Окно в будущее. атомный самолет будущего

Неприятность применения ядерного двигателя на самолете появилась уже пара лет назад. Но ее ответ наталкивается на серьёзные трудности.

Как мы знаем, в ядерном реакторе выделяются частицы, выбрасываемые при преобразованиях ядер атома урана. Эти частицы тормозятся в самом уране и в окружающих его материалах, очень сильно нагревая их. материалы и Уран, из которых изготовлен ядерный реактор, наряду с этим не должны плавиться и разрушаться, следовательно, ядерную реакцию приходится регулировать так, дабы температура была не через чур высокой.

Для переноса тепловой энергии приходится пропускать через реактор или жидкость, к примеру воду либо расплавленный металл, или газ под большим давлением.

Громадной трудностью при конструировании ядерного самолета есть защита пассажиров и экипажа от гамма-потока и лучей нейтронов, исходящих из ядерного реактора. Все методы защиты сводятся до тех пор пока к устройству преграды, которая имела возможность бы перехватывать большую часть излучения. Такая преграда обязана весить пара тысячь киллограм на любой квадратный метр площади защитной стены.

Дабы уменьшить защиту, возможно ядерный реактор поместить в хвостовой части самолета. Фюзеляж необходимо осуществить вероятно более долгим и кабину с людьми расположить в головной части.

В случае если высказать предположение, что протяженность фюзеляжа будет составлять приблизительно 50 м, излучение ослабится приблизительно в 500 раз, что соответствует понижению веса защиты на 2–2,5 т на квадратный метр. Также, при таких условиях возможно сделать защиту лишь в направлении от реактора к кабине. Все это разрешит снизить вес защиты приблизительно в пара десятков раз. Возможно хотя бы частично в качестве защиты применять кое-какие детали самого двигателя, к примеру ротор компрессора.

Итак, вопрос о защите в принципе оказывается разрешимым. В случае если поставить данный вопрос шире и разглядеть условия защиты не только в полете, но и на аэропорте, то в этом случае нужно предусмотреть не только гашение излучения в одну сторону, где расположена кабина с людьми, но и по остальным направлениям. Возможно, к примеру, устанавливать на аэропорте самолет в определенном месте и опускать реактор машинально в особую яму либо шахту.

Сложно решается вопрос о самом ядерном двигателе. Дабы преодолеть главную трудность — обеспечение сильного нагрева воздуха в двигателе, возможно применить следующую схему.

Ядерный двигатель мыслится как реактивный двигатель с простым осевым турбокомпрессором, вращаемым расположенной на одной оси с ним газовой турбиной. Воздушное пространство, поступающий в двигатель через воздухоприемник, сжимается компрессором. При входе в компрессор в атмосферу вводится урановая пыль.

Воздушное пространство с урановой пылью через компрессор поступает в реактор, воображающий собою совокупность сопел из графита. Тут благодаря наличию графита в урановой пыли начинается ядерная реакция, из-за которой урановая пыль раскаляется. Ввиду того что частицы данной пыли весьма малы (диаметр – сотые доли миллиметра), пыль скоро отдает теплоту окружающему воздуху и температура окружающей среды увеличивается приблизительно до 1000°С.

Дабы избежать окисления урановой пыли, ее частицы покрыты узкой защитной пленкой из вещества с меньшей твердостью, чем металл лопаток турбокомпрессора. Это нужно, дабы избежать чрезмерно стремительного износа этих лопаток.

Разогретый в реакторе воздушное пространство с урановой пылью проходит через газовую турбину и расширяется в циклоне. При закручивании центробежные силы отбрасывают к внешним стенкам циклона тяжелую урановую пыль, которая с частью воздуха возвращается назад к компрессору. Главный поток воздуха, высвобожденный от урановой пыли, выбрасывается назад через сопло и формирует реактивную тягу.

Запуск двигателя может производиться двумя методами. Во-первых, в камеру перед газовой турбиной может подаваться из баллонов сжатый воздушное пространство. Наряду с этим каналы в реакторе закрываются задвижками. Сжатый воздушное пространство, проходя через турбину, раскручивает ее вместе с компрессором. В то время, когда давление в камере перед реактором дойдет до величины, равной давлению в камере перед турбиной, задвижки раскрываются и воздушное пространство устремляется через реактор.

Данный воздушное пространство уже несет в себе урановую пыль. Исходя из этого без промедлений начинается реакция, и двигатель переходит на обычный режим работы.

Второй метод пуска пребывает в том, дабы повысить давление в камере перед турбиной методом сжигания в ней керосина с соответствующим окислителем.

источник: доктор наук, врач технических наук Г. И. ПОКРОВСКИЙ «Окно в будущее. Ядерный самолет будущего» // «Техника-молодежи» 08/1955, с. 20-22

НЕВЕРОЯТНЫЕ САМОЛЕТЫ БУДУЩЕГО

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: