Космический атомный бомбардир Виноградова
Дата: 24/04/2023
Тема: Малая энергетика


Андрей Виноградов, к.т.н., гл. конструктор проектов

В своих статьях на ПроАтом «Атомолёт Виноградова» с атомной гибридной силовой установкой», я уже частично раскрывал будущее устройство «Атомного скоростного воздушно-космического грузовика Виноградова», который предназначался для скоростной перевозки грузов между континентами планеты и вывода в космос изделий большой массы. Если заглянуть в будущее, то уже сейчас нужно думать о логистике, транспортных путях и способах доставки товаров от производителей к потребителям после формирования многополюсной системы влияния в Мире.


На сегодня создаваемые транспортные артерии типа «Шёлковый путь», «Северный морской путь» и «Южный морской путь» априори не смогут обеспечить быструю доставку товаров и продуктов, например, по пути Пекин - Москва - Париж, и в Африку Пекин - ЮАР, Бразилию, Кубу и в др. страны БРИКС в Латинской Америке.

 

Идея сконструировать космический долголетающий атомный бомбардир не нова, но только сейчас стало возможным её реализовать, применив малогабаритные, и безопасные с точки зрения аварии и радиационного загрязнения микромодульные, атомные реакторы (МкМР) в гибридных силовых установках для привода воздушных винтов и в атомных ионных двигателях. За основу проекта взят «Атомный скоростной воздушно-космический грузовик Виноградова».

Это принципиально новое направление создания оборонительной воздушно-космической техники, которая будет существенно и качественно расширять военно-технические возможности существующей системы «Периметр» ответного удара по врагу.

Для студентов и аспирантов это «непаханое поле» принципиально новых научно-технических решений, изобретений и их практической реализации в России, а также и в Китае в рамках подписанных соглашений. Космический атомный бомбардир, недосягаемый и непрерывно висящий (барражирующий) над врагом России, это тот «дамоклов меч», который силой заставит не лезть врагам в «наш монастырь со своим уставом». В условиях многополярного Мира, как я знаю, это единственно правильное решение, которое продлит ещё на долгие годы «холодное противостояние» противоборствующих сторон, как то происходило после создания в 1949 году в СССР атомной, а затем термоядерной бомбы.  Отмечу, что технические решения новой техники, это как деньги в бизнесе, перетекают и «прилипают» к тем государствам, где будет получена максимальная идейная выгода для изобретателя - конструктора, замете - выгода не для топ менеджера, поскольку менеджер нюансов изделия не знает.

Космический атомный бомбардир (далее в тексте просто - бомбардир), это круче чем «Сармат» [1], он может взлетать, и приземлятся на любых ровных необорудованных площадках, используя воздушные винты. Космодромы, стартовые - заправочные технологии ракетной техники попросту не нужны.  Потолок полёта на воздушных винтах до 30 км. Далее, разгон  и полет на высотах от 30 до 300 км и более выполняется галсами с гиперзвуковой скоростью около 8 км/сек, используя атомные ионные двигатели с изменяемым направлением вектора тяги, что позволяет сделать траекторию полёта непредсказуемой.

На высотах более 30 км бомбардир с помощью атомных ионных двигателей может разгоняться до гиперзвуковой скорости, около 20 Маха. В полёте бомбардир с момента взлета может непрерывно находиться около 25000 часов, т.е. дальность не ограничена. При взлетной массе до 200 тонн на борту бомбардир может нести груз около 30 тонн, что позволяет разместить на нём до 10-и боевых планирующих блоков «Авангард» или несколько блоков «Посейдон», спускаемых с высоты 10-20 км прямо в нужную координату в океан с помощью систем мягкой посадки.

Массо-силовые характеристики бомбардира позволяют оснастить его системой «противошариковой» и ракетной защиты, а также системой дальней локации и радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Система ориентации использована Российско-Китайская «ГЛОНАСС - BEIDOU», а также ориентация по телераспознаванию фрагмента поверхности планеты. Полет может происходить под управлением пилотов. Кроме этого, бомбардир может осуществлять беспилотный полет в автоматическом режиме или под управлением робота на расстоянии или искусственного интеллекта. Зона полётов - весь земной шар.

Тогда ответный удар будет непременно, и не будет зависеть от человека, не способного по своей психологии нажать «красную кнопку», даже если по нему нанесли ядерный удар. Из бомбардира попросту высыплется весь заряд на врага.

