Передача электроэнергии на большие расстояния 18 страница

«Горизонт» разрешал выяснить угол наклона и плоскость горизонта (угол тангажа) ракеты довольно данной плоскости. Ротор 1 гироскопа был одновременно с этим якорем асинхронного электродвигателя, обмотка 2 которого питалась переменным током. Перед стартом ракеты «Горизонт» располагали так, дабы ось вращения ротора была параллельна линии горизонта.

Для данной цели в состав совокупности управления входил маятник (отвес) 5, фиксировавший отклонение оси гироскопа. В случае если эта ось отклонялась вверх либо вниз от горизонтального направления, маятник кроме этого отклонялся в сторону и замыкал контакт с одной либо иначе. Наряду с этим на электромагнит 6 поступал сигнал той либо другой полярности.

Электромагнит начинал функционировать на ось гироскопа на протяжении оси игрек вверх либо вниз от центра вращения. Благодаря этого появлялась прецессия, разворачивающая гироскоп перпендикулярно отклоняющей силе. Прецессия длилась , пока ось ротора не возвращалась в горизонтальное положение.

Когда это происходило, контакт маятника 5 размыкался и прецессия мгновенно прекращалась.

Перед стартом корректирующее устройство отключалось.

Отклонение ракеты от заданного угла тангажа фиксировалось посредством потенциометра — несложного по собственному устройству датчика с переменным сопротивлением. Он воображал собой кольцеобразный каркас, на что наматывалась проволока. По этому каркасу скользила щетка?контакт.

В случае если щетка пребывала в начале каркаса, в цепь включалось меньшее число витков проволоки, соответственно сопротивление потенциометра наряду с этим было меньше и напряжение на выходе также выяснялось малым (как мы знаем, падение напряжения U определяется законом Ома U=I•R, где I — сила тока, R — сопротивление). В случае если щетка передвигалась в финиш каркаса, сопротивление потенциометра возрастало, и, следовательно, возрастало напряжение на выходе. Щетка была связана с чувствительным устройством, которое отмечало мельчайшие трансформации напряжения.

В случае если на протяжении полета угол между плоскостью осью горизонта и продольной аппарата по каким?то обстоятельствам начинал отклоняться от заданного, то потенциометр 8, связанный с корпусом аппарата, поворачивался вместе с ним довольно неподвижного в пространстве гироскопа и соединенной с ним контактной щетки. Наряду с этим на выходе потенциометра оказался электрический сигнал, пропорциональный по величине углу отклонения.

Данный сигнал усиливался и поступал на горизонтальные рули рулевой автомобили, каковые сглаживали ракету. Такое простое устройство, но, имело возможность действенно трудиться лишь при относительно малом времени полета. На протяжении долгого полета следовало учитывать вращение Почвы, исходя из этого в этом случае в направление оси гироскопа приходилось вносить коррекцию.

«Горизонт» разрешал не только сохранять, но и изменять угол тангажа в соответствии с заданной программой. Из обрисованной схемы видно, что в случае если в установленный момент потенциометр 8 развернуть на какой?то заданный угол, то рули сработают так, как будто бы на тот же угол отклонился сам аппарат.

Следовательно, поворачивая потенциометр, возможно привести к повороту ракеты. «Горизонт» включал в себя весьма несложный программный механизм, складывающийся из железной ленты 10, эксцентрика 11, храпового колеса 12 и шагового мотора 13. Эксцентрик имел профиль поверхности, соответствующий заданной программе.

Шаговый мотор приводил его в перемещение через червячную передачу (шаговый мотор воображал собой электромагнит с якорем, в то время, когда на электромагнит подавался импульс, якорь притягивался к магниту и своим ребром сдвигал храповое колесо на один зуб). Так, скорость вращения храпового колеса зависела от частоты импульсов, подаваемых на электромагнит. Стопор 14 воображал собой защелку, не допускавшую поворот храпового колеса в обратном направлении.

Аналогично с «Горизонтом» трудился «Вертикант». Перед стартом ракеты ось ротора гироскопа размешалась перпендикулярно к намеченной плоскости полета, исходя из этого гироскоп появился нечувствителен к эволюциям ракеты по тангажу, но реагировал на повороты по курсу и крену. Коррекция гироскопа была такой же, как у «Горизонта», и осуществлялась до старта посредством электромагнита 3 и маятника 4. По окончании взлета потенциометр 5 реагировал на рысканье ракеты и передавал сигналы на рули.

Так как ось, направленная на цель, совпадала с продольной осью ракеты, то при происхождении крена потенциометр 7 в полете перемещался довольно неподвижного движка (щетки), связанной с гироскопом. Сигнал передавался на рули, каковые исправляли крен.

БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ РАКЕТА

За собственную практически тысячелетнюю историю развития ракетная техника прошла огромный путь от примитивных «огненных стрел» до замечательнейших современных ракет?носителей, талантливых выводить на орбиту многотонные космические аппараты. Изобретена же ракета была в Китае. Первые документальные сведения о ее боевом применении связаны с осадой монголами китайского города Пиен?Кинга в первой половине 30-ых годов XIII века.

Китайские ракеты, запускавшиеся тогда из крепости и наводившие ужас на монгольскую конницу, представляли собой маленькие мешочки, набитые порохом и привязанные к стреле простого лука.

За китайцами зажигательные ракеты начали применять арабы и индийцы, но с распространением огнестрельного оружия ракеты утратили собственный значение и на большое количество столетий были вытеснены из широкого армейского потребления.

Снова интерес к ракете как к боевому оружию пробудился в десятнадцатом веке. В 1804 году большие усовершенствования в конструкцию ракеты внес британский офицер Уильям Конгрев, что в первый раз в Европе сумел наладить массовое производство боевых ракет. Масса его реактивных снарядов достигала 20 кг, а дальность полета — 3 км.

При надлежащей сноровке ими возможно было поражать цели на расстоянии до 1000 м. В 1807 году британцы обширно применили это оружие при бомбардировке Копенгагена.

В маленький срок по городу было выпущено более 25 тысяч ракет, в следствии чего город был полностью сожжен. Но скоро развитие нарезного огнестрельного оружия сделало использование ракет малоэффективным. Во второй половине XIX века они были сняты с оружия в большинстве стран.

Снова практически на сто лет ракета взяла отставку.

Но, разные проекты применения реактивной тяги уже в то время оказались то у одного, то у другого изобретателя. В 1903 году вышла работа «Изучение космических пространств реактивными устройствами» русского ученого Константина Циолковского. В ней Циолковский не только предсказал, что ракета станет в то время, когда?нибудь тем транспортным средством, которое выведет человека в космос, но и в первый раз создал принципиальную схему нового жидкостного реактивного двигателя.

За тем в 1909 году американский ученый Роберт Годдард в первый раз высказал идею о использовании и создании многоступенчатой ракеты. В 1914 году он забрал патент на эту конструкцию. Преимущество применения нескольких ступеней содержится в том, что по окончании полного израсходования горючего из баков ступени она отбрасывается.

Тем самым значительно уменьшается масса, которую нужно разогнать до еще более высоких скоростей.

В первой половине 20-ых годов двадцатого века Годдард совершил первые опробования собственного жидкостного реактивного двигателя, что трудился на эфире и жидком кислороде. Во второй половине 20-ых годов XX века он произвел первый публичный ракетный запуск с жидкостным двигателем, которая, действительно, встала всего на 12, 5 м. В будущем Годдард уделял большое количество управляемости ракет и внимания устойчивости. В первой половине 30-ых годов двадцатого века он в первый раз запустил ракету с гироскопическими рулями.

В конечном счете его ракеты, имея стартовый вес до 350 кг, поднимались на высоту до трех километров.

