डेटोनेशन इंजन रूसी इंजन निर्माण का भविष्य है। रूसी अंतरिक्ष यान के लिए परमाणु रॉकेट इंजन

मानवता ने हमेशा सितारों के लिए प्रयास किया है, लेकिन केवल 20वीं शताब्दी में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, वह वायुहीन अंतरिक्ष तक पहुंचने में सक्षम थी। गुरुत्वाकर्षण पर काबू पाना कठिन है, और लक्ष्य प्राप्त करने के लिए कुछ विशेष आविष्कार करना आवश्यक था। रॉकेट इंजन ने परिवहन के ऐसे साधन के रूप में काम किया। और अगर हम इस पर विचार करें कि हमारे पास अभी क्या है और निकट भविष्य में क्या दिखाई दे सकता है, तो मानवता के पास गहरे स्थान के लिए क्या संभावनाएं हैं?

रॉकेट इंजन क्या है और यह कितने प्रकार का होता है?

रॉकेट इंजन को एक तंत्र के रूप में समझा जाता है जिसमें कार्यशील तरल पदार्थ और संचालन के लिए ऊर्जा स्रोत वाहन में ही स्थित होते हैं। यह पृथ्वी की कक्षा में पेलोड लॉन्च करने का एकमात्र साधन है, और वायुहीन बाहरी अंतरिक्ष में भी काम कर सकता है। मुख्य फोकस ईंधन की संभावित ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करने पर है, जिसका उपयोग जेट स्ट्रीम के रूप में किया जाता है। ऊर्जा स्रोत के प्रकार के आधार पर, रासायनिक, परमाणु और विद्युत रॉकेट इंजनों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

विशिष्ट आवेग (या जोर) की अवधारणा का उपयोग दक्षता की विशेषता के रूप में किया जाता है: कार्यशील तरल पदार्थ के द्रव्यमान प्रवाह के लिए आंदोलन की मात्रा का अनुपात। एम/एस में गणना की गई। लेकिन भले ही रॉकेट इंजन में महत्वपूर्ण गति हो, इसका मतलब यह नहीं है कि उनका उपयोग किया जा रहा है। परमाणु और विद्युत तंत्र के बारे में पढ़कर आप जानेंगे कि ऐसा क्यों होता है।

रासायनिक रॉकेट इंजन

उनके मूल में है रासायनिक प्रतिक्रिया, जिसमें ईंधन और ऑक्सीडाइज़र प्रवेश करते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान, दहन उत्पादों को महत्वपूर्ण तापमान तक गर्म किया जाता है, जबकि वे इंजन से बाहर निकलने के लिए नोजल में विस्तार और गति करते हैं। ऐसे इंजन द्वारा उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग कार्यशील द्रव का विस्तार करने के लिए किया जाता है, जिसका गैसीय रूप होता है। इस प्रकार के तंत्र दो प्रकार के होते हैं।

ठोस ईंधन इंजन हैं सरल डिज़ाइन, वे निर्माण के लिए सस्ते हैं और उपयोग के लिए भंडारण और तैयारी के लिए महत्वपूर्ण लागत की आवश्यकता नहीं होती है। यह उन्हें विश्वसनीय और उपयोग के लिए वांछनीय बनाता है। लेकिन साथ ही, इस प्रकार में एक महत्वपूर्ण खामी है - बहुत अधिक ईंधन खपत। इसमें ईंधन और ऑक्सीडाइज़र का मिश्रण भी शामिल है। एक तरल रॉकेट इंजन अधिक कुशल है, लेकिन साथ ही अधिक जटिल भी है। इसमें, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र विभिन्न जलाशयों में स्थित होते हैं और नोजल में डाले जाते हैं। एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि आप फ़ीड स्तर और, तदनुसार, अंतरिक्ष यान की गति को समायोजित कर सकते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि ऐसे रॉकेट इंजनों में कम विशिष्ट आवेग होता है, वे मजबूत जोर विकसित करते हैं। इस संपत्ति ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि अब वे विशेष रूप से व्यवहार में उपयोग किए जाते हैं।

परमाणु रॉकेट इंजन

यह इसके संभावित एनालॉग्स में से एक है आधुनिक प्रणालियाँआंदोलनों. परमाणु रॉकेट इंजन में, रेडियोधर्मी क्षय या थर्मोन्यूक्लियर संलयन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से कार्यशील तरल पदार्थ गर्म होता है। ऐसे तंत्र महत्वपूर्ण विशिष्ट आवेग प्राप्त करना संभव बनाते हैं। और उनका कुल जोर रासायनिक इंजनों के बराबर है। लेकिन परमाणु ऊर्जा आधारित तंत्र कितने प्रकार के होते हैं? कुल 3:

1. रेडियोआइसोटोप.
2. परमाणु.
3. थर्मोन्यूक्लियर।

विकिरण प्रदूषण के कारण पृथ्वी के वायुमंडल में परमाणु रॉकेट इंजनों का उपयोग काफी समस्याग्रस्त है। संभावित स्थितियह समस्या गैस चरण प्रकार की हो जाएगी।

इलेक्ट्रिक रॉकेट मोटर

इस प्रकार में भविष्य में विकास और उपयोग की सबसे बड़ी संभावना है। इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन बड़ी संभावनाएं दिखाते हैं। इस प्रकार, उनका विशिष्ट आवेग 210 किमी/सेकेंड के मान तक पहुंच सकता है। इंजन 3 प्रकार के होते हैं:

1. इलेक्ट्रोथर्मल।
2. इलेक्ट्रोस्टैटिक (उदाहरण के लिए आयन रॉकेट इंजन)।
3. विद्युत चुम्बकीय.

एक विशेषता (जिसे लाभ और हानि दोनों कहा जा सकता है) यह है कि जैसे-जैसे विशिष्ट आवेग बढ़ता है, कम ईंधन की आवश्यकता होती है, लेकिन अधिक ऊर्जा की। इस दृष्टिकोण से, गैस पर चलने वाले आयन रॉकेट इंजन के पास एक अच्छा मौका है। फिलहाल, इसका उपयोग कक्षीय स्टेशनों और उपग्रहों के प्रक्षेप पथ को समायोजित करने के लिए अभ्यास में किया जाता है। बाहरी अंतरिक्ष में बिजली के सीमित स्रोत, साथ ही 100 किलोमीटर से अधिक की ऊंचाई पर प्रदर्शन की समस्याएं, अभी भी उनके व्यापक उपयोग को रोकती हैं। प्लाज्मा रॉकेट इंजन, जिसमें काम करने वाले तरल पदार्थ में प्लाज्मा अवस्था होती है, के उपयोग की काफी संभावनाएं हैं, लेकिन वे अभी भी केवल प्रायोगिक चरण में हैं।

ज़रा सोचिए - लोग रॉकेट इंजन पर सवार होकर मंगल ग्रह पर उड़ान भरने जा रहे हैं... क्या आप में से किसी को पता है कि अपने साथ ले जाने में कितना रॉकेट ईंधन लगता है? एक मानव चालित वाहन के लिए, टोही जांच की तुलना में ईंधन की आपूर्ति दसियों गुना अधिक है। यह अनुचित अधिक खर्च होगा नकदकरदाताओं, क्योंकि गुणांक उपयोगी क्रियारॉकेट इंजन 1% से कम. लेकिन एक सरल, सस्ता और अधिक शक्तिशाली विकल्प है!

बास्काकोव प्रभाव का प्रागितिहास।

सभी को नमस्कार! मैं एलेक्सी बास्काकोव हूं, प्रशिक्षण से एक भौतिक विज्ञानी, मैं अध्ययन कर रहा हूं आधिकारिक विज्ञान द्वारा उपेक्षित घटनाएँ। 90 के दशक के मध्य में, एक छात्र के रूप में, मैंने एक तरल रोटर के साथ एक प्रयोग किया। इसकी विषमता के कारण, केन्द्रापसारक बल का एक ढाल बनाया गया, जिसके कारण संपूर्ण स्थापना पर जोर पड़ा। अनुभव ने असमर्थित आंदोलन की संभावना को साबित कर दिया है - स्थापना ने अपना वजन 30% तक हल्का कर दिया है। सैद्धांतिक रूप से, और अधिक करना संभव होता, लेकिन मुझे घरेलू इंजन की नाजुक संरचना को नुकसान पहुंचने का डर था।

हालाँकि प्रयोग सफल रहा, लेकिन व्यवहार में सैद्धांतिक गणनाओं का परीक्षण करने के लिए इंस्टॉलेशन में विभिन्न सेंसरों की कमी थी (छात्र बजट ने इसकी अनुमति नहीं दी)।

इसका असर देखकर मुझे सांस्कृतिक तौर पर विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला से निकाल दिया गया। कार्य मॉडलमुझे इंजन को अपने छात्रावास में ले जाना था। और फिर मैंने इच्छुक लोगों की तलाश शुरू की - मैं रक्षा उद्योग से संबंधित कारखानों में गया, डिजाइन ब्यूरो को पत्र लिखे। परिणाम स्वरूप सब कुछ व्यर्थ है। 2000 की गर्मियों की शुरुआत में, मैंने हमारे देश के नए राष्ट्रपति के प्रशासन को एक पत्र लिखा था, और लगभग एक महीने बाद, नागरिक कपड़ों में लोग तलाशी के लिए आए, स्थापना, सभी सामग्रियों और अभिलेखों को जब्त कर लिया... और उन्होंने सख्ती से और सख्ती से इस विषय से निपटने से मना किया...

लगभग 17 वर्षों तक इंजन विकास की ओर लौटना बहुत डरावना था। मुझे आशा थी कि मैं अपनी छोटी सी प्रयोगशाला व्यवस्थित करने और संग्रह करने के लिए स्वयं पर्याप्त धन कमा सकूंगा नई स्थापना. लेकिन अभ्यास से पता चला है कि मैं एक बुरा व्यवसायी हूं - मुझे कोई व्यक्तिगत लाभ महसूस नहीं होता है, और मैं इसे मुफ्त में देने के लिए भी इच्छुक हूं। हिम्मत जुटाकर, मैंने 15 जून, 2017 को फिर से सीधे राष्ट्रपति से अपील करने का फैसला किया, एक वीडियो तैयार किया, वहां एक टेक्स्ट लिखा, कॉल किया... लेकिन उन्होंने मुझे नजरअंदाज कर दिया।

मैं समझता हूं कि कामकाजी रवैया प्रदर्शित किए बिना वैज्ञानिकों, व्यापारियों और अधिकारियों में रुचि पैदा करना बहुत मुश्किल है। इसलिए, मैंने एक नए प्रायोगिक इंजन स्थापना के लिए धन जुटाने के लिए सभी लोगों से अपील करने का निर्णय लिया। मुझे आपके समर्थन की आशा है, भले ही प्रदर्शन का एकमात्र प्रमाण मेरी यादें हैं - मेरा सम्मान शब्द। मैं सभी को मूल पर खड़े होने के लिए आमंत्रित करता हूं नया युगअंतरिक्ष विज्ञान और परिवहन में तकनीकी क्रांति!

क्या किसी को सुलभ स्थान की आवश्यकता है?

सवाल उठता है: मेरे अलावा, क्या कोई ऐसा है जो स्वतंत्र रूप से और सस्ते में सौर मंडल के चारों ओर यात्रा करना चाहता है, जैसे कार से शहर के चारों ओर घूमना? क्षुद्रग्रहों और अन्य ग्रहों पर खनिजों का खनन करना भी संभव होगा। और हर कोई स्वयं देख सकता है गोल पृथ्वीया फ्लैट)) वैसे, यह इंजन आपको बनाने की अनुमति देगा नया रूपन केवल अंतरिक्ष में, बल्कि वायुमंडल के भीतर और पानी के भीतर भी यात्रा और माल परिवहन के लिए परिवहन। यह ऐसे सार्वभौमिक के लिए उत्सुक है वाहनसबसे अच्छा आकार "उड़न तश्तरी" होगा।

उन निगमों की जानकारी के लिए जो मेरे विकास में बहुत रुचि नहीं रखते हैं, मैं आपको सूचित करना चाहता हूं कि यदि मुझे कुछ होता है, तो इंजन के प्रभाव का वर्णन करने वाली जानकारी स्वचालित रूप से सामने आ जाएगी अलग-अलग हिस्सेइंटरनेट। मैंने पहले ही इसका ध्यान रखा है;) और कई स्मार्ट लोग इसके लिए एक नया यूनिवर्सल इंजन असेंबल करने में सक्षम होंगे अंतरिक्ष यान. इसलिए विरोध करने के बजाय, प्रगति से जुड़ना बेहतर है - भविष्य अपरिहार्य रूप से आ रहा है। और सभी लोगों को यह तय करने की आवश्यकता है कि वे किस प्रकार का भविष्य जीना चाहते हैं - भय से भरा या जीवन के आनंद से भरा।

मैं पूरी दुनिया में शांति के पक्ष में हूँ!

मैं सैन्य उद्देश्यों के लिए इस इंजन का उपयोग करने के सख्त खिलाफ हूँ!क्योंकि लोग एक-दूसरे को बहुत तेज़ी से मार डालेंगे, या अपनी आक्रामकता को ग्रह से परे ले जायेंगे। घटनाओं के ऐसे विकास को रोकने के लिए, मैं एक और विकास (मानव मनोविज्ञान के क्षेत्र में) में लगा हुआ हूं - चेतना की तर्कसंगतता और प्रबुद्धता बढ़ाना। इस संबंध में, मानवता के विकास के लिए एक उत्कृष्ट संभावना है।

मैं सचमुच चाहता हूं कि मेरा इंजन रूस में शुरू हो। और ताकि हमारे देश में समाज का सुधार शुरू हो.

व्यय और योजनाएँ.

