RD-0410
RD-0410 ( índice GRAU - 11B91 , también conocido como "Irgit" e "IR-100"): el primer y único motor de cohete nuclear soviético . Fue desarrollado en la oficina de diseño de Khimavtomatika , Voronezh .
El reactor pasó por una importante serie de pruebas, pero nunca se probó durante toda la duración de la operación. Los nodos extra-reactores estaban completamente elaborados.
Historial de creación
- 1947: el comienzo del trabajo en el proyecto por sugerencia de V. M. Ievlev , apoyado por I. V. Kurchatov , M. V. Keldysh y S. P. Korolev .
- 1953 - decreto del gobierno sobre el desarrollo de " misiles de crucero ramjet que utilizan energía atómica"
- 1955: creación de un grupo en NII-1 MAP para desarrollar el concepto de motores de cohetes nucleares (NRE), encabezado por V. M. Ievlev (K. I. Artamonov, A. S. Koroteev y otros), con un impulso específico de 850-900 segundos ("A" ) y hasta 2000 s ("B").
- 1956 - decreto del gobierno sobre la "creación de un misil balístico de largo alcance con un motor atómico"; diseñador general del cohete - S.P. Korolev, motor - V.P. Glushko , reactor - A.I. Leipunsky , organización de capacitación de especialistas en el MAI - responsable. ingeniero N. N. Ponomarev-Stepnoy .
- 1958 - decreto del gobierno sobre la creación de un motor de cohete nuclear , liderazgo científico confiado a M. V. Keldysh, I. V. Kurchatov y S. P. Korolev.
- 1958: inicio de la construcción en el sitio de prueba No. 2 del Ministerio de Defensa de la URSS (sitio de prueba nuclear en Semipalatinsk ) de un stand con un reactor y un laboratorio caliente.
- 1964 - Resolución del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS sobre la construcción del complejo de lanzamiento de Baikal en el sitio de prueba de Semipalatinsk: una base de prueba para el YARD ( 50 ° 10′13 ″ N 78 ° 22′ 36″ E ).
- 1966 - creación de YARD 11B91 ("A"); orientación científica - Centro Keldysh (V. M. Ievlev) , producción - KBHA (A. D. Konopatov), TVS YARD - PNITI (I. I. Fedik).
- 1968: desarrollo del motor de cohete nuclear de fase gaseosa (GFNR) RD-600; orientación científica - Centro Keldysh , desarrollo - NPO Energomash , V.P. Glushko , con un empuje de 6 MN y un impulso específico de 2000 s. El proyecto no alcanzó la implementación práctica [1] .
- 1968 - decreto del gobierno sobre la creación del SFNR RD-600 y la construcción de la base de pruebas Baikal-2.
- 1970 - NPO Energomash, Keldysh Center - diseño preliminar de una planta de energía espacial con GFNR EU-610 con una capacidad de 3,3 GW
- 1972: puesta en marcha física del reactor IVG en el complejo Baikal (N. N. Ponomarev-Stepnoy).
- 1977: finalización de las pruebas de unidades fuera del reactor en un motor "frío".
- 27 de marzo de 1978: el primer arranque eléctrico del primer reactor YARD 11B91. Potencia: hasta 25 MW (alrededor de 1/7 del diseño), temperatura de hidrógeno - hasta 1500 grados Celsius , tiempo de funcionamiento - 70 segundos.
- Julio de 1978: el segundo lanzamiento de energía. Se ha alcanzado una potencia de 33 MW.
- Agosto de 1978: el lanzamiento del tercer motor. Se ha conseguido una potencia de 42 MW, la temperatura del hidrógeno es de 2630 K [2] .
- Década de 1980: la potencia alcanzó los 63 MW, la temperatura del hidrógeno: 2500K.
- 1988: una parada completa del trabajo sobre el tema YARD 11B91 / RD0410.
Se llevaron a cabo más de 250 pruebas en NIIkhimmash en 30 "motores fríos" (sin reactor). Se llevó a cabo un desarrollo casi completo de las unidades de motor. El tiempo máximo de trabajo en un motor superó los 13000 s con un recurso dado de 3600 s.
En el sitio de prueba nuclear de Semipalatinsk, se llevaron a cabo pruebas complejas de unidades de motor en condiciones naturales en modos de potencia nominal de 0,7-1,1, así como una serie de pruebas de fuego de un reactor de hidrógeno gaseoso.
Parámetros básicos
- Empuje en el vacío: 3,59 tf (35,28 kN).
- Potencia térmica del reactor: 196 MW.
- Impulso de empuje específico en el vacío: 910 kgf s/kg (8927 m/s).
- Número de inclusiones: 10.
- Recurso de trabajo: 1 hora.
- Componentes del combustible: fluido de trabajo - hidrógeno líquido , sustancia auxiliar - heptano .
- Peso con protección radiológica: 2000 kg.
- Dimensiones del reactor: altura - 800 mm, diámetro - 550 mm.
- Dimensiones del motor: altura - 3,5 m, diámetro - 1,6 m (según otras fuentes, altura - 3,7 m, diámetro - 1,2 m).
- Años de desarrollo: 1965-1985 [3] .
Construcción
En el RD-0410 se utilizó un reactor heterogéneo de neutrones térmicos . Con esta solución, el material moderador se ubica separado de los elementos combustibles que contienen uranio (barras de combustible), lo que permitió obtener un alto impulso específico de empuje al aumentar la temperatura de calentamiento del fluido de trabajo con la elección óptima de la composición. de la composición del combustible de las barras de combustible a base de carburos refractarios.
El moderador era hidruro de circonio, los reflectores de neutrones estaban hechos de berilio y el combustible nuclear era un material a base de uranio y carburos de tungsteno enriquecidos en el isótopo 235 en aproximadamente un 90%. El diseño incluía 37 elementos combustibles cubiertos con aislamiento térmico separándolos del moderador. El diseño preveía que el flujo de hidrógeno pasara primero por el reflector y el moderador, manteniendo su temperatura a temperatura ambiente, y luego entrara al núcleo, donde enfriaba los elementos combustibles, calentándolos hasta 3100K. En el soporte, el reflector y el moderador fueron enfriados por un flujo de hidrógeno separado.
El motor RD-0410 trabajaba en circuito cerrado. El hidrógeno y el heptano se suministraron mediante bombas centrífugas accionadas por turbinas axiales. El equilibrio entre la potencia requerida de las bombas y la potencia disponible de las turbinas de las unidades de turbobombas se aseguró a una temperatura de hidrógeno en la entrada de la turbina que no superaba la permitida por el material del moderador del reactor. Esto hizo posible proporcionar calentamiento del fluido de trabajo para la turbina en las vías de enfriamiento del reactor sin conjuntos de combustible del generador (FA) adicionales. La unidad de turbobomba de hidrógeno constaba de una bomba de tres etapas y una turbina axial de una etapa. El rotor constaba de dos partes: en una se ubican los impulsores de la primera y segunda etapa de la bomba, en la otra, el impulsor de la tercera etapa y el impulsor de la turbina. Este diseño del rotor permitió aumentar su rigidez. La unidad utilizó sellos de anillo flotante de alto rendimiento y cojinetes amortiguadores elásticos.
Notas
- ↑ Koroteev A. S., Gafarov A. A., Smetannikov V. P. et al. "La experiencia de la creación y las direcciones principales del desarrollo y la aplicación de la energía nuclear espacial en Rusia". Boletín de Energía Atómica. - 2003 - Nº 9 - pág. 53.
- ↑ Keldysh Center, 2003 , Field tests of Scheme A reactors, p. 202-203.
- ↑ KBHA .
Literatura
Enlaces
Véase también