В 30?е годы интенсивные работы по совершенствованию ракет велись уже в нескольких государствах.

Принцип работы жидкостного реактивного двигателя в общем весьма несложен. окислитель и Топливо находятся в отдельных баках. Под большим давлением они подаются в камеру сгорания, где интенсивно перемешиваются, испаряются, вступают в реакцию и воспламеняются.

Образующиеся наряду с этим тёплые газы с большой силой выбрасываются назад через сопло, что ведет к появлению реактивной тяги.

Но настоящее воплощение этих несложных правил наталкивалось на громадные технические трудности, с которыми и столкнулись первые конструкторы. самые острыми из них были неприятности обеспечения устойчивого горения горючего в камере охлаждения и сгорания самого двигателя.

Весьма сложными были кроме этого вопросы о высокоэнергетическом горючем для ракетного двигателя и о методах подачи компонентов горючего в камеру сгорания, потому, что для полного сгорания с выделением предельного числа тепла они должны были прекрасно распыляться и равномерно перемешиваться между собой во всем количестве камеры. Помимо этого, требовалось создать системы , регулирующие управление и работу двигателя ракетой. Пригодилось множество опытов, неудач и ошибок, перед тем как все эти трудности были благополучно преодолены.

По большому счету говоря, жидкостные двигатели смогут трудиться и на однокомпонентном, так именуемом унитарном, горючем. В качестве такового смогут выступать, к примеру, концентрированная перекись водорода либо гидразин. При соединении с катализатором перекись водорода H2O2 с громадным выделением тепла разлагается на воду и кислород.

Гидразин N2H4 в этих условиях разлагается на водород, аммиак и азот.

Но бессчётные опробования продемонстрировали, что более действенными являются двигатели, трудящиеся на двух отдельных компонентах, один из которых есть горючим, а второй окислителем. Хорошими окислителями были жидкий кислород O2, азотная кислота HNO3, разные окислы азота, и жидкий фтор F2. В качестве горючего имел возможность использоваться керосин, жидкий водород H2, (в соединении с жидким кислородом он есть очень действенным горючим), его производные и гидразин.

На начальных этапах развития ракетной техники в качестве горючего довольно часто употреблялся этиловый либо метиловый спирт.

Для перемешивания топлива и лучшего распыления (окислителя и горючего) употреблялись особые форсунки, расположенные в передней части камеры сгорания (эта часть камеры именуется форсуночной головкой). Она, в большинстве случаев, имела плоскую форму, грамотного из множества форсунок. Все эти форсунки выполнялись в виде двойных трубок для горючего и одновременной подачи окислителя.

Впрыск горючего происходил под громадным давлением.

Небольшие капельки горючего и окислителя при большой температуре интенсивно испарялись и вступали между собой в химическую реакцию. Главное горение горючего происходит вблизи форсуночной головки. Наряду с этим очень сильно возрастали давление и температура образующихся газов, каковые после этого устремлялись в сопло и с громадной скоростью вырывались наружу.

Давление в камере сгорания может быть около сотен воздухов, исходя из этого окислитель и горючее нужно подводить под еще более большим давлением. Для этого в первых ракетах употреблялся наддув топливных баков сжатым газом либо парами самих компонентов горючего (к примеру, парами жидкого кислорода). Позднее стали применять особые высокопроизводительные насосы громадной мощности с приводом от газовых турбин.

Для раскрутки газовой турбины на начальной стадии работы двигателя подавали тёплый газ от газогенератора. Позднее стали применять тёплый газ, образующийся из компонентов самого топлива. По окончании разгона турбины данный газ попадал в камеру сгорания и употреблялся для разгона ракеты.

Проблему охлаждения двигателя первоначально пробовали решить, используя особенные жаропрочные материалы либо особую охлаждающую жидкость (к примеру, воду). Но неспешно был отыскан более удачный и действенный способ охлаждения методом применения одного из компонентов самого топлива.

