Kernraketenmotoren und elektrische Antriebssysteme für Kernraketen. Kernmotoren für Raumfahrzeuge

Pulse YARD wurde nach dem 1945 von Dr. S. Ulam vom Los Alamos Research Laboratory vorgeschlagenen Prinzip entwickelt, wonach vorgeschlagen wird, eine Kernladung als Energiequelle (Brennstoff) eines hocheffizienten Weltraumraketenwerfers zu verwenden.

Damals wie auch in den vielen darauffolgenden Jahren waren nukleare und thermonukleare Ladungen im Vergleich zu allen anderen die leistungsstärksten und kompaktesten Energiequellen. Wie Sie wissen, stehen wir derzeit kurz davor, Möglichkeiten zu finden, eine noch konzentriertere Energiequelle zu steuern, da wir auf dem Gebiet der Entwicklung der ersten Antimaterie-Einheit bereits recht weit fortgeschritten sind. Wenn wir nur von der verfügbaren Energiemenge ausgehen, sorgen Kernladungen für einen spezifischen Schub von mehr als 200.000 Sekunden und thermonukleare Ladungen für bis zu 400.000 Sekunden. Diese spezifischen Schubwerte sind für die meisten Flüge innerhalb des Sonnensystems unerschwinglich hoch. Darüber hinaus treten bei der Nutzung von Kernbrennstoffen in „reiner“ Form viele Probleme auf, die auch heute noch nicht vollständig gelöst sind. Die bei der Explosion freigesetzte Energie muss also auf das Arbeitsmedium übertragen werden, das sich erwärmt und dann aus dem Triebwerk strömt und so Schub erzeugt. Gemäß herkömmlichen Methoden zur Lösung eines solchen Problems wird eine Kernladung in eine „Brennkammer“ gebracht, die mit einem Arbeitsmedium (z. B. Wasser oder einer anderen flüssigen Substanz) gefüllt ist, das verdampft und sich dann mehr oder weniger stark ausdehnt Diabatizität in der Düse.

Ein solches System, das wir als interner gepulster Kernantriebsmotor bezeichnen, ist sehr effektiv, da alle Produkte der Explosion und die gesamte Masse des Arbeitsmediums zur Schuberzeugung genutzt werden. Ein instationärer Betriebszyklus ermöglicht es einem solchen System, im Vergleich zu einem kontinuierlichen Betriebszyklus höhere Drücke und Temperaturen in der Brennkammer und damit einen höheren spezifischen Schub zu entwickeln. Allein die Tatsache, dass Explosionen innerhalb eines bestimmten Volumens auftreten, führt jedoch zu erheblichen Einschränkungen des Drucks und der Temperatur in der Kammer und damit auch des erreichbaren Werts des spezifischen Schubs. Vor diesem Hintergrund erwies sich trotz der vielen Vorteile eines internen gepulsten NRE ein externer gepulster NRE aufgrund der Nutzung der gigantischen Energiemenge, die bei nuklearen Explosionen freigesetzt wird, als einfacher und effizienter.

Bei einem außenwirkenden Kernantriebsmotor ist nicht die gesamte Masse des Brennstoffs und der Arbeitsflüssigkeit an der Erzeugung des Strahlschubs beteiligt. Allerdings hier sogar mit geringerem Wirkungsgrad. Es wird mehr Energie verbraucht, was zu einer effizienteren Systemleistung führt. Ein externes gepulstes Kernkraftwerk (im Folgenden einfach als gepulstes Kernkraftwerk bezeichnet) nutzt die Energie der Explosion einer großen Anzahl kleiner Kernladungen an Bord der Rakete. Diese Nuklearladungen werden nacheinander aus der Rakete ausgestoßen und in einiger Entfernung dahinter detoniert ( Zeichnung unten). Bei jeder Explosion kollidieren einige der expandierenden gasförmigen Spaltfragmente in Form von Plasma mit hoher Dichte und Geschwindigkeit mit der Basis der Rakete – der Schubplattform. Der Impuls des Plasmas wird auf die Schubplattform übertragen, die sich mit großer Beschleunigung vorwärts bewegt. Die Beschleunigung wird durch eine Dämpfungseinrichtung auf ein Vielfaches reduziert G im Bugraum der Rakete, der die Belastbarkeitsgrenzen des menschlichen Körpers nicht überschreitet. Nach dem Kompressionszyklus bringt die Dämpfungsvorrichtung die Schubplattform in ihre Ausgangsposition zurück und ist dann bereit für den nächsten Impuls.

Die vom Raumfahrzeug erzielte Gesamtgeschwindigkeitssteigerung ( Zeichnung, von der Arbeit ausgeliehen ), hängt von der Anzahl der Explosionen ab und wird daher durch die Anzahl der während eines bestimmten Manövers verbrauchten Nuklearladungen bestimmt. Die systematische Entwicklung eines solchen Kernkraftantriebsprojekts wurde von Dr. T. B. Taylor (General Atomics Division of General Dynamics) begonnen und mit Unterstützung der Advanced Research Projects Agency (ARPA), der US Air Force, der NASA und General Dynamics fortgesetzt Neun Jahre lang wurde die Arbeit in dieser Richtung vorübergehend eingestellt, um sie in Zukunft wieder aufzunehmen, da diese Art von Antriebssystem als einer der beiden Hauptantriebe von Raumfahrzeugen im Sonnensystem ausgewählt wurde.

Funktionsprinzip eines gepulsten außenwirkenden Kernantriebsmotors

Eine frühe Version der Anlage, die 1964–1965 von der NASA entwickelt wurde, war (im Durchmesser) mit der Saturn-5-Rakete vergleichbar und lieferte einen spezifischen Schub von 2500 Sekunden und einen effektiven Schub von 350 g; Das „trockene“ Gewicht (ohne Treibstoff) des Hauptmotorraums betrug 90,8 Tonnen. Die ursprüngliche Version des gepulsten Kernraketentriebwerks nutzte die zuvor erwähnten Kernladungen und es wurde angenommen, dass es in erdnahen Umlaufbahnen und in der Strahlung betrieben werden würde Gürtelzone aufgrund der Gefahr einer radioaktiven Kontamination der Atmosphäre durch Zerfallsprodukte, die bei Explosionen freigesetzt werden. Dann wurde der spezifische Schub von gepulsten Kerntriebwerken auf 10.000 Sekunden erhöht, und die potenziellen Fähigkeiten dieser Triebwerke ermöglichten es, diesen Wert in Zukunft zu verdoppeln.

Möglicherweise wurde bereits in den 70er Jahren ein gepulstes Kernantriebssystem entwickelt, um Anfang der 80er Jahre den ersten bemannten Raumflug zu den Planeten durchführen zu können. Die Entwicklung dieses Projekts wurde jedoch aufgrund der Genehmigung des Programms zur Schaffung eines Festphasen-Kernantriebsmotors nicht in vollem Umfang durchgeführt. Darüber hinaus war die Entwicklung gepulster Kernantriebsmotoren damit verbunden politisches Problem, da es nukleare Ladungen verwendete.

Erica K.A. (Krafft A. Ehricke)

Die erste Stufe ist die Verleugnung

Der deutsche Raketenexperte Robert Schmucker hielt die Aussagen W. Putins für völlig unglaubwürdig. „Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Russen einen kleinen fliegenden Reaktor bauen können“, sagte der Experte in einem Interview mit der Deutschen Welle.

Das können sie, Herr Schmucker. Stell dir vor.

Der erste inländische Satellit mit einem Kernkraftwerk („Cosmos-367“) wurde bereits 1970 von Baikonur aus gestartet. 37 Brennelemente des Kleinreaktors BES-5 Buk, enthaltend 30 kg Uran, bei einer Temperatur im Primärkreislauf von 700 °C und einer Wärmeabgabe von 100 kW sorgten für eine elektrische Leistung der Anlage von 3 kW. Das Gewicht des Reaktors beträgt weniger als eine Tonne, die geschätzte Betriebszeit beträgt 120-130 Tage.

Experten werden Zweifel äußern: Die Leistung dieser nuklearen „Batterie“ ist zu gering... Aber! Schauen Sie sich das Datum an: das war vor einem halben Jahrhundert.

Ein geringer Wirkungsgrad ist eine Folge der thermionischen Umwandlung. Bei anderen Formen der Energieübertragung sind die Indikatoren deutlich höher, beispielsweise liegt der Wirkungsgrad bei Kernkraftwerken im Bereich von 32-38 %. In diesem Sinne ist die thermische Leistung eines „Weltraumreaktors“ von besonderem Interesse. 100 kW sind eine ernsthafte Chance auf den Sieg.

Es ist erwähnenswert, dass der BES-5 „Buk“ nicht zur Familie der RTGs gehört. Thermoelektrische Radioisotopgeneratoren wandeln die Energie des natürlichen Zerfalls von Atomen um radioaktive Elemente und haben eine vernachlässigbare Macht. Gleichzeitig ist Buk ein echter Reaktor mit kontrollierter Kettenreaktion.

Die nächste Generation sowjetischer Kleinreaktoren, die Ende der 1980er Jahre auf den Markt kam, zeichnete sich durch noch kleinere Abmessungen und eine höhere Energiefreisetzung aus. Das war der einzigartige Topaz: Im Vergleich zum Buk wurde die Uranmenge im Reaktor um das Dreifache reduziert (auf 11,5 kg). Die Wärmeleistung stieg um 50 % und betrug 150 kW, die Dauerbetriebszeit erreichte 11 Monate (ein Reaktor dieses Typs wurde an Bord des Aufklärungssatelliten Cosmos-1867 installiert).