Для сравнения, командующий РВСН Сергей Каракаев заявил: масса гиперзвуковой ракеты «Сармат» 208 тонн, может нести к цели 10 тонн полезного груза. Т.е. всего 3 шт. гиперзвуковых (до 20 Маха скоростью) планирующих аппарата "Авангард" по 3 тонны каждый. Запуск ракеты требует более сложной техники сопровождения, нежели бомбардир.

Фото ТОПАРМИ.РФ           

«Космический атомный бомбардир Виноградова» также является более привлекательным в практическом плане по сравнению с проектом «Большого бомбардира ПАК-ДА», см. фото, и по высоте и дальности полёта, и по полезной нагрузке, и по защите от локации в ближнем космосе и полей РЭБ противника.

В условиях сложной политической международной обстановки формирования многополюсной системы влияния в Мире, и ликвидации доллара как Мировой  резервной валюты, которое может продлиться и десятилетия, освоение космоса, является не только гражданской частью деятельности России и Китая в соответствии с межгосударственными договорами, но также означает мощь государства в космических технологиях. Особо важную роль в этом освоении играют атомные технологии, которые могут обеспечить мощность ракетных двигателей и их длительную работу с малым потреблением топлива. Такими двигателями вполне могут быть атомные ионные двигатели для космического пространства [2-5].

Используя, например, только воздушные винты, или ионные двигатели для космического пространства аппарат может многократно облетать Земной шар.

Ядерные реактивные двигатели отличаются от жидкостных реактивных двигателей только тем, что нагрев рабочего тела, выходящего из сопла, осуществляется в активной зоне атомного реактора, а не за счет горения (окисления) жидкого топлива в среде окислителя в камере сгорания. Для тех и других двигателей необходим большой запас топлива в полете. А главное препятствие в продолжение этой технологии для запуска ракет это низкая скорость истечения струи из сопла - до 7 км/с, поскольку существует природное ограничение скорости химических реакций горения (окисления) топлива. Небольшая скорость струи предопределяет большой расход топлива для получения большой тяги (более нескольких сотен тонн), и большую стоимость вывода груза на орбиту Земли.

Для снижения стоимости вывода грузов на орбиту некоторые конструкторы космических ракет делали конструкции элементов ракеты многоразового использования. Например, ракеты Илона Маска, в которых некоторые стартовые ступени ракеты возвращались исправными на землю, и повторно использовались. Но экономический выигрыш от этого был мизерный.

Для транспорта к настоящему времени важную роль стали играть т.н. гибридные силовые установки (ГСУ), в которых сделано раздельно выработка электроэнергии на атомном блоке и выполнение функции движителя с помощью электродвигателя, вращающего воздушный винт, или с помощью ионного ракетного двигателя в космосе. Схема не нова, но только сейчас стало возможным выполнить атомную установку электрогенерации большой мощности в малых габаритах и малой массы. А именно, изобрели микромодульные реакторы (МкМР, англ. Micro Modular ReactorsMMRs). В МкМР типа АДВ («Атомный двигатель Виноградова») реализована идея одноконтурного газоохлаждаемого быстрого реактора, в котором блок активной зоны соединен с корпусом газовой турбиной, имеющей прямой привод и на компрессор, и на выходной вал, приводящий в действие генератор на 400 Гц для производства электроэнергии.

В АДВ применен принцип Energy Multiplier (EM² или EM2) - это быстрый реактор ядерного деления, в своё время разрабатываемый General Atomics. Этот принцип позволяет использовать дешевый природный уран 238 и торий, получая в отработанном топливе новое топливо, которое на заводе-изготовителе будет использоваться повторно для изготовления новых твэлов. В этой версия вариант АДВ обладает высокой экономической эффективностью, не имея ограничения в достатке ядерного топлива на долгие годы. Масса, размеры и мощность на валу АДВ наилучшим образом подходят для гибридных силовых установок. И более того, МкМР отличается от малых модульных реакторов (СМР, по англ. классификации SMR - small modular reactors) тем, что он малогабаритный и полностью изготавливается на заводе, а не в виде отдельных модулей, которые надо ещё доставить на сборочную площадку и их надо ещё собрать воедино в полевых условиях. СМР совершенно не подходит для использования в транспортных установках.