जुटाई गई धनराशि का उपयोग किया जाएगा:

इंजन भागों का विनिर्माण (उत्पादन में ऑर्डर करने के लिए);

प्रायोगिक इंजन स्थापना के लिए सेंसर की खरीद;

नियंत्रण और माप उपकरणों की खरीद;

अतिरिक्त उपकरणों की खरीद;

कर और सेवा प्रतिशत वेबसाइट

इंजन का बेंच परीक्षण करने के बाद, मैं एक डेमो असेंबल करने की योजना बना रहा हूँ मानवरहित वाहन. और इस इंजन के संचालन सिद्धांत का उपयोग करके एक बिजली जनरेटर भी इकट्ठा करें। यदि मैं योजना से अधिक धन जुटाने में सफल हो जाता हूं, तो मैं एक नई क्राउडफंडिंग परियोजना आयोजित किए बिना अपनी योजनाओं को लागू करना शुरू कर सकूंगा।

दुनिया का सबसे पहला असेंबल रूस में किया गया था
परमाणु अंतरिक्ष इंजन

किसी कारण से, अमेरिकी फर्ग्यूसन और यूक्रेन की घटनाओं की पृष्ठभूमि में 10 अगस्त की सनसनीखेज खबर पर दुनिया और हमारे मीडिया का ध्यान नहीं गया।
मैं इस अंतर को भरने का प्रयास करूंगा और लेख को उसकी संपूर्णता में वैसे ही पोस्ट करूंगा। ऐसी घटना के बारे में सभी को पता होना चाहिए और मुझे हमारे वैज्ञानिकों और देश पर गर्व है।'

अंतरिक्ष यान के लिए परमाणु इंजन

“मास्को के पास इलेक्ट्रोस्टल में जेएससी मशिनोस्ट्रोइटलनी ज़ावोड में, विशेषज्ञों ने एक अंतरिक्ष परमाणु विद्युत प्रणोदन प्रणाली (एनपीपी) के लिए एक मानक डिजाइन के पहले ईंधन तत्व (टीवीईएल) को इकट्ठा किया, यह राज्य निगम रोसाटॉम की प्रेस सेवा द्वारा बताया गया था रिएक्टर प्लांट का नाम JSC NIKIET है।

यह कार्य "मेगावाट श्रेणी के परमाणु प्रणोदन प्रणाली पर आधारित परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल का निर्माण" परियोजना के हिस्से के रूप में किया जा रहा है। JSC NIKIET के निदेशक और जनरल डिजाइनर यूरी ड्रैगुनोव के अनुसार, योजना के अनुसार, परमाणु ऊर्जा संयंत्र 2018 में तैयार हो जाना चाहिए, लेंटा लिखते हैं।

ड्रैगुनोव ने कहा, "रिएक्टर स्थापना के संदर्भ में, रोसाटॉम स्टेट कॉरपोरेशन के काम के दायरे के संदर्भ में, सब कुछ योजना के अनुसार, रोड मैप के अनुसार चल रहा है।" परमाणु प्रणोदन प्रणाली का उपयोग लंबी दूरी की अंतरिक्ष उड़ानों के लिए करने की योजना है लंबा कामकक्षा में. विशेष रूप से, इस संस्थापन के निर्माण से मंगल अभियान के लिए आवश्यक समयावधि नाटकीय रूप से कम हो जाएगी।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र परियोजना को 2009 में रूस के राष्ट्रपति के अधीन रूसी अर्थव्यवस्था के आधुनिकीकरण और तकनीकी विकास आयोग द्वारा अनुमोदित किया गया था। वैचारिक डिजाइन 2012 तक पूरा हो गया था

यह भविष्य में एक छलांग है. यह इंजन हमें मंगल ग्रह पर सबसे पहले उतरने और वापस लौटने में सक्षम बनाएगा। यह 22वीं सदी में एक छलांग है, बाकी सभी से एक विराम। आज रूस नए अंतरिक्ष बंदरगाहों और रॉकेटों का निर्माण करके अंतरिक्ष उद्योग पर हावी होने की कोशिश कर रहा है। मुझे उम्मीद है कि हम एक समय पूर्व सोवियत कॉस्मोनॉटिक्स की महानता को बहाल करने में सक्षम होंगे।"

पहले से ही इस दशक के अंत में, रूस में अंतरग्रहीय यात्रा के लिए एक परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान बनाया जा सकता है। और यह पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष और स्वयं पृथ्वी दोनों पर स्थिति को नाटकीय रूप से बदल देगा।

परमाणु प्रणोदन इकाई 2018 में उड़ान के लिए तैयार हो जाएगी। इसकी घोषणा क्लेडीश सेंटर के निदेशक, शिक्षाविद् अनातोली कोरोटीव ने की। “हमें 2018 में उड़ान परीक्षणों के लिए पहला नमूना (मेगावाट श्रेणी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र का - विशेषज्ञ ऑनलाइन नोट) तैयार करना होगा। यह उड़ेगा या नहीं, यह दूसरी बात है, कतार हो सकती है, लेकिन इसे उड़ने के लिए तैयार होना चाहिए,'' आरआईए नोवोस्ती ने उनके शब्दों की सूचना दी। उपरोक्त का अर्थ है कि अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में सबसे महत्वाकांक्षी सोवियत-रूसी परियोजनाओं में से एक तत्काल व्यावहारिक कार्यान्वयन के चरण में प्रवेश कर रही है।

2010 में, रूस के राष्ट्रपति और अब प्रधान मंत्री दिमित्री मेदवेदेव ने इस दशक के अंत तक हमारे देश में मेगावाट श्रेणी के परमाणु ऊर्जा संयंत्र पर आधारित एक अंतरिक्ष परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल के निर्माण का आदेश दिया। 2018 तक इस परियोजना के विकास के लिए संघीय बजट, रोस्कोस्मोस और रोसाटॉम से 17 बिलियन रूबल आवंटित करने की योजना है। इस राशि का 7.2 बिलियन एक रिएक्टर प्लांट के निर्माण के लिए रोसाटॉम राज्य निगम को आवंटित किया गया था (यह डॉलेज़ल रिसर्च एंड डिज़ाइन इंस्टीट्यूट ऑफ एनर्जी इंजीनियरिंग द्वारा किया जा रहा है), 4 बिलियन - परमाणु ऊर्जा के निर्माण के लिए क्लेडीश सेंटर को प्रणोदन संयंत्र. परिवहन और ऊर्जा मॉड्यूल, यानी, दूसरे शब्दों में, एक रॉकेट जहाज बनाने के लिए आरएससी एनर्जिया द्वारा 5.8 बिलियन रूबल आवंटित किए गए हैं।

इन विकासों से रूस को व्यावहारिक लाभ क्या है? यह लाभ उस 17 बिलियन रूबल से कहीं अधिक है जिसे राज्य 2018 तक 1 मेगावाट की क्षमता वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र के साथ एक लॉन्च वाहन बनाने पर खर्च करने का इरादा रखता है। सबसे पहले, यह हमारे देश और सामान्य रूप से मानवता की क्षमताओं का एक नाटकीय विस्तार है। परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान लोगों को मंगल और अन्य ग्रहों की यात्रा करने के वास्तविक अवसर प्रदान करता है।

