НОВОСТИ  ФЕДЕРАЦИЯ  ЭНЦИКЛОПЕДИЯ  ИСТОРИЯ  СТАНЦИЯ МИР  ENGLISH

Ресурсы раздела:

НОВОСТИ
КАЛЕНДАРЬ
ПРЕДСТОЯЩИЕ ПУСКИ
СПЕЦПРОЕКТЫ
1. Мои публикации
2. Пульты космонавтов
3. Первый полет
4. 40 лет полета Терешковой
5. Запуски КА (архив)
6. Биографич. энциклопедия
7. 100 лет В.П. Глушко
ПУБЛИКАЦИИ
КОСМОНАВТЫ
КОНСТРУКТОРЫ
ХРОНИКА
ПРОГРАММЫ
АППАРАТЫ
ФИЛАТЕЛИЯ
КОСМОДРОМЫ
РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ
МКС
ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ
СПРАВКА
ДРУГИЕ СТРАНИЦЫ
ДОКУМЕНТЫ
БАЗА ДАННЫХ
ОБ АВТОРЕ


Отзывы о мобильных телефонах. Отзывы автовладельцев. Отзывы и фото туристов
battregress.ru
RB2 Network

RB2 Network


Публикации

     Александр Железняков

   ЯДЕРНОЕ СОЗВЕЗДИЕ: ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ЯДЕРНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ


    Когда человечество только делало свои первые шаги по просторам Вселенной, ни у кого не было сомнений, что пройдет совсем немного времени (лет 10-15, не более) и люди полетят к другим планетам. И понесут их в глубины космоса корабли, всю энергетику которых будут обеспечивать бортовые ядерные энергетические установки (ЯЭУ). Другой альтернативы в те годы просто не представляли.
    Однако, все сложилось иначе, и об использовании ядерной энергии в космосе чаще приходится писать нам, историкам, а не космонавтам, которые могли бы эти самые ЯЭУ использовать уже вчера, сегодня и, тем более, завтра.


