Читать онлайн «Ядерные двигатели для самолетов и ракет»

г^ ' J^\J '-S-V* ' I " R. W. BUSSARD R. D. De LAUER FUNDAMENTALS OF NUCLEAR FLIGHT » I • (9 NEW YORK—1966 P. БАССАРД P. ДЕЛАУЭР 4 ЯДЕРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ САМОЛЕТОВ И РАКЕТ Сокращенный перевод с английского под редакцией доктора технических наук О. Н. ФАВОРСКОГО ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР МОСКВА—1967 БАССАРД Р. и ДЕЛАУЭР Р. Б27 Ядерные двигатели для самолетов и ракет. Сокращенный перевод с английского Р. Авалова, В. Матвеева, Л. Соркина, Н. Трубицына. М. «Военное издательство», 1967. 400 с. 7500 экз. 1 р. 78 к. В книге американских авторов освещается перс пективиый вопрос современной техники - создание ядерных двигателей для ракет и самолетов. „„„. , G,„nu, В работе рассматриваются принципиальные схемы ядерных двигателей, а также вопросы их теплового газодинамического и нейтронно-Физического расчетов. Уделяется большое внимание защите экипажа от радиоактивных излучений. Кинга представляет интерес для читателей, изучающих проблемы авиационной и космической техники. 1-12-4 128-67 6П2. 8 Б27 ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЯДЕРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Разница между химическими и ядерными двигателям^ для летательных аппаратов заключается в методе получения тепла, превращаемого в соплах в кинетическую энергию струи рабочего тела. В химических двигателях необходимую энергию получают от сжигания в камерах сгорания обычного топлива, в ядерных —- за счет торможения осколков делящихся ядер в управляемых ядерных реакторах. При этом могут быть созданы ядерные двигатели непосредственного нагрева (рис. 1. 1), в которых рабочее тело нагревается при прохождении через область, содержащую делящееся вещество, а также двигатели с промежуточной системой преобразования энергии (рис. 1. 2), где ядерная энергия вначале превращается в электрическую, которая затем используется для нагрева или ускорения рабочего тела. Энергия деления ядер почти в 107 раз больше энергии, выделяемой при сгорании лучшего химического топлива, поэтому расходуемая масса ядерного топлива при полетах в пределах солнечной системы должна быть сравнительно незначительной. Для уменьшения расхода рабочего тела необходимо путем нагрева с помощью ядерной энергии обеспечить как можно большую скорость истечения его из сопла двигателя. Энергия, подводимая к единице массы газа, используемого как рабочее тело, обратно пропорциональна его атомному весу. Так как в ядерных двигателях рабочее тело можно выбрать без учета характеристик сгорания, то целесообразно применять рабочее тело с наименьшим атомным (или молекуляр* ным) весом. Скорость истечения увеличивается при увеличении энергии, подведенной к газу, т. е. для выбранного типа газа при увеличении его температуры. Таким образом, Центральной проблемой при проектировании ядерных ракетных двигателей является достижение наибольшей возможной температуры 5 рабочего тела. В двигателях с промежуточной системой преобразования энергии высокая температура также желательна для повышения эффективности цикла. 1. 1. ЯДЕРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ НАГРЕВОМ РАБОЧЕГО ТЕЛА Реакторы с твердой активной зоной.