दूसरे, ऐसे जहाज निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में गतिविधि को तेजी से बढ़ाना संभव बनाते हैं और चंद्रमा पर उपनिवेशीकरण शुरू करने का एक वास्तविक अवसर प्रदान करते हैं (पृथ्वी के उपग्रह पर पहले से ही निर्माण परियोजनाएं मौजूद हैं) नाभिकीय ऊर्जा यंत्र). “परमाणु प्रणोदन प्रणालियों के उपयोग पर बड़े मानवयुक्त प्रणालियों के लिए विचार किया जा रहा है, न कि छोटे अंतरिक्ष यान के लिए, जो आयन इंजन या सौर पवन ऊर्जा का उपयोग करके अन्य प्रकार के प्रतिष्ठानों पर उड़ान भर सकते हैं। आयन इंजनों के साथ परमाणु प्रणोदन प्रणाली का उपयोग इंटरऑर्बिटल पुन: प्रयोज्य टग पर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, निम्न और उच्च कक्षाओं के बीच माल परिवहन करें, और क्षुद्रग्रहों के लिए उड़ान भरें। प्रोफेसर ओलेग गोर्शकोव कहते हैं, ''पुन: प्रयोज्य चंद्र टग बनाना या मंगल ग्रह पर एक अभियान भेजना संभव है।'' इस तरह के जहाज अंतरिक्ष अन्वेषण के अर्थशास्त्र को नाटकीय रूप से बदल रहे हैं। आरएससी एनर्जिया विशेषज्ञों की गणना के अनुसार, एक परमाणु-संचालित लॉन्च वाहन तरल रॉकेट इंजन की तुलना में पेलोड को चंद्र कक्षा में लॉन्च करने की लागत को आधे से भी कम कर देता है। तीसरा, ये नई सामग्रियां और प्रौद्योगिकियां हैं जो इस परियोजना के कार्यान्वयन के दौरान बनाई जाएंगी और फिर अन्य उद्योगों - धातु विज्ञान, मैकेनिकल इंजीनियरिंग इत्यादि में पेश की जाएंगी। यानी, यह उन सफल परियोजनाओं में से एक है जो वास्तव में रूसी और वैश्विक दोनों अर्थव्यवस्थाओं को आगे बढ़ा सकती है।

आधुनिक अंतरिक्ष विज्ञान में एक प्रक्षेपण यान लॉन्च करने की लागत काफी अधिक रहती है, कभी-कभी कई सौ मिलियन डॉलर तक पहुंच जाती है। इसे महत्वपूर्ण रूप से कम करने के लिए, डिजाइनरों से विभिन्न देशदुनिया भर में मौलिक रूप से नए प्रकार के रॉकेट इंजन विकसित किए जा रहे हैं जो पारंपरिक बिजली संयंत्रों की तुलना में कम ऊर्जा खपत के साथ पेलोड को कक्षा में लॉन्च करने में सक्षम हैं। आज, इस तरह की विभिन्न आशाजनक परियोजनाओं में से तीन कार्यान्वयन के सबसे करीब हैं। हमने उनकी विशेषताओं पर गौर करने का निर्णय लिया।

2015 में दुनिया भर में, विभिन्न पेलोड के साथ लॉन्च वाहनों के 87 लॉन्च किए गए: 29 लॉन्च रूस से, 20 अमेरिका से, 19 चीन से, नौ यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी से, पांच भारत से, चार जापान से और एक ईरान से किया गया . इस संख्या में से, पाँच प्रक्षेपण असफल रहे और परिणामस्वरूप दो स्वचालित अंतरिक्ष यान और दस उपग्रह नष्ट हो गए। 2014 में, देशों ने लॉन्च वाहनों के 92 लॉन्च किए, और एक साल पहले - 80. आज, भूस्थैतिक स्थानांतरण कक्षा में उपग्रहों को लॉन्च करते समय पेलोड को कक्षा में लॉन्च करने की लागत 15 से 25 हजार डॉलर प्रति किलोग्राम तक होती है, जहां से वे भूस्थैतिक की ओर बढ़ें। किसी अंतरिक्ष यान को निचली कक्षा में प्रक्षेपित करना सस्ता है, लेकिन फिर भी काफी महंगा है - 2.4 से 6 हजार डॉलर प्रति किलोग्राम तक।

इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि कई देश ऐसी तकनीकें बनाने के लिए काम कर रहे हैं जो अंतरिक्ष प्रक्षेपण की लागत को काफी कम कर सकती हैं। एक ही समय में, अलग-अलग डेवलपर अलग-अलग रास्ते अपनाते हैं। उदाहरण के लिए, अमेरिकी कंपनी स्पेसएक्स पुनर्प्राप्ति योग्य प्रथम चरण के साथ फाल्कन हेवी लॉन्च वाहन बना रही है। कंपनी को भरोसा है कि फाल्कन हेवी के पहले चरण की पुन: प्रयोज्यता से पृथ्वी की निचली कक्षा में पेलोड लॉन्च करने की लागत दो हजार डॉलर प्रति किलोग्राम और जियोट्रांसफर कक्षा में लॉन्च होने पर 9-11 हजार तक कम हो जाएगी। और अमेरिकी कंपनी जेपी एयरोस्पेस एक मल्टी-स्टेज लॉन्च सिस्टम बना रही है, जिसमें पहले दो चरणों का प्रतिनिधित्व हवाई जहाजों द्वारा किया जाएगा।

एक शब्द में, विभिन्न प्रौद्योगिकियाँआज लॉन्च की लागत को कम करने के उद्देश्य से कई विकसित किए जा रहे हैं। इनमें बॉडी से बने लॉन्च वाहन शामिल हैं आधुनिक सामग्री, और विमान के टेकऑफ़ और लैंडिंग में सक्षम रॉकेट विमान, और रॉकेट की वापसी के चरणों के लिए नेविगेशन सिस्टम। लेकिन उनमें से मुख्य स्थान नए इंजनों का है। सच है, इस क्षेत्र में हम अक्सर मौजूदा रॉकेट इंजनों के डिजाइन में सुधार के बारे में बात कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, स्पेसएक्स के मर्लिन इंजन में महत्वपूर्ण शक्ति है लेकिन यह एक पारंपरिक तरल रॉकेट इंजन है। हालाँकि, वहाँ भी है मूल समाधान, पहले लॉन्च वाहनों के लिए उपयोग नहीं किया गया था। हम नीचे डिज़ाइन और संभावित लाभों के दृष्टिकोण से उनमें से तीन सबसे दिलचस्प पर चर्चा करेंगे।

हाइब्रिड इंजन

1990 के दशक की शुरुआत में, ब्रिटिश कंपनी रिएक्शन इंजन ने एक नए प्रकार के रॉकेट इंजन का विकास शुरू किया जो काफी कम तरल ऑक्सीडाइज़र का उपभोग करेगा, लेकिन सभी उड़ान ऊंचाई पर प्रभावी होगा। यह मान लिया गया था कि यह एक एयर टर्बोजेट और रॉकेट इंजन के गुणों को संयोजित करेगा। नया प्रोजेक्ट SABER (सिनर्जिस्टिक एयर-ब्रीदिंग रॉकेट इंजन, सिनर्जिस्टिक वायुमंडलीय रॉकेट इंजन) कहा जाता है। बिजली संयंत्र का सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है: वायुमंडल में उड़ान भरते समय, वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग ईंधन जलाने के लिए किया जाता है, और वायुहीन अंतरिक्ष में प्रवेश करते समय, इंजन टैंकों से तरल ऑक्सीजन का उपयोग करना शुरू कर देता है।

