ในประเทศของเรา การพัฒนาระบบขนส่งและโมดูลพลังงาน TEM ด้วยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ระดับเมกะวัตต์ (NPPU) ยังคงดำเนินต่อไป การปรากฏตัวของแบบจำลองดังกล่าวซึ่งเหมาะสำหรับการปฏิบัติการจะมีผลกระทบร้ายแรงต่อการพัฒนายานอวกาศในประเทศและโลกต่อไป ในระหว่างนี้ TEM อยู่ในขั้นตอนของงานออกแบบ และเมื่อเร็วๆ นี้ สาธารณชนก็ได้แสดงแบบจำลองของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในรูปแบบปัจจุบันอีกครั้ง
นิทรรศการ MAKS-2019
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเผยแพร่วัสดุต่างๆ เกี่ยวกับ TEM และระบบขับเคลื่อนพลังงานนิวเคลียร์ซ้ำแล้วซ้ำอีก เหนือสิ่งอื่นใด นักพัฒนาได้แสดงภาพวาดด้วยรูปลักษณ์ที่เป็นไปได้ของตัวอย่างดังกล่าว ณ สิ้นเดือนสิงหาคม ภายใต้กรอบของซาลอน MAKS-2019 มีการสาธิตครั้งแรกของเลย์เอาต์ TEM ใหม่ ซึ่งสะท้อนมุมมองปัจจุบันของโปรเจ็กต์นี้ โมเดลนี้มีอยู่ในศาลา Roscosmos ที่สแตนด์ Arsenal KB
เวอร์ชันปัจจุบันของการออกแบบ TEM แตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากเวอร์ชันที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ แต่ยังคงคุณลักษณะบางอย่างไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บทบัญญัติทั่วไปของการประกอบหน่วยและแนวทางการออกแบบได้รับการอนุรักษ์ไว้ ในขณะเดียวกันก็มีความแตกต่างของลักษณะเฉพาะหลายประการ
องค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของโมดูลเขียงหั่นขนมคือโครงถักสี่ส่วนแบบยืดไสลด์ที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการประกอบหน่วย หัวมีโครงรูปกรวยและช่องปิด ที่ด้านข้างของโครงนั่งร้านมีแผงระบายความร้อนหกแผง ส่วนท้ายของ TEM ทำเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าปิด โครงยึดหลักอยู่ด้านหน้าแผงโซลาร์เซลล์อยู่ด้านข้าง ตัวถังมีเครื่องยนต์จรวดชนิดใหม่และยูนิตอื่นๆ
ทั้งใหม่และเก่า
ก่อนหน้านี้ ในสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับ TEM และระบบขับเคลื่อนพลังงานนิวเคลียร์ รูปภาพพร้อมอุปกรณ์ที่มีลักษณะแตกต่างกันปรากฏขึ้น ตามโครงการรุ่นหลังๆ หนึ่ง โมดูลการขนส่งพลังงานควรยึดตามโครงนั่งร้านเลื่อนตามยาวที่มีหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและการยืดตัวขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้การเปิดตัวผลิตภัณฑ์เข้าสู่วงโคจรง่ายขึ้น ช่องที่มีเครื่องปฏิกรณ์วางอยู่ในส่วนหัว เครื่องยนต์จรวดไฟฟ้า และระบบอื่นๆ ที่วางอยู่บนส่วนรองรับที่ปรับใช้ได้ในส่วนท้าย มีการวางแผนที่จะวางอุปกรณ์ระบายความร้อนตามโครงรองรับ
เลย์เอาต์จาก KB "Arsenal" มีคุณลักษณะหลายอย่างและแตกต่างจากรูปภาพที่เก่ากว่า ประการแรกมันโดดเด่นด้วยการออกแบบโครงหลักและเลย์เอาต์ของยูนิต TEM เวอร์ชันใหม่มีลักษณะเฉพาะด้วยโครงรับน้ำหนักขนาดใหญ่ที่มีการออกแบบที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ เขายังสูญเสียบูมหางรูปตัว X ขณะบินและถือเครื่องมือบางอย่าง
การออกแบบเลย์เอาต์ช่วยให้เปลี่ยนเลย์เอาต์ได้ บางทีตอนนี้ลำตัวหางขนาดใหญ่ไม่ได้มีเพียงเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์พร้อมระบบประกอบ ในกรณีนี้ สามารถใช้ส่วนหัวที่เล็กกว่าเพื่อรองรับระบบควบคุมหรืออุปกรณ์อื่นๆ ได้