Что касается доставки грузов на орбиту Земли и затем в космос, и на другие планеты. Конечно, более привлекательным с точки зрения стоимости является поэтапный вывод грузов на орбиту. Это когда, до высоты 30 км от уровня океана подъём летательного аппарата производится воздушными винтами, как у «атомолета - тарелки» с атомной гибридной силовой установкой (АГСУ), не требуя жидкого (органического) топлива. А выше - разгон аппарата производится атомным ионным ракетным двигателем требующий малый расход топлива, и не требующий охлаждения ни в космосе, ни в верхних слоях атмосферы. При этом летательный аппарат целиком сохраняется, может неоднократно взлетать и приземляться вертикально на любой ровной площадке, не требуя специальных структур космодрома, обслуги и ремонта.

Масса полезного груза в его фюзеляже может составлять примерно до 30% от взлётного веса. Этот способ поэтапного вывода грузов на орбиту возможен только при суммарной большой тепловой мощности  атомных реакторов. Возможность создания такой мощности подтверждено результатами испытаний атомных ракетных двигателей в 1952-1972 г.г. США: - «... При этом реактивная струя нагретого водорода вырывалась из двигателя при температуре от 2000 до 3000 °C, а сам двигатель вырабатывал в этот момент тепловую мощность до 5 гигаватт».

В предшествующих статьях мы уже рассматривали АГСУ применительно для «атомолёта - тарелки». Суммарную тепловую мощность реакторов всех АГСУ можно ли сделать большой? Но здесь важным является ещё и к.п.д., и масса самой АГСУ.  Попробуем расчетом доказать возможность создания такой установки в приемлемых габаритах и массы. Первым делом определим примерную конструкцию и внешний вид этого транспортного средства, и назовём его для краткости, например, «атомный бомбардир» (АБ). АБ должен иметь достаточно большой отсек для транспортировки изделий большой массы и размеров. Изделия, как правило, могут быть формы планирующих блоков с ядерным зарядом.

В отсеке также должен разместиться манипулятор для выброса изделия в окружающее пространство при полете на гиперзвуковой скорости. Следовательно, ориентируясь на принцип полета «атомолета - тарелки», АБ будет иметь вытянутую форму, что незначительно изменит аэродинамику и способность противостоять радиационному разогреву. На рис. 1 показан схематично в плане один из вариантов АБ с тремя ионными ракетными двигателями, где: 1 - фюзеляж АГВ,   2 - капсула экипажа, 3 - габариты грузового отсека, 4 - атомная гибридная силовая установка (АГСУ), 5 - кольцевой обтекатель защиты от конвективного вида разогрева, 6 - носовой левый сегмент фюзеляжа, 7 - боковой с АГСУ левый сегмент фюзеляжа, 8 - боковой левый сегмент фюзеляжа, 9 - кормовой сегмент фюзеляжа,  10 - гнезда для воздушных винтов в кольце,  11 - атомный ионный ракетный двигатель, 12 - топливный бак (химически чистая вода). Длина грузового отсека и грузоподъёмность (взлётный вес) задаётся количеством боковых сегментов, которые одинаковы и изготавливаются серийно.

Рис. 1.

На рис. 1 не соблюдены соотношения линейных размеров вдоль и поперёк продольной оси АГВ, сегменты фюзеляжа выделены цветом.

Ранее в моих статьях частично раскрыты технические решения и обоснования возможности применения атомной энергии большой мощности для длительных полетов в воздухе на скоростях до 1000 км/час и в космосе до 16 км/сек.

Якопо Буонджорно, профессор ядерной науки и инженерии “TEPCO” Массачусетского технологического института (MIT) и его команда учёных: Роберт Фрид - основатель компании GenH; Стивен Аумайер из Национальной лаборатории Айдахо США и Кевин Чилтон, отставной руководитель Стратегического командования США отметили, что: - “Микрореакторы могут полностью изменить правила игры в атомной отрасли” [15 июля 2021 г., Атомная энергия 2.0]. В США все работы пока идут в виде проектов.

В РИА «Новости» отмечают, что будущее находится за микромодульными проектами, и КНР в данном направлении пока занимает лидирующее положение в Мире, поскольку все идеи уже обкатывают в «металле». Китайцы выполняют на деле тезис Булата Нигматулина, который он написал мне на своей дарственной книге 2023 года: - «Фантазии, воплощённые в железо не всегда делают это железо эффективным изделием!!!». Название книги: - «РЕАКТОРЫ с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». И это абсолютный факт, и студенты должны об этом всегда помнить, и не скрывать негативные свойства своей разработки от обсуждения. Менеджеры, наоборот делают, все положительные свойства выпячивают, негативные - скрывают, или просто не говорят о них. Это неправильно!