    ПЕРВЫЕ ШАГИ

    Вопрос об оснащении космических аппаратов (КА) надежными системами энергообеспечения встал перед конструкторами почти сразу после запусков первых искусственных спутников Земли (ИСЗ). Химические аккумуляторные батареи, применявшиеся в те годы, не могли удовлетворить стремительно растущие потребности и, волей неволей, пришлось заняться поиском альтернативных решений.
    Проведенные специалистами исследования показали, что возможны два варианта решения возникшей проблемы.
    Один из них предполагал применение для питания бортовой аппаратуры и служебных систем КА солнечных батарей (СБ). Этот вариант было достаточно просто реализовать в техническом плане, он был относительно дешев и весьма надежен при эксплуатации. Да и времени на то, чтобы воплотить задуманное в жизнь требовалось совсем немного. В этом направлении конструкторы и сосредоточили свои основные усилия и, если перенестись в день сегодняшний, можно увидеть, что именно СБ остаются главным, а часто и единственным средством обеспечения энергией оборудования ИСЗ и космических кораблей (КК).
    Другой вариант, который изучался специалистами, предусматривал использование ядерных источников энергии. В том, что такие идеи появились, нет ничего удивительного.
    Во-первых, это действительно разумное решение, позволяющее в течение длительного времени обеспечивать работу аппаратуры КА. Правда, выгода эксплуатационная влекла за собой немало проблем технических. Но конструкторы посчитали, что их удастся достаточно быстро решить.
    Во-вторых, надо вспомнить тот энтузиазм, часто переходивший в эйфорию, который царил в обществе тех лет. Тогда мы еще не знали, сколь опасным может быть “мирный атом”, и свято верили, что “совсем недалеко то время, когда он придет в каждый дом”.
    Да, мы были довольно наивными в те годы. Но сколько интересных проектов благодаря этому родилось в те далекие уже годы: атомные самолеты, ракеты с атомными двигателями, и т.д, и т.п. К сожалению, все они так и остаются нашим будущим.
    Но ни о них речь. В этой статье я намерен коснуться только тех, которые связаны с освоением космического пространства. Точнее, только о тех из них, которые касались разработки бортовых ЯЭУ. Разговор о ядерных ракетных двигателях, а также о земных проблемах ядерной энергетики, оставлю для других публикаций, если дело до этого дойдет.
    Итак, создание ЯЭУ для ИСЗ и КК началось в нашей стране на рубеже 1950-1960-х годов. Приблизительно в то же время аналогичные работы были развернуты и в США, нашем основном конкуренте в развернувшейся космической гонке.
    Первые устройства, созданные для нужд космической техники, использовали непосредственное преобразование тепловой энергии в электрическую на основе термоэлектрических и термоэмиссионных преобразователей. Подобные методы принципиально упрощали схему установок, исключали промежуточные этапы превращения энергии и позволяли создать компактные и легкие энергетические установки, что было важным в условиях жестких габаритно-весовых требований, предъявляемых к КА.
    Первый опыт их применения в космосе датируется второй половиной 1965 г., когда были запущены два экспериментальных спутника связи типа “Стрела-1” (11Ф610). Один из них, получивший официальное наименование “Космос-84” (01574 / 1965 070Е), стартовал с космодрома Байконур 3 сентября, а другой, названный “Космосом-90” (01588 / 1965 073Е), опять же с Байконура 18 сентября. На борту обоих КА были размещены радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) “Орион-1”, содержащие полоний-210. Вес генераторов составлял 14,8 кг, электрическая мощность 20 Вт, срок работы – 4 месяца.
    Это был эксперимент, который прошел довольно успешно. Вместе с тем, несмотря на небольшие размеры, простоту и относительную безопасность в эксплуатации, широкого распространения РИТЭГ в космосе не получили. В первую очередь это было обусловлено тем, что для различных КА разрабатывались устройства, конструктивно отличавшиеся друг от друга применявшимися изотопами, термоэлектрическими материалами и рядом других параметров. Это существенно усложняло и удорожало процесс создания подобных установок. Если добавить, что они обладали низкой энергоемкостью, то станет понятным, почему их применение было ограничено.
    В последующие годы велось создание РИТЭГ повышенной мощности и увеличенного ресурса, которые можно было бы использовать на луноходах и автоматических межпланетных станциях (АМС). К сожалению, нет достоверной информации о всех отечественных КА, на борту которых находились РИТЭГ различных модификаций. Кроме уже упомянутых “Космоса-84” и ”Космоса-90”, радиоизотопные термоэлектрические генераторы были установлены на “Луноходе-1” и ”Луноходе-2”, доставленных на поверхность нашего естественного спутника АМС “Луна-17” (04691 / 1970 095А) и АМС ”Луна-21” (06333 / 1973 001А) соответственно, еще одном “Луноходе”, разбившемся при аварийном старте 19 февраля 1969 г., на АМС типов “Венера”, ”Марс”, ”Вега”, ”Фобос”, запущенных в период 1969-1996 гг.
    Последние РИТЭГ (2 штуки, модель РИТЭГ-238/0,2 “Ангел”) были установлены на борту АМС “Марс-8” (24656 / 1996 064А), запущенной 16 ноября 1996 г. Ракета-носитель “Протон-К” успешно вывела аппарат на околоземную орбиту, но большего сделать не смогла – сутки АМС кружила вокруг Земли, а затем возвратилась на родную планету. Красная планета, являвшаяся целью миссии, так и не была покорена, Запуском “Марса-8” пока заканчивается история использования РИТЭГ в космосе. Не исключено, что через несколько лет о них вспомнят. Но произойдет это лишь в том случае, если удастся реализовать программу “Фобос-Грунт”, предусматривающий доставку на Землю образцов породы с поверхности спутника Марса – Фобоса. Не хочу показаться скептиком, но у меня мало надежды на успешную реализацию проекта. Вероятнее всего, как уже не раз бывало в последние годы, у отечественной космонавтики на него просто не хватит денег.
    Но вернемся из дня завтрашнего в день вчерашний.

    ЯЭУ “БУК”