परियोजना के अनुसार, SABER इंजन को एक सार्वभौमिक दहन कक्ष और नोजल प्राप्त होगा, जिसका डिज़ाइन कई मायनों में पारंपरिक रॉकेट इंजन के समान तत्वों के समान है। लॉन्च के समय और त्वरण के दौरान, SABER एक पारंपरिक रैमजेट इंजन की तरह काम करेगा। उड़ान के दौरान, हवा वायु सेवन में प्रवाहित होगी, और फिर विशेष बाईपास चैनलों के माध्यम से कूलर और दहन कक्ष में प्रवाहित होगी। ठंडे क्षेत्र में, एक टरबाइन और कंप्रेसर स्थापित किया जाता है: जब जेट स्ट्रीम नोजल से बाहर निकलती है, तो हवा इंजन में खींची जाएगी और टरबाइन को घुमा देगी, जो बदले में कंप्रेसर को घुमा देगी। उत्तरार्द्ध ठंडी हवा को संपीड़ित करना शुरू कर देगा, जिससे दहन कक्ष में इसकी आपूर्ति बढ़ जाएगी, और परिणामस्वरूप ईंधन दहन और इसके ऊर्जा उत्पादन की पूर्णता होगी।

यह माना जाता है कि वायुमंडलीय मोड में नया हाइब्रिड रॉकेट इंजन मैक पांच (6.2 हजार किलोमीटर प्रति घंटे) तक की उड़ान गति पर काम करेगा। जैसे-जैसे गति बढ़ती है, वायु सेवन में हवा - इसके अचानक ब्रेक लगाने और संपीड़न के कारण - गर्म और अधिक गर्म हो जाएगी। इससे इसका संपीड़न खराब हो जाएगा, और इसलिए समग्र दक्षताइंजन। इसलिए, आने वाली हवा को ठंडा करने के लिए, एक मिलीमीटर व्यास और लगभग दो हजार किलोमीटर की कुल लंबाई के साथ ट्यूबों के एक विशेष नेटवर्क का उपयोग करने का प्रस्ताव है। इन्हें एयर डक्ट में स्थापित किया जाएगा। शीतलक के रूप में कार्य करते हुए, 200 बार (197 वायुमंडल) के दबाव में हीलियम को ट्यूबों में आपूर्ति की जाएगी।

डेवलपर्स की गणना के अनुसार, सिस्टम आने वाली हवा को एक सेकंड के सौवें हिस्से में एक हजार डिग्री सेल्सियस से अधिक से शून्य से 150 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने की अनुमति देगा। इस मामले में, वायु द्रवीकरण, जो इंजन की दक्षता को तेजी से कम कर सकता है, घटित नहीं होगा। पांच मैक संख्या की गति से अधिक होने के बाद, हवा का सेवन बंद हो जाएगा और इंजन टैंक से तरल ऑक्सीजन लेने के लिए स्विच हो जाएगा। इस अवतार में, यह दुर्लभ रूप से कार्य करने में सक्षम होगा ऊपरी परतेंवायुमंडल और वायुहीन अंतरिक्ष में। ईंधन के रूप में तरल हाइड्रोजन का उपयोग करने की योजना है। व्यक्तिगत SABER घटकों का परीक्षण 2012 से रिएक्शन इंजन द्वारा किया जा रहा है और इसे सफल माना गया है।

ब्रिटिश कंपनी वर्तमान में एक इंजन प्रौद्योगिकी प्रदर्शक को असेंबल कर रही है, जिसका परीक्षण 2017 के अंत - 2018 की पहली छमाही में किया जाएगा। वायुमंडलीय मोड में यह उपकरण 196 किलोन्यूटन का थ्रस्ट विकसित करने में सक्षम होगा। इसके आयामों के संदर्भ में, प्रोटोटाइप पावर प्लांट आफ्टरबर्नर के साथ F135 डुअल-सर्किट टर्बोजेट इंजन के आयामों के अनुरूप होगा। ऐसे इंजन अमेरिकी F-35 लाइटनिंग II लड़ाकू विमानों पर लगाए गए हैं। F135 5.6 मीटर लंबा और 1.2 मीटर व्यास वाला है। यह पावर प्लांट आफ्टरबर्नर मोड में 191 किलोन्यूटन तक का थ्रस्ट विकसित करने में सक्षम है। एक पूर्ण विकसित SABER इंस्टालेशन थोड़ा बड़ा होगा और वायुमंडलीय मोड में 667 किलोन्यूटन का थ्रस्ट विकसित करने में सक्षम होगा। इसके परीक्षण 2020-2021 के लिए योजनाबद्ध हैं।

ब्रिटिश कंपनी का मानना ​​है कि इसके इंजन की बदौलत लॉन्च व्हीकल को सिंगल-स्टेज बनाया जा सकता है। इसके अलावा, यह एकल चरण वापसी योग्य हो जाएगा। नया बिजली संयंत्र पारंपरिक रॉकेट इंजन की तुलना में ईंधन और विशेष रूप से ऑक्सीडाइज़र की खपत बहुत कम करेगा, क्योंकि वायुमंडलीय उड़ान के लिए, ईंधन जलाने के लिए ऑक्सीजन हवा से ली जानी चाहिए। ब्रिटिश इंजनों का उपयोग आशाजनक अमेरिकी पुन: प्रयोज्य दो-चरण वाले अंतरिक्ष यान में करने की योजना बनाई गई है, जिसके अनुसार प्रारंभिक गणना, 1.1-1.4 हजार डॉलर प्रति किलोग्राम के हिसाब से कम पृथ्वी की कक्षा में एक पेलोड लॉन्च करना संभव बना देगा।

हाइपरसोनिक इंजन

भारत में श्रीहरिहोता परीक्षण स्थल पर हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन वाले रॉकेट का प्रक्षेपण

अगस्त 2016 के अंत में, भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन ने हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन का पहला सफल परीक्षण किया। देश के पूर्व में श्रीहरिहोता परीक्षण स्थल पर बिजली संयंत्रों का सफल परीक्षण हुआ। परीक्षण के लिए, डेवलपर्स ने एक पारंपरिक ठोस-ईंधन दो-चरण एटीवी लॉन्च वाहन का उपयोग किया, जिसके दूसरे चरण में हाइपरसोनिक इंजन जुड़े हुए थे। प्रणोदन प्रणालियों के उड़ान परीक्षणों के दौरान, शोधकर्ताओं ने सुपरसोनिक इग्निशन, निरंतर ईंधन दहन, वायु सेवन तंत्र और ईंधन इंजेक्शन प्रणाली का परीक्षण किया। दूसरे चरण की कुल उड़ान अवधि 300 सेकंड थी, जिसमें से हाइपरसोनिक इंजन पांच सेकंड के लिए संचालित हुए।