Nukleare Weltraumreaktoren sind eine außerirdische Form des Todes. Bei Kontrollverlust erfüllte der „Shooting Star“ zwar keine Wünsche, konnte aber den „Glücklichen“ ihre Sünden vergeben.

1992 wurden die beiden verbliebenen Exemplare der Kleinreaktoren der Topaz-Serie in den USA für 13 Millionen Dollar verkauft.

Die Hauptfrage ist: Haben solche Anlagen genug Leistung, um als Raketentriebwerke eingesetzt zu werden? Indem das Arbeitsmedium (Luft) durch den heißen Kern des Reaktors geleitet wird und am Ausgang gemäß dem Impulserhaltungssatz Schub entsteht.

Antwort: Nein. „Buk“ und „Topaz“ sind kompakte Kernkraftwerke. Um einen Kernreaktor zu bauen, sind andere Mittel erforderlich. Der allgemeine Trend ist jedoch mit bloßem Auge erkennbar. Kompakte Kernkraftwerke sind seit langem entstanden und in der Praxis vorhanden.

Welche Leistung muss ein Kernkraftwerk haben, um als Antriebsmotor für eine Marschflugkörper ähnlicher Größe wie die X-101 eingesetzt zu werden?

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Es ist auch nicht schwierig, Macht zu finden. N=F×V.

Nach offiziellen Angaben sind die Kha-101-Marschflugkörper wie die Kalibr-Raketenfamilie mit einem kurzlebigen Turbofan-50-Triebwerk ausgestattet, das einen Schub von 450 kgf (≈ 4400 N) entwickelt. Die Reisegeschwindigkeit des Marschflugkörpers beträgt 0,8 m oder 270 m/s. Der ideale berechnete Wirkungsgrad eines Turbojet-Bypass-Triebwerks beträgt 30 %.

In diesem Fall ist die erforderliche Motorleistung für Marschflugkörper nur 25-mal höher Wärmekraft Reaktor der Topaz-Serie.

Trotz der Zweifel des deutschen Experten ist die Entwicklung eines nuklearen Turbojet- (oder Staustrahl-)Raketentriebwerks eine realistische Aufgabe, die den Anforderungen unserer Zeit entspricht.

Rakete aus der Hölle

„Das ist alles eine Überraschung – eine nuklearbetriebene Marschflugkörper“, sagte Douglas Barry, Senior Fellow am International Institute for Strategic Studies in London. „Diese Idee ist nicht neu, sie wurde bereits in den 60er Jahren diskutiert, aber sie stieß auf viele Hindernisse.“

Sie haben nicht nur darüber geredet. Bei Tests im Jahr 1964 entwickelte das nukleare Staustrahltriebwerk Tori-IIC einen Schub von 16 Tonnen bei einer Reaktorwärmeleistung von 513 MW. Die Anlage simulierte einen Überschallflug und verbrauchte in fünf Minuten 450 Tonnen Druckluft. Der Reaktor wurde so konzipiert, dass er sehr „heiß“ ist – die Betriebstemperatur im Kern erreichte 1600 °C. Die Konstruktion hatte sehr enge Toleranzen: In einigen Bereichen lag die zulässige Temperatur nur 150–200 °C unter der Temperatur, bei der die Raketenelemente schmolzen und zusammenbrachen.

Reichten diese Indikatoren aus, um nuklear angetriebene Strahltriebwerke in der Praxis als Triebwerk einzusetzen? Die Antwort liegt auf der Hand.

Das nukleare Staustrahltriebwerk entwickelte mehr (!) Schub als das Turbo-Staustrahltriebwerk des „Drei-Mach“-Aufklärungsflugzeugs SR-71 „Black Bird“.

„Polygon-401“, nukleare Staustrahltests

Die Versuchsanlagen „Tori-IIA“ und „-IIC“ sind Prototypen des Nuklearmotors der SLAM-Marschflugkörper.

Eine teuflische Erfindung, die Berechnungen zufolge in der Lage ist, 160.000 km des Weltraums in einer Mindesthöhe mit einer Geschwindigkeit von 3 m zu durchdringen. Im wahrsten Sinne des Wortes „mähte“ sie jeden, der ihr auf ihrem traurigen Weg begegnete, mit einer Schockwelle und einem Donnerschlag von 162 dB (tödlicher Wert für Menschen) nieder.

Der Reaktor des Kampfflugzeugs verfügte über keinen biologischen Schutz. Die geplatzten Trommelfelle nach dem SLAM-Vorbeiflug scheinen im Vergleich zu den radioaktiven Emissionen aus der Raketendüse unbedeutend zu sein. Das fliegende Monster hinterließ eine mehr als einen Kilometer breite Spur mit einer Strahlendosis von 200-300 rad. Es wird geschätzt, dass SLAM in einer Flugstunde 1.800 Quadratmeilen mit tödlicher Strahlung verseucht hat.

Berechnungen zufolge könnte die Länge des Flugzeugs 26 Meter erreichen. Startgewicht - 27 Tonnen. Die Kampflast bestand aus thermonuklearen Ladungen, die nacheinander auf mehrere sowjetische Städte entlang der Flugroute der Rakete abgeworfen werden mussten. Nach Abschluss der Hauptaufgabe sollte SLAM noch mehrere Tage über dem Territorium der UdSSR kreisen und alles um sich herum mit radioaktiven Emissionen verseuchen.

Vielleicht das Tödlichste von allem, was der Mensch zu erschaffen versucht hat. Zu echten Starts kam es glücklicherweise nicht.

Das Projekt mit dem Codenamen „Pluto“ wurde am 1. Juli 1964 abgebrochen. Gleichzeitig, so einer der Entwickler von SLAM, J. Craven, habe keiner der militärischen und politischen Führer der USA die Entscheidung bereut.

Der Grund für den Verzicht auf die „tieffliegende Atomrakete“ war die Entwicklung interkontinentaler ballistischer Raketen. In der Lage, in kürzerer Zeit den notwendigen Schaden anzurichten, mit unvergleichlichen Risiken für das Militär selbst. Wie die Autoren der Veröffentlichung im Air&Space-Magazin richtig bemerkten: Zumindest töteten Interkontinentalraketen nicht jeden, der sich in der Nähe der Trägerrakete befand.

Es ist noch nicht bekannt, wer, wo und wie den Unhold testen wollte. Und wer wäre dafür verantwortlich, wenn SLAM vom Kurs abkam und über Los Angeles flog? Einer der verrückten Vorschläge bestand darin, eine Rakete an ein Kabel zu binden und sie im Kreis über verlassene Gebiete des Staates zu treiben. Nevada. Es stellte sich jedoch sofort eine andere Frage: Was tun mit der Rakete, wenn im Reaktor die letzten Treibstoffreste ausbrennen? Der Ort, an dem der SLAM „landet“, wird jahrhundertelang nicht betreten werden.

Leben oder Tod. Endgültige Wahl

Im Gegensatz zum mystischen „Pluto“ aus den 1950er Jahren schlägt das von V. Putin geäußerte Projekt einer modernen Atomrakete die Schaffung eines wirksamen Mittels vor, um das amerikanische Raketenabwehrsystem zu durchbrechen. Die gegenseitig zugesicherte Zerstörung ist das wichtigste Kriterium der nuklearen Abschreckung.

Die Umwandlung der klassischen „nuklearen Triade“ in ein teuflisches „Pentagramm“ – unter Einbeziehung einer neuen Generation von Trägerfahrzeugen (nukleare Marschflugkörper mit unbegrenzter Reichweite und strategische Nukleartorpedos „Status-6“), gepaart mit der Modernisierung der Interkontinentalraketen Sprengköpfe (Manöver „Avangard“) sind eine vernünftige Reaktion auf das Aufkommen neuer Bedrohungen. Washingtons Raketenabwehrpolitik lässt Moskau keine andere Wahl.

„Sie entwickeln Ihre Raketenabwehrsysteme. Die Reichweite der Raketenabwehr nimmt zu, die Genauigkeit nimmt zu, diese Waffen werden verbessert. Deshalb müssen wir angemessen darauf reagieren, damit wir das System nicht nur heute überwinden können, sondern auch morgen, wenn es neue Waffen gibt.“

Die freigegebenen Details der Experimente im Rahmen des SLAM/Pluto-Programms beweisen überzeugend, dass die Entwicklung einer nuklearen Marschflugkörper vor sechs Jahrzehnten möglich (technisch machbar) war. Moderne Technologien ermöglichen es uns, eine Idee auf ein neues technisches Niveau zu heben.

Das Schwert rostet vor Versprechen

Trotz der Vielzahl offensichtlicher Fakten, die die Gründe für das Erscheinen der „Superwaffe des Präsidenten“ erklären und jeden Zweifel an der „Unmöglichkeit“ der Schaffung solcher Systeme zerstreuen, gibt es in Russland und im Ausland immer noch viele Skeptiker. „Alle aufgeführten Waffen sind lediglich Mittel der Informationskriegsführung.“ Und dann - eine Vielzahl von Vorschlägen.

Wahrscheinlich sollte man karikierte „Experten“ wie I. Moiseev nicht ernst nehmen. Der Leiter des Space Policy Institute (?), der der Online-Publikation The Insider sagte: „Man kann keinen Atommotor in eine Marschflugkörper einbauen. Und solche Motoren gibt es nicht.“

Auch auf einer ernsthafteren analytischen Ebene werden Versuche unternommen, die Äußerungen des Präsidenten zu „entlarven“. Solche „Ermittlungen“ erfreuen sich in der liberal gesinnten Öffentlichkeit sofort großer Beliebtheit. Skeptiker führen die folgenden Argumente an.

