MAKS -2013 учурунда Роскосмос менен Росатомдун структураларындагы ата мекендик фирмалардын кызматташуусу мегаватт класстагы (NK No10, космостук атомдук кыймылдаткыч агрегаты (АЭС)) менен транспорттук -энергетикалык модулдун (TEM) жаңыртылган моделин сунуштады. 2013, 4 -бет). Бул долбоор мындан төрт жыл мурун, 2009 -жылдын октябрында жалпыга ачык көрсөтүлгөн (Салык кодекси No12, 2009, 40 -бет). Бул убакыттын ичинде эмне өзгөрдү?
Долбоордун хроникасы
Эске салсак, долбоордун максаты-космостук мейкиндикти изилдөө жана изилдөө боюнча амбициялуу программаларды ишке ашыруу үчүн энергетикалык кыймылдаткыч базаны жана анын негизинде салмагы жогору болгон жаңы космостук унааларды түзүү. Бул каражаттар терең космоско экспедицияларды ишке ашырууга мүмкүндүк берет, космостук транспорттук иштердин экономикалык эффективдүүлүгүн 20 эседен ашык жогорулатуу жана космостук кеменин бортунда электр энергиясын 10 эседен ашык жогорулатуу.
Атомдук электростанциясы турбомахин алмаштыргыч түзүлүшү бар атомдук реакторго негизделген. TEMди иштеп чыгуу Россия президентинин 2010-жылдын 22-июнундагы No 419-rp буйругу менен ишке ашырылат. Анын түзүлүшү "Россиянын космостук ишмердүүлүгү 2013 - 2020" мамлекеттик программасы жана президенттин экономиканы модернизациялоо программасы менен каралган. Келишим боюнча иштер "Россия экономикасынын модернизациясы жана технологиялык өнүгүүсү боюнча Россия Федерациясынын Президентинин алдындагы Комиссиянын долбоорлорун ишке ашыруу" атайын программасынын алкагында федералдык бюджеттин эсебинен каржыланат.
2010-2018 -жылдар аралыгында бул алдыңкы долбоорду ишке ашыруу үчүн 17 миллиарддан ашуун рубль каралган. Каражаттардын так бөлүштүрүлүшү төмөнкүдөй: реакторду өнүктүрүүгө Росатом мамлекеттик корпорациясына 7.245 миллиард рубль, атомдук электр станциясын түзүү үчүн MV Keldysh изилдөө борборуна 3,955 миллиард рубль, жана болжол менен 5,8 миллиард рубль бөлүнгөн. - TEM өндүрүү үчүн RSC Energia үчүн. Өзөктүк реактордун өнүгүшүнө жооптуу башкы уюм - Росатом системасынын бир бөлүгү болгон Энергетикалык технологияларды изилдөө жана өнүктүрүү институту (NIKIET). Кызматташтыкка ошондой эле Подольск илимий изилдөө технологиялык институту, "Курчатов институту" РРКсы, Обнинсктеги физика жана энергетика институту, "Луч" КЭУнун илимий изилдөө институту, Атомдук реакторлордун илимий изилдөө институту (NIIAR) жана бир катар башка ишканалар жана уюмдар. Келдыш борбору, химиялык инженерия боюнча конструктордук бюро жана химиялык автоматташтыруу боюнча конструктордук бюро жумушчу суюктуктун схемасы боюнча көп иштерди жасашты. Электромеханика институту генератордун өнүгүшүнө байланыштуу болгон.
Долбоор биринчи жолу көп жагынан дүйнөдө аналогу жок инновациялык технологияларды ишке ашырууда:
жогорку натыйжалуу айландыруу схемасы;
иштөөнүн бардык стадияларында ядролук жана радиациялык коопсуздукту камсыз кылуучу, газ муздатуу системасы бар жогорку температуралуу компакт тез нейтрон реактору;
жогорку тыгыздыктагы отунга негизделген отун элементтери;
кубаттуу жогорку өндүрүмдүү электр ракеталык кыймылдаткычтарынын блогуна негизделген круиздик кыймыл системасы (EJE);
он жылдык конструкциялык мөөнөтү бар жогорку температурадагы турбиналар жана компакт жылуулук алмаштыргычтар;
жогорку ылдамдыктагы электр генераторлору-кубаттуу конвертерлер;
космосто ири өлчөмдөгү структураларды жайгаштыруу ж.
