Недавно, в начале апреля, прошёл международный салон Архимед-2018. На нём было представлено множество перспективных изобретений, связанных с аэрокосмической деятельностью. Даже идея межпланетного космического корабля нашла путь. И стала главной рекламкой в статьях СМИ. Но главной новостью поделились в исследовательском центре имени М. В. Келдыша. С холодильниками-излучателями для ядерной энергоустановки разобрались.
Почему "изобретение" уникального корабля останется нереализованным в ближайшие десятилетия. Как рассказали представители ИСС имени Решетнева:
Разработка представляет собой космический корабль, основная часть которого с жилыми и служебными помещениями всегда повернута торцом к Солнцу. Это позволяет правильно ориентировать солнечные батареи, радиаторы охлаждения и защитный экран. В центре тяжести основного блока находится узел вращения, к которому крепятся рама с топливными баками и двигателями.
- Поворот основного блока вокруг своей оси и поворот рамы вокруг основного блока позволяет, сохраняя ориентацию всех систем на солнце, использовать двигатели для полета в любом направлении, - рассказали в Роскосмосе. Разработку можно использовать для создания орбитальных станций и пилотируемых полетов к ближним планетам.
Такие идеи выдаются ежегодно, под разным соусом и в разных пропорциях. Некоторые из них получают дальнейшее финансирование в долгосрочной перспективе. Какие-то замораживаются до определённых времён. Так случилось и с "Союзом-5". Ракетно-космический центр "Прогресс" проводит исследования во многих областях и ведёт разработки, которые могут пригодиться, а могут и нет. Ракетный комплекс "Русь" был заброшен, так как все силы перебросили на "Ангару" и финансирования не дали. Зато работа над новым "Союзом" оказалась интересной и идею "Прогресса" передали РКК "Энергии", дав зелёный свет на создание новых носителей. Так и в данном случае. ИСС Решетнева - это разработчик спутников. Корабль, по заверениям, будет обладать собственными двигателями и солнечными панелями. Что уже идёт вразрез с официальными планами буксировать будущие транспортные и пилотируемые миссии отдельным транспортно-энергетическим модулем.
Зато другой, важной и насущной новости, места почти не уделили. Представители центра Келдыша рассказали, что во всю идёт работа над вихревыми трубками Ранка-Хильша для ядерной энергодвигательной установки. Что, откуда и почему - это уже не наши обывательские заботы, поэтому никто не стал вдаваться в детали. Возможно, на самом салоне объяснениям и уделили время, но ни Роскосмос в своём официальном заявлении, ни СМИ не дали более серьёзных ответов.
Вихревая трубка Ранка-Хильша - это компактная установка, которая разделяет поступающий поток рабочего тела - например, газа - на два: горячий и холодный. Мной уже описывалась проблема с холодильниками-излучателями для ядерного буксира. Это размеры и масса, которая сильно снижает КПД всего ТЭМ. Работы в центре Келдыша вели как над стандартными панельными холодильниками из труб, так и новейшими капельными холодильниками. Капельные излучатели должны были стать очень лёгкой заменой, испытания проводились даже на МКС. Но, видимо, проблемы с этим вариантом у предприятия есть. Поэтому вариант с панельными излучателями не убирали в долгий ящик. Вихревые трубки Ранка-Хильша нужны для них.
Разделённые в трубке потоки приобретают уникальные показатели. "Горячий" поток имеет температуру намного больше и из трубки поступает сразу в холодильники. Мощность сброса тепла с панели пропорциональна четвертой степени температуры панели. Соответственно, поток из трубки позволяет гораздо эффективней использовать панели холодильника. И масса конструкции заметно уменьшается благодаря такой хитрости. Количество необходимых панелей также сокращается, так как поступает в холодильник только часть рабочего тела, самая горячая, а "холодный" поток идёт сразу в компрессор, откуда возвращается в реактор. Таким образом в центре Келдыша придумали весьма старый, простой, но рабочий способ снизить массу всей энергодвигательной установки.
Напомню, что от капельных холодильников ещё никто не отказался. И работа продолжает вестись по обоими направлениям. Успешные испытания на МКС показали состоятельность будущих излучателей, основанных на принципах капельного охлаждения. Но, если первые версии ТЭМ будут с панельными излучателями и вихревыми трубками Ранка-Хильша - это не такой крупный, но всё ещё технологический шаг к упрощению и удешевлению конструкции буксира.