Alle angekündigten Systeme beziehen sich auf strategische streng geheime Waffen, deren Existenz weder überprüft noch widerlegt werden kann. (Die Botschaft an die Bundesversammlung selbst zeigte Computergrafik und Aufnahmen von Starts, die nicht von Tests anderer Arten von Marschflugkörpern zu unterscheiden sind.) Gleichzeitig spricht beispielsweise niemand von der Entwicklung einer schweren Angriffsdrohne oder eines Kriegsschiffs der Zerstörerklasse. Eine Waffe, die bald der ganzen Welt deutlich vorgeführt werden musste.

Nach Ansicht einiger „Whistleblower“ könnte der äußerst strategische, „geheime“ Kontext der Nachrichten darauf hindeuten, dass sie unglaubwürdiger Natur sind. Nun, wenn das das Hauptargument ist, worum geht es dann bei dem Streit mit diesen Leuten?

Es gibt auch einen anderen Standpunkt. Schockierend darüber Atomraketen und unbemannte 100-Knoten-U-Boote werden vor dem Hintergrund offensichtlicher Probleme des militärisch-industriellen Komplexes hergestellt, die bei der Umsetzung einfacherer Projekte „traditioneller“ Waffen auftreten. Aussagen über Raketen, die alle vorhandenen Waffen sofort übertreffen, stehen in scharfem Gegensatz zur bekannten Situation in der Raketenwissenschaft. Skeptiker nennen als Beispiel massive Ausfälle bei Bulava-Starts oder die Entwicklung der Angara-Trägerrakete, die sich über zwei Jahrzehnte hinzog. Sama begann 1995; In seiner Rede im November 2017 versprach der stellvertretende Ministerpräsident D. Rogosin, die Angara-Starts vom Kosmodrom Wostotschny aus erst im Jahr 2021 wieder aufzunehmen.

Und warum wurde übrigens „Zircon“, die wichtigste Marine-Sensation des Vorjahres, unbeachtet gelassen? Eine Hyperschallrakete, die alle bestehenden Konzepte des Seekampfs zerstören kann.

Die Nachricht über die Ankunft von Lasersystemen bei den Truppen erregte die Aufmerksamkeit der Hersteller von Lasersystemen. Bestehende gerichtete Energiewaffen wurden auf einer umfassenden Forschungs- und Entwicklungsbasis von High-Tech-Geräten für den zivilen Markt entwickelt. Beispielsweise handelt es sich bei der amerikanischen Schiffsanlage AN/SEQ-3 LaWS um ein „Paket“ aus sechs Schweißlasern mit einer Gesamtleistung von 33 kW.

Die Ankündigung der Schaffung eines superstarken Kampflasers steht im Kontrast zu einer sehr schwachen Laserindustrie: Russland gehört nicht zu den weltweit größten Herstellern von Lasergeräten (Coherent, IPG Photonics oder die chinesische Han „Laser Technology“) Das plötzliche Auftauchen von Hochleistungslaserwaffen weckt bei Fachleuten echtes Interesse.

Es gibt immer mehr Fragen als Antworten. Der Teufel steckt im Detail, doch offizielle Quellen zeichnen ein äußerst schlechtes Bild der neuesten Waffen. Oftmals ist noch nicht einmal klar, ob das System bereits zur Einführung bereit ist oder sich in einem bestimmten Entwicklungsstadium befindet. Bekannte Präzedenzfälle im Zusammenhang mit der Herstellung solcher Waffen in der Vergangenheit zeigen, dass die auftretenden Probleme nicht mit einem Fingerschnippen gelöst werden können. Fans technischer Innovationen sind besorgt über die Wahl des Standorts für die Erprobung atomarer Raketenwerfer. Oder Kommunikationsmethoden mit der Unterwasserdrohne „Status-6“ (ein grundlegendes Problem: Funkkommunikation funktioniert unter Wasser nicht; während Kommunikationssitzungen müssen U-Boote an die Oberfläche steigen). Es wäre interessant, eine Erklärung zu den Einsatzmethoden zu hören: Im Vergleich zu herkömmlichen Interkontinentalraketen und SLBMs, die einen Krieg innerhalb einer Stunde beginnen und beenden können, wird Status-6 mehrere Tage brauchen, um die US-Küste zu erreichen. Wenn niemand mehr da sein wird!

Der letzte Kampf ist vorbei.
Bleibt noch jemand am Leben?
Als Antwort – nur das Heulen des Windes...

Verwendung von Materialien:
Air&Space Magazine (April-Mai 1990)
Der stille Krieg von John Craven

In allgemeinbildenden Veröffentlichungen zur Raumfahrt wird häufig nicht zwischen einem nuklearen Raketentriebwerk (NRE) und einem nuklearen elektrischen Antriebssystem (NURE) unterschieden. Hinter diesen Abkürzungen verbergen sich jedoch nicht nur die unterschiedlichen Prinzipien der Umwandlung von Kernenergie in Raketenschub, sondern auch eine sehr dramatische Entwicklungsgeschichte der Raumfahrt.

Das Drama der Geschichte liegt darin, dass, wenn die vor allem aus wirtschaftlichen Gründen eingestellte Forschung an Kernantrieben und Kernantrieben sowohl in der UdSSR als auch in den USA fortgesetzt worden wäre, menschliche Flüge zum Mars längst alltäglich geworden wären.

Alles begann mit atmosphärischen Flugzeugen mit einem Staustrahl-Atomtriebwerk

Die im Rahmen des Pluto-Projekts entwickelten Triebwerke sollten in Marschflugkörpern eingebaut werden, die in den 1950er Jahren unter der Bezeichnung SLAM (Supersonic Low Altitude Missile, Überschall-Low-Altitude-Rakete) entwickelt wurden.

Die Vereinigten Staaten planten den Bau einer Rakete mit einer Länge von 26,8 Metern, einem Durchmesser von drei Metern und einem Gewicht von 28 Tonnen. Der Raketenkörper sollte einen Atomsprengkopf sowie ein Atomantriebssystem mit einer Länge von 1,6 Metern und einem Durchmesser von 1,5 Metern enthalten. Im Vergleich zu anderen Größen wirkte die Anlage sehr kompakt, was das Direktstromprinzip erklärt.

Die Entwickler gingen davon aus, dass die Flugreichweite der SLAM-Rakete dank des Atomtriebwerks mindestens 182.000 Kilometer betragen würde.

1964 schloss das US-Verteidigungsministerium das Projekt ab. Der offizielle Grund war, dass eine nuklearbetriebene Marschflugkörper im Flug alles um sich herum zu sehr verschmutze. Tatsächlich lag der Grund jedoch in den erheblichen Kosten für die Wartung solcher Raketen, zumal sich die Raketentechnik zu dieser Zeit rasant weiterentwickelte und auf Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerken basierte, deren Wartung viel kostengünstiger war.

Die UdSSR blieb der Idee, ein Staustrahltriebwerk für ein nuklearbetriebenes Triebwerk zu entwickeln, viel länger treu als die Vereinigten Staaten und schloss das Projekt erst 1985 ab. Aber die Ergebnisse erwiesen sich als viel aussagekräftiger. So wurde das erste und einzige sowjetische Atomraketentriebwerk im Konstruktionsbüro Khimavtomatika in Woronesch entwickelt. Dies ist RD-0410 (GRAU-Index – 11B91, auch bekannt als „Irbit“ und „IR-100“).

Der RD-0410 verwendete einen heterogenen thermischen Neutronenreaktor, der Moderator war Zirkoniumhydrid, die Neutronenreflektoren bestanden aus Beryllium, der Kernbrennstoff war ein Material auf der Basis von Uran und Wolframcarbiden mit einer Anreicherung des 235-Isotops von etwa 80 %.

Der Entwurf umfasste 37 Brennelemente, die mit einer Wärmedämmung abgedeckt waren, die sie vom Moderator trennte. Das Projekt sah vor, dass der Wasserstoffstrom zunächst durch den Reflektor und den Moderator strömte, deren Temperatur auf Raumtemperatur hielt, und dann in den Kern eintrat, wo er die Brennelemente abkühlte und auf 3100 K erhitzte. Am Stand befanden sich der Reflektor und der Moderator gekühlt durch einen separaten Wasserstoffstrom.

Der Reaktor durchlief eine umfangreiche Testreihe, wurde jedoch nie über die gesamte Betriebsdauer getestet. Allerdings waren die äußeren Reaktorkomponenten völlig erschöpft.

Technische Eigenschaften von RD 0410

Schub im Leerraum: 3,59 tf (35,2 kN)
Wärmeleistung des Reaktors: 196 MW
Spezifischer Schubimpuls im Vakuum: 910 kgf s/kg (8927 m/s)
Anzahl der Starts: 10
Arbeitsaufwand: 1 Stunde
Kraftstoffkomponenten: Arbeitsflüssigkeit – flüssiger Wasserstoff, Hilfsstoff – Heptan
Gewicht mit Strahlenschutz: 2 Tonnen
Motorabmessungen: Höhe 3,5 m, Durchmesser 1,6 m.