Сунушталган схемада ядролук реактор электр энергиясын өндүрөт: өзөктөн өтүүчү газ муздатуучу, турбинаны айлантат, ал электр генераторун жана компрессорду айландырат, ал жумушчу суюктукту жабык контурда айлантат. Реактордон чыккан зат айлана -чөйрөгө чыкпайт, башкача айтканда радиоактивдүү булгануу алынып салынат. Электр кыймылдаткычтын иштеши үчүн керектелет, бул жумушчу суюктукту керектөө жагынан химиялык аналогдорго караганда 20 эсе үнөмдүү. АЭСтин негизги элементтеринин массасы жана өлчөмдөрү алардын учурдагы жана болочоктогу орусиялык "Протон" жана "Ангара" учуруучу ракеталарынын космостук дүрмөттөргө жайгаштырылышын камсыздашы керек.
Долбоордун хроникасы анын азыркы заманда тез өнүгүшүн көрсөтөт. 2010 -жылдын 30 -апрелинде "Росатом" атомдук энергия боюнча мамлекеттик корпорациясынын башкы директорунун орун басары, Ядролук куралдар комплекси боюнча дирекциянын директору И. М. Каменских "Жаратуу мегаватт АЭСке негизделген транспорттук жана энергетикалык модулдун ». Документ Роскосмос тарабынан макулдашылган жана жактырылган. 2010 -жылдын 22 -июнунда Россиянын Президенти Дмитрий А. Медведев долбоордун жалгыз подрядчыларын аныктоо жөнүндө Жарлыкка кол койгон.
2011 -жылдын 9 -февралында Москвада Келдыш борборунун базасында ишканалардын - TEM иштеп чыгуучуларынын видеоконференциясы өттү. Ага Роскосмостун башчысы А. Н. Перминов, Президент жана Башкы Дизайнер (RSC) Энергия В. А. Лопота, Келдыш Борборунун директору А. С. Коротеев, NIKIET ** Директорунун генералы Ю. Г. Драгунов жана башкы В. П. Сметанников, космостук кубаттын дизайнери катышты. өсүмдүктөр NIKIET. Өзгөчө көңүл энергияны конвертациялоочу агрегаты бар реактордук установканы сыноо үчүн "Ресурс" стендин түзүү зарылчылыгына бурулду.
2011 -жылдын 25 -апрелинде Роскосмос атомдук электр станциясын, геостационардык орбитада жана планеталар аралык космостук кемелерде көп функциялуу платформаны өнүктүрүү үчүн ачык тендер жарыялаган. Сынактын жыйынтыгында (ошол эле жылдын 25 -майында NIKIET жеңүүчүсү болгон), 2015 -жылга чейин жарактуу 805 миллион рублга орнотулган стендин үлгүсүн түзүү боюнча мамлекеттик келишим түзүлгөн.
Келишим төмөнкүлөрдү иштеп чыгууну карайт: АЭСтин үлгүсүн (ядролук реактордун жылуулук симулятору менен) түзүү үчүн техникалык сунуш; анын долбоорунун долбоору; стенддик продукциянын компоненттеринин жана атомдук электр станциясынын негизги элементтеринин прототиптери үчүн конструктордук жана технологиялык документтер; технологиялык процесстер, ошондой эле стенддик продукциянын компоненттеринин прототиптерин жана орнотуунун негизги элементтерин даярдоо үчүн өндүрүштү даярдоо; скамейканын үлгүсүн жасап, анын эксперименталдык иштеп чыгууларын жүргүзүү.
АЭСтин стенддик моделинин курамы модулдук принциптин негизинде ар кандай кубаттуулуктагы установкалардын кийинки түзүлүшүн камсыз кылууга багытталган стандарттык орнотмонун негизги элементтерин камтууга тийиш. Стенддик үлгү берилген энергияны - жылуулукту жана электрди жаратышы керек, ошондой эле космостук аппараттын бир бөлүгү катары атомдук электр станциясынын иштешинин бардык этаптары үчүн мүнөздүү болгон импульстарды жаратышы керек. Долбоор үчүн 4 МВтка чейин жылуулук күчү бар жогорку температурадагы газ менен муздатылган тез нейтрон реактору тандалып алынган.
2012 -жылдын 23 -августунда TEM долбоорун ишке ашыруу үчүн зарыл болгон чыдамкайлык сыноолору үчүн тестирлөө комплексин түзүү боюнча иштерди уюштурууга арналган Росатом жана Роскосмос өкүлдөрүнүн жолугушуусу болуп өттү. Ал Александров атындагы Санкт -Петербургдун жанындагы Сосновый Бор шаарындагы илимий изилдөө технологиялык институтунда болуп өттү, анда көрсөтүлгөн комплексти түзүү пландаштырылууда.
TEMдин алдын ала долбоорлоо иштери ушул жылдын март айында аяктаган. Алынган жыйынтыктар 2013 -жылы автономдуу сыноолор үчүн жабдууларды жана үлгүлөрдү деталдуу долбоорлоо жана даярдоо баскычына өтүүгө мүмкүндүк берди. Муздатуучу технологияларды тестирлөө жана өнүктүрүү ушул жылы NIIARдагы (Димитровград) MIR изилдөө реакторунда башталган, анда гелий-ксенон муздатуучу суюктугун 1000 ° Сден жогору температурада сыноо үчүн цикл орнотулган.
