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俄研發核動力航太發動機部件:可助力電磁武器發展
華夏經緯網   2018-11-08 09:12:14   
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   原標題:俄成功研發核動力航太發動機部件:可助力電磁武器發展

    “今日俄羅斯”電視臺網站發佈了題為《‘革命性的成果’:俄羅斯航太發動機的獨一無二性何在》的文章,現將文章摘要如下:

    近期,俄羅斯完成了對核動力推進裝置冷卻系統的測試,此類發動機是用以進行星際飛行的未來航太器的最重要部件之一。接受測試的部件包括液滴發生器、液壓收集器、輻射冷卻設備模型的測試樣本。高效冷卻系統的出現將為核動力推進裝置的研發掃清幾乎所有障礙。首臺核動力推進裝置的功率為1兆瓦,不過,未來可以提升10倍。專家認為,俄羅斯學者的上述成就不啻為對俄科學及經濟發展作出的重大貢獻。下文將對這一技術的前景展開分析。

圖為核動力航太飛船想像圖

    俄政府採購網站上發佈了相關的驗收證書,稱俄學者已成功測試了核動力推進裝置的冷卻系統。文中強調,“工作已全部完成,結果符合技術任務的要求”,“在地面上所營造出的最接近於太空環境的條件下,未來的核動力推進裝置冷卻系統的零部件的運作規律已被摸清”。

    從文中可以得知,專家們研製並測試了液滴發生器、液壓收集器、輻射冷卻設備模型的測試樣本。

    文章稱,液滴輻射冷卻裝置的研發單位為俄聯邦國家單一制企業“克爾德什研究中心”、莫斯科航空研究所航太技術中心、能源火箭太空公司和莫斯科能源研究所。

    核動力推進裝置未來完成星際飛行的航太器所使用的動力設備,能夠將飛行速度提升數倍。依靠這種新發動機,俄羅斯便能展開對月球、火星、太陽系遙遠行星的研究,並在其上建立自動化基地。

    莫斯科大學斯科別利岑核物理科研所專家瓦西堙P彼得羅夫告訴“今日俄羅斯”電視臺:“核動力推進裝置的工作原理如下——經壓縮的核反應爐產生熱能,借助渦輪機轉化為電能,供應離子電噴氣發動機和其他設備。”

    全球首例

    文章認為,現有航太發動機在運轉過程中所產生的低品位熱能,會損害機載儀錶,通常是經過有液態載熱劑迴圈流動的預製板散熱器的管道,排入太空當中。這樣的冷卻系統體積龐大,而且對隕石撞擊束手無策。

    俄羅斯學者發明瞭一種全新的散熱機制。借助振蕩發生器,輻射冷卻設備噴射出滴束狀的、由氦和氙兩種化學元素混合而成的載熱劑,將它們發射至太空中,進行冷卻,而後通過液壓收集器回收它們,再輸送至冷卻系統的工作室內。類似技術不必使用管道,令冷卻系統更加輕省。

    彼得羅夫指出:“俄羅斯學者對冷卻系統的成功測試表明,他們終於解決了核動力推進裝置研發進程中至關重要的問題。因為核動力裝置存在一個極大的先天不足——它的溫度過高。如果說在地球上還能用水冷卻,太空中則不存在這樣的可能性。”

    研發核動力推進裝置的倡導者是俄羅斯科學院技術物理問題分院院士、“克爾德什研究中心”的前任總經理阿納托利·科羅捷耶夫。多列扎利能源技術科研和設計研究所為項目研發的領銜機構。

    在2010年啟動的運輸能源模組項目框架內,便包含有核動力推進裝置的研發內容。由俄羅斯原子能公司和俄羅斯國家航太公司攜手推進相關工作。根據俄總統下屬的現代化委員會的安排,兆瓦級核反應爐的測試版應當在2018年歲末前打造完畢。俄羅斯原子能公司也在相關材料中提到,這一項目在全球是沒有先例的。

    曾于2004至2011年擔任俄聯邦航太署署長的阿納托利·佩爾米諾夫,曾于2009年10月在現代化委員會的會議上強調:“這一項目若是付諸使用,我們能夠在現有的成果儲備基礎上,將國家的技術水準提升至全新層次,大幅領先於其他國家。”

    此前,多列扎利能源技術科研和設計研究所總設計師、技術學博士尤堙P德拉古諾夫指出,核動力推進裝置的成功研發,是基於自上世紀60年代以來,在打造核能火箭發動機和熱電裝置時在各類太空技術的應用過程中所積累的寶貴經驗。按他的估算,首臺核動力推進裝置的功率為1兆瓦。

    然而,正如他所說,在不久後的將來,俄羅斯便能製造出10兆瓦的發動機,“這意味著為開發太空供應能量幾乎是沒有限制的”。在他看來,未來核動力推進裝置的能量轉換效率會更高,因為反應堆產生的熱能將無需用於給氣態混合物加溫。

    文章認為,在研發過程中,位於波多利斯克的俄聯邦國家單一制企業即“射線”科學生產聯合企業,是全球首個掌握了使用高熔點金屬(鉬、鎢、鉭、鈮)以及合金生產單電晶體的工業技術的企業。這一發明可以幫助俄羅斯研發能在1500攝氏度條件下正常工作的發動機。

    “需求極廣的成果”

    彼得羅夫認為,在核動力推進裝置以及運輸能源模組的研發過程中取得的成就,可以幫助俄羅斯製造出從地面控制的無人航太器,將各類物資快速高效地運送至其他星球,並充當不同太空軌道之間的接駁運輸工具。如今,具有類似用途的是“軍艦鳥”助推器。

    他解釋說,應當了解的是,“軍艦鳥”只能一次性使用,需要耗費大量能源。在完成任務後,便經過燃燒化為灰燼。當然,這是非常費錢的。而多次使用的運輸工具則要經濟得多,在必要時上場,一使就能好幾十年。這堪稱真正的革命性成果。

    他說,核動力推進裝置不會污染環境。核反應爐的燃料耗盡之後,它可以進入專門的“埋葬”軌道,那堨是退役的航太器。他也不排除如下可能,即數十年後,人類將發明出對報廢的核動力推進裝置加以有效利用的工藝。

    他強調:“體積不大但功率強勁的核反應爐的問世、在冷卻系統改進方面取得的成果,一定會對俄羅斯的整個工業和經濟發展產生非常積極的影響。它們皆屬於在能源領域需求極廣的成果,理當在最廣泛的領域全面運用。”

    軍事專家尤堙P克努托夫則預測,俄羅斯國防部可能會對核動力推進裝置本身、在其研發進程中取得的相關成果極具興趣。在他看來,俄學者所實現的技術飛躍,完全可以用於完善電磁武器,以及為空天軍和海軍提供能量動力系統。

    他表示:“核能完全可以在研發電磁脈衝武器時發揮作用,併為各類偵察設備供能。這些成果還會運用於研發更為高效、操作更便捷的艦載發動機,例如供一艘核潛艇‘終身’使用的核反應爐。”

    他指出,在近期內,我們不必期待星際飛船的出現,畢竟現有的技術水準令我們無法確保在距離地球500公里開外的地方,人類能夠百分之百免受太陽輻射之危害。此外,太陽耀斑不只會給機組成員,也會對艙內的電子設備帶來危害。

    他總結道:“目前談論研發核動力推進裝置宇宙飛船還為時尚早。畢竟若要有效保護機組成員,飛船亟需厚度高達數米的鉛制外殼。如此一來,它的體積勢必非常龐大,且造價也異乎尋常的高昂。當然,無人願意投資於此。不過,科學的發展不會止步不前。隨著輕型結實的防輻射材料的問世,俄羅斯與全人類將迎來難以置信的光明前景。”(編譯/童師群 參考消息網

 

責任編輯:胡光曲

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