Перед вступлением в камеру один из компонентов горючего (к примеру, жидкий кислород) проходил между ее внутренней и наружной стенкой и уносил с собой большую часть тепла от самой теплонапряженной внутренней стены. Отработана эта совокупность была далеко не сходу, и исходя из этого на первых этапах создания ракет их старты довольно часто сопровождались взрывами и авариями.

Для управления в первых ракетах использовались воздушные и газовые рули. Газовые рули размешались у среза сопла и создавали моменты и управляющие силы за счет отклонения вытекающей из двигателя струи газа. По форме они напоминали лопасти весла.

На протяжении полета эти рули скоро обгорали и разрушались.

Исходя из этого в будущем от их применения отказались и стали применять особые управляющие ракетные двигатели, каковые имели возможность поворачиваться относительно осей крепления.

В СССР испытания по созданию ракет на жидкостных двигателях начались в 30?е годы. В первой половине 30-ых годов XX века столичная несколько изучения реактивного перемещения (ГИРД) создала и запустила первую советскую ракету ГИРД?09 (конструкторы Сергей Михаил и Королев Тихонравов). Эта ракета при длине 2, 4 м и диаметре 18 см имела стартовую массу 19 кг.

Масса горючего, складывающегося из жидкого кислорода и сгущенного бензина, равнялась примерно пять килограмм.

Двигатель развивал тягу до 32 кг и мог трудиться 15?18 с. При первом запуске из?за прогара камеры сгорания газовые струи начали вырываться сбоку, что стало причиной завалу ракеты и ее пологому полету. Большая высота полета составляла 400 м.

В последующие годы советские ракетчики совершили еще пара запусков. К сожалению, во второй половине 30-ых годов двадцатого века Реактивный научно?исследовательский институт (в который в первой половине 30-ых годов XX века была преобразована ГИРД) был разгромлен НКВД. Многие конструкторы были посланы в лагеря и тюрьмы.

Королев был арестован еще в июле 1938 года.

Вместе с Валентином Глушко, будущим главным конструктором ракетных двигателей, он совершил пара лет в спец КБ в Казани, где Глушко числился главным конструктором двигательных установок для самолетов, а Королев его помощником. На некое время развитие ракетостроения в СССР закончилось.

Значительно более ощутимых результатов добились германские исследователи. Во второй половине 20-ых годов XX века тут появилось общество Межпланетных путешествий, которым руководили Вернер фон Клаус и Браун Ридель. С приходом к власти нацистов эти ученые стали работать над созданием боевых ракет.

Во второй половине 30-ых годов XX века появился ракетный центр в Пенемюнде. В его строительство за четыре года было положено 550 миллионов марок.

В первой половине 40-ых годов двадцатого века численность главного персонала в Пенемюнде составляла уже 15 тысяч людей. Тут пребывали наибольшая в Европе завод и аэродинамическая труба по производству жидкого кислорода.

В центре были созданы самолет?боеприпас «Фау?1», и первая в истории серийная баллистическая ракета «Фау?2» со стартовой массой 12700 кг (баллистической именуется такая ракета, которая управляется лишь на начальном участке полета; по окончании выключения двигателей она летит как вольно кинутый камень). Работа над ракетой началась еще во второй половине 30-ых годов двадцатого века, в то время, когда Брауну и Риделю были приданы в помощь 120 сотрудников и пара сотен рабочих.

Первый экспериментальный запуск «Фау?2» прошёл в 1942 году и был неудачен. Из?за отказа совокупности управления ракета врезалась в почву через 1, 5 60 секунд по окончании старта. Новый старт в октябре 1942 года был успешным.

Ракета поднялась на высоту 96 км, достигла дальности 190 км и разорвалась в четырех км от заданной цели.

При создании данной ракеты было сделано множество находок, обширно применяемых позже в ракетостроении, но было кроме этого большое количество недоработок. На «Фау» в первый раз была применена турбонасосная подача горючего в камеру сгорания (до этого в большинстве случаев использовалось вытеснение его сжатым азотом). Для раскрутки газовой турбины применяли перекись водорода.