ไดอะแกรมต่างๆ ก่อนหน้านี้มีการกำหนดค่าระบบระบายความร้อนที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับรูปแบบใหม่ คราวนี้ เพื่อแผ่ความร้อนส่วนเกินออกสู่อวกาศ ขอเสนอให้ใช้แผงอิมิตเตอร์จำนวน 6 ตัวที่ติดตั้งตามแนวโครงในรูปแบบของ "ระนาบ" ขนานกันสามตัว ก่อนหน้านี้ มีการเสนอการกำหนดค่าตัวทำความเย็นอื่นๆ รวมถึง มวลรวมของพื้นที่ขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งครอบครองเกือบตลอดความยาวของโครงแบริ่ง
ในเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้ว สตูดิโอโทรทัศน์ Roskosmos ได้เผยแพร่วิดีโอที่แสดงลักษณะที่เป็นไปได้ของ TEM ในอนาคตด้วยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โมดูลเวอร์ชันนี้แตกต่างอย่างมากจากที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ ในขณะที่คงไว้ซึ่งสถาปัตยกรรมเชิงเส้นตามโครงนั่งร้านแบบเลื่อน TEM ดังกล่าวต้องมีหน่วยส่วนท้ายที่ทำขึ้นในรูปของทรงกระบอกเปิด ในรูปแบบนี้ โรงไฟฟ้า ระบบทำความเย็น ฯลฯ ควรได้รับการดำเนินการ
ง่ายที่จะเห็นว่าเลย์เอาต์ปัจจุบันของ TEM ก็แตกต่างจากรูปลักษณ์ในเวอร์ชัน "ปีที่แล้ว" ด้วย ในเวลาเดียวกัน ทั้งรูปลักษณ์และการออกแบบ มันใกล้เคียงกับเวอร์ชันก่อนหน้าของโปรเจ็กต์มาก
ความท้าทายทางเทคนิค
โครงการ TEM โดดเด่นด้วยความซับซ้อนทางเทคนิคสูงสุด และเพื่อการใช้งานที่ประสบความสำเร็จ จำเป็นต้องแก้ปัญหาพิเศษมากมาย ในการสร้างโมดูลดังกล่าว จำเป็นต้องมีการออกแบบส่วนประกอบและส่วนประกอบใหม่ เทคโนโลยีและวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ความจำเป็นในการแก้ปัญหาเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และ TEM ดำเนินการโดยองค์กรจำนวนหนึ่งจาก Roscosmos และ Rosatom
ในช่วงเวลาต่างๆ เอกสารที่ตีพิมพ์จะมี TEM เวอร์ชันต่างๆ กัน และเหตุผลของเรื่องนี้ถือได้ว่าเป็นความซับซ้อนทั่วไปของโครงการ ความสำเร็จในการค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาบางอย่างทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะโดยรวมของโมดูลที่สอดคล้องกัน ดังนั้นรูปแบบล่าสุดของ TEM จาก KB "Arsenal" จะแสดงมุมมองปัจจุบันของโครงการ
ตามข้อมูลที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบนิวตรอนเร็วที่ระบายความร้อนด้วยแก๊สได้รับเลือกให้เป็นพื้นฐานสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ส่วนผสมฮีเลียม-ซีนอนจะใช้ในวงจรแรกของระบบทำความเย็น เชื้อเพลิงที่มีระดับการเสริมสมรรถนะที่เพิ่มขึ้นจะถูกวางลงในแกนกลาง อุณหภูมิแกนจะสูงถึง 1500 ° K มีการวางแผนที่จะจัดหาทรัพยากรการออกแบบสูงสุด ทำให้ TEM สามารถทำงานได้เป็นเวลา 10-12 ปี
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ประเภทนี้และมีลักษณะดังกล่าวยังไม่ได้สร้างและดำเนินการ สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างดังกล่าว จำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีความทนทานต่อความเค้นทางความร้อนและความเค้นเชิงกลสูง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องออกแบบตัวเองเพื่อให้มีขนาดและน้ำหนักที่ยอมรับได้ด้วยกำลังที่ต้องการ
มีปัญหาในด้านระบบทำความเย็น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ระดับเมกะวัตต์จะต้องกระจายปริมาณพลังงานความร้อนที่เทียบเคียงได้สู่อวกาศ หม้อน้ำสมัยใหม่สำหรับเทคโนโลยีอวกาศยังไม่สามารถอวดคุณลักษณะดังกล่าวได้ ดังนั้นระบบทำความเย็นของ ISS จะลดลงในพื้นที่ประมาณ พลังงานความร้อน 70 กิโลวัตต์น้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และ TEM หลายเท่า
คูลเลอร์รุ่นต่างๆ สำหรับ TEM กำลังดำเนินการอยู่ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในรูปและระหว่างการประกอบรุ่นต่างๆ เห็นได้ชัดว่าชุดหม้อน้ำแบบแบนบนเลย์เอาต์จาก Arsenal ถือเป็นการออกแบบที่ทำกำไรได้มากที่สุดพร้อมคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม ค่อนข้างเป็นไปได้ที่ระบบนี้จะไม่ใช่เวอร์ชันสุดท้าย
แม้จะมีความยากลำบากทั้งหมด แต่ก็ประสบความสำเร็จอย่างเห็นได้ชัดในโครงการ TEM ดังนั้น เมื่อหลายปีก่อน การทดสอบจึงเริ่มต้นขึ้นกับเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้า ID-500 ซึ่งสร้างขึ้นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคตโดยเฉพาะ ในปี 2560 ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวทำงานที่สแตนด์เป็นเวลา 300 ชั่วโมง แสดงกำลัง 35 กิโลวัตต์
การประกอบและการทดสอบส่วนประกอบแต่ละส่วนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และ TEM จะดำเนินการเป็นประจำ ตัวอย่างเช่น ระบบทำความเย็นแบบหยดต้นแบบได้รับการทดสอบเมื่อปีที่แล้ว ส่วนประกอบอื่นๆ ของเครื่องปฏิกรณ์ ระบบเสริม และโมดูลการขนส่งและพลังงานโดยรวมกำลังอยู่ระหว่างการทดสอบ
การขนส่งแห่งอนาคตอันไกลโพ้น
เป้าหมายของโครงการปัจจุบันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และ TEM คือการสร้างคอมเพล็กซ์ที่มีแนวโน้มว่าจะสามารถแก้ปัญหาใหม่ๆ ในอวกาศได้ โมดูลการขนส่งและพลังงานพร้อมเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้าจะมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือระบบจรวดของการออกแบบแบบดั้งเดิมและจะทำให้สามารถจัดระเบียบภารกิจใหม่ได้สำเร็จ
ขอบเขตหลักของแอปพลิเคชัน TEM ถือเป็นเที่ยวบินไปยังเทห์ฟากฟ้าอื่น NPP แสดงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงสุดและมีแรงกระตุ้นเฉพาะ ซึ่งทำให้เที่ยวบินไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคารง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะเพิ่มน้ำหนักบรรทุกเมื่อเปรียบเทียบกับระบบจรวดและอวกาศในปัจจุบัน คุณลักษณะที่สำคัญของ TEM คือความสามารถในการจ่ายพลังงานให้กับโหลดโดยใช้วิธีการมาตรฐานของโมดูล
อย่างไรก็ตาม การได้รับผลลัพธ์ดังกล่าวเป็นไปได้ในอนาคตอันไกลเท่านั้น ตามแผนปัจจุบัน การทดสอบการบินของ TEM ในการกำหนดค่าทั้งหมดจะเริ่มไม่ช้ากว่าช่วงปลายทศวรรษที่ 20 การเริ่มต้นดำเนินการและการมีส่วนร่วมของโมดูลในการทำงานจริงเป็นไปได้เฉพาะในวัยสามสิบต้นเท่านั้น
งาน TEM จะดำเนินต่อไปอีกหลายปี และในช่วงเวลานี้ โครงการอาจได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ในเรื่องนี้ สันนิษฐานได้ว่าเลย์เอาต์ของโมดูลสำหรับ MAKS-2019 จะหยุดสะท้อนรูปลักษณ์ที่แท้จริงของผลิตภัณฑ์ที่กำลังสร้างขึ้นในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงในมุมมองเกี่ยวกับโครงสร้างและองค์ประกอบของโครงสร้างจะนำไปสู่การเกิดขึ้นของวัสดุสาธิตใหม่ - แล้วในนิทรรศการครั้งต่อไป