Relativ kleine Gesamtabmessungen und Gewicht, hohe Temperatur des Kernbrennstoffs (3100 K). effektives System Die Kühlung durch einen Wasserstoffstrom weist darauf hin, dass der RD0410 ein nahezu idealer Prototyp eines nuklearen Antriebsmotors für moderne Marschflugkörper ist. Und unter Berücksichtigung moderner Technologien zur Herstellung von selbststoppendem Kernbrennstoff ist die Erhöhung der Ressource von einer Stunde auf mehrere Stunden eine sehr reale Aufgabe.

Konstruktionen von Nuklearraketentriebwerken

Abhängig von der Art des Brennstoffs für den Reaktor gibt es drei Arten von Kernantriebsmotoren:

• feste Phase;
• Flüssigphase;
• Gasphase.

Bei Gasphasen-Kerntriebwerken befinden sich der Brennstoff (z. B. Uran) und das Arbeitsmedium in einem gasförmigen Zustand (in Form von Plasma) und werden durch ein elektromagnetisches Feld im Arbeitsbereich gehalten. Auf Zehntausende Grad erhitztes Uranplasma überträgt Wärme auf das Arbeitsmedium (z. B. Wasserstoff), das wiederum, wenn es auf hohe Temperaturen erhitzt wird, einen Strahlstrom bildet.

Anhand der Art der Kernreaktion unterscheidet man zwischen einem Radioisotop-Raketentriebwerk, einem thermonuklearen Raketentriebwerk und einem Kerntriebwerk selbst (die Energie der Kernspaltung wird genutzt).

Eine interessante Option ist auch ein gepulster Nuklearraketenmotor – es wird vorgeschlagen, eine Nuklearladung als Energiequelle (Brennstoff) zu verwenden. Solche Installationen können interner und externer Art sein.

Die Hauptvorteile nuklearbetriebener Motoren sind:

• hoher spezifischer Impuls;
• erhebliche Energiereserven;
• Kompaktheit des Antriebssystems;
• die Möglichkeit, einen sehr hohen Schub zu erzielen – Dutzende, Hunderte und Tausende Tonnen im Vakuum.

• Flüsse durchdringender Strahlung (Gammastrahlung, Neutronen) bei Kernreaktionen;
• Entfernung hochradioaktiver Verbindungen von Uran und seinen Legierungen;
• Austritt radioaktiver Gase mit dem Arbeitsmedium.

Nukleares Antriebssystem

Beispielsweise lieferte der herausragende russische Wissenschaftler Anatoly Sazonovich Koroteev, der Autor der Erfindung im Rahmen des Patents, eine technische Lösung für die Zusammensetzung der Ausrüstung eines modernen YARDU. Nachfolgend präsentiere ich einen Teil des besagten Patentdokuments wörtlich und unkommentiert.

Der Kern der vorgeschlagenen technischen Lösung wird durch das in der Zeichnung dargestellte Diagramm veranschaulicht. Ein im Antriebsenergiemodus arbeitendes nukleares Antriebssystem enthält ein elektrisches Antriebssystem (EPS) (im Beispieldiagramm sind zwei elektrische Raketentriebwerke 1 und 2 mit entsprechenden Zuführsystemen 3 und 4 dargestellt), eine Reaktoranlage 5, eine Turbine 6, ein Kompressor 7, ein Generator 8, Wärmetauscher-Rekuperator 9, Ranck-Hilsch-Wirbelrohr 10, Kühlschrank-Kühler 11. In diesem Fall sind Turbine 6, Kompressor 7 und Generator 8 zu einer einzigen Einheit zusammengefasst – einem Turbogenerator-Kompressor. Die Kernantriebseinheit ist mit Rohrleitungen 12 für das Arbeitsmedium und elektrischen Leitungen 13 ausgestattet, die den Generator 8 und die elektrische Antriebseinheit verbinden. Der Wärmetauscher-Rekuperator 9 verfügt über sogenannte Hochtemperatur-14 und Niedertemperatur-15 Arbeitsflüssigkeitseingänge sowie Hochtemperatur-16 und Niedertemperatur-17 Arbeitsflüssigkeitsausgänge.

Der Ausgang der Reaktoreinheit 5 ist mit dem Eingang der Turbine 6 verbunden, der Ausgang der Turbine 6 ist mit dem Hochtemperatur-Eingang 14 des Wärmetauscher-Rekuperators 9 verbunden. Der Niedertemperatur-Ausgang 15 des Wärmetauscher-Rekuperators 9 ist mit dem Eingang des Ranck-Hilsch-Wirbelrohrs 10 verbunden. Das Ranck-Hilsch-Wirbelrohr 10 hat zwei Ausgänge, von denen einer (über das „heiße“ Arbeitsmedium) mit der Kühlerkühlung 11 verbunden ist und der andere ( Der Ausgang des Kühlerkühlers 11 ist ebenfalls mit dem Eingang des Kompressors 7 verbunden. Der Ausgang des Kompressors 7 ist mit dem Niedertemperatureingang 15 verbunden Wärmetauscher-Rekuperator 9. Der Hochtemperaturausgang 16 des Wärmetauscher-Rekuperators 9 ist mit dem Eingang der Reaktoranlage 5 verbunden. Somit sind die Hauptelemente des Kernkraftwerks durch einen einzigen Kreislauf des Arbeitsmediums miteinander verbunden .

Das Atomkraftwerk läuft auf die folgende Weise. Das in der Reaktoranlage 5 erhitzte Arbeitsmedium wird zur Turbine 6 geleitet, die den Betrieb des Kompressors 7 und des Generators 8 des Turbogenerator-Kompressors gewährleistet. Generator 8 erzeugt elektrische Energie, die elektrische Leitungen 13 ist auf die elektrischen Raketentriebwerke 1 und 2 und deren Versorgungssysteme 3 und 4 gerichtet und stellt deren Betrieb sicher. Nach dem Verlassen der Turbine 6 wird das Arbeitsmedium durch den Hochtemperatureinlass 14 zum Wärmetauscher-Rekuperator 9 geleitet, wo das Arbeitsmedium teilweise abgekühlt wird.

Anschließend wird das Arbeitsmedium vom Niedertemperaturauslass 17 des Wärmetauscher-Rekuperators 9 in das Ranque-Hilsch-Wirbelrohr 10 geleitet, in dem der Arbeitsmediumstrom in „heiße“ und „kalte“ Komponenten aufgeteilt wird. Der „heiße“ Teil des Arbeitsmediums gelangt dann zum Kühlschrank-Emitter 11, wo dieser Teil des Arbeitsmediums effektiv gekühlt wird. Der „kalte“ Teil des Arbeitsmediums gelangt zum Einlass des Kompressors 7, und nach der Abkühlung folgt dort auch der Teil des Arbeitsmediums, der den Strahlungskühler 11 verlässt.

Der Kompressor 7 führt das gekühlte Arbeitsmedium über den Niedertemperatureinlass 15 dem Wärmetauscher-Rekuperator 9 zu. Dieses gekühlte Arbeitsmedium im Wärmetauscher-Rekuperator 9 sorgt für eine teilweise Kühlung des Gegenstroms des in den Wärmetauscher-Rekuperator eintretenden Arbeitsmediums 9 von der Turbine 6 durch den Hochtemperatureinlass 14. Anschließend wird das teilweise erwärmte Arbeitsmedium (aufgrund des Wärmeaustauschs mit dem Gegenstrom des Arbeitsmediums von der Turbine 6) vom Wärmetauscher-Rekuperator 9 durch den Hochtemperatur-Einlass 14 geleitet Wenn der Auslass 16 erneut in die Reaktoranlage 5 gelangt, wiederholt sich der Zyklus erneut.

Somit wird ein einziges Arbeitsmedium bereitgestellt, das sich in einem geschlossenen Kreislauf befindet kontinuierliche Arbeit Kernantriebssystem und die Verwendung eines Ranque-Hilsch-Wirbelrohrs im Kernantriebssystem gemäß der beanspruchten technischen Lösung verbessern die Gewichts- und Größeneigenschaften des Kernantriebssystems, erhöhen die Zuverlässigkeit seines Betriebs, vereinfachen seine Konstruktion und Herstellung Es ist möglich, die Effizienz des gesamten nuklearen Antriebssystems zu steigern.

Habe einen interessanten Artikel gefunden. Generell haben mich nukleare Raumschiffe schon immer interessiert. Das ist die Zukunft der Raumfahrt. Auch in der UdSSR wurden umfangreiche Arbeiten zu diesem Thema durchgeführt. Der Artikel handelt nur von ihnen.

Mit Atomkraft ins All. Träume und Realität.

Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften Yu. Ya. Stavissky

1950 verteidigte ich mein Diplom als Ingenieur-Physiker am Moskauer Mechanischen Institut (MMI) des Munitionsministeriums. Fünf Jahre zuvor, 1945, wurde dort die Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Physik gegründet, die Fachkräfte für die neue Industrie ausbildete, zu deren Aufgaben vor allem die Herstellung von Atomwaffen gehörte. Die Fakultät war unübertroffen. Neben der grundlegenden Physik im Rahmen der Universitätskurse (Methoden der mathematischen Physik, Relativitätstheorie, Quantenmechanik, Elektrodynamik, statistische Physik und andere) wurde uns eine ganze Reihe ingenieurwissenschaftlicher Disziplinen beigebracht: Chemie, Metallurgie, Festigkeitslehre, Theorie von Mechanismen und Maschinen usw. Erstellt von einem herausragenden Sowjetischer Physiker Alexander Ilyich Leypunsky, die Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Physik des MMI, entwickelte sich im Laufe der Zeit zum Moskauer Institut für Ingenieurwesen und Physik (MEPhI). Eine weitere Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Physik, die später ebenfalls mit MEPhI fusionierte, wurde am Moskauer Institut für Energietechnik (MPEI) gegründet. Lag am MMI der Schwerpunkt jedoch auf der Grundlagenphysik, lag der Schwerpunkt am Energetischen Institut auf thermischer und elektrischer Physik.