Проблему охлаждения двигателя пробовали сперва решить, применяя для стенок камеры сгорания толстые металлические страницы с нехорошей теплопроводностью.

Но первые же старты продемонстрировали, что из?за этого двигатель скоро перегревается. Дабы снизить температуру горения, было нужно разбавлять этиловый спирт 25% воды, что со своей стороны очень сильно снизило КПД двигателя.

В январе 1944 года начался серийный выпуск «Фау». Эта ракета с дальностью полета до 300 км несла боевой заряд весом до 1 т. С сентября 1944 года немцы стали обстреливать ими территорию Англии. Всего было произведено 6100 ракет и совершено 4300 боевых пусков.

До Англии долетело 1050 ракет и добрая половина из них взорвалась конкретно в Лондоне.

В следствии этого погибло около 3 тысяч людей и в два раза больше взяло ранения. Большая скорость полета «Фау?2» достигала 1, 5 км/с, а высота полета — около 90 км. Ни перехватить, ни сбить эту ракету у британцев не было никакой возможности. Но из?за несовершенной совокупности наведения они в целом были достаточно неэффективным оружием.

Но с позиций развития ракетной техники «Фау» представляли собой огромный ход вперед.

Основное было в том, что в будущее ракет поверили во всем мире. По окончании войны ракетостроение взяло во всех странах замечательную господдержку.

США были сначала в более благоприятных условиях многие германские ракетчики во главе с самим Брауном по окончании разгрома Германии были доставлены в Америку, совершенно верно так же как и пара готовых «Фау». Данный потенциал послужил исходным пунктом для развития американской ракетной индустрии. Во второй половине 40-ых годов XX века, установив «Фау?2» на маленькую исследовательскую ракету «Вак?Корпорэл», американцы осуществили ее запуск на высоту 400 км.

На базе той же «Фау» под управлением Брауна была в первой половине 50-ых годов XX века создана американская баллистическая ракета «Викинг», развивавшая скорость около 6400 км/ч. В первой половине 50-ых годов двадцатого века тот же Браун создал для США баллистическую ракету «Редстоун» с дальностью полета до 900 км (эта ракета была использована в 1958 г. в качестве первой ступени при выведении на орбиту первого американского спутника «Эксплорер?1»).

СССР было нужно догонять американцев. Создание собственных тяжелых баллистических ракет тут кроме этого началось с изучения германских «Фау?2». Для этого сразу же по окончании победы в Германию была направлена несколько конструкторов (в числе которых пребывали Королев и Глушко).

Действительно, им не удалось заполучить ни одной готовой целой «Фау», но по многочисленным свидетельствам и косвенным признакам представление о ней было составлено достаточно полное.

Во второй половине 40-ых годов двадцатого века в СССР начались личные интенсивные работы по созданию машинально управляемых баллистических ракет дальнего действия. Организованное Королевым НИИ?88 (позднее ЦНИИМаш в подмосковных Подлипках, сейчас город Королев) сходу взяло большие средства и всестороннюю господдержку. Во второй половине 40-ых годов двадцатого века на базе «Фау?2» была создана первая советская баллистическая ракета Р?1.

Данный первый успех дался с трудом. При разработке ракеты советские инженеры столкнулись с множеством неприятностей. Советская индустрия не производила тогда нужных для ракетостроения марок стали, не было нужных пластмасс и нужной резины.

Огромные трудности появились при работе с жидким кислородом, потому, что все имевшиеся тогда смазочные масла мгновенно загустевали при низкой температуре, и рули прекратили трудиться. Было нужно разрабатывать новые типы масел.

