Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Ядерная энергетика прямого преобразования в космических миссиях ххi в.

14.07.2013 2013 - №02 Актуальные проблемы ядерной энергетики

В.И. Ярыгин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.2.01

УДК: 621.311:621.039

Представлен краткий обзор современного состояния НИОКР в области создания космических ядерных энергетических установок (КЯЭУ) субмегаваттного и мегаваттного классов с термоэлектрическими и термоэмиссионными преобразователями тепловой энергии в электрическую для транспортно-энергетических модулей и межорбитальных буксиров.

Проведен анализ основных результатов, полученных при создании КЯЭУ первого поколения («SNAP-10A», «БУК», «ТОПАЗ»), и освещены основные проблемы и задачи разработки КЯЭУ второго поколения. Рассмотрены актуальные вопросы использования КЯЭУ и ядерных энергодвигательных установок (ЯЭДУ) для освоения космоса и сравнения характеристик КЯЭУ прямого и машинного преобразования энергии.

Ссылки

  1. Лопота В.А. Космическая миссия поколений ХХI века. // Общероссийский научно–технический журнал «Полет», авиация, ракетная техника, космонавтика. – 2010. – Вып. 7. – С. 3–12.
  2. Лопота В.А. Космонавтика в ХХI века. // Вестник академии наук. – 2011. – Т. 81. – Вып. 9. – С. 771–793.
  3. Романов А.В. Теория комплексной оптимизации проектирования космических аппаратов с ядерными термоэмиссионными энергетическими установками. – СПб.: Издательство ООО «НПО «Профессионал», 2010. – 472 с.
  4. Ярыгин В.И. Термоэлектричество и термоэмиссия в космических ядерных энергетических установках прямого преобразования. Современное состояние и перспективы. / Доклад № 1117 в трудах Международной конференции «Космическая ядерная энергетика 2005» (SNC 2005), США, 2005.
  5. Андреев П.В., Зродников А.В., Ярыгин В.И. и др. Взгляд на космическую ядерную энергетику: 50 лет назад, 50 лет вперед. / Доклад № 1116 в трудах Международной конференции «Космическая ядерная энергетика 2005» (SNC 2005), США, 2005.
  6. Ярыгин В.И. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии. Часть 1. Введение в специальность. / Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». – Обнинск, ИАТЭ, 2006. – 104 с.
  7. Мелета Е.А., Ярыгин В.И., Ионкин В.И. Термоэлектрические генераторы. Часть 1. Основы физики и техники термоэлектрических устройств для преобразования тепловой энергии в электрическую / Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». – Обнинск, ИАТЭ, 2007. – 104 с.
  8. Ярыгин В.И., Сидельников В.Н., Миронов В.С. Выбор вида преобразования энергии для инициативы НАСА по космическим ядерным энергетическим системам – недооцененные возможности термоэмиссии. / Доклад № АIАА-2004-5586 в трудах II Международной конференции по инженерным проблемам преобразования энергии (2nd IECEC’2004), США, 2004.
  9. Ярыгин В.И., Ружников В.А., Синявский В.В. Космические ядерные энергетические установки: прошлое, настоящее, будущее. Часть 1. Космические ядерные энергетические установки первого поколения. / Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». – Обнинск, ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2012. – 52 с.
  10. Ярыгин В.И., Ружников В.А., Синявский В.В. Космические ядерные энергетические установки: прошлое, настоящее, будущее. Часть 2. Термоэмиссионные ЯЭУ второго поколения, ядерные энергодвигательные установки субмегаваттного и мегаваттного классов с термоэмиссионным и машинным преобразованием энергии. / Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». – Обнинск, ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2012. – 64 с.
  11. Андреев П.В., Гулевич А.В., Ярыгин В И и др. Физико-технические возможности термоэмиссии для современных проектов создания КЯЭУ мегаваттного класса. / Доклад № 3014 в трудах Международной конференции «Ядерные и инновационные технологии для космоса» – NETS 2012, США, 2012.