В России пока ничего подобного нет, нет проекта даже в планах Росатома, и не предвидится, поскольку научная либеральная элита настроена против развития новых технологий, т.е. фактически настроена на торможение проектов Белоусова - Мишустина на развитие промышленности России. На VII Московском экономическом форуме (МЭФ) 4 и 5 апреля 2023 года ключевой темой  стал тезис «Новый мир. Новая индустриализация». В докладах 4-ой секции «Ресурсы. ТЭК — тормоз или локомотив развития экономики» отмечено: - «Десять лет МЭФ твердил, что России необходимо менять парадигму в экономике. По сути, форум призвал изменить страну. ...  Россия должна быть самостоятельной, взаимодействовать с другими странами и развивать свою экономику. Эта парадигма более продуктивна ...». Однако у олигархов и менеджеров прозападников в головах сидят только, как выразился В.В. Путин, «эффектные, но не эффективные идеи и проекты». Именно по этой причине Китай приостановил общение с РАН. Именно поэтому в атомной отрасли создался тупик, стопор в принципиально новых разработках.

Приятно конструктору  узнать, что: «В Китае на государственных должностях нет случайных людей» - из выступления на МЭФ Андрея Виноградова руководителя Центра политических исследований и прогнозов Института Китая и современной Азии [9].

Академик РАН Роберт Нигматулин отметил, что с 2013 года в стране практически нет реального экономического роста. Для него нужно строить новые предприятия, производить станки и делать экономику более сбалансированной. Но самой большой проблемой остаются вопросы нехватки профессионалов. Владимир Боглаев: - «Главным вопросом остаётся задача "свернуть с чубайсо-гайдаровских рельсов". Министр финансов обязан вкладывать деньги внутри России в развитие, а не в покупку облигаций врага! (Силуанова наконец-то частично убрали). Росатом должен заниматься атомной тематикой, а не строить ветряки.

По словам директора Института нового общества Василия Колташова, сейчас решается вопрос, будет ли Россия устойчивым центром развития, и будет ли вообще Россия и её народы на планете Земля. После волны неолиберального капитализма, которая накрыла страну с 2008 по 2020 годы, необходимы контрреформы. Сейчас важно не возвращаться в обратную воду, а решать новые задачи.

Вернемся к проекту атомного бомбардира.   

Как стало ясно читателю данного параграфа, в основе всех технических решений атомолета лежит конструкция малогабаритного и безопасного с точки зрения аварии и радиационного загрязнения микромодульного атомного реактора (МкМР).

Так вот, обращаю внимание студентов и аспирантов, конструкторов, чтобы не повторились события мая 1968 года на подлодке АПЛ-27, когда  24 мая при выводе в режим полного хода, через 60 - 90 секунд произошло падение мощности с 83 до 7% от номинальной, и далее расплавление активной зоны. 144 человека (подводники первого и второго экипажей, заводские специалисты, представители науки) были переоблучены [6]. Проект МкМР надо делать тщательно, и не лгать, и не приукрашать достигнутые результаты, чтобы давали финансирование. Нужно выполнять проект трезво, без иллюзий, по полной программе, прогнозируя узкие места проекта наперед. Топ менеджеры не должны вмешиваться в ход выполнения проекта, т.к. они не инженеры, и не должны лезть в финансирование проекта.

СОПУТСТВУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:

Про вражеские военные спутники. Военные обратились к правительству КНР с предложением разработать эффективную технологию для борьбы со спутниками Илона Маска. Как минимум, такая система должна быть способна отключить Starlink над территорией Китая, а в идеале — уничтожить всю спутниковую группировку SpaceX. Согласно статье, опубликованной профессором Жэнем Юаньчжэнем в сотрудничестве с несколькими учеными из оборонного сектора, Starlink угрожает Китаю по двум причинам. Во-первых, расчеты ученых показали, что американские военные беспилотники и истребители могут увеличить скорость передачи данных более чем в 100 раз, используя соединения Starlink, что даст США огромное преимущество в воздухе и космосе в случае вооруженного конфликта Китая и США. А во-вторых — спутники Starlink оснащены ионными двигателями, а значит, могут быстро изменить свою орбиту для наступательных действий против вражеских целей.