Wir haben die Quantenmechanik anhand des Buches von Dmitri Iwanowitsch Blokhintsev studiert. Stellen Sie sich meine Überraschung vor, als ich nach einem Auftrag zur Arbeit mit ihm geschickt wurde. Ich, ein begeisterter Experimentator (als Kind habe ich alle Uhren im Haus auseinandergenommen), und plötzlich finde ich mich mit einem berühmten Theoretiker zusammen. Ich wurde von einer leichten Panik erfasst, aber als ich am Ort „Objekt B“ des Innenministeriums der UdSSR in Obninsk ankam, wurde mir sofort klar, dass ich mir umsonst Sorgen machte.

Zu diesem Zeitpunkt war das Hauptthema von „Objekt B“, das bis Juni 1950 tatsächlich von A.I. geleitet wurde. Leypunsky hat sich bereits gebildet. Hier schufen sie Reaktoren mit erweiterter Reproduktion von Kernbrennstoff – „Schnellbrüter“. Als Direktor leitete Blokhintsev die Entwicklung einer neuen Richtung ein – die Entwicklung nuklearbetriebener Triebwerke für Raumflüge. Die Beherrschung des Weltraums war ein langjähriger Traum von Dmitri Iwanowitsch; schon in seiner Jugend korrespondierte er mit K.E. und traf sich mit ihm. Ziolkowski. Ich denke, dass das Verständnis der gigantischen Möglichkeiten der Kernenergie, deren Heizwert millionenfach höher ist als der der besten chemischen Brennstoffe, den Lebensweg von D.I. bestimmt hat. Blokhintseva.
„Man kann sich nicht von Angesicht zu Angesicht sehen“... In jenen Jahren haben wir nicht viel verstanden. Erst jetzt, wo sich endlich die Gelegenheit bietet, die Taten und Schicksale der herausragenden Wissenschaftler des Physik- und Energieinstituts (PEI) – des ehemaligen „Objekts B“, umbenannt am 31. Dezember 1966 – zu vergleichen, ist es, wie es scheint, richtig Für mich ist das Verständnis für die Ideen, die sie damals motiviert haben, entstanden. Bei all der Vielfalt der Fälle, mit denen sich das Institut befassen musste, können wir die Priorität hervorheben wissenschaftliche Richtungen, die im Interessenbereich seiner führenden Physiker lagen.

Das Hauptinteresse von AIL (wie Alexander Iljitsch Leypunsky am Institut hinter seinem Rücken genannt wurde) ist die Entwicklung globaler Energie auf der Grundlage schneller Brutreaktoren (Kernreaktoren, die keine Beschränkungen hinsichtlich der Kernbrennstoffressourcen haben). Es ist schwer, die Bedeutung dieses wahrhaft „kosmischen“ Problems zu überschätzen, dem er das letzte Vierteljahrhundert seines Lebens gewidmet hat. Leypunsky investierte viel Energie in die Verteidigung des Landes, insbesondere in die Entwicklung von Atommotoren für U-Boote und schwere Flugzeuge.

Interessen D.I. Blokhintsev (er erhielt den Spitznamen „D.I.“) zielten darauf ab, das Problem der Nutzung der Kernenergie für Raumflüge zu lösen. Leider musste er Ende der 1950er Jahre diese Arbeit aufgeben und leitete die Gründung eines internationalen wissenschaftlichen Zentrums – des Gemeinsamen Instituts für Kernforschung in Dubna. Dort arbeitete er an gepulsten schnellen Reaktoren – IBR. Dies wurde das letzte große Ereignis seines Lebens.

Ein Ziel – ein Team

DI. Blokhintsev, der Ende der 1940er Jahre an der Moskauer Staatsuniversität lehrte, wurde dort aufmerksam und lud daraufhin den jungen Physiker Igor Bondarenko, der im wahrsten Sinne des Wortes von atomar betriebenen Raumschiffen schwärmte, nach Obninsk ein, um dort zu arbeiten. Sein erster wissenschaftlicher Betreuer war A.I. Leypunsky und Igor beschäftigten sich natürlich mit seinem Thema – Schnellbrütern.

Unter D.I. Blokhintsev, eine Gruppe von Wissenschaftlern um Bondarenko, die sich zusammenschlossen, um die Probleme der Nutzung der Atomenergie im Weltraum zu lösen. Zur Gruppe gehörten neben Igor Iljitsch Bondarenko: Viktor Jakowlewitsch Pupko, Edwin Alexandrowitsch Stumbur und der Autor dieser Zeilen. Der Hauptideologe war Igor. Edwin dirigierte Experimentelle Studien Bodenmodelle von Kernreaktoren von Weltraumanlagen. Ich habe hauptsächlich an Raketentriebwerken mit „niedrigem Schub“ gearbeitet (der Schub wird in ihnen durch eine Art Beschleuniger erzeugt – den „Ionenantrieb“, der mit Energie aus dem Weltraum angetrieben wird Kernkraftwerk). Wir haben die Prozesse untersucht
strömend in Ionenantrieben, auf Bodenständern.

Über Viktor Pupko (in der Zukunft
Er wurde Leiter der Abteilung Raumfahrttechnik des IPPE) gab es viel organisatorische Arbeit. Igor Iljitsch Bondarenko war ein herausragender Physiker. Er hatte einen ausgeprägten Sinn für Experimente und führte einfache, elegante und sehr effektive Experimente durch. Ich denke, dass kein Experimentator und vielleicht nur wenige Theoretiker die grundlegende Physik „gespürt“ haben. Immer ansprechbar, offen und freundlich, Igor war wirklich die Seele des Instituts. Bis heute lebt die IPPE von seinen Ideen. Bondarenko lebte ungerechtfertigt kurzes Leben. 1964, im Alter von 38 Jahren, starb er auf tragische Weise an den Folgen medizinischer Fehler. Es war, als ob Gott, als er sah, wie viel der Mensch getan hatte, entschied, dass es zu viel sei, und befahl: „Genug.“

Man kann nicht umhin, sich an eine andere einzigartige Persönlichkeit zu erinnern – Wladimir Alexandrowitsch Malych, einen Technologen „von Gott“, einen modernen Leskovsky-Linken. Wenn die „Produkte“ der oben genannten Wissenschaftler hauptsächlich Ideen und berechnete Schätzungen ihrer Realität waren, dann hatten Malykhs Werke immer ein Ergebnis „in Metall“. Sein Technologiesektor, der zur Blütezeit der IPPE mehr als zweitausend Mitarbeiter zählte, konnte ohne Übertreibung alles tun. Darüber hinaus spielte er selbst immer die Schlüsselrolle.

V.A. Malykh begann als Laborassistent an einem Forschungsinstitut Kernphysik Die MSU, die drei Kurse in der Physikabteilung hatte, durfte mein Studium aufgrund des Krieges nicht abschließen. Ende der 1940er Jahre gelang es ihm, eine Technologie zur Herstellung technischer Keramik auf Basis von Berylliumoxid zu entwickeln, einem einzigartigen dielektrischen Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Vor Malykh kämpften viele erfolglos mit diesem Problem. Und die von ihm für das erste Kernkraftwerk entwickelte Brennstoffzelle auf Basis von kommerziellem Edelstahl und Natururan ist damals und auch heute noch ein Wunder. Oder das thermionische Brennstoffelement des von Malykh entwickelten reaktorelektrischen Generators zum Antrieb von Raumfahrzeugen – „Girlande“. Bisher ist in diesem Bereich nichts Besseres erschienen. Malykhs Kreationen waren keine Demonstrationsspielzeuge, sondern Elemente der Nukleartechnologie. Sie arbeiteten monate- und jahrelang. Wladimir Alexandrowitsch wurde Arzt technische Wissenschaften, Träger des Lenin-Preises, Held der sozialistischen Arbeit. Im Jahr 1964 starb er auf tragische Weise an den Folgen eines militärischen Granatenangriffs.

Schritt für Schritt

S.P. Korolev und D.I. Blokhintsev hegt seit langem den Traum von der bemannten Raumfahrt. Es entstanden enge Arbeitsbeziehungen zwischen ihnen. Aber in den frühen 1950er Jahren, auf dem Höhepunkt der kalter Krieg„Allein für militärische Zwecke wurden keine Kosten gescheut. Raketentechnologie wurde nur als Träger nuklearer Ladungen in Betracht gezogen, an Satelliten wurde nicht einmal gedacht. Unterdessen befürwortete Bondarenko, der über die neuesten Errungenschaften der Raketenwissenschaftler Bescheid wusste, beharrlich die Schaffung eines künstlichen Erdsatelliten. Anschließend erinnerte sich niemand mehr daran.