    Как было сказано выше, применение РИТЭГ на КА было весьма ограничено. Более перспективным направлением стала разработка ЯЭУ с гомогенным реактором на быстрых нейтронах и термоэлектрическим генератором. Эти установки в современной литературе чаще всего именуются “Бук” или БЭС-5. Последнее обозначение я буду в дальнейшем использовать, как более привычное для специалистов. Проведение работ по созданию БЭС-5 были определены постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 258-110 от 16 марта 1961 г., № 702-295 от 3 июля 1962 г. и № 651-244 от 24 августа 1965 г. Над ними трудилась большая кооперация разработчиков, которая включала в себя объединение “Красная Звезда”, Государственный научный центр “ФЭИ”, Научно-технический центр “Исток”, Российский научный центр “Курчатовский институт” и многие другие предприятия. Чтобы не запутать читателя, привожу современные названия этих организаций, а не “номерные НИИ и КБ”, каковыми они были в те годы.
    БЭС-5 разрабатывалась для электропитания аппаратуры КА радиолокационной разведки УС-А (17Ф16) на участке выведения и в течение всего времени активного существования аппарата на круговой орбите высотой около 260 км. В период 1963-1969 гг. была проведена отработка жидкометаллического контура, прошли испытания безреакторных БЭС-5 с имитатором термоэлектрического генератора (ТЭГ), а затем с действующим ТЭГ. В 1968-1970 гг. были проведены натурные ресурсные испытания ЯЭУ БЭС-5 №№ 16, 25 и 32 с действующим реактором на стенде Ц-14Э на “Красной Звезде”. Установки №№ 16 и 32 отработали нормально, а вот испытания БЭС-5 № 25 пришлось прекратить вследствие “закипания” теплоносителя первого контура в зоне реактора из-за недостаточного давления в компенсационных емкостях.
    Одновременно с наземными испытаниями ядерного реактора, шли разработка и испытания КА, на котором эти ЯЭУ предполагалось установить. Габаритно-весовой макет реактора был установлен на спутниках “Космос-102” (01867 / 1965 111А) и ”Космос-125” (02351 / 1966 067А), запущенных 27 декабря 1965 г. и 20 июля 1966 г. соответственно. Основной целью этих запусков являлась проверка некоторых технических решений, в основном компоновочного плана, которые впоследствии предполагалось реализовать при создании действующего устройства. Никаких радиоактивных материалов на аппаратах не помещалось, а для их выведения на орбиту была использована не штатная ракета-носитель (РН), разрабатывавшаяся под УС-А, а одна из модификаций знаменитой королевской “семерки” – 11А510.
    Следующие испытательные пуски состоялись спустя несколько лет, когда разработка РН, КА и ЯЭУ вступили в завершающую стадию. 27 декабря 1967 г. стартовал носитель 11К67 (позднее получил наименование РН “Циклон-2А”), который вывел на околоземную орбиту ИСЗ “Космос-198” (03081 / 1967 127А). Долгое время западные эксперты считали, что этот космический аппарат являлся первым советским КА с действующей ЯЭУ на борту. На самом деле, на нем был установлен габаритно-весовой макет БЭС-5, а сам спутник являлся габаритно-весовым макетом УС-А. В качестве бортовых источников питания были применены химические батареи, которые обеспечили возможность проверки работы некоторых бортовых систем будущего разведывательного спутника.
    КА с габаритно-весовым макетом БЭС-5 являлся и ИСЗ “Космос-209” (03158 / 1968 023А), запущенный 22 марта 1968 г.
    Планировался и третий испытательный полет, который не состоялся из-за аварии РН на участке выведения. Это случилось 25 января 1969 г. и стало поводом еще для одной легенды, бытовавшей долгие годы – о радиоактивном заражении местности в результате разрушения реактора. На самом деле этого не было и быть не могло, так как во время того запуска какие-либо радиоактивные материалы на борту спутника отсутствовали.