  12. Коротеев А.С. Новый этап в использовании атомной энергии в космосе. // Атомная энергия. – 2010. – Т. 108. – Вып.3. – С.135-138
  13. Нариманов Е.А. Космические солнечные электростанции. – М.: «Знание», 1991. – 64 с.
  14. Семенов Ю. П., Соколов Б.А., Мельников В.М. и др. Перспективы большой космической энергетики. // Журнал «Конверсия в машиностроении». – 2002. - Вып. 6. – С. 11–16.
  15. Андреев В.М., Грилихес В.А., Соколов Б.А. и др. Перспективы создания космических солнечных батарей с концентраторами излучения и многопереходными гетероструктурными фотопреобразователями. // Известия Академии наук. – 2003. - Вып. 3. – С. 60–69.
  16. Забудько А.Н., Ионкин В.И., Ярыгин В.И. и др. Ядерные энергетические установки с системами прямого преобразования для транспортно-энергетических модулей тяжелых космических аппаратов с ресурсом более 10 лет. / Доклад в трудах «Космос на страже Родины». Третьи научные чтения по военной космонавтике. – М.: Изд. «Научного инновационно-инжинирингового центра перспективных технологий», – 276 с. – 2001. – С. 201–205.
  17. Зродников А.В., Пустовалов А.А., Ярыгин В.И. и др. Модель космоса (восьмое издание). – М.: Изд. «Университет – книжный дом». – 2007. – Т 2. – 780 с. – Глава 2.4. – С. 660–681.
  18. Кухаркин Н.Е., Пономарев+Степной Н.Н., Усов В.А. Космическая ядерная энергетика (ядерные реакторы с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием – «Ромашка» и «Енисей»). / Под ред. ак. РАН Н.Н. Пономарева-Степного – М.: – Изд. АТ. – 2008. – 146 с.
  19. Разработка и испытание установки SNAP-10A. // Атомная техника за рубежом. – Вып.6. – М.: Атомиздат. – 1966. – С. 5–16.
  20. NASA Facts. Enabling Robust New Space Science Missions: NASA’s Nuclear Systems Initiative, National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C., 4 February 2002.
  21. Пупко В.Я. История работ по летательным аппаратам на ядерной энергии для космических и авиационных установок в ГНЦ РФ-ФЭИ / Издание второе. – Обнинск: ФЭИ. – 2002. – 72 с.
  22. Землянов А.Б., Косов Г.Л., Траубе В.А. Система морской космической разведки и целеуказания (история создания), СПб. – 2002. – 216 с.
  23. Грязнов Г.М. Космическая атомная энергетика и новые технологии (Записки директора). – М.: Издательство ФГУП «ЦНИИАтоминформ». – 2007. – 136 с.
  24. Hu Gu, Zhao Shouzhi, Ruan Kegiang. Atransient analytic method of thermionic reactor: TOPAZ-II. / Доклад № ICONE18-29920 в трудах XVIII Международной конференции по ядерной технике, Китай, 2010.
  25. Ярыгин В.И. Современное состояние НИОКР в области создания космических ЯЭДУ суб- и метаваттного класса для транспортно-энергетических модулей. / В научно-техническом сборнике «Итоги научно-технической деятельности института ядерных реакторов и теплофизики за 2011 г.». – Обнинск, Изд. ГНЦ РФ-ФЭИ. 2012, – С. 357–363.
  26. Луна - шаг к технологиям освоения Солнечной системы. /Под научн. ред. В.П. Легостаева и В.А. Лопоты. – М.: Изд. РКК «Энергия». 2011, – 584 с.
  27. Ярыгин В.И., Лазаренко Г.Э., Овчаренко М.К. и др. Космические ЯЭУ на основе реактора на быстрых нейтронах SAFE с низкотемпературными термоэмиссионными преобразователями. // «Известия вузов. Ядерная энергетика.» Вып. 4. 2011. – С. 18–26.
  28. Werner J. Development of fission surface power systems for space exploration. //В трудах 242-й Национальной конференции и выставки американского химического общества. США, 2011.
  29. http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html.
  30. Журавлев А.Ю. Универсальная космическая платформа с ядерной энергетической установкой (УКП ЯЭУ) «Плазма -2010». / В трудах «Королевские чтения». – М.: МГТУ им Баумана. 2011.

ядерный реактор термоэлектричество термоэмиссия космический аппарат удельная масса КЯЭУ коэффициент полезного действия