Interessant ist die Entstehungsgeschichte der Rakete, die den ersten Kosmonauten des Planeten, Juri Gagarin, ins All beförderte. Es ist mit dem Namen Andrei Dmitrievich Sacharow verbunden. In den späten 1940er Jahren entwickelte er eine kombinierte Kernspaltungs- und Kernladungsladung, den „Puff“, offenbar unabhängig vom „Vater der Wasserstoffbombe“, Edward Teller, der ein ähnliches Produkt namens „Wecker“ vorschlug. Teller erkannte jedoch bald, dass eine Kernladung dieser Bauart eine „begrenzte“ Leistung von nicht mehr als etwa 500 Kilotonnen Äquivalent haben würde. Für eine „absolute“ Waffe reicht das nicht aus, daher wurde auf den „Wecker“ verzichtet. In der Union wurde 1953 die Puffpaste RDS-6 von Sacharow in die Luft gesprengt.

Nach erfolgreichen Tests und der Wahl Sacharows zum Akademiker wurde der damalige Leiter des Ministeriums für mittleren Maschinenbau V.A. Malyshev lud ihn zu sich nach Hause ein und stellte ihm die Aufgabe, die Parameter der Bombe der nächsten Generation zu bestimmen. Andrei Dmitrievich schätzte (ohne detaillierte Untersuchung) das Gewicht der neuen, viel stärkeren Ladung. Sacharows Bericht bildete die Grundlage für eine Resolution des Zentralkomitees der KPdSU und des Ministerrats der UdSSR, die S.P. Korolev soll für diese Ladung eine ballistische Trägerrakete entwickeln. Genau diese R-7-Rakete namens „Wostok“ war es, die 1957 einen künstlichen Erdsatelliten und 1961 mit Juri Gagarin ein Raumschiff in die Umlaufbahn brachte. Es gab keine Pläne, es als Träger einer schweren Atomladung einzusetzen, da die Entwicklung thermonuklearer Waffen einen anderen Weg verlief.

In der Anfangsphase des Weltraum-Nuklearprogramms hat IPPE zusammen mit dem Design Bureau V.N. Chelomeya entwickelte eine nukleare Marschflugrakete. Diese Richtung entwickelte sich nicht lange und endete mit Berechnungen und Tests von Motorelementen, die in der Abteilung von V.A. erstellt wurden. Malycha. Im Wesentlichen handelte es sich um ein tieffliegendes unbemanntes Flugzeug mit einem Staustrahl-Atomtriebwerk und einem Atomsprengkopf (eine Art nukleares Analogon des „Summenkäfers“ – der deutschen V-1). Der Start des Systems erfolgte mit herkömmlichen Raketenboostern. Nach Erreichen der vorgegebenen Geschwindigkeit wurde Schub erzeugt atmosphärische Luft, erhitzt durch die Spaltkettenreaktion von mit angereichertem Uran imprägniertem Berylliumoxid.

Im Allgemeinen wird die Fähigkeit einer Rakete, eine bestimmte Raumfahrtaufgabe auszuführen, durch die Geschwindigkeit bestimmt, die sie erreicht, nachdem der gesamte Vorrat an Arbeitsflüssigkeit (Treibstoff und Oxidationsmittel) aufgebraucht ist. Sie wird nach der Tsiolkovsky-Formel berechnet: V = c×lnMn/Mk, wobei c die Abgasgeschwindigkeit des Arbeitsmediums und Mn und Mk die Anfangs- und Endmasse der Rakete sind. Bei herkömmlichen Chemieraketen wird die Abgasgeschwindigkeit durch die Temperatur in der Brennkammer, die Art des Treibstoffs und Oxidationsmittels sowie das Molekulargewicht der Verbrennungsprodukte bestimmt. Beispielsweise nutzten die Amerikaner Wasserstoff als Treibstoff im Abstiegsmodul, um Astronauten auf dem Mond zu landen. Das Produkt seiner Verbrennung ist Wasser, dessen Molekulargewicht relativ niedrig ist und dessen Durchflussrate 1,3-mal höher ist als bei der Verbrennung von Kerosin. Dies reicht aus, damit das Abstiegsfahrzeug mit Astronauten die Mondoberfläche erreicht und sie dann in die Umlaufbahn seines künstlichen Satelliten zurückbringt. Korolevs Arbeit mit Wasserstoff als Brennstoff wurde aufgrund eines Unfalls mit Todesopfern eingestellt. Wir hatten keine Zeit, eine Mondlandefähre für Menschen zu bauen.

Eine Möglichkeit, die Abgasrate deutlich zu erhöhen, ist die Entwicklung nuklearer thermischer Raketen. Bei uns handelte es sich um ballistische Atomraketen (BAR) mit einer Reichweite von mehreren tausend Kilometern (ein gemeinsames Projekt von OKB-1 und IPPE), während bei den Amerikanern ähnliche Systeme vom Typ „Kiwi“ zum Einsatz kamen. Die Motoren wurden an Teststandorten in der Nähe von Semipalatinsk und Nevada getestet. Ihr Funktionsprinzip ist folgendes: Wasserstoff wird in einem Kernreaktor auf hohe Temperaturen erhitzt, geht in den atomaren Zustand über und strömt in dieser Form aus der Rakete. In diesem Fall erhöht sich die Abgasgeschwindigkeit im Vergleich zu einer chemischen Wasserstoffrakete um mehr als das Vierfache. Es ging darum herauszufinden, auf welche Temperatur Wasserstoff in einem Reaktor mit Festbrennstoffelementen erhitzt werden kann. Berechnungen ergaben etwa 3000°K.

Am NII-1, dessen wissenschaftlicher Direktor Mstislav Vsevolodovich Keldysh (damals Präsident der Akademie der Wissenschaften der UdSSR) war, wurde die Abteilung von V.M. Ievleva arbeitete unter Beteiligung des IPPE an einem völlig fantastischen Schema – einem Gasphasenreaktor, in dem eine Kettenreaktion in einem Gasgemisch aus Uran und Wasserstoff stattfindet. Aus einem solchen Reaktor strömt Wasserstoff zehnmal schneller als aus einem Festbrennstoffreaktor, während Uran abgetrennt wird und im Kern verbleibt. Eine der Ideen beinhaltete die Verwendung der Zentrifugaltrennung, bei der ein heißes Gasgemisch aus Uran und Wasserstoff durch einströmenden kalten Wasserstoff „verwirbelt“ wird, wodurch Uran und Wasserstoff wie in einer Zentrifuge getrennt werden. Tatsächlich versuchte Ievlev, die Prozesse in der Brennkammer einer chemischen Rakete direkt zu reproduzieren, indem er als Energiequelle nicht die Wärme der Kraftstoffverbrennung, sondern die Spaltkettenreaktion nutzte. Dies ebnete den Weg zur vollständigen Nutzung der Energiekapazität von Atomkernen. Doch die Frage nach der Möglichkeit, dass reiner Wasserstoff (ohne Uran) aus dem Reaktor fließen könnte, blieb ungelöst, ganz zu schweigen von den technischen Problemen, die mit der Aufrechterhaltung von Hochtemperatur-Gasgemischen bei Drücken von Hunderten von Atmosphären verbunden sind.

IPPE-Arbeit zur Ballistik Atomraketen endete 1969-1970 mit „Brandtests“ eines Prototyps eines nuklearen Raketentriebwerks mit Festbrennstoffelementen auf dem Testgelände in Semipalatinsk. Es wurde vom IPPE in Zusammenarbeit mit dem Voronezh Design Bureau A.D. erstellt. Konopatov, Moskauer Forschungsinstitut-1 und eine Reihe anderer Technologiegruppen. Die Basis bildete der Motor mit einer Schubkraft von 3,6 Tonnen Kernreaktor IR-100 mit Brennelementen aus einer festen Lösung von Urancarbid und Zirkoniumcarbid. Die Wasserstofftemperatur erreichte 3000°K bei einer Reaktorleistung von ~170 MW.

Atomraketen mit geringer Schubkraft

Bisher ging es um Raketen mit einer über ihrem Gewicht liegenden Schubkraft, die von der Erdoberfläche abgefeuert werden könnten. In solchen Systemen ermöglicht die Erhöhung der Abgasgeschwindigkeit eine Reduzierung der Arbeitsflüssigkeitszufuhr, eine Erhöhung der Nutzlast und den Verzicht auf einen mehrstufigen Betrieb. Es gibt jedoch Möglichkeiten, praktisch unbegrenzte Ausströmgeschwindigkeiten zu erreichen, beispielsweise die Beschleunigung von Materie durch elektromagnetische Felder. Ich habe in diesem Bereich fast 15 Jahre lang in engem Kontakt mit Igor Bondarenko gearbeitet.

Die Beschleunigung einer Rakete mit elektrischem Antriebsmotor (EPE) wird durch das Verhältnis der spezifischen Leistung des darauf installierten Weltraum-Kernkraftwerks (SNPP) zur Abgasgeschwindigkeit bestimmt. In absehbarer Zeit wird die spezifische Leistung des KNPP offenbar 1 kW/kg nicht überschreiten. In diesem Fall ist es möglich, Raketen mit geringem Schub zu bauen, die zehn- oder hundertmal geringer sind als das Gewicht der Rakete und mit einem sehr geringen Verbrauch an Arbeitsflüssigkeit. Eine solche Rakete kann nur aus der Umlaufbahn eines künstlichen Erdsatelliten starten und bei langsamer Beschleunigung hohe Geschwindigkeiten erreichen.

Für Flüge innerhalb des Sonnensystems werden Raketen mit einer Abgasgeschwindigkeit von 50–500 km/s benötigt, für Flüge zu den Sternen „Photonenraketen“, die unsere Vorstellungskraft sprengen und deren Abgasgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Um einen Langstrecken-Weltraumflug in angemessener Zeit durchführen zu können, ist eine unvorstellbare Leistungsdichte von Kraftwerken erforderlich. Welche physikalischen Prozesse ihnen zugrunde liegen könnten, lässt sich noch gar nicht vorstellen.