    В результате проведенных работ к 1970 г. были решены практически все проблемы по созданию КА типа УС-А, оснащенных бортовой установкой с ресурсом 1080 часов, генерирующей выходную мощность 2800 Вт.
    Первая эксплуатационная ЯЭУ БЭС-5 с серийным № 31 была установлена на ИСЗ “Космос-367” (04564 / 1970 079А), запущенном 3 октября 1970 г. Она проработала всего 110 минут, после чего реактор экстренно увели на орбиту “захоронения” по причине “заброса” температуры первого контура выше предельно допустимой, вызванной расплавлением активной зоны реактора. От серьезных последствий спасла надежная работа двигательной установки самого космического аппарата. Интересная деталь – причиной нештатной ситуации стала косорукость сборщика, "скрутившего голову" контрольной термопаре на реакторе. Правда, пока в этом разобрались, были выявлены и другие недостатки БЭС-5, которые требовали проведения дополнительных работ.
    Доработки, проведенные на «Красной Звезде», позволили продолжить летные испытания системы, которые заняли, в общей сложности, почти пять лет. В 1971-1972 гг. на орбиту были выведены три КА с ЯЭУ БЭС-5: “Космос-402” (05105 / 1971 025A), ”Космос-469” (05721 / 1971 117А) и ”Космос-516” (06154 / 1972 066А). Их полеты прошли без существенных замечаний, что позволяло в кратчайшие сроки ввести систему радиолокационной разведки в ограниченную эксплуатацию. Однако, благостную картину испортил аварийный пуск 25 апреля 1973 г., когда из-за выхода из строя двигателя доразгона космический аппарат не удалось вывести на орбиту и ЯЭУ с глубоко подкритичным реактором упала в Тихий океан.
    Летные испытания были продолжены 27 декабря 1973 г. запуском спутника “Космос-626” (07005 / 1973 108А). Во время этого полета было зафиксировано снижение до нуля давления газа в блоке гашения (БГ) реактора. И хотя никаких неприятных последствий этот отказ не имел, конструкторам пришлось заняться более тщательными предстартовыми проверками БГ на земле и разработкой методики, которая исключала бы повторение подобных инцидентов в будущем. Правда, добиться полностью этого не удалось, и аналогичный отказ имел место на спутнике “Космос-724” (07727 / 1975 025А), также запущенном в ходе летных испытаний.
    А всего до принятия системы радиолокационной разведки УС-А на вооружение во второй половине 1975 г. состоялось десять пусков. Как я уже писал, два из них были аварийными: один по вине носителя, другой – по вине реактора.
    Еще в процессе летных испытаний выявилась необходимость проведения работ по модернизации БЭС-5, что и было прописано в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 462-138 от 26 мая 1975 г., предусматривавшем повышение радиационной безопасности установки, увеличение ее электрической мощности в конце ресурса до 3 кВт и увеличение самого ресурса до 6-12 месяцев. Но работы по усовершенствованию БЭС-5 получили свое практическое воплощение лишь через несколько лет, когда аппараты УС-А активно эксплуатировалась. К сожалению, к тому времени случился ряд инцидентов, которые заставили переориентировать основные направления работы и сосредоточить их на проблемах безопасности, а лишь потом на улучшении технических параметров. Об этих эксцессах придется рассказать чуть подробнее.
