Nuklearni raketni motor je raketni motor, čije se načelo temelji na nuklearnoj reakciji ili radioaktivnom raspadanju, dok se oslobađa energija koja zagrijava radni fluid, koji mogu biti produkti reakcije ili neke druge tvari, poput vodika.
Pogledajmo opcije i načela iz akcije …
Postoji nekoliko vrsta raketnih motora koji koriste gore opisani princip rada: nuklearni, radioizotop, termonuklearni. Pomoću nuklearnih raketnih motora specifične impulsne vrijednosti mogu se dobiti znatno veće od onih koje se mogu dobiti od raketnih motora s kemijskim raketama. Visoka vrijednost specifičnog impulsa objašnjava se velikom brzinom odljeva radne tekućine - oko 8-50 km / s. Snaga nuklearnog motora je usporediva sa silama kemijskih motora, zbog čega će u budućnosti moći zamijeniti sve kemijske motore nuklearnim.
Glavna prepreka potpunoj zamjeni je radioaktivno onečišćenje okoliša uzrokovano nuklearnim raketnim motorima.
Promotivni video:
Podijeljeni su u dvije vrste - kruta i plinska faza. Kod prvog tipa motora, djeljiva tvar se postavlja u sklopove štapova s razvijenom površinom. To vam omogućuje učinkovito zagrijavanje plinovitih radnih tekućina, obično vodik djeluje kao radna tekućina. Brzina odljeva ograničena je maksimalnom temperaturom radne tekućine, koja zauzvrat izravno ovisi o maksimalnoj dopuštenoj temperaturi konstrukcijskih elemenata, a ne prelazi 3000 K. U nuklearnim raketnim motorima na plinsku fazu, cijepljiva tvar je u plinovitom stanju. Njegovo zadržavanje u radnom području vrši se djelovanjem elektromagnetskog polja. Za ovu vrstu nuklearnih raketnih motora, konstrukcijski elementi nisu odvraćajući, stoga brzina radnog fluida može prelaziti 30 km / s. Mogu se koristiti kao motori prvog stupnja, bez obzira na istjecanje cijepljivog materijala.
U 70-ima. XX. Stoljeće u Sjedinjenim Državama i Sovjetskom Savezu aktivno su se testirali nuklearni raketni motori sa čvrstom faznom materijom. U Sjedinjenim Državama je razvijen program za stvaranje eksperimentalnog nuklearnog raketnog motora u okviru programa NERVA.
Amerikanci su razvili tekući hidrogen hlađeni grafitnim reaktorom koji se zagrijavao, isparivao i izbacio kroz mlaznicu rakete. Izbor grafita diktiran je njegovom temperaturnom otpornošću. Prema ovom projektu, specifični impuls rezultirajućeg motora trebao je biti dvostruko veći od odgovarajućeg pokazatelja tipičnog za kemijske motore, s potiskom od 1100 kN. Reaktor Nerva trebao je raditi kao dio trećeg stupnja lansirnog vozila Saturn V, ali zbog zatvaranja lunarnog programa i nepostojanja drugih zadataka za raketne motore ove klase, reaktor nikada nije testiran u praksi.
Plinski fazni nuklearni raketni motor trenutno je u teoretskom razvoju. U nuklearnom motoru s plinskom fazom predviđa se upotreba plutonija, čiji je polako protok plina okružen bržim protokom vodika za hlađenje. Eksperimenti su provedeni na svemirskim stanicama MIR i ISS u orbiti, što može dati poticaj daljnjem razvoju motora s plinskom fazom.
Danas se može reći da je Rusija malo "zamrznula" svoja istraživanja na području nuklearnih pogonskih sustava. Rad ruskih znanstvenika više je usmjeren na razvoj i unapređenje osnovnih jedinica i sklopova nuklearnih elektrana, kao i na njihovo objedinjavanje. Prioritetni smjer daljnjih istraživanja na ovom području je stvaranje nuklearnih pogonskih jedinica koje bi mogle raditi u dva načina. Prvi je način rada nuklearnog raketnog motora, a drugi je način instaliranja proizvodnje električne energije kako bi se napajala oprema instalirana na brodu.