Неспециализированная культура производства ни в коей мере не соответствовала уровню ракетной техники. Точность изготовления подробностей, уровень качества сварки продолжительное время были не на высоте. Опробования, совершённые во второй половине 40-ых годов XX века на полигоне Капустин Яр, продемонстрировали, что Р?1 не только не превосходят «Фау?2», но и уступают им по многим параметрам. Практически ни один старт не проходил гладко.

Пуски некоторых ракет откладывались из?за неполадок по неоднократно.

Из 12 предназначенных для опробований ракет с трудом удалось запустить лишь 9. Опробования, совершённые во второй половине 40-ых годов XX века, дали уже существенно отличных показателей: из 20 ракет 16 попали в заданный прямоугольник 16 на 8 км. Не было ни одного отказа в запуске двигателя. Но и затем прошло еще большое количество времени, перед тем как обучились конструировать качественные ракеты, каковые стартовали, летели и попадали в цель.

Во второй половине 40-ых годов XX века на базе Р?1 была создана геофизическая высотная ракета В?1А со стартовой массой около 14 т (при диаметре около 1, 5 м она имела высоту 15 м). Во второй половине 40-ых годов XX века эта ракета доставила на высоту 102 км контейнер с научными устройствами, что после этого благополучно возвратился на землю. В первой половине 50-ых годов двадцатого века Р?1 была принята на вооружение.

С этого момента советские ракетчики уже опирались на личный опыт и скоро превзошли не только собственных преподавателей?немцев, но и американских конструкторов. В первой половине 50-ых годов двадцатого века была создана принципиально новая баллистическая ракета Р?2 с одним несущим баком и отделяющейся головной частью. (Топливные баки в «Фау» были подвесные, другими словами не несли на себе никакой силовой нагрузки. Советские конструкторы сначала переняли эту схему.

Но в будущем они перешли к применению несущих баков, в то время, когда наружная оболочка, другими словами корпус ракеты, служил в качестве стенок топливных баков, либо, что то же самое, топливные баки составляли корпус ракеты.) По своим размерам Р?2 была в два раза больше Р?1, но благодаря применению намерено созданных алюминиевых сплавов превосходила ее по весу всего на 350 кг. В качестве горючего тут по?прошлому употреблялись жидкий кислород и этиловый спирт.

В первой половине 50-ых годов XX века была принята на вооружение ракета Р?5 с дальностью полета 1200 км. Созданная на ее базе геофизическая ракета В?5А (протяженность — 29 м, стартовая масса около 29 т) имела возможность поднимать грузы на высоту до 500 км. Во второй половине 50-ых годов двадцатого века были совершены опробования ракеты Р?5М, которая в первый раз в мире пронесла через космос головную часть с ядерным зарядом.

Ее полет завершился настоящим ядерным взрывом в заданном районе Аральских Каракумов в 1200 км от места старта.

Королев и Глушко затем взяли звезды Храбрецов Соцтруда.

До середины 50?х годов все советские ракеты были одноступенчатыми. В 1957 г. с нового космодрома в Байконуре была удачно запущена боевая межконтинентальная многоступенчатая баллистическая ракета Р?7. Эта ракета длиной около тридцати метров и весом около 270 т складывалась из четырех боковых блоков центрального блока и первой ступени с собственным двигателем, что являлся второй ступенью.

В первой ступени употреблялся двигатель РД?107, во второй ступени — РД?108 на кислородно?керосиновом горючем. При старте все двигатели включались одновременно и развивали тягу около 400 т.

О преимуществах многоступенчатых ракет перед одноступенчатыми уже говорилось выше. Вероятны две схемы размещения ступеней. В первом случае самая массивная ракета, расположенная внизу и срабатывавшая в начале полета, именуется первой ступенью.

В большинстве случаев на нее устанавливается вторая ракета меньших массы и размеров, которая является второй ступенью. На ней со своей стороны может размещаться третья ракета и без того потом в зависимости оттого, сколько требуется ступеней. Это тип ракеты с последовательным размещением ступеней.

Р?7 относилась к второму типу — с продольным разделением ступеней.