    18 сентября 1977 г. на околоземную орбиту был выведен ИСЗ “Космос-954” (10361 / 1977 090А) с БЭС № 58 на борту. Его полет проходил штатно до конца октября, когда ИСЗ потерял ориентацию и вышел из под контроля наземных служб. Посланная на борт КА команда на увод спутника на “орбиту захоронения” не прошла и началось его неконтролируемое снижение. Ситуация усугубилась в начале января 1978 г., когда произошла разгерметизация аппарата. Это ускорило его снижение и привело к тому, что 24 января он вошел в плотные слои земной атмосферы и разрушился. Несгоревшие обломки упали на северо-западе Канады в районе Большого Невольничьего озера, вызвав радиоактивное заражение территории площадью около 100 тысяч квадратных километров. Был грандиозный международный скандал, заставивший Советский Союз на время отказаться от запусков спутников с бортовой ЯЭУ. Кстати, именно во время этого инцидента наше правительство впервые официально признало факт запусков КА с “небольшими ядерными реакторами на борту”.
    После инцидента с ИСЗ “Космос-954” были интенсифицированы работы по бортовым системам обеспечения радиационной безопасности, как основной (ОСРБ), обеспечивающей увод ЯЭУ на “орбиту захоронения” высотой 890 км, так и дублирующей (ДСРБ), основанной на выбросе связки тепловыделяющих элементов из корпуса реактора с помощью порохового аккумулятора давления поршневого типа и их последующим аэродинамическим разрушением.
    Работоспособность бортовых устройств ДСРБ была подтверждена в наземных условиях и в процессе лётных испытаний ЯЭУ № 64 на борту ИСЗ "Космос-1176" (11788 / 1980 034А), запущенном 29 апреля 1980 г. Все последующие БЭС-5 были оснащены такими системами.
    Запуски КА типа УС-А возобновились в 1980 г. и проходили более или менее благополучно в течение двух лет, пока не случилась новая неприятность. На ИСЗ “Космос-1402” (13441 / 1982 084А), запущенном 30 августа 1982 г., сложилась ситуация аналогичная с “Космосом-954”. Аппарат также вошел в земную атмосферу и сгорел над южной частью Атлантического океана. Но, в отличии от “канадского инцидента”, проведенные доработки позволили избежать выпадение радиоактивных осадков – дублирующая система радиационной безопасности ЯЭУ рассеяла активную зону реактора в атмосфере.
    Новый перерыв в стартах составил около 1,5 лет. Полеты УС-А были возобновлены в 1984 году и это стал последний период эксплуатации КА с ЯЭУ БЭС-5. В эти годы случилось несколько аварий. В 1985 г. аварийно закончилась работа ИСЗ “Космос-1670” (15930 / 1985 064А) и ”Космос-1677” (15986 / 1985 075А) вследствие отказов в системе автономного управления установок № 75 и № 76 по причине более жёсткого теплового режима эксплуатации прибора ЭП-264.
    А в апреле 1988 г. была потеряна связь с ИСЗ “Космос-1900” (18665 / 1987 101А), запущенном 12 декабря 1987 г. До середины сентября следующего года он медленно снижался, грозя принести новые неприятности какому-нибудь району земного шара. К отслеживанию орбиты КА были привлечены службы контроля космического пространства США. К счастью, 30 сентября 1988 г., всего за несколько дней до входа в плотные слои атмосферы, на спутнике автоматически сработала защитная система и увела его на безопасную “орбиту захоронения”.
    Последний запуск отечественного КА с бортовой ЯЭУ состоялся 14 марта 1988 года. На спутнике “Космос-1932” (18957 / 1988 019А) была установлена доработанная установка с 6-месячным сроком функционирования и электрической мощностью в конце ресурса 2400 Вт. И хотя полет прошел нормально, от эксплуатации аппаратов с ЯЭУ было решено отказаться.
    Основной причиной этого стало давление со стороны США и международных организаций, требовавших от Советского Союза “прекратить загрязнение космоса”. Но немаловажным фактором стали и сравнительно низкие технические характеристики ЯЭУ.
    За все годы запусков в нашей стране КА с ЯЭУ БЭС-5 на орбиту было отправлено 32 установки. Одна из них не долетела до космоса, две возвратились назад, а остальные до сего дня продолжают пребывать на высоте 700-800 км от Земли. Подробнее информация о всех запусках КА с ЯЭУ БЭС-5 приведена в приводимой здесь таблице.