एसआरई परियोजना (स्क्रैमजेट रॉकेट इंजन, एक हाइपरसोनिक रैमजेट रॉकेट इंजन) के ढांचे के भीतर बनाए गए भारतीय बिजली संयंत्र, मैक छह से कुछ अधिक की उड़ान गति पर संचालित होते हैं। इंजनों वाला मंच 70 किलोमीटर की ऊँचाई तक उठा। हाइपरसोनिक इंजनों के पहले परीक्षण का उद्देश्य उनके संचालन की स्थिरता का परीक्षण करना था, न कि इन बिजली संयंत्रों की वाहकों को हाइपरसोनिक गति तक तेज करने की क्षमता का परीक्षण करना था। निकट भविष्य में, डेवलपर्स बिजली संयंत्रों के पहले लॉन्च के दौरान प्राप्त डेटा का प्रसंस्करण पूरा करने और परीक्षणों की एक और श्रृंखला आयोजित करने की योजना बना रहे हैं। यह माना जाता है कि हाइपरसोनिक इंजन लॉन्च वाहनों के दूसरे चरण को आठ से नौ मैक संख्या तक बढ़ा देंगे।

भारतीय अपने हाइपरसोनिक इंस्टॉलेशन के बारे में तकनीकी विवरण का खुलासा नहीं करते हैं। तथापि सामान्य योजना 1970 के दशक से दुनिया भर के कई देशों में विकसित ऐसे इंजन ज्ञात हैं। हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन पारंपरिक इंजन से इस मायने में भिन्न होता है कि इसके कक्ष में ईंधन सुपरसोनिक वायु प्रवाह में जलता है। इस मामले में, दहन प्रक्रिया के लिए हवा को अतिरिक्त कंप्रेसर के उपयोग के बिना सीधे प्रवाह में कक्ष में आपूर्ति की जाती है। यह इस तरह दिखता है: आने वाला वायु प्रवाह वायु सेवन में प्रवेश करता है, और फिर संकुचित कंप्रेसर कक्ष में, जहां यह संपीड़ित होता है और जहां से यह दहन कक्ष में प्रवेश करता है। सबसे दिलचस्प बात यह है कि ऐसे हाइपरसोनिक इंजनों में कोई भी गतिशील भाग नहीं हो सकता है।

हाइपरसोनिक बिजली संयंत्र कम से कम चार से पांच मैक संख्या की उड़ान गति पर काम करने में सक्षम हैं - यह इस गति पर है कि आवश्यक वायु संपीड़न और स्थिर ईंधन दहन सुनिश्चित किया जाता है। हाइपरसोनिक इंजन की गति की सैद्धांतिक ऊपरी सीमा मैक 24 है। उसी समय, यदि तरल ऑक्सीडाइज़र को दहन कक्ष में अतिरिक्त रूप से इंजेक्ट किया जाता है, तो बिजली संयंत्र उच्च गति विकसित करने में सक्षम होगा। ज्यादा से ज्यादा ऊंचाईउड़ान सीमा जिस पर हाइपरसोनिक इंजन अतिरिक्त ऑक्सीडाइज़र इंजेक्शन की आवश्यकता के बिना काम कर सकते हैं, 75 किलोमीटर है। तुलना के लिए, पृथ्वी की निचली कक्षा 160 किलोमीटर से शुरू होती है।

भारत के अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, चीन और ऑस्ट्रेलिया वर्तमान में हाइपरसोनिक रॉकेट इंजन के निर्माण पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस हाइपरसोनिक लड़ाकू मिसाइलों, टोही वाहनों और छठी पीढ़ी के लड़ाकू विमानों पर नई प्रणोदन प्रणाली स्थापित करने की योजना बना रहे हैं। ऑस्ट्रेलिया, जो अमेरिकियों के साथ संयुक्त रूप से विकास कर रहा है, रॉकेटों को नए इंजनों से लैस करने का भी इरादा रखता है। चीन, बिजली संयंत्रों के युद्धक उपयोग के अलावा, उन्हें लॉन्च वाहनों में उपयोग करने का इरादा रखता है। अपुष्ट रिपोर्टों के अनुसार, हाइपरसोनिक इंजन चीनी लॉन्च वाहनों को मैक 10-12 तक और लड़ाकू मिसाइलों को मैक 20 तक बढ़ा देंगे। चीनी हाइपरसोनिक मिसाइल का पहला परीक्षण पिछले साल जून में हुआ था।

अमेरिका और रूस का मानना ​​है कि लॉन्च वाहनों में हाइपरसोनिक इंजन का उपयोग उनके डिजाइन को सरल बनाने के बजाय जटिल बना देगा। इसके अलावा, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि ऐसे बिजली संयंत्र बड़े भार लॉन्च करने के लिए पर्याप्त जोर विकसित करने में सक्षम नहीं होंगे। भारतीय और चीनी डेवलपर्स को भरोसा है कि लॉन्च वाहनों में हाइपरसोनिक रैमजेट इंजन का उपयोग अधिकांश तरल ऑक्सीडाइज़र को खत्म कर देगा, जिसकी आवश्यकता केवल उड़ान के बाहरी वायुमंडलीय चरण के दौरान होगी। और संभावित अपर्याप्त जोर की समस्या को कई हाइपरसोनिक बिजली संयंत्रों को स्थापित करके हल किया जा सकता है, और ऑक्सीडाइज़र को छोड़ने से होने वाले लाभ की भरपाई नहीं होगी - इंजनों का कुल द्रव्यमान, उनके सरल डिजाइन के कारण, छोटा होगा।

विस्फोट इंजन

इस बीच, रूस में, वैज्ञानिक और उत्पादन संघ "एनर्जोमैश" की विशेष प्रयोगशाला "डेटोनेशन लिक्विड रॉकेट इंजन" ऑक्सीजन-केरोसीन ईंधन जोड़ी पर चलने वाला एक स्पिन डेटोनेशन लिक्विड रॉकेट इंजन विकसित कर रही है। इसी साल 26 अगस्त को ऐसे पावर प्लांट के पहले सफल परीक्षण के बारे में. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह दुनिया का पहला स्पिन डेटोनेशन इंजन है जिसे विशेष रूप से लॉन्च वाहनों पर उपयोग के लिए विकसित किया गया है। एक समान बिजली संयंत्र आज संयुक्त राज्य अमेरिका में बनाया जा रहा है, लेकिन इसे नौसेना के जहाजों पर गैस टरबाइन इंजन के लिए अधिक किफायती और कुशल प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग करने की योजना है।

ऑपरेटिंग सिद्धांतों का अध्ययन और डेटोनेशन इंजन का विकास दुनिया के कुछ देशों में 70 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है। इन्हें पहली बार 1940 के दशक में जर्मनी में अपनाया गया था। सच है, उस समय शोधकर्ता विस्फोट इंजन का एक कार्यशील प्रोटोटाइप बनाने में असमर्थ थे, लेकिन स्पंदित वायु-श्वास इंजन विकसित और बड़े पैमाने पर उत्पादित किए गए थे। इन्हें V-1 रॉकेट पर स्थापित किया गया था। ऐसे रॉकेटों के बिजली संयंत्रों में, दहन कक्ष को नियमित अंतराल पर छोटे भागों में ईंधन की आपूर्ति की जाती थी। इस मामले में, ईंधन के माध्यम से दहन प्रक्रिया का प्रसार ध्वनि की गति से कम गति से हुआ। इस दहन को अपस्फीति कहा जाता है, और यह सभी पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों के संचालन का आधार है।

डेटोनेशन इंजन में, दहन मोर्चा ध्वनि की गति से भी अधिक तेजी से ईंधन मिश्रण के माध्यम से फैलता है। इस दहन प्रक्रिया को विस्फोट कहा जाता है। डेटोनेशन इंजन आज दो प्रकारों में विभाजित हैं: पल्स और स्पिन। उत्तरार्द्ध को कभी-कभी घूर्णी कहा जाता है। पल्स इंजन का संचालन सिद्धांत स्पंदित वायु-श्वास इंजन के समान है: ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को नियमित अंतराल पर उच्च आवृत्तियों पर दहन कक्ष में आपूर्ति की जाती है। मुख्य अंतर दहन कक्ष में ईंधन मिश्रण का विस्फोट दहन है। विस्फोट के लिए धन्यवाद, ईंधन अधिक पूरी तरह से जलता है, मुक्त होता है अधिकअपस्फीति के दौरान की तुलना में ऊर्जा.

