus berlanjut. Penampilan model seperti itu, yang cocok untuk operasi, akan berdampak serius pada pengembangan lebih lanjut astronotika domestik dan dunia. Sementara itu, TEM sedang dalam tahap pengerjaan desain, dan baru-baru ini publik kembali diperlihatkan model produk tersebut dalam bentuknya yang sekarang.
Pameran MAKS-2019
Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai materi tentang TEM dan sistem propulsi tenaga nuklir telah diterbitkan berulang kali. Antara lain, para pengembang menunjukkan gambar dengan kemungkinan penampilan sampel seperti itu. Pada akhir Agustus, dalam kerangka salon MAKS-2019, demonstrasi pertama tata letak TEM baru, yang mencerminkan pandangan saat ini tentang proyek ini, berlangsung. Model itu hadir di paviliun Roscosmos di stand Arsenal KB.
Versi desain TEM saat ini sangat berbeda dari versi yang ditunjukkan sebelumnya, tetapi mempertahankan fitur tertentu. Secara khusus, ketentuan umum perakitan unit dan pendekatan desain telah dipertahankan. Pada saat yang sama, ada sejumlah perbedaan karakteristik.
Elemen terbesar dari modul papan tempat memotong roti adalah rangka empat bagian teleskopik dengan penampang melingkar, yang merupakan dasar untuk merakit unit. Kepalanya dilengkapi dengan rangka kerucut dan kompartemen tertutup. Di sisi rangka ada enam panel pendingin. Bagian ekor TEM dibuat dalam bentuk badan persegi panjang tertutup. Rangka utama dipasang di depan, panel surya ada di samping. Lambungnya menampung mesin roket jenis baru dan unit lainnya.
Baru dan lama
Sebelumnya, dalam publikasi tentang topik TEM dan sistem propulsi tenaga nuklir, gambar dengan peralatan dengan tampilan berbeda muncul. Menurut salah satu versi proyek yang lebih baru, modul transportasi-energi harus didasarkan pada rangka geser memanjang dengan penampang persegi dan perpanjangan besar, yang memfasilitasi peluncuran produk ke orbit. Kompartemen dengan reaktor ditempatkan di bagian kepalanya, mesin roket listrik dan sistem lain ditempatkan pada penyangga yang dapat dipasang di bagian ekor. Direncanakan untuk menempatkan peralatan pendingin di sepanjang rangka pendukung.
Tata letak dari KB "Arsenal" memiliki sejumlah fitur karakteristik dan berbeda dari gambar lama. Pertama-tama, dibedakan dengan desain rangka utama dan tata letak unit. Versi baru TEM dicirikan oleh rangka penahan beban yang lebih masif dari desain yang berbeda. Dia juga kehilangan boom ekor berbentuk X, dikerahkan dalam penerbangan dan membawa beberapa instrumen.
Desain tata letak memungkinkan untuk perubahan tata letak. Mungkin sekarang tubuh ekor besar tidak hanya berisi mesin roket listrik, tetapi juga reaktor nuklir dengan sistem yang menyertainya. Dalam hal ini, bodi kepala yang lebih kecil dapat digunakan untuk mengakomodasi sistem kontrol atau peralatan lainnya.
Diagram yang berbeda sebelumnya menampilkan konfigurasi sistem pendingin yang berbeda. Hal yang sama berlaku untuk tata letak baru. Kali ini, untuk memancarkan panas berlebih ke dalam ruang, diusulkan untuk menggunakan enam panel-emitor yang dipasang di sepanjang rangka dalam bentuk tiga "bidang" paralel. Sebelumnya, konfigurasi pendingin lainnya ditawarkan, termasuk. agregat dari area yang lebih besar, menempati hampir seluruh panjang rangka bantalan.
Pada November tahun lalu, studio televisi Roskosmos menerbitkan sebuah video yang menunjukkan kemungkinan kemunculan TEM masa depan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir. Versi modul ini sangat berbeda dari yang ditunjukkan sebelumnya. Sambil mempertahankan arsitektur linier berdasarkan rangka geser, TEM semacam itu harus memiliki unit ekor yang dibuat dalam bentuk silinder terbuka. Dalam bentuk ini, pembangkit listrik, pendinginan, dll harus dilakukan.
Sangat mudah untuk melihat bahwa tata letak TEM saat ini juga berbeda dari versi tampilan "tahun lalu". Pada saat yang sama, dalam penampilan dan desain, ini jauh lebih dekat dengan versi proyek sebelumnya.
Tantangan teknis
Proyek TEM dibedakan oleh kompleksitas teknis tertinggi dan untuk implementasinya yang sukses perlu untuk memecahkan banyak masalah khusus. Untuk membuat modul seperti itu, diperlukan desain komponen dan rakitan baru, teknologi dan material baru dengan karakteristik khusus. Kebutuhan untuk menyelesaikan semua masalah ini mengarah pada fakta bahwa pengembangan pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM dilakukan oleh sejumlah perusahaan dari Roscosmos dan Rosatom.