баки блоки (и Отдельные двигатели с горючим) первой ступени размешались в ней около корпуса второй ступени, и при старте двигатели обеих ступеней начинали трудиться в один момент. По окончании выработки горючего блоки первой ступени отбрасывались, а двигатели второй ступени работалидальше.

Несколькими месяцами позднее, в том же 1957 году, эта ракета вывела на орбиту первый в истории неестественный спутник Почвы.

АЭС

Первая в мире АЭС была выстроена в СССР через девять лет по окончании ядерной бомбардировки Хиросимы. Этому ответственному в истории техники событию предшествовала лихорадочная и напряженная работа по созданию собственного атомного оружия. Эту работу возглавил талантливый организатор и видный учёный Игорь Курчатов.

В первой половине 40-ых годов двадцатого века Курчатов создал в Москве собственный исследовательский центр (в то время он назывался Лаборатории № 2, а позднее был преобразован в Университет ядерной энергии). В данной и в некоторых вторых лабораториях в малейшие сроки были повторены все изучения американских ученых, взяты чистый графит и чистый уран. В декабре 1946 года тут же была осуществлена первая цепная реакция на умелом ядерном ураново?графитовом реакторе Ф1.

Мощность этого реактора чуть достигала 100 Вт. Но на нем удалось получить важную информацию, послужившие базой для проектирования громадного промышленного реактора, разработка которого уже шла полным ходом.

Опыта по постройке для того чтобы реактора в СССР не было никакого. По окончании некоторых размышлений Курчатов решил поручить эту работу НИИхиммаш, которым руководил Николай Доллежаль. Не смотря на то, что Доллежаль был чистый химик?машиностроитель и ни при каких обстоятельствах не занимался ядерной физикой, его знания были весьма полезными.

Но, сомостоятельно НИИхиммаш также не сумел бы создать реактор.

Работа отправилась удачно лишь по окончании того, как к ней подключилось еще пара университетов. устройство реактора и Принцип действия Доллежалю были в общем ясны: в железный корпус помещались графитовые блоки с каналами для урановых блоков и регулирующих стержней — поглотителей нейтронов. Неспециализированная масса урана должна была достигать вычисленной физиками нужной величины, при которой начиналась поддерживаемая цепная реакция деления атомов урана.

В следствии реакции деления ядер урана появлялись не только два осколка (два новых ядра), но и пара нейтронов Эти нейтроны первого поколения и служили для поддержания реакции, из-за которой появлялись нейтроны второго поколения, третьего и без того потом. В среднем на каждую тысячу появившихся нейтронов лишь пара рождались не мгновенно, в момент деления, а чуть позднее вылетали из осколков.

Существование этих так называемых запаздывающих нейтронов, являющихся небольшой подробностью в ходе деления урана, выясняется решающим для возможности осуществления управляемой цепной реакции. Часть из них запаздывает на доли секунды, другие — на секунды и более.

Количество запаздывающих нейтронов образовывает всего 0, 75% от их общего числа, но они значительно (приблизительно в 150 раз) замедляют скорость нарастания нейтронного потока и тем самым облегчают задачу регулирования мощности реактора. Как раз за это время, манипулируя поглощающими нейтроны стержнями, возможно вмешаться в движение реакции, замедлить ее либо ускорить.

Большая часть нейтронов рождается в один момент с делением, и за маленькое время их жизни (приблизительно стотысячные доли секунды) нереально как?или повлиять на ход реакции, как нереально остановить уже начавшийся ядерный взрыв. Отталкиваясь от этих сведений, коллектив Доллежаля сумел скоро совладать с задачей. Уже во второй половине 40-ых годов XX века был выстроен плутониевый завод с несколькими промышленными реакторами, а в августе 1949 года была испытана первая советская ядерная бомба.

