О техническом облике космического аппарата для транспортировки радиоактивных отходов

Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием на сегодняшний день глубоких проектных проработок перспективных космических аппаратов (КА), результатов проектных работ по техническому облику КА, транспортирующего радиоактивные отходы (РАО) в режиме «самодоставка», когда РАО являются первичным источником энергии. В статье рассмотрены проблемы, связанные с космическим способом захоронения РАО. Для поиска оптимального решения указанной задачи целесообразно оценить возможность технической реализации этого способа транспортировки. Предложенный авторами подход к проектированию таких КА предопределяет разработку новой системы многоуровнего проектирования КА для космического захоронения РАО: внешнее проектирование; формирование проектного облика КА; внутреннее проектирование; формирование технических решений КА. В результате проведенного исследования впервые была разработана система многоуровневого проектирования, позволяющая исследовать технический облик КА (для транспортировки РАО в режиме «самодоставка») и его отдельных агрегатов с учетом многофакторности (режимов работы, нагрузок, используемых материалов и т. д.). Разработана единая электронная модель для системы многоуровневого проектирования, связывающая внешнее и внутреннее проектирование КА с учетом параметров рабочего процесса его агрегатов. Это позволит составить требования к энергодвигательной установке КА, его конструктивно-компоновочной схеме, массогабаритным характеристикам, теплофизическому состоянию его узлов и агрегатов, так как именно эти параметры КА определяют его прочностные и динамические характеристики и позволяют сформировать проектный облик, конструктивно-компоновочную схему и создать конструктивно-силовую схему всего КА.

Литература

[1] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Об особенностях проектирования технического облика космического аппарата для транспортировки радиоактивных отходов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2014, № 5, с. 62–71.

[2] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Об особенностях транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок. Известия РАН. Энергетика, 2011, № 3, с. 129–138.

[3] Онуфриев А.В., Онуфриев В.В., Ивашкин А.Б. Проектный облик космического аппарата с энергодвигательной установкой для транспортировки радиоактивных отходов в дальний космос. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. Спец. вып. Ионно-плазменные технологии, 2011, с. 64–69.

[4] Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В., Онуфриев А.В. Способ космического захоронения радиоактивных отходов в дальнем космосе и космический аппарат для его осуществления. Пат. 2492537 РФ. МПК G21F 9/34, B64G 1/66, 2013.

[5] Охотин А.С., Ефремов А.А., Охотин В.С., Пушкарский А.С. Термоэлектрические генераторы. Москва, Атомиздат, 1976. 320 с.

[6] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Алиев И.Н., Онуфриев В.В. О выборе радиационной защиты космического аппарата при транспортировке радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок. Тез. докл. 21-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. 12–14 мая 2009 г. Казань, «Отечество», ч. 2, 2009, с. 175–177.

[7] Алиев И.Н., Дмитриев С.Н., Онуфриев А.В., Онуфриев В.В. Проектный облик КА для транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения в режиме самодоставки. Тез. докл. XXXV академ. чт. по космонавтике. Актуальные проблемы Российской космонавтики. Москва, 2011, с. 103–105.

[8] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Анализ выбора рабочего тела КА для транспортировки РАО. Тез. докл. 23-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. Электро-механические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Казань, 2011, с. 70–71.

[9] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Онуфриев В.В. Анализ перемещений и напряжений топливного отсека космического аппарата с радиоактивными отходами. Тез. докл. 23-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. Электро-механические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Казань, 2011, с. 81–82.

[10] Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Москва, Наука, 1972. 543 с.

[11] Зубарев В.Н., Козлов А.Д., Кузнецов В.М., Сергеева Л.В., Спиридонов В.А. Теплофизические свойства технически важных газов при высоких температурах и давлениях. Москва, Энергоатомиздат, 1989. 232 с.

[12] Онуфриев А.В., Дмитриев С.Н., Алиев И.Н., Онуфриев В.В. О преимуществах транспортировки радиоактивных отходов на орбиты захоронения с помощью электроракетных двигательных установок. Тез. докл. 21-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. 12–14 мая 2009 г. Казань, «Отечество», 2009, ч. 2, 2009, с. 177–178.

[13] Онуфриев А.В., Онуфриев В.В., Дмитриев С.Н. Анализ поля температур ампулы контейнера с радиоактивными отходами. XXXIV академ. чт. по космонавтике. Актуальные проблемы Российской космонавтики. Москва, 2012, с. 66–67.

[14] Островский В.Г., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Черашев Д.В. Электроракетная двигательная установка на основе двигателей с замкнутым дрейфом электронов на йоде. Космическая техника и технология, 2013, № 2, с. 42–52.