2015-жылга чейин реактор станциясынын прототипин түзүү пландаштырылууда, ал эми 2018-жылга чейин Сосновый Бордо өзөктүк кубат системасын бүтүрүү үчүн реактордук станция чыгарылып, анын сыноолору башталууга тийиш. Учуу тесттери үчүн биринчи TEM 2020 -жылга чейин пайда болушу мүмкүн.
Долбоор боюнча кийинки жолугушуу 2013 -жылдын 10 -сентябрында Росатом мамлекеттик корпорациясында өттү. NIKIETтин башчысы Ю. Г. Драгунов иштин абалы жана программаны ишке ашыруудагы негизги көйгөйлөр тууралуу маалымат берди. Ал баса белгилегендей, учурда Институттун адистери АЭСтин техникалык долбоорунун документтерин иштеп чыгышты, негизги конструктордук чечимдерди аныкташты жана долбоордун "жол картасына" ылайык иштерди аткарышты. Жолугушуунун жыйынтыгында Росатом корпорациясынын башчысы С. В. Кириенко NIKIETке жол картасын оптималдаштыруу боюнча сунуштарды даярдоону тапшырды.
Атомдук электр станциясынын дизайнынын жана конструктордук өзгөчөлүктөрүнүн айрым деталдары MAKS-2013 аба көргөзмөсүндө Келдыш борборунун өкүлдөрү менен болгон баарлашууда белгилүү болду. көлөмү версиясы, кыскартылган прототип кылбастан.
Атомдук электр станциясы өтө жогорку (анын түрү боюнча) мүнөздөмөлөргө ээ: 4 МВт реактордун жылуулук күчү менен генератордун электр энергиясы 1 МВт болот, башкача айтканда, эффективдүүлүк 25%га жетет, бул а абдан жакшы көрсөткүч.
Турбомахин алмаштыргыч эки схемалуу. Биринчи схемада табак жылуулук алмаштыргыч колдонулат - рекуператор жана түтүкчө жылуулук алмаштыргыч -муздаткыч. Акыркысы негизги (биринчи) жылуулукту кетирүү схемасын жана экинчи жылуулукту кайтаруу схемасын бөлөт.
Долбоордун алкагында иштелип жаткан эң кызыктуу чечимдердин бирине карата (экинчи контурдагы муздаткыч-радиаторлордун түрүн тандоо), тамчы жана панелдик жылуулук алмаштыргычтар каралып жатат деп жооп берилди жана ушул убакка чейин тандоо жасалган эмес. Демонстрацияланган макеттерде жана плакаттарда, тандалган вариант тамчылатып муздаткыч-радиатор менен көрсөтүлдү. Буга катар эле панелдик жылуулук алмаштыргыч боюнча иштер жүрүп жатат. Белгилей кетсек, TEMдин бүт структурасы трансформацияланат: ишке киргизилгенде, модуль LV баштыктын астына туура келет жана орбитада "канаттарын жайат" - таякчалар кеңейип, реакторду, кыймылдаткычтарды жана пайдалуу жүктү алыс аралыкка жайып жиберет.
TEM бир топ жакшыртылган өтө күчтүү EPEлерди колдонот - диаметри 500 мм болгон алты негизги кыймылдаткычтан турган төрт "лепестки", ошондой эле роллду башкаруу жана курсту оңдоо үчүн сегиз кичирээк кыймылдаткыч. MAKS-2013 көргөзмө залында буга чейин сыноодон өтүп жаткан жумушчу кыймылдаткыч көрсөтүлдү (азырынча жарым-жартылай кыймылда, электр кубаты 5 кВтка чейин). EJEлер ксенон боюнча иштешет. Бул эң жакшы, бирок эң кымбат жумушчу суюктук. Башка варианттар каралды: тактап айтканда, металлдар - литий жана натрий. Бирок, мындай жумушчу чөйрөгө негизделген кыймылдаткычтар анча үнөмдүү эмес жана мындай EJEлерде жердик сыноолорду жүргүзүү өтө кыйын.
Долбоорго кирген АЭСтин болжолдуу ресурсу он жыл. Ресурстук тесттер түздөн -түз толук орнотулганда жүргүзүлүшү керек, ал эми агрегаттар автономдуу түрдө кооперация ишканаларынын скамейкаларында иштейт. Атап айтканда, KBHMде иштелип чыккан турбоагрегат буга чейин чыгарылган жана Келдыш борборундагы вакуумдук камерада сыноодон өтүүдө. Ошондой эле 1 МВт электр реакторунун жылуулук симулятору жасалды.