Berechnungen haben gezeigt, dass es während der Großen Konfrontation, wenn Erde und Mars einander am nächsten sind, möglich ist, ein nukleares Raumschiff mit Besatzung in einem Jahr zum Mars zu fliegen und es in die Umlaufbahn eines künstlichen Erdsatelliten zurückzubringen. Das Gesamtgewicht eines solchen Schiffes beträgt etwa 5 Tonnen (einschließlich der Versorgung mit dem Arbeitsmedium Cäsium, was 1,6 Tonnen entspricht). Sie wird hauptsächlich durch die Masse des KNPP mit einer Leistung von 5 MW bestimmt, und der Strahlschub wird durch einen Zwei-Megawatt-Strahl von Cäsiumionen mit einer Energie von 7 Kiloelektronenvolt* bestimmt. Das Schiff startet aus der Umlaufbahn eines künstlichen Erdsatelliten, gelangt in die Umlaufbahn eines Marssatelliten und muss mit einem Gerät mit einem wasserstoffchemischen Motor, ähnlich dem amerikanischen Mondmotor, zu dessen Oberfläche hinabsteigen.

Eine große Reihe von IPPE-Arbeiten widmete sich diesem Bereich, basierend auf heute bereits möglichen technischen Lösungen.

Ionenantrieb

In diesen Jahren wurden Möglichkeiten zur Schaffung verschiedener elektrischer Antriebssysteme für Raumfahrzeuge diskutiert, beispielsweise „Plasmakanonen“, elektrostatische Beschleuniger für „Staub“ oder Flüssigkeitströpfchen. Keine der Ideen hatte jedoch eine klare physikalische Grundlage. Die Entdeckung war die Oberflächenionisierung von Cäsium.

Bereits in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts entdeckte der amerikanische Physiker Irving Langmuir die Oberflächenionisation Alkali Metalle. Wenn ein Cäsiumatom von der Oberfläche eines Metalls (in unserem Fall Wolfram) verdampft, dessen Elektronenaustrittsarbeit größer ist als das Ionisierungspotential von Cäsium, verliert es in fast 100 % der Fälle ein schwach gebundenes Elektron und stellt sich als einfach heraus geladenes Ion. Somit ist die Oberflächenionisation von Cäsium auf Wolfram der physikalische Prozess, der es ermöglicht, eine Ionenantriebsvorrichtung mit nahezu 100-prozentiger Ausnutzung des Arbeitsmediums und einer Energieeffizienz nahe eins zu schaffen.

Unser Kollege Stal Jakowlewitsch Lebedew war maßgeblich an der Erstellung von Modellen eines solchen Ionenantriebssystems beteiligt. Mit seiner eisernen Hartnäckigkeit und Beharrlichkeit überwand er alle Hindernisse. Dadurch war es möglich, einen flachen Drei-Elektroden-Ionenantriebskreis aus Metall zu reproduzieren. Die erste Elektrode ist eine etwa 10x10 cm große Wolframplatte mit einem Potential von +7 kV, die zweite ist ein Wolframgitter mit einem Potential von -3 kV und die dritte ist ein thoriertes Wolframgitter mit Nullpotential. Die „molekulare Kanone“ erzeugte einen Strahl aus Cäsiumdampf, der durch alle Gitter auf die Oberfläche der Wolframplatte fiel. Zur Messung der „Kraft“, also der Schubkraft des Ionenstrahls, diente eine ausbalancierte und kalibrierte Metallplatte, die sogenannte Waage.

Die Beschleunigungsspannung am ersten Gitter beschleunigt Cäsiumionen auf 10.000 eV, die Verzögerungsspannung am zweiten Gitter verlangsamt sie auf 7.000 eV. Das ist die Energie, mit der die Ionen das Triebwerk verlassen müssen, was einer Abgasgeschwindigkeit von 100 km/s entspricht. Aber ein durch die Raumladung begrenzter Ionenstrahl kann nicht „in den Weltraum gelangen“. Die Volumenladung der Ionen muss durch Elektronen ausgeglichen werden, um ein quasineutrales Plasma zu bilden, das sich ungehindert im Raum ausbreitet und reaktiven Schub erzeugt. Die Elektronenquelle zum Ausgleich der Volumenladung des Ionenstrahls ist das dritte, durch Strom erhitzte Gitter (Kathode). Das zweite, „blockierende“ Gitter verhindert, dass Elektronen von der Kathode zur Wolframplatte gelangen.

Die ersten Erfahrungen mit dem Ionenantriebsmodell markierten den Beginn einer mehr als zehnjährigen Arbeit. Eines der neuesten Modelle mit einem porösen Wolfram-Emitter aus dem Jahr 1965 erzeugte einen „Schub“ von etwa 20 g bei einem Ionenstrahlstrom von 20 A und hatte eine Energieausnutzungsrate von etwa 90 % und eine Materieausnutzung von 95 %.

Direkte Umwandlung von Kernwärme in Strom

Wege, Kernspaltungsenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln, wurden bisher nicht gefunden. Auf ein Zwischenglied – eine Wärmekraftmaschine – können wir immer noch nicht verzichten. Da sein Wirkungsgrad immer kleiner als eins ist, muss die „Abwärme“ irgendwo untergebracht werden. An Land, im Wasser und in der Luft gibt es damit keine Probleme. Im Weltraum gibt es nur einen Weg – Wärmestrahlung. Daher kann KNPP nicht auf einen „Kühlschrank-Emitter“ verzichten. Die Strahlungsdichte ist proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur, daher sollte die Temperatur des strahlenden Kühlschranks möglichst hoch sein. Dann wird es möglich sein, die Fläche der Strahlungsfläche und damit die Masse des Kraftwerks zu reduzieren. Wir kamen auf die Idee, Kernwärme „direkt“ in Strom umzuwandeln, ohne Turbine oder Generator, was damals zuverlässiger erschien lange Arbeit im Hochtemperaturbereich.

Aus der Literatur kannten wir die Werke von A.F. Ioffe – der Gründer der sowjetischen Schule für technische Physik, ein Pionier in der Halbleiterforschung in der UdSSR. Nur noch wenige Menschen erinnern sich an die von ihm entwickelten aktuellen Quellen, die während des Großen Vaterländischen Krieges verwendet wurden. Zu dieser Zeit hatte mehr als eine Partisanenabteilung dank „Kerosin“-TEGs – thermoelektrische Ioffe-Generatoren – Kontakt mit dem Festland. Eine „Krone“ aus TEGs (ein Satz Halbleiterelemente) wurde auf eine Petroleumlampe gesetzt und ihre Drähte wurden mit Funkgeräten verbunden. Die „heißen“ Enden der Elemente wurden durch die Flamme einer Petroleumlampe erhitzt, die „kalten“ Enden wurden an der Luft gekühlt. Der durch den Halbleiter fließende Wärmestrom erzeugte eine elektromotorische Kraft, die für eine Kommunikationssitzung ausreichte, und in den Intervallen dazwischen lud der TEG die Batterie auf. Als wir zehn Jahre nach dem Sieg das Moskauer TEG-Werk besuchten, stellte sich heraus, dass sie immer noch verkauft wurden. Viele Dorfbewohner verfügten damals über kostengünstige Rodina-Radios mit Direktheizlampen, die von einer Batterie betrieben wurden. Stattdessen wurden oft TAGs verwendet.

Das Problem bei Kerosin-TEG ist sein geringer Wirkungsgrad (nur etwa 3,5 %) und die niedrige Maximaltemperatur (350 °K). Aber die Einfachheit und Zuverlässigkeit dieser Geräte lockte Entwickler an. So wurden von der Gruppe I.G. entwickelte Halbleiterwandler entwickelt. Gverdtsiteli am Suchumi-Institut für Physik und Technologie fand Anwendung in Weltrauminstallationen vom Typ Buk.

Zu einer Zeit A.F. Ioffe schlug einen weiteren thermionischen Wandler vor – eine Diode im Vakuum. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die erhitzte Kathode emittiert Elektronen, von denen einige unter Überwindung des Potenzials der Anode arbeiten. Von diesem Gerät wurde ein deutlich höherer Wirkungsgrad (20-25 %) erwartet Betriebstemperaturüber 1000°K. Darüber hinaus hat eine Vakuumdiode im Gegensatz zu einem Halbleiter keine Angst vor Neutronenstrahlung und kann mit einem Kernreaktor kombiniert werden. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Idee eines „Vakuum“-Ioffe-Konverters nicht umsetzbar war. Wie bei einem Ionenantrieb muss man auch bei einem Vakuumkonverter die Raumladung loswerden, diesmal jedoch nicht Ionen, sondern Elektronen. A.F. Ioffe beabsichtigte, Mikrometer-Abstände zwischen Kathode und Anode in einem Vakuumkonverter zu verwenden, was unter Bedingungen hoher Temperaturen und thermischer Verformungen praktisch unmöglich ist. Hier kommt Cäsium ins Spiel: Ein durch Oberflächenionisation an der Kathode erzeugtes Cäsiumion gleicht die Raumladung von etwa 500 Elektronen aus! Im Wesentlichen ist ein Cäsiumkonverter ein „umgekehrtes“ Ionenantriebsgerät. Die physikalischen Prozesse in ihnen liegen nahe beieinander.