   

п/п
Дата
запуска
Наименование
КА
Регистра-
ционные номера КА
Серийный номер БЭС-5 Примечание
1 03.10.1970 Космос-367 04564 / 1970 079А 31 Увод спутника на «орбиту захоронения» на 2-м витке из-за расплавления активной зоны реактора
2 01.04.1971 Космос-402 05105 / 1971 025А 33 Полет по программе летных испытаний
3 25.12.1971 Космос-402 05721 / 1971 117А 34 Полет по программе летных испытаний
4 21.08.1972 Космос-516 06154 / 1972 066А 35 Полет по программе летных испытаний
5 25.04.1973 - - 51 КА не выведен на орбиту из-за аварии РН. ЯЭУ с глубоко подкритичным реактором упала в Тихом океане
6 27.12.1973 Космос-626 07005 / 1973 108А 52 Снижение до нуля давления в БГ вследствие его негерметичности
7 15.05.1974 Космос-651 07291 / 1974 029А 53 Отказ датчика давления в ЯЭУ
8 17.05.1974 Космос-654 07297 / 1974 032А 54 Полет по программе летных испытаний
9 02.04.1975 Космос-723 07718 / 1975 024А 55 Полет по программе летных испытаний
10 07.04.1975 Космос-724 07727 / 1975 025А 56 Снижение до нуля давления в БГ вследствие его негерметичности
11 12.12.1975 Космос-785 08473 / 1975 116А 57 Первый запуск после принятия системы на вооружение
12 17.10.1976 Космос-860 09486 / 1976 103А 60 Отказ датчика давления в ЯЭУ
13 21.10.1976 Космос-861 09494 / 1976 104А 61 Штатный полет
14 16.09.1977 Космос-952 10358 / 1977 088А 62 Штатный полет
15 18.09.1977 Космос-954 10361 / 1977 090А 58 Неконтролируемы сход КА с орбиты и падение его обломков на территории Канады
16 29.04.1980 Космос-1176 11788 / 1980 034А 64 Летные испытания ДСРБ
17 05.03.1981 Космос-1249 12319 / 1981 021А 65 Штатный полет
18 21.04.1981 Космос-1266 12409 / 1981 037А 66 Штатный полет
19 24.08.1981 Космос-1299 12783 / 1981 081А 67 Штатный полет
20 14.05.1982 Космос-1365 13175 / 1982 043А 68 Штатный полет
21 01.06.1982 Космос-1372 13243 / 1982 052А 69 Штатный полет
22 30.08.1982 Космос-1402 13441 / 1982 084А 70 Неконтролируемый сход КА с орбиты и падение его обломков в южной части Атлантического океана
23 02.10.1982 Космос-1412 13600 / 1982 099А 71 Штатный полет
24 29.06.1984 Космос-1579 15085 / 1984 070А 72 Штатный полет
25 31.10.1984 Космос-1607 15378 / 1984 112А 73 Штатный полет
26 01.08.1985 Космос-1670 15930 / 1985 064А 75 Отказ в системе автономного управления ЯЭУ
27 23.08.1985 Космос-1677 15986 / 1985 075А 76 Отказ в системе автономного управления ЯЭУ
28 21.03.1986 Космос-1736 16647 / 1986 024А 74 Штатный полет
29 20.08.1986 Космос-1771 16917 / 1986 062А 77 Штатный полет
30 18.06.1987 Космос-1860 18122 / 1987 052А 80 Штатный полет
31 12.12.1987 Космос-1900 18665 / 1987 101А 78 Потеря связи с КА. Срабатывание ДСРБ за несколько дней до возможного входа в земную атмосферу
32 12.12.1987 Космос-1932 18957 / 1988 019А 79 На КА была установлена модернизированная ЯЭУ БЭС-5
   

