Ядерная силовая установка

Ядерная силовая установка (ЯСУ) — силовая установка, работающая на энергии цепной реакции деления ядра. Состоит из ядерного реактора и паро- или газотурбинной установки, в которой тепловая энергия, выделяющаяся в реакторе, преобразуется в механическую или электрическую энергию. КПД лучших образцов достигает 40%^[1].

Основная сфера применения — морской флот: как надводный так и подводный. Но также может быть использована в автомобильном, железнодорожном, авиационном и космическом транспортном средстве.

ЯСУ перед прочими силовыми установками на обычном топливе предоставляет практически неограниченную автономность передвижения (дальность хода), и большую мощность двигателей: и как следствие, возможность длительно использовать высокую скорость движения, транспортировать более тяжёлые грузы и способность работать в тяжёлых условиях (например: атомный ледокол).

История

В середине XX века было много проектов по использованию атомной энергии в бытовых целях. Проекты по использованию ядерного реактора в транспортной промышленности в основном разрабатывали в США и СССР.

Например компания Ford в 1958 году создала концепт-кар Ford Nucleon с ЯСУ. В середине 1950-х годов в США также писали, что, возможно, скоро будет создан атомный пылесос^[2]. Кроме этого в оборонной промышленности СССР и США разрабатывались: атомный танк, атомовоз, атомолёт и ядерный ракетный двигатель. В СССР например, газета «Гудок» от 1958 года писала^[3]:

Конечно, атомный локомотив будет значительно тяжелее паровоза или тепловоза той же мощности. Но если такой локомотив направить на отдаленную магистраль, например в Арктику, то он будет работать там с перерывами в течение целого зимнего сезона без дополнительного снабжения. Его очень легко превратить в подвижную электростанцию. Кроме того, он сможет снабжать энергией бани, прачечные, парники для выращивания овощей.

Но ни один из этих проектов в XX веке так и не был реализован на практике.

В 1950-х — 1970-х годах в СССР было затрачено много средств и ресурсов на создание ядерного ракетного двигателя для космических ракет, который к 1981 году практически был создан, но дальнейшее развитие этого проекта было приостановлено^[4]. Частичным успехом увенчались некоторые проекты по использованию ядерных реакторов на космических аппаратах.

Также, в 1960-х годах велись работы по созданию челнока с ядерной двигательной установкой для осуществления полётов между орбитами Земли, Луны и Марса^[5].

В XX веке проекты по использованию ЯСУ успешно реализованы были только на водном транспорте и в военно-морском флоте в виде:

• Атомных ледоколов;
• Атомных подводных лодок;
• и гражданских и военных атомоходов.

Современное использование ЯСУ

В начале XXI века многие проекты середины XX века по использование ЯСУ были заново переосмыслены и начали воплощаться с использование современных технологий и учитывая полученный положительный и отрицательный опыт прошлого. Залогом успеха в реализации таких проектов является дальнейшая миниатюризация ядерных реакторов на компактных мини-АЭС не нуждающихся в постоянном обслуживании, которые сегодня успешно разрабатываются в США и Японии^[6]. Как пример можно привести реактор Rapid-L разрабатываемый в Японии — вес которой составляет всего 8 тонн, при высоте 6 м и ширине 2 м^[7].

Например в США в новом воплощении возрождается проект атомолёта: в 2003 году военно-исследовательская лаборатория ВВС США профинансировала разработку атомного двигателя для беспилотного самолёта-разведчика Global Hawk с целью увеличить продолжительность полёта до нескольких месяцев^[8].

А в России возрождаются проекты ядерного ракетного двигателя для освоения дальнего космоса^[9] и атомовоза: «Росатом» и ОАО «Российские железные дороги» в конце июля 2011 года собираются провести презентацию научно-выставочного комплекса из 11 вагонов с локомотивом использующим атомную силовою установку^[10].

В современных проектах водных и наземных транспортных средств с ЯСУ, чаще всего ЯСУ используется как энергетическая установка (мини-АЭС) вырабатывающая электрический ток и питающая электрические двигатели транспортного средства. По такому принципу сегодня строятся и проектируются все современные атомные ледоколы, атомные подводные лодки, атомоходы и атомовозы.

В США например, современная тяжёлая военная бронетехника проектируется таким образом, чтобы все колеса приводились в движение электродвигателями, а электричество вырабатывалось автономной дизельной силовой установкой (дизельной электростанцией) с возможностью в дальнейшем заменить её на компактную ядерную силовую установку (мини-АЭС).^{[источник не указан 545 дней]}

См. также

• Атомоход
• Атомовоз
• Атомолёт
• Ядерные реакторы на космических аппаратах
• Газофазный ядерный реактивный двигатель
• Ядерный ракетный двигатель
• АЭС

Примечания

1. ↑ Новый политехнический словарь / Гл. ред. А.Ю.Ишлинский. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. — С. 653. — 671 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-85270-322-2
2. ↑ Статья на сайте Lenta.ru: «Атомный поезд. „Росатом“ и РЖД создадут подвижной состав с ядерным реактором» — 21.02.2011.
3. ↑ Журнал «Популярная механика» № 11 (ноябрь) 2008 г.
4. ↑ Отечественные ядерные ракетные двигатели.
5. ↑ Mission completed, раздел «Эпоха шаттлов завершается или передача эстафеты»
6. ↑ Сайт Rosatom.ru:«Компактная АЭС по-японски» — 30.10.2009.
7. ↑ Сайт Compulenta.ru: «В Японии разрабатывается мини-АЭС для электроснабжения жилых домов и лунных баз» — 23.08.2001.
8. ↑ Самолеты, которые никогда не летали — Атомный бомбардировщик /Planes That Never Flew — The Atomic Bomber. Discovery Channel, 2003—2005. 46:00.
9. ↑ Сайт HiTech.Expert: «Россия будет строить ядерные ракетные двигатели для освоения дальнего космоса» — 13.04.2010
10. ↑ Сайт «Газета. Ru»: «РЖД прокатит на быстрых нейтронах» — 18.02.2011