Ядерний ракетний двигун

Атомні заряди потужністю приблизно в кілотонну на етапі зльоту повинні вибухати зі швидкістю один заряд в секунду. Ударна хвиля — хмара плазми, яка розширюється, — повинна прийматися «штовхачем» — потужним металічним диском з теплозахисним покриттям і потім, відбившись від нього, створити реактивну тягу. Імпульс, прийнятий плитою штовхача, через елементи конструкції має передаватися кораблю. Потім, коли висота і швидкість виростуть, частоту вибухів можна зменшити. При зльоті корабель повинен летіти строго вертикально, щоб мінімізувати площу радіоактивного забруднення атмосфери.

В США були проведені декілька випробувань моделі літального апарату з імпульсним приводом (для вибухів використовувалась звичайна хімічна вибухівка). Були отримані позитивні результати щодо принципової можливості керованого польоту аппарату з імпульсним двигуном.

Реальних випробувань імпульсного ЯРД з підривом ядерних пристроїв не проводилось.

В США космічні розробки з використанням імпульсних ядерних ракетних двигунів здійснювались з 1958 по 1965 рік у рамках проєкту «Оріон» компанією «Дженерал Атомікс» на замовлення ВПС США.

Космічний корабель проєкту «Оріон», малюнок художника

Програма розвитку проєкту «Оріон» була розрахована на 12 років, розрахункова вартість — 24 мільярди доларів, що співставно з запланованими витратами на місячну програму «Аполлон» («Apollo»). Цікаво, що розробники проводили попередні розрахунки будівництва на базі цієї технології корабля поколінь з масою до 40 млн тонн і екіпажем до 20 000 осіб[3]. Відповідно до їхніх розрахунків один зі зменшених варіантів такого ядерно-імпульсного зорельоту (масою 100 тис. т) міг би досягнути Альфи Центавра за 130 років, розігнавшись до швидкості 10 000 км/с.[4][5] Однак пріоритети змінились, і в 1965 році проєкт був закритий.

В СРСР аналогічний проєкт розроблявся в 1950—70х роках[6]. Пристрій містив додаткові хімічні реактивні двигуни, що виводили його на 30-40 км від поверхні, Землі після чого планувалося вмикати основний ядерно-імпульсний двигун. Основною проблемою була міцність экрану-штовхача, який не витримував величезних теплових навантажень від близьких ядерних вибухів. Разом з тим були запропоновані декілька технічних рішень, які дозволяли розробити конструкцію плити-штовхача з достатнім ресурсом. Проєкт не був завершений.

У 1960-х роках США були на шляху до Місяці. Менш відомим є той факт, що в Зоні 25 (поряд зі знаменитою Зоною 51) на полігоні Невади учені працювали над одним амбіційним проєктом — польотом на Марс на ядерних двигунах. Проєкт був названий NERVA. Працюючи на повну потужність, ядерний двигун повинен був нагріватися до температури в 2026,7 °C. В січні 1965 року були проведені випробування ядерного ракетного двигуна під кодовою назвою «КІВІ»(KIWI).

В листопаді 2017 року Китайська корпорація аерокосмічної науки і техніки (China Aerospace Science and Technology Corporation, CASC) опублікувала дорожну карту розвитку космічної програми КНР на період 2017—2045 років. Вона передбачає, зокрема, створення багаторазового корабля, що працює на ядерному ракетному двигуні[7].

В лютому 2018 року з’явилися повідомлення про те, що НАСА відновлює науково-дослідницькі роботи по ядерному ракетному двигуну[8][9].

У 2021 р. у США почали розроблення космічного апарата з тепловим ядерним ракетним двигуном[10].

З 2010 року в Росії почались роботи над проєктом ядерної електрорушійної установки (ЯЕРУ) мегаватного класу для космічних транспортних систем[11][12]. За словами директора і генерального конструктора ОАО «НИКИЭТ» Юрія Драгунова, чиє підприємство конструює реакторну установку, за планом ЯЕРУ має бути готова в 2018 році[13] [14]. На початок 2016 року завершено ескізне проєктування[15], проєктну документацію[16], завершені випробування системи управління реактором[17], проведені випробування ТВЕЛ[18], проведені випробування корпусу реактора[19], проведені випробування повномасштабних макетів радіаційного захисту реакторної установки[20].

• Ракетний двигун
• РД-0410
• Атомоліт
• Термоядерний ракетний двигун
• Ядерний ракетний двигун на гомогенному розчині солей ядерного палива
• NERVA (двигун)
• Ядерні реактори на космічних апаратах

• КОРОТЕЕВ А.С., КОНЮХОВ Г.