    Последний “космический экземпляр” ЯЭУ БЭС-5, так и не слетавший в космос, в 1993 г. был доставлен с космодрома Байконур на предприятие “Красная Звезда»”, где его и утилизировали.

    ЯЭУ “ТОПАЗ”

    Параллельно с работами по созданию и доработке ЯЭУ БЭС-5 велась разработка целого спектра установок с мощностью от 10 до 500 и более кВт для выполнения широкого круга задач, среди которых были станция на Луне, экспедиция к Марсу, посещаемая космическая станция. К сожалению, они так и не вышли из области фантастики. В “железо” удалось воплотить только ЯЭУ “Топаз-1” (другое наименование “Тополь”) и “Топаз-2” (другое наименование “Енисей”), но лишь первый побывал в космосе.
    ЯЭУ “Топаз-1Э разрабатывалась в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 702-295 от 3 июля 1962 г. для КА радиолокационной разведки, а ЯЭУ "Топаз-2" – в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 715-240 от 21 июля 1967 г. для КА системы непосредственного телевизионного вещания из космоса.
    Первые полномасштабные наземные энергетические испытания прототипа “Топаз-1” были проведены на стенде ГНЦ "ФЭИ" в 1970 г. Изделие было выведено на электрическую мощность 10 кВт. Испытания продолжались 150 часов, после чего были приостановлены из-за утечки теплоносителя. Всего были испытаны четыре прототипа ЯЭУ “Топаз-1”. Результаты наземных комплексных испытаний послужили основанием для принятия 8 декабря 1976 г. Комиссией Президиума Совета Министров СССР по военно-промышленным вопросам (КП СМ СССР по ВПВ) решения № 342, в котором определялись возможные сроки проведения летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) ЯЭУ “Топаз-1” в составе КА “Плазма” в 1979-1980 гг. Однако, отсутствие дублирующей системы радиационной безопасности в составе ЯЭУ привело к необходимости разработки новой модификации КА "Плазма" – КА "Плазма-А". Это, в свою очередь, заставило изменить сроки ЛКИ, сместив их на 1983-1984 гг., и определить местом их проведения высокую радиационно-безопасную орбиту. Решение об этом КП СМ СССР по ВПВ принял 23 мая 1981 г.
    Однако и это был еще не тот документ, который открыл “Топаз-1” дорогу в космос. Окончательное решение было принято лишь 12 февраля 1986 г. К проведению ЛКИ были подготовлены два экземпляра ЯЭУ (№ 22 и № 23), отличающиеся материалом катодов электрогенерирующего канала (ЭГК): катоды изделия № 22 были выполнены из молибдена, а № 23 – из молибдена, покрытого вольфрамом.
    Первая установка была запущена в космос 1 февраля 1987 г. и проработала в составе КА “Космос-1818” (17369 / 1987 011А) в течение 142 суток. При этом удалось убедиться в соответствии характеристик ЯЭУ в течение заданного техническими условиями срока эксплуатации. Следующая установка, установленная на борту КА “Космос-1867” (18187 / 1987 060А), была выведена в космос 10 июля 1987 г. и проработала 343 суток.
    Прекращение работы ЯЭУ в обоих случаях было вызвано, в основном, окончанием запасов рабочего тела (цезия).
    Кроме этих двух полетов других испытаний ЯЭУ “Топаз-1” не проводилось, хотя разговоры о ее возможном использовании, в том числе и в рамках международных проектов велись еще долго. Да и сейчас кое-кто еще питает надежду отправить в космос созданные установки, кстати, довольно эффективные.
    Параллельно работам с ЯЭУ “Топаз-1” проводились работы по созданию ЯЭУ “Топаз-2”". В ходе работ было изготовлено и испытано более 18 полномасштабных головных блоков энергоустановки, семькоторых (Я-20, Я-23, Э-31, Я-24, Я-81, Я-82, Э-38) прошли ядерные энергетические испытания. Ресурсные испытания первых опытных образцов (Я-20, Я-23, Э-31, Я-24) показали, что выбранная конструкция ЭГК не обеспечивает требований по ресурсу. Обнаружилось увеличение диаметра катодов вследствие распухания тепловыделяющих сердечников под действием осколков деления, что привело к коротким замыканиям отдельных ЭГК в процессе испытаний и падению суммарной электрической мощности.
    Было также установлено, что вследствие поверхностных изменений свойств электродной пары катод-анод и увеличения приведенного коэффициента черноты ресурсное уменьшение электрической мощности ЭГК составило 3% за 1000 часов.
    В процессе проведения тепловых испытаний с электронагревом одного из образцов усовершенствованного ЭГК достигнут ресурс более 22500 часов.
    Кроме того, с целью доведения ресурса работы установки до 1,5 лет, была создана новая модернизированная конструкция реактора с увеличенным числом ЭГК в активной зоне (с 31 до 37). Было изготовлено 10 экземпляров головных блоков такой ЯЭУ (В-71 - для холодных и динамических испытаний с последующими электроэнергетическими испытаниями на комплексном стенде “Байкал-1”; Я-81, Э-37, Я-82 – для испытаний продолжительностью до 1,5 лет; Э-39, Э-40, Э-41 – для ЛКИ, Э-38-как резервный; Э-43, Э-44). При испытаниях образца Я-24 был достигнут небывалый в отечественной и зарубежной практике ресурс проведения полномасштабного опытного образца космической ЯЭУ - 12500 часов.
    Но все эти успехи уже ничего не решали – в связи с прекращением работ по КА, для которого предназначалась ЯЭУ “Топаз-2”, работы по ЯЭУ были прекращены на стадии наземных испытаний.
    С момента запуска последнего отечественного аппарата из “ядерного созвездия” минуло почти восемь лет. Перерыв явно затянулся и конца ему не видно. Но хочется верить, что придут другие времена и атом вновь начнет работать для нужд уже следующего поколения космических кораблей, на которых люди и полетят к звездам.

    Использованная литература:

    1. Андрюшин И.А., Чернышев А.К., Юдин Ю.А. Укрощение ядра: Страницы истории ядерного оружия и ядерной инфраструктуры СССР. – Саров, 2003.
    2. Гудилин В.Е., Слабкий Л.И. Ракетно-космические системы: История. Развитие. Перспективы. – М., 1996.
    3. Железняков А.Б. Взлетая падала ракета. – СПб: “Система”, 2003.
    4. Кузнецов В.М. Российская атомная энергетика: Вчера, сегодня, завтра. Взгляд независимого эксперта". – М.: Изд-во “Голос-пресс”, 2000.
    5. Тарасенко М.В. Военные аспекты советской космонавтики. – М.: Агентство Российской печати, ТОО “Николь”, 1992.

    ("Атомная стратегия XXI", сентябрь 2004 г., сс. 31-32).



Под эгидой Федерации космонавтики России.
© А.Железняков, 1997-2002. Энциклопедия "Космонавтика". Публикации.
Последнее обновление 06.10.2002.