स्पिन डेटोनेशन इंजन एक कुंडलाकार दहन कक्ष का उपयोग करते हैं। इसमें ईंधन मिश्रण को रेडियल रूप से स्थित वाल्वों के माध्यम से क्रमिक रूप से आपूर्ति की जाती है। ऐसे बिजली संयंत्रों में, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की आपूर्ति होने पर विस्फोट नहीं होता है। इंजन संचालन के दौरान, विस्फोट तरंग कुंडलाकार दहन कक्ष के चारों ओर "चलती है", और इसके पीछे ईंधन मिश्रण को खुद को नवीनीकृत करने का समय मिलता है। इसके अलावा, यदि पल्स इंजन में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र का पूर्व-तैयार मिश्रण दहन कक्ष में आपूर्ति किया जाना चाहिए, तो स्पिन इंजन में यह आवश्यक नहीं है - सामने उच्च दबाव, विस्फोट तरंग के सामने चलते हुए, काफी प्रभावी ढंग से मिश्रित होता है आवश्यक घटक. रोटरी इंजन का पहली बार अध्ययन 1950 के दशक में यूएसएसआर में किया गया था।

नए रूसी स्पिन डेटोनेशन रॉकेट इंजन में, स्पिन डेटोनेशन आवृत्ति 20 किलोहर्ट्ज़ है, यानी, एक सेकंड में विस्फोट तरंग कुंडलाकार दहन कक्ष के चारों ओर 20 हजार बार "चलने" का प्रबंधन करती है। सैद्धांतिक रूप से, विस्फोट इंजनउड़ान गति की एक विस्तृत श्रृंखला में संचालन करने में सक्षम - शून्य से पांच मैक संख्या तक, और कंप्रेसर जैसी अतिरिक्त इकाइयों का उपयोग करते समय, ऊपरी सीमासात या आठ मैक संख्या तक बढ़ाया जा सकता है। ऐसा माना जाता है कि ऐसे बिजली संयंत्र पारंपरिक जेट इंजनों की तुलना में कम ईंधन की खपत करते हुए अधिक बिजली का उत्पादन कर सकते हैं। इसी समय, डेटोनेशन इंजन का डिज़ाइन अपेक्षाकृत सरल है: मूल संस्करण में, उनके पास कंप्रेसर और कई चलने वाले हिस्से नहीं होते हैं।

उनकी दक्षता और उच्च आउटपुट पावर के कारण, लॉन्च वाहनों में स्पिन डेटोनेशन इंजन पेलोड को कक्षा में लॉन्च करने के लिए आवश्यक ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की मात्रा को काफी कम कर देंगे। व्यवहार में (और यह पहले से सूचीबद्ध सभी परियोजनाओं के लिए विशिष्ट है), इंजन के द्रव्यमान को कम करने (और बिजली संयंत्र का वजन एक पारंपरिक रॉकेट से कम होगा), ईंधन और ऑक्सीडाइज़र या तो वाहक के लॉन्च वजन को बढ़ाएंगे जबकि इसे बनाए रखेंगे। आयाम, या रॉकेट के आयामों को कम करते हुए थ्रो वेट को अपरिवर्तित छोड़ दें। प्रक्षेपण यान का भार अंतिम चरण का द्रव्यमान, उसका ईंधन और पेलोड है।

भविष्य में, अंतरिक्ष प्रक्षेपण बाजार में दौड़ वही जीतेगा जो यथासंभव सस्ते में अधिक से अधिक माल कक्षा में भेज सकेगा। कुछ कंपनियों का मानना ​​​​है कि, नई प्रौद्योगिकियों के उपयोग के लिए धन्यवाद, कार्गो को कम कक्षा में लॉन्च करने की लागत को एक हजार डॉलर प्रति किलोग्राम से कम किया जा सकता है और जियोट्रांसफर कक्षा में लॉन्च होने पर दस हजार प्रति किलोग्राम से कम किया जा सकता है। हालाँकि, यह वास्तव में कब संभव होगा यह अभी भी स्पष्ट नहीं है। सबसे साहसी अनुमान के अनुसार, 2020 के मध्य से लॉन्च वाहनों पर नए रॉकेट इंजन का उपयोग किया जाएगा।

वसीली साइशेव

इस सप्ताह, वैश्विक वैज्ञानिक समुदाय अप्रत्याशित समाचार से हिल गया। चीनी वैज्ञानिकों ने आधिकारिक तौर पर प्रायोगिक साक्ष्य प्रकाशित किए हैं कि एमड्राइव इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मोटर वास्तव में काम करती है। उदाहरण के लिए, एक अनोखा इंस्टालेशन ईंधन का उपयोग किए बिना किसी अंतरिक्ष यान को निर्वात में ले जाने में सक्षम है। तो कई वैज्ञानिकों ने यह विश्वास क्यों किया (और कुछ अब तक मानते रहे हैं) कि यह आविष्कार है साफ पानीचतुराई?

एमड्राइव कैसे काम करता है

तियांगोंग-2 ऑर्बिटल स्टेशन, जहां ईएम इंजन का परीक्षण किया जाएगा

विद्युत चुम्बकीय प्रणोदन प्रणाली की अवधारणा पहली बार 2002 में ब्रिटिश शोध कंपनी सैटेलाइट प्रोपल्शन रिसर्च द्वारा प्रकाशित की गई थी, जिसकी स्थापना एक एयरोस्पेस इंजीनियर ने की थी। रोजर शेउअर. उसी समय, डिवाइस का पहला कार्यशील प्रोटोटाइप जनता के सामने पेश किया गया। हाँ, हाँ, यह प्रसिद्ध "ब्रिटिश वैज्ञानिक" थे जिन्होंने शानदार इंजन का आविष्कार किया, जिससे वैज्ञानिक समुदाय में संदेह की लहर पैदा हो गई।