„Girlanden“ von V.A. Malycha

Eines der Ergebnisse der IPPE-Arbeit an thermionischen Konvertern war die Gründung von V.A. Malykh und Serienproduktion in seiner Abteilung von Brennelementen aus in Reihe geschalteten thermionischen Konvertern – „Girlanden“ für den Topaz-Reaktor. Sie lieferten bis zu 30 V – hundertmal mehr als Einzelelementwandler von „konkurrierenden Organisationen“ – der Leningrader Gruppe M.B. Barabash und später - das Institut für Atomenergie. Dadurch war es möglich, dem Reaktor zehn- und hundertmal mehr Strom zu „entziehen“. Allerdings gab die Zuverlässigkeit des mit Tausenden thermionischen Elementen vollgestopften Systems Anlass zur Sorge. Gleichzeitig arbeiteten Dampf- und Gasturbinenanlagen ohne Ausfälle, sodass wir auch auf die „maschinelle“ Umwandlung von Kernwärme in Strom geachtet haben.

Die ganze Schwierigkeit lag in der Ressource, denn bei Langstreckenflügen im Weltraum müssen Turbogeneratoren ein, zwei oder sogar mehrere Jahre lang betrieben werden. Um den Verschleiß zu reduzieren, sollten die „Umdrehungen“ (Turbinendrehzahl) möglichst niedrig gehalten werden. Andererseits arbeitet eine Turbine effizient, wenn die Geschwindigkeit der Gas- oder Dampfmoleküle nahe an der Geschwindigkeit ihrer Schaufeln liegt. Daher haben wir zunächst die Verwendung des schwersten Quecksilberdampfes in Betracht gezogen. Aber wir hatten Angst vor der intensiven strahlungsinduzierten Korrosion von Eisen und Edelstahl, die in einem quecksilbergekühlten Kernreaktor auftrat. Innerhalb von zwei Wochen „fraß“ Korrosion die Brennelemente des experimentellen Schnellreaktors „Clementine“ im Argonne Laboratory (USA, 1949) und des BR-2-Reaktors am IPPE (UdSSR, Obninsk, 1956).

Kaliumdampf erwies sich als verlockend. Der Reaktor mit siedendem Kalium bildete die Basis des Kraftwerks, das wir für ein Raumschiff mit geringem Schub entwickelten – Kaliumdampf drehte den Turbogenerator. Bei dieser „maschinellen“ Methode zur Umwandlung von Wärme in Strom konnte mit einem Wirkungsgrad von bis zu 40 % gerechnet werden, während echte thermionische Anlagen einen Wirkungsgrad von nur etwa 7 % lieferten. Ein Kernkraftwerk mit „maschineller“ Umwandlung von Kernwärme in Strom wurde jedoch nicht entwickelt. Die Angelegenheit endete mit der Veröffentlichung eines detaillierten Berichts, im Wesentlichen einer „physischen Notiz“. technisches Projekt Raumschiff mit geringem Schub für einen bemannten Flug zum Mars. Das Projekt selbst wurde nie entwickelt.

Später, glaube ich, ist das Interesse an Raumflügen mit nuklearen Raketentriebwerken einfach verschwunden. Nach dem Tod von Sergej Pawlowitsch Koroljow ließ die Unterstützung für die Arbeit des IPPE zu Ionenantrieben und „Maschinen“-Kernkraftwerken merklich nach. OKB-1 wurde von Valentin Petrowitsch Gluschko geleitet, der kein Interesse an Tapferkeit hatte vielversprechende Projekte. Das von ihm gegründete Energia Design Bureau baute leistungsstarke chemische Raketen und die zur Erde zurückkehrende Raumsonde Buran.

„Buk“ und „Topaz“ auf den Satelliten der „Cosmos“-Serie

Bis zum Beginn der Perestroika wurde an der Schaffung von Kernkraftwerken mit direkter Umwandlung von Wärme in Elektrizität gearbeitet, die nun als Energiequellen für leistungsstarke Radiosatelliten (Weltraumradarstationen und Fernsehsender) dienen. Von 1970 bis 1988 wurden etwa 30 Radarsatelliten mit Buk-Kernkraftwerken mit Halbleiterkonverterreaktoren und zwei mit Topaz-Thermionikanlagen ins All geschossen. Der Buk war tatsächlich ein TEG – ein Halbleiter-Ioffe-Konverter, aber anstelle einer Kerosinlampe verwendete er einen Kernreaktor. Es handelte sich um einen schnellen Reaktor mit einer Leistung von bis zu 100 kW. Die Volllast an hochangereichertem Uran betrug etwa 30 kg. Die Wärme vom Kern wurde durch flüssiges Metall – eine eutektische Legierung aus Natrium und Kalium – auf Halbleiterbatterien übertragen. Die elektrische Leistung erreichte 5 kW.

Die Buk-Installation wurde unter der wissenschaftlichen Leitung des IPPE von den OKB-670-Spezialisten M.M. entwickelt. Bondaryuk, später - NPO „Red Star“ (Chefdesigner – G.M. Gryaznov). Das Dnepropetrowsk Yuzhmash Design Bureau (Chefdesigner M.K. Yangel) wurde mit der Entwicklung einer Trägerrakete beauftragt, um den Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen.

Die Betriebszeit von „Buk“ beträgt 1-3 Monate. Sollte die Installation fehlschlagen, wurde der Satellit in eine Langzeitumlaufbahn in 1000 km Höhe überführt. Im Laufe der fast 20 Jahre dauernden Starts kam es zu drei Fällen, in denen ein Satellit auf die Erde stürzte: zwei im Meer und einer an Land in Kanada, in der Nähe des Großen Sklavensees. Der am 24. Januar 1978 gestartete Kosmos-954 stürzte dort ab. Er arbeitete 3,5 Monate. Die Uranelemente des Satelliten verbrannten vollständig in der Atmosphäre. Am Boden wurden lediglich Überreste eines Berylliumreflektors und Halbleiterbatterien gefunden. (Alle diese Daten sind im gemeinsamen Bericht der US-amerikanischen und kanadischen Atomkommissionen zur Operation Morning Light enthalten.)

Das thermionische Kernkraftwerk Topaz nutzte einen thermischen Reaktor mit einer Leistung von bis zu 150 kW. Die Vollladung Uran betrug etwa 12 kg – deutlich weniger als die der Buk. Die Basis des Reaktors waren Brennelemente – „Girlanden“, die von Malykhs Gruppe entwickelt und hergestellt wurden. Sie bestanden aus einer Kette von Thermoelementen: Die Kathode war ein „Fingerhut“ aus Wolfram oder Molybdän, gefüllt mit Uranoxid, die Anode war ein dünnwandiges Rohr aus Niob, gekühlt mit flüssigem Natrium-Kalium. Die Kathodentemperatur erreichte 1650°C. Die elektrische Leistung der Anlage erreichte 10 kW.

Das erste Flugmodell, der Satellit Cosmos-1818 mit der Topaz-Installation, betrat am 2. Februar 1987 die Umlaufbahn und lief sechs Monate lang einwandfrei, bis die Cäsiumreserven erschöpft waren. Der zweite Satellit, Cosmos-1876, wurde ein Jahr später gestartet. Er arbeitete fast doppelt so lange im Orbit. Der Hauptentwickler von Topaz war das MMZ Soyuz Design Bureau unter der Leitung von S.K. Tumansky (ehemaliges Konstruktionsbüro des Flugzeugtriebwerkskonstrukteurs A.A. Mikulin).

Das war in den späten 1950er Jahren, als wir am Ionenantrieb arbeiteten, und er arbeitete am Triebwerk der dritten Stufe für eine Rakete, die um den Mond fliegen und auf ihm landen sollte. Die Erinnerungen an Melnikovs Labor sind bis heute lebendig. Es befand sich in Podlipki (heute die Stadt Koroljow) auf dem Gelände Nr. 3 des OKB-1. Eine riesige Werkstatt mit einer Fläche von etwa 3000 m2, gesäumt von Dutzenden Schreibtischen mit Daisy-Chain-Oszilloskopen, die auf 100-mm-Rollenpapier aufzeichnen (das war eine vergangene Ära; heute würde ein PC ausreichen). An der Vorderwand der Werkstatt befindet sich ein Ständer, auf dem die Brennkammer des „Mond“-Raketentriebwerks montiert ist. Oszilloskope verfügen über Tausende von Drähten von Sensoren für Gasgeschwindigkeit, Druck, Temperatur und andere Parameter. Der Tag beginnt um 9.00 Uhr mit der Zündung des Motors. Es läuft mehrere Minuten, dann wird es direkt nach dem Anhalten von einem Team aus Erstschichtmechanikern zerlegt, der Brennraum sorgfältig inspiziert und vermessen. Gleichzeitig werden Oszilloskopbänder analysiert und Empfehlungen für Designänderungen abgegeben. Zweite Schicht – Konstrukteure und Werkstattmitarbeiter nehmen empfohlene Änderungen vor. In der dritten Schicht werden am Stand eine neue Brennkammer und ein neues Diagnosesystem installiert. Einen Tag später, genau um 9.00 Uhr, die nächste Sitzung. Und so weiter ohne freie Tage über Wochen, Monate. Mehr als 300 Motoroptionen pro Jahr!

So entstanden chemische Raketentriebwerke, die nur 20 bis 30 Minuten arbeiten mussten. Was können wir zu Tests und Umbauten von Kernkraftwerken sagen? Die Berechnung war, dass sie länger als ein Jahr laufen sollten. Dies erforderte wahrlich gigantische Anstrengungen.