Патент на изобретение №2156378
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЯДЕРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ
(57) Реферат: Изобретение для использования в космической технике. Ядерный космический двигатель использует энергию ядерного синтеза. Представляет собой сочетание термоядерного двигателя с электрическим ракетным двигателем, которое дает возможность развивать скорость более 250 м/с во время старта и до 2  108 м/с в космическом пространстве. Содержит бак с жидким водородом, водородную трубку, насос и сопло. Изобретение позволяет получить импульс до 210-8 м/с. 1 ил.
Ядерный космический двигатель использует энергию ядерного синтеза. Представляет сочетание термоядерного двигателя с электрическим ракетным двигателем, дающее возможность развивать скорость более 250 м/сек во время старта и до 2 108 м/сек в космическом пространстве. Предназначен для космических кораблей и космических самолетов, выполняющих роль челноков между Землей и космическими кораблями на околоземной орбите, между Землей и Луной, а также для запуска искусственных спутников и возвращения их на Землю.
Прототипом является ядерный космический двигатель (ЯГД), использующий энергию деления ядер. Содержит бак с жидким водородом, насос, выход газов, сопло, турбину, тепловыделительные элементы, стержни управления и защитный экран. В ядерном реакторе рабочее тело превращается в высокотемпературный газ, при истечении которого создается тяга (см. “Большая Советская энциклопедия” изд. 1978 г., т. 36 стр. 1331).
Термоядерная энергия в 84,5 раза больше энергии деления ядер, образующих большое количество радиоактивных отходов, являющихся первым балластом для космических кораблей.
Ядерный космический двигатель содержит корпус 1, бак с жидким водородом 18, насос 20 и сопло 25. Отличается тем, что является термоядерным двигателем, создающим в зоне ускорения ассиметричное магнитное поле, ускоряющее плазму под действием силы Ампера, позволяющим получать импульс до 2 108 м/сек.
На чертеже изображен продольный разрез ЯРД. Арабскими цифрами обозначены детали 1 – Корпус. 2- Рубашка, которая охлаждает соленоидную обмотку и нагревает водород, повышая его давление. 3 – Соленоидная обмотка силой Лоренца защищает стенку центрального канала от частиц с высокой энергией. 4 – Литиевая трубка с литием-6, являющимся ядерным топливом, вступающим в реакцию с медленными нейтронами. 5 – Насос закачивает струей расплавленный литий в нейтронный облучатель. 6 – Нейтронный облучатель облучает медленными нейтронами литий-6 с выделением энергии /литий-6 + нейтрон —> гелий, + тритий +4,8 Мэв. 7 – Нейтронный замедлитель из оксида бериллия, замедляет нейтроны. 8 – Радиоактивный элемент, излучающий нейтроны. 9 – Отражатель нейтронов из оксида бериллия. 12 – Соленоидная обмотка. 10 – Кольцевидный катод и 11 – кольцевидный анод создают ассиметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера происходит ускорение. 13 – Дейтериевая трубка. 14 – Насос закачивает дейтерий в реактивную камеру. 15 – Реактивная камера для термоядерной реакции образовавшегося трития с поступающим дейтерием. 16 – Соленоидная обмотка защищает стенку реактивной камеры из карбида циркония, температура пл. 3800oC с зеркальным покрытием. 17 – Центральный канал для прохождения плазмы. Стенка центрального канала из карбида циркония с зеркальным покрытием защищена силой Лоренца обмотки. 18 – Бак с жидким водородом. Водород охлаждает соленоидную обмотку, проходя через рубашку. 19 – Водородная труба. 20 – Насос. 21 – Зона ускорения для плазмы. Окружена соленоидной обмоткой. Содержит катод и анод. 22 – Соленоидная обмотка. 23 – Кольцевидный катод и 24 – Кольцевидный анод создают ассиметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера ускоряется плазма. 25 – Сопло преобразует статическое давление в кинетическую энергию.
Под корпусом 1 вокруг соленоидной обмотки 3, окружающей центральный канал, расположена рубашка 2. В передней части двигателя расположены литиевая трубка 4, насос 5, соединен с нейтронным облучателем 6, нейтронный замедлитель 7, радиоактивный элемент 8 и отражатель нейтронов 9, кольцевидный катод 10 и кольцевидный анод 11, окруженные соленоидной обмоткой 12. Дейтериевая трубка 13 через насос 14 соединена с реактивной камерой 15, окруженной соленоидной обмоткой 16. Реактивная камера через центральный канал 17 соединена с зоной ускорения 21. Бак 18 водородной трубой 19 через насос 20 соединен с рубашкой. Зона ускорения 21 окружена соленоидной обмоткой 22, содержит кольцевидный катод 23 и кольцевидный анод 24 и заканчивается соплом 25.
Работа двигателя осуществляется следующим образом. Из литиевой трубки литий-6 закачивается насосом 5 в нейтронный облучатель 6. Струя лития облучается медленными нейтронами и ускоряется под действием ассиметричного магнитного поля и силы Ампера, созданных катодом 10, анодом 11 и соленоидной обмоткой 12. При облучении медленными нейтронами 1 кг лития-6 выделяет 1,12 1012 кал. Дейтерий, поступающий по трубке 13 в реактивную камеру 15, вступает в термоядерную реакцию с образовавшимся тритием. В результате термоядерной реакции образуются гелий + нейтрон + 1,69 1013 дж. = 4,2 1012 кал. В центральный канал 17 из бака 18 по трубе 19 насосом 20 водород закачивается в рубашку 2 и переходит в центральный канал, превращаясь в плазму, ускоренную в зоне ускорения 21. Ускоренная плазма выводит из сопла 25, преобразующего статическое давление плазмы в кинетическую энергию.
Формула изобретения
108 м/с.
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.04.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004
Извещение опубликовано: 10.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