Постоянно барражирующий в зоне недосягаемости бомбардир может легко решить эту проблему со спутниками Илона Маска в любой нужный момент времени, поскольку электрическая доступная мощность так велика, что делает размещённую на нём систему радиоэлектронной борьбы (РЭБ) чрезвычайно эффективной [8]. Илон Маск в шоке [7], и от вчерашнего очередного взрыва в США его «супер-пупер» ракеты, и от того, что испытания Российской РЭБ прошли успешно.

В плане уязвимости бомбардира. Действительно, в теории орбитальная лазерная группировка, работающая по принципу фазируемой антенной решетки, может нанести существенный ущерб ракете в космосе. Однако боеголовки «Сармата» могут иметь такие траектории, когда они идут достаточно низко (верхние слои атмосферы) для возникновения вокруг них плазменного слоя. Действие лазеров через такой слой серьезно снижается.

К тому же:

Во-первых, они быстрые, до 9,2 километров в секунду (выше первой космической, но только на коротких участках).

Во-вторых, активно маневрируют во всех трех измерениях.

В-третьих, материалы корпуса выбраны такими, чтобы  блок выдержал нагрузки от аэродинамического нагрева и лазерного облучения.

Следовательно, противоракетная оборона, пытающаяся использовать лазеры обычных конструкций против «Авангарда» будет бессильна. Следовательно, также она будет бессильна против бомбардира.

О спутниках - шпионах.  Проект SFERA Live Илона Маска достигла новость о разработке в России новой сверхмощной системы РЭБ. Миллиардер испугался, что Россия начнёт безвозвратно выводить из строя гражданские и не только спутники вплоть до геостационарной орбиты. А сильнее всех достанется низкоорбитальной Starl ink. Маск сказал и забыл о своих же словах годичной давности: «Мы сможем запускать спутники быстрее, чем их смогут сбивать русские и китайцы», — Илон Маск об угрозах Starl ink. Или он на самом деле думал, что каждый спутник будет сбиваться ракетой? Судя по всему, думал так не только он. Не зря ведь программа по развёртыванию Starl ink была пересмотрена в сторону кратного увеличения количества аппаратов до 12 — 42 тыс. штук и снижения высоты их орбиты с 1150 до 335 км. Но получилось, как в поговорке (немного перефразируем): - «... бойся не ножа, а бойся грабель. Один удар, как десять сабель. А грабли оказались ой какие большие.

Ничего нереального в этом нет: в ближайшие годы выводы грузов в космос для Штатов, возможно, станут менее дорогими, чтобы это сделать массово. В таком сценарии стратегический баланс был бы нарушен, и Вашингтон  мог бы склониться к более агрессивной политике в отношении России и Китая, ссылка на:

 

Наличие бомбардира не позволит врагу даже дернуться против России и Китая, и др. государств БРИКС. А в долгосрочной перспективе вполне возможно появление целого семейства «космических» РЭБ. Начальник войск РЭБ генерал-лейтенант Юрий Ласточкин в прошлом году заявлял: «На основе спутниковой группировки планируется создать космический сегмент РЭБ, интегрированный в единое информационно-коммуникационное пространство Вооруженных сил РФ» [8].

ЛИТЕРАТУРА

1. Убийственная комбинация _Сармат_ и _Авангард_, скорость _20 Маха_. _ Оборона страны _ Яндекс Дзен.pdf

2. PRoAtom - Атомный ионный двигатель для межпланетных полётов.pdf

3. Успешно прошел огневые испытания новый российский ионный двигатель _ Военное дело. pdf

4. Российский Ядерный Космический Буксир создаётся не для исследования космоса... _ Кочетов Алексей _ Яндекс Дзен.pdf

5. В России завершили разработку плазменного двигателя большой мощности _ Сделано у нас _ Дзен.pdf

6. Б.И. Нигматулин. Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем: История трагедии и фарса /Б.И. Нигматулин, В.А. Пивоваров. - Москва: Издательство «Литература», 2023. -392 с.: ил.

7. Дзен - Маск испугался уничтожение его спутников.pdf

8. Как тебе такое Илон Маск_ в России создали способную глушить спутники систему РЭБ с дальностью действия до 36 тыс. км _ Проект SFERA Live _ Дзен.pdf

9. Про жизнь _ Андрей Виноградов_ «В Китае на государственных должностях нет случайных людей».pdf







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=10510