तथ्य यह है कि EmDrive भौतिकी के सभी मौजूदा नियमों का उल्लंघन करता है (हमने इस बारे में एक साल पहले बात की थी)। इसका डिज़ाइन एक मैग्नेट्रोन है जो माइक्रोवेव उत्पन्न करता है, साथ ही एक उच्च-क्यू रेज़ोनेटर - एक धातु "बाल्टी", एक सीलबंद शंकु के आकार में एक माइक्रोवेव जाल है। मैग्नेट्रान(वी रोजमर्रा की जिंदगीयह वह है जो काम प्रदान करता है माइक्रोवेव ओवन) एक उच्च-आवृत्ति ट्रांसमिशन लाइन, यानी एक साधारण समाक्षीय केबल द्वारा अनुनादक से जुड़ा होता है। अनुनादक में प्रवेश करते हुए, ईएम तरंग समान चरण गति के साथ दोनों सिरों की ओर उत्सर्जित होती है, लेकिन विभिन्न समूह गति के साथ - निर्माता के अनुसार, यही प्रभाव का कारण बनता है।

इन दोनों गतियों में क्या अंतर है? एक बार एक बंद स्थान में, रेज़ोनेटर की आंतरिक दीवारों से प्रतिबिंबित होकर, इलेक्ट्रॉन उसमें फैलने लगते हैं। चरण गतिपरावर्तक सतह के सापेक्ष गति है, जो वास्तव में, इलेक्ट्रॉन गति की गति निर्धारित करती है। चूँकि इलेक्ट्रॉन एक ही स्रोत से कक्ष में प्रवेश करते हैं, यह मान वास्तव में सभी के लिए समान है। समूह गति, बदले में, अंतिम दीवार के सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों की गति का प्रतिनिधित्व करता है और जैसे-जैसे वे शंकु के संकीर्ण से चौड़े हिस्से की ओर बढ़ते हैं, बढ़ता जाता है। इस प्रकार, शेउअर के अनुसार, अनुनादक की चौड़ी दीवार पर ईएम तरंग का दबाव संकीर्ण दीवार की तुलना में अधिक होता है, जो जोर पैदा करता है।

इंजन बनाम न्यूटोनियन भौतिकी

तो वैज्ञानिक इससे असहमत क्यों हैं? भौतिकविदों की मुख्य शिकायत यह है कि वर्णित डिज़ाइन के संचालन का सिद्धांत प्रत्यक्ष है न्यूटन के तीसरे नियम का खंडन करता है, जो बताता है कि "किसी क्रिया की हमेशा समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है, अन्यथा, दो निकायों की एक-दूसरे पर परस्पर क्रिया समान होती है और विपरीत दिशाओं में निर्देशित होती है।" सीधे शब्दों में कहें तो, जिस स्थान से हम परिचित हैं, वहां हर क्रिया की एक प्रतिक्रिया होती है, ताकत में बराबर लेकिन दिशा में विपरीत। यह सिद्धांत बताता है कि सभी आधुनिक इंजन क्यों काम करते हैं, जेट इंजन (गैस को पीछे की ओर पंप किया जाता है, जो कार को आगे बढ़ाता है) से लेकर आयन इंजन (आवेशित परमाणुओं की एक किरण एक दिशा में और जहाज दूसरी दिशा में चलती है) तक काम करती है। EmDrive में बस... कोई उत्सर्जन नहीं है।

इसके अलावा, कई और भी महत्वपूर्ण चीजें अज्ञात हैं। महत्वपूर्ण पैरामीटर. उदाहरण के लिए, अवधारणा के लेखक ने इस तथ्य पर ध्यान नहीं दिया कि ईएम तरंग न केवल अंत की दीवारों पर, बल्कि अनुनादक की साइड की दीवारों पर भी दबाव डालती है। स्वयं की आलोचना के बाद, शेउअर ने अपने दृष्टिकोण को समझाते हुए एक गैर-सहकर्मी-समीक्षा पत्र प्रकाशित किया, लेकिन विशेषज्ञों के अनुसार, विकिरण दबाव का सिद्धांत उनके द्वारा प्रस्तुत सिद्धांत से अधिक जटिल है।

कल्पना की कगार पर प्रौद्योगिकियाँ

2013 में, नासा को इंजन में दिलचस्पी हो गई। यह आश्चर्य की बात नहीं है: यदि EmDrive वास्तव में विज्ञापित के रूप में काम करता है, तो यह अंतरिक्ष यात्रा के क्षेत्र में एक वास्तविक क्रांति होगी। डिवाइस का परीक्षण प्रयोगशाला में किया गया ईगलवर्क्सजॉनसन स्पेस सेंटर में। काम हेरोल्ड व्हाइट के नेतृत्व में किया गया था, और उनके पाठ्यक्रम के दौरान एक असामान्य परिणाम प्राप्त हुआ था - लगभग 0.0001 एन का जोर। व्हाइट का मानना ​​​​है कि ऐसा गुंजयमान यंत्र एक आभासी प्लाज्मा टॉरॉयड बनाकर काम कर सकता है जो क्वांटम के दौरान मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स का उपयोग करके जोर का एहसास करता है। निर्वात का दोलन. परीक्षण की स्थितियों को सौम्य चुना गया, जो शेउअर के स्वयं के प्रयोगों की तुलना में 50 गुना कम शक्तिशाली थी। वे एक छोटे बल मरोड़ पेंडुलम पर हुए, जो एक सीलबंद में दसियों माइक्रोन्यूटन की ताकतों का पता लगाने में सक्षम है वैक्यूम चैंबरसे स्टेनलेस स्टीलपर कमरे का तापमानवायु और सामान्य वायुमंडलीय दबाव।

आज सीसीटीवी-2 ने बताया कि चीनी इंजीनियरों ने न केवल सफलतापूर्वक परीक्षण किया नया इंजनपिछले साल दिसंबर में तियांगोंग-2 अंतरिक्ष प्रयोगशाला में, लेकिन एमड्राइव के सर्किट और संचालन को प्रदर्शित करने वाली सामग्री भी प्रस्तुत की। निकट भविष्य में, इंस्टॉलेशन अंतरिक्ष में जाएगा और वास्तविक परिस्थितियों में परीक्षण किया जाएगा। मुख्य डिजाइनर ली फेंग ने बताया कि अंतरिक्ष यान में लॉन्च करने से पहले प्रौद्योगिकी को उन्नत करना होगा। उदाहरण के लिए, डिवाइस को कक्षा में रखने के लिए, 100 mH से 1H की थ्रस्ट शक्ति की आवश्यकता होती है, और वर्तमान डिज़ाइन इंजन से ऐसी शक्ति को निचोड़ने की अनुमति नहीं देता है। इसके अलावा, सैद्धांतिक उपग्रह के एक या दूसरे हिस्से में इंजन की नियुक्ति भी इसके ताप और जोर को प्रभावित करेगी।

नासा को भरोसा है कि 1.2 एमएन के परिकलित जोर के साथ, इंस्टॉलेशन किनारे तक पहुंचने में सक्षम होगा सौर परिवारबस कुछ ही महीनों में. यदि परीक्षण सफल रहे, तो मंगल ग्रह का उपनिवेशीकरण एक सपना नहीं रह जाएगा और एक वास्तविकता बन जाएगा, जो निकट भविष्य में मानवता को पृथ्वी के निकटतम ग्रहों और बड़े क्षुद्रग्रहों का पता लगाने की अनुमति देगा।