Двигательная установка. РД-0410. [Редактировать]

В КБХА разработан и доведен до стендовых испытаний ядерный ракетный двигатель РД-0410.

В двигателе РД-0410 применен гетерогенный ядерный реактор на тепловых нейтронах. При таком решении материал замедлителя расположен отдельно от содержащих уран тепловыделяющих элементов (твэлов), что обеспечивает возможность получения высокого удельного импульса тяги за счет повышения температуры нагрева рабочего тела при оптимальном выборе состава топливной композиции твэлов на основе тугоплавких карбидов. Реактор имеет замедлитель из гидрида циркония и бериллиевый отражатель. Двигатель РД-0410 работает по замкнутой схеме. Водород и гексан подаются центробежными насосами, привод которых осуществляется осевыми турбинами. Баланс необходимой мощности насосов и имеющейся мощности турбин    турбонасосных    агрегатов

обеспечивается при температуре водорода на входе в турбины, не превышающей допустимую для материала замедлителя реактора. Это позволяет обеспечить нагрев рабочего тела для турбины в охлаждающих трактах реактора без дополнительных    генераторных

тепловыделяющих сборок (ТВС). В конструкции реактора реализован принцип блочного построения. Урансодержащие узлы реактора — ТВС — представляют собой отдельные блоки из высокотемпературостойких карбидных и карбидографитовых материалов, которые располагаются равномерно в замедлителе из гидрида циркония, где организовано охлаждение наружных стенок их корпусов потоком водорода. Бериллиевый отражатель содержит органы управления в виде поворотных барабанов с поглощающими элементами на основе карбида бора.

Водородный турбонасосный агрегат состоит из трехступенчатого насоса и одноступенчатой осевой турбины. Ротор состоит из двух частей: на одной расположены крыльчатки первой и второй ступени насоса, на другой — крыльчатка третьей ступени и рабочее колесо турбины. Такая конструкция ротора позволила повысить его жесткость. В агрегате используются высокоэффективные уплотнения с плавающими кольцами и упругодемпферные опоры.

В НИИхиммаш проведено более 250 испытаний на 30 "холодных двигателях" (без реактора). Была осуществлена практически полная отработка агрегатов двигателя. Максимальная отработка на одном двигателе превысила 13000 с при заданном ресурсе 3600 с.

В Физико-энергетическом институте в г. Обнинске и Институте атомной энергии им. Курчатова проведен обширный цикл работ на реакторах "нулевой мощности" по исследованию нейтронно-физических характеристик реактора и радиационной защиты.

На Семипалатинском ядерном полигоне проведены комплексные испытания агрегатов двигателя в натурных условиях на режимах 0,7-1,1 номинальной мощности, а также серия огневых испытаний реактора на газообразном водороде.

Объем работ, выполненных при разработке двигателя РД-0410, обеспечил базу для разработки ядерных энергодвигательных установок для межпланетных миссий.

Технические характеристики

#ХарактеристикаЗначение
1Длина (двигателя), мм3700
2Тяга (пустота), кН35,28
3Масса (с радиационной тепловой защитой и рамой крепления), кг2000
4Диаметр (реактора), мм550
5Диаметр (двигателя), мм1200
6Высота (реактора), мм800
7Удельный импульс тяги, метра в секунду9000
8Рабочее теловодород с добавкой гексана
9Среднемассовая температура рабочего тела (на входе), К3000
10Ресурс работы, с3600
11Число включений, раз10
12Тепловая мощность (реактора), мВт196