Затем Курчатов имел возможность выделить больше внимания мирному применению ядерной энергии. По его поручению Фейнберг и Доллежаль начали разрабатывать проект реактора для АЭС. Первый делал физические расчеты, а второй — инженерные.

То что ядерный реактор возможно не только производителем оружейного плутония, но и замечательной энергетической установкой, стало очевидным уже первым его создателям. Одним из внешних проявлений протекающей ядерной реакции наровне с радиоактивным излучением есть большое выделение теплоты. В ядерной бомбе эта теплота освобождается мгновенно и является одним из ее поражающих факторов.

В реакторе, где цепная реакция находится как бы в тлеющем состоянии, интенсивное выделение тепла может длиться месяцы а также годы, причем пара килограммов урана смогут выделить столько же энергии, сколько выделяют при сгорании нескольких млн кг простого горючего. Потому, что советские физики уже обучились руководить ядерной реакцией, неприятность создания энергетического реактора сводилась к поиску способов съема с него тепла.

Опыт, полученный на протяжении опытов Курчатовым, был весьма полезным, но не давал ответа на многие вопросы. Ни один из выстроенных к этому времени реакторов не был энергетическим. В промышленных реакторах тепловая энергия была не только не нужна, но и вредна — ее приходилось отводить, другими словами охлаждать урановые блоки.

использования и Проблема сбора тепла, выделившегося на протяжении ядерной реакции, ни в СССР, ни в Соединенных Штатах еще не рассматривалась.

Наиболее значимыми вопросами на пути проектирования энергетического реактора для АЭС были: какой тип реактора (на стремительных либо на медленных нейтронах) будет самый целесообразен, что должно являться замедлителем нейтронов (графит либо тяжелая вода), что может служить теплоносителем (вода, газ либо жидкий металл), какими должны быть его давление и температура. Помимо этого, было большое количество и других вопросов, к примеру, о материалах, о безопасности для персонала и об повышении КПД.

В итоге Фейнберг и Доллежаль остановились на том, что уже было опробовано: стали разрабатывать реактор на медленных нейтронах с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем. В их применении уже был накоплен хороший практический и теоретический опыт. Это предрешило успех их проекта.

В первой половине 50-ых годов двадцатого века технический совет Министерства среднего машиностроения из нескольких предложенных вариантов выбрал реактор, созданный НИИхиммаш. Проектировать электростанцию в целом (ее решено было строить в Обнинске) поручили одному из Ленинградских НИИ, возглавляемому Гутовым. Планируемая мощность первой АЭС 5000 кВт — во многом была выбрана случайно.

Именно тогда МАЭС списал в полной мере работоспособный турбогенератор мощностью 5000 кВт и переправил его в строящийся Обнинск. Под него и решили проектировать всю АЭС.

Энергетический реактор был не столько промышленным, сколько научным объектом. Конкретно постройкой АЭС руководила Обнинская физико?энергетическая лаборатория, основанная во второй половине 40-ых годов двадцатого века. В первые годы тут не было ни достаточных научных сил, ни нужного оборудования.

Условия судьбы кроме этого были далеки от приемлемых. Город лишь строился.

Неасфальтированные улицы покрывались весной и в осеннюю пору непролазной грязью, в которой безнадежно вязли автомобили. Большая часть обитателей ютилось в дощатых бараках и неуютных «финских» домиках. Лаборатория размешалась в совсем случайных и неприспособленных для научных целей строениях (одно — бывшая детская колония, второе — дом Морозовых).

Электричество производила ветхая паровая турбина на 500 кВт.

В то время, когда она останавливалась, целый стройка и посёлок погружались в темноту. Сложнейшие расчеты производились вручную. Но ученые (многие из которых лишь сравнительно не так давно возвратились с фронта) стойко переносили трудности.

Идея, что они проектируют и строят первую в мире АЭС, будоражила умы и возбуждала громадный энтузиазм.

Передача электроэнергии на большие расстояния 18 страница

Удивительные статьи:

Похожие статьи, которые вам понравятся: