Симонов Сергей - Цвет сверхдержавы - красный 4 Восхождение. часть 2
— Также мы, совместно с КБ Химмаш товарища Косберга закончили газодинамические испытания проточной части макетного образца двигателя. Я имею в виду сопло и газовод между соплом и реактором. Правильность принятых решений подтверждена, сейчас товарищ Косберг начал разработку проточной части для полноразмерного двигателя.
Иевлев закончил отчёт и сел на своё место.
— Замечательно! — удовлетворённо заключил Хрущёв. — Вижу, работа идёт как надо.
— У нас, Никита Сергеич, есть одно предложение, — сказал Келдыш. — Владимир Михайлович, по-моему, раньше не упоминал, что его опытный реактор очень высокотемпературный? Предполагается нагревать водород до температур более двух с половиной тысяч градусов. Соответственно, автоматически имеем проблемы с жаропрочными материалами, и с теплоотводом.
— Михаил Макарович Бондарюк у нас уже несколько лет как разрабатывает малогабаритный графитово-газовый реактор космического базирования, с турбинным преобразователем энергии горячего газа в электричество. Михаил Макарович, расскажите поподробнее.
Бондарюк поднялся, подошёл к стойке, развернул свой плакат и повесил его на крючок:
— Первые теоретические проработки мы начали в 1954-м году, когда получили от Мстислава Всеволодовича информацию по концептам с кодовыми названиями «Ромашка», «Бук», «Топаз» и ТЭМ. На тот момент опыта работ по атомной тематике у ОКБ-670 не было никакого, и работа шла, как побочная, параллельно с разработками прямоточных реактивных двигателей.
— Очень сильно тогда помогли товарищи Александров и Лейпунский. Наши специалисты ездили к ним в Обнинск, вместе с моряками учились на реальных реакторах. К 1956-му году мы уже начали немного понимать, и тогда же, совместно с коллективом Архипа Михайловича Люльки началась разработка первого образца реактора и электрического турбогенератора космического базирования. (АИ, первые разработки в ОКБ-670 в реальной истории начались в начале 60-х)
— С турбогенератором Архип Михайлович продвинулся быстрее нас. Как вы знаете, спутники с генератором, вращаемым от двигателя Стирлинга и разогревом рабочего тела от радиоизотопного источника у нас уже летают. (АИ). Турбогенератор даст возможность создать более мощный источник энергии, но и проблем там больше. В общем, на сегодня мы сделали первый макетный образец малогабаритного спутникового атомного реактора, позволяющего получить тепловую мощность в 40 киловатт. (Как у первого советского космического реактора «Ромашка» http://tnenergy.livejournal.com/12275.html) Но, благодаря турбоэлектрическому генератору, мы ожидаем получить электрическую мощность 10-12 киловатт.
— Это только первое приближение, — вставил Курчатов. — Так сказать, первый подход к снаряду. У товарища Бондарюка, с нашей помощью, уже разрабатывается значительно более мощный реактор, на 3,8 мегаватта.
— Ого! — Никита Сергеевич был удивлён. — Это после 40 киловатт, вот так, сразу — такая мощность? Игорь Васильич, как такое удалось?
— Я думаю, Никита Сергеич, тут повлияла в хорошем смысле неопытность и некоторая наглость новичков-разработчиков, — улыбнулся Курчатов. — Они просто не представляли масштаб сложностей. Так сказать, «мы это сделали только потому, что не знали, что сделать такое невозможно».
— Тяжело пришлось? — спросил Хрущёв.
Бондарюк вздохнул:
— Сейчас уже проще. Первый 40-киловаттник дался тяжелее. Три года работали в три смены. Иногда и конструктора сами к станкам вставали, и за слесарей гайки крутили. В критических случаях, если, например, обнаруживали, что принятое решение было неудачным.
— Ну, 40 киловатт — понятно. Но 3,8 мегаватта... Я не совсем понимаю, зачем нам на орбите такая мощность? — сказал Хрущёв. — Что от этого реактора питаться будет? Лунная база?
— И кстати, как оно в космосе охлаждаться будет? — подбросил вопрос Иевлев.
— А это не для орбиты решение, — ответил академик Келдыш. — От реактора такой мощности можно и лунную базу запитать, но вообще-то у нас была другая идея. Михаил Макарович, покажите следующий плакат.
Бондарюк снял верхний плакат. На втором плакате была изображена длинная решётчатая ферма, с реактором на одном конце и космическим аппаратом на другом. Вдоль фермы располагались прямоугольные лопасти, по-видимому — радиаторы.
— Мы представляем проект ТЭМ — транспортно-энергетический модуль с ионными двигателями, — сказал Мстислав Всеволодович, выходя к плакату. — Это — принципиально новый двигатель, основанный на ионизации рабочего тела с последующим разгоном плазмы в электростатическом поле. Сразу предупреждаю — это — двигатель для дальнего космоса. Для межпланетных перелётов. Его особенность — крайне малый расход рабочего тела, соответственно — малая тяга, но очень высокая скорость истечения — 50 или даже до ста километров в секунду. Такой двигатель работает долго, и может постепенно разогнать корабль до очень высоких скоростей. (В реальной истории первые двигатели с электрическим разгоном плазмы появились в 1965 г) В процессе разработок по электромагнитной пушке у нас появился определённый опыт, который мы сумели удачно применить при создании разгонной системы ионного двигателя.
— А как вы собираетесь проходить радиационные пояса? — спросил Иевлев. — И как охлаждать реактор такой мощности в космосе?
— Радиационные пояса можно проскочить быстро, если разгоняться на обычном ЖРД, — ответил Келдыш. — Но потом, отбросив разгонный блок, появляется возможность значительно облегчить корабль и доразгонять его ионным двигателем. Охлаждение мы сделали довольно необычное. Нам удалось синтезировать для второго контура кремнийорганическую жидкость, которая будет лететь от форсунок до уловителя, — Мстислав Всеволодович указал на «лопухи» радиаторов, — прямо через космос. Испарение будет восполняться из резервного бака. (Источник http://tnenergy.livejournal.com/13275.html)
— Такой корабль будет в первой части полёта постоянно разгоняться, а потом развернётся, и вторую часть полёта будет постепенно тормозиться. За счёт этого можно добиться отсутствия на борту невесомости большую часть полёта. Конечно, это будет микрогравитация, и постоянные тренировки и нагрузки экипажу так или иначе понадобятся. Но иметь привычное представление верха и низа удобно и для людей, и для растений в оранжерее.
— А от Марса обратно на чём стартовать будете? — спросил Никита Сергеевич.
— От Марса стартовать проще, — ответил академик. — У него вторая космическая скорость всего 5 километров в секунду, меньше, чем первая космическая у Земли. И радиационных поясов у Марса нет. Там можно разогнаться относительно небольшим по массе разгонным блоком, или даже на тех же ионных двигателях, по раскручивающейся спирали. Займёт больше времени, но не критично. Конечно, если бы мы могли стартовать с Луны, это решило бы множество проблем. Но до Луны ещё тоже надо добраться, и эта задача по сложности сравнима с Марсом.
— Так, — Первый секретарь потёр виски, собираясь с мыслями. — Что у вас есть реально, кроме красивых плакатов?
— Опытный образец реактора, обкатанный на Земле. И комплект деталей для сборки ещё трёх реакторов, — ответил Бондарюк. — Есть турбинный электрогенератор. Турбина будет работать прямо в потоке гелия из первого контура.
— Опытный образец ионного двигателя, опробованный в вакуумной камере на Земле, — добавил Келдыш. — Пока у нас не отработана система охлаждения реактора, так как отработать её можно только в условиях микрогравитации. Поэтому мы предлагаем запустить автоматические межпланетные станции к Марсу и Венере, оснастив их нашими ионными двигателями и ядерными реакторами Михаила Макаровича.
— Это позволит нам не только обкатать в реальных условиях двигательную систему, но и получить немало научных данных о месте будущей высадки. Делать это так или иначе необходимо. Нам надо составить достаточно точные карты Марса и Венеры, уточнить местные условия. Сделать это дистанционно, наблюдением с Земли, практически невозможно — мешает атмосфера.
— А ну как не сработает? — спросил Хрущёв. — Вдруг вы ошиблись, и ваш вариант охладителей окажется неработоспособен?
— Почему? Это — та же градирня, только в космосе, — пояснил Курчатов.
— Но градирня работает в земных условиях, а что там, в вакууме да в невесомости будет — ещё вопрос, — пояснил свои сомнения Никита Сергеевич. — Надо какой-то запасной, аварийный вариант предусмотреть.
— Есть вариант термоэмиссионного преобразователя, — подсказал Курчатов. — Есть такая разработка, концепт «Топаз». У нас в Институте атомной энергии этот вариант прорабатывался, но в несколько изменённом виде. В оригинальном «Топазе» применены ТВЭЛы крайне сложной конструкции.