Pada waktu yang berbeda, materi yang diterbitkan berisi versi TEM yang berbeda, dan alasannya dapat dianggap sebagai kompleksitas umum proyek. Keberhasilan dalam menemukan solusi untuk masalah tertentu menyebabkan perubahan yang sesuai dalam keseluruhan tampilan modul. Dengan demikian, tata letak TEM terbaru dari KB "Arsenal" menunjukkan pandangan saat ini tentang proyek tersebut.
Menurut data yang diketahui, reaktor nuklir cepat-neutron berpendingin gas dipilih sebagai dasar untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Campuran helium-xenon akan digunakan di sirkuit pertama sistem pendingin. Bahan bakar dengan tingkat pengayaan yang meningkat akan ditempatkan di inti. Suhu inti akan mencapai 1500 ° K. Direncanakan untuk menyediakan sumber daya desain tertinggi, memungkinkan TEM untuk beroperasi selama 10-12 tahun.
Pembangkit listrik tenaga nuklir jenis ini dan dengan karakteristik seperti itu belum dibuat dan dioperasikan. Untuk konstruksi struktur seperti itu, diperlukan bahan dengan ketahanan tinggi terhadap tekanan termal dan mekanis. Juga perlu untuk mengerjakan desain itu sendiri sehingga, dengan kekuatan yang dibutuhkan, ia memiliki dimensi dan berat yang dapat diterima.
Ada kesulitan di bidang sistem pendingin. Pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt harus membuang volume energi panas yang sebanding ke luar angkasa. Radiator modern untuk teknologi luar angkasa belum dapat membanggakan karakteristik seperti itu. Jadi, sistem pendingin ISS turun ke luar angkasa sekitar. 70 kW energi panas beberapa kali lebih sedikit dari yang dibutuhkan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM.
Berbagai varian pendingin untuk TEM sedang dikerjakan, yang tercermin dalam gambar dan selama perakitan model. Rupanya, satu set radiator datar pada tata letak dari Arsenal saat ini dianggap sebagai desain paling menguntungkan dengan karakteristik optimal. Namun, sangat mungkin bahwa sistem ini tidak akan menjadi versi final.
Terlepas dari semua kesulitan, keberhasilan nyata telah dicapai dalam proyek TEM. Jadi, beberapa tahun yang lalu, pengujian dimulai pada mesin roket listrik ID-500, yang dibuat khusus untuk pembangkit listrik tenaga nuklir masa depan. Pada 2017, produk semacam itu bekerja di stand selama 300 jam, menunjukkan kekuatan 35 kW.
Perakitan dan pengujian komponen individu pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM dilakukan secara teratur. Misalnya, prototipe sistem pendingin tetes diuji tahun lalu. Komponen lain dari reaktor, sistem bantu dan modul transportasi dan daya secara keseluruhan sedang diuji.
Transportasi masa depan yang jauh
Tujuan dari proyek pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM saat ini adalah untuk menciptakan kompleks yang menjanjikan yang mampu memecahkan masalah baru di luar angkasa. Modul transportasi dan daya dengan reaktor dan mesin roket listrik akan memiliki keunggulan penting dibandingkan sistem roket desain tradisional dan akan memungkinkan untuk berhasil mengatur misi baru.
Lingkup utama aplikasi TEM dianggap sebagai penerbangan ke benda langit lainnya. PLTN menunjukkan efisiensi bahan bakar tertinggi dan memiliki dorongan spesifik yang unik, yang menyederhanakan penerbangan ke Bulan atau Mars. Hal ini juga menjadi mungkin untuk meningkatkan muatan dibandingkan dengan sistem roket dan ruang angkasa saat ini. Fitur penting dari TEM adalah kemampuan untuk memasok daya ke beban menggunakan sarana standar modul.
Namun, memperoleh hasil seperti itu hanya mungkin dilakukan di masa depan yang jauh. Menurut rencana saat ini, uji terbang TEM dalam konfigurasi penuh akan dimulai tidak lebih awal dari akhir tahun dua puluhan. Awal pengoperasian dan keterlibatan modul dalam pekerjaan nyata hanya dimungkinkan pada awal tiga puluhan.
Pekerjaan TEM akan berlanjut selama beberapa tahun lagi, dan selama waktu ini proyek dapat mengalami perubahan yang signifikan. Berkaitan dengan itu, dapat diasumsikan bahwa tata letak modul MAKS-2019 akan segera berhenti mencerminkan tampilan produk yang sebenarnya. Namun, perubahan pandangan tentang struktur dan elemen-elemennya akan menyebabkan munculnya materi demonstrasi baru - yang sudah ada di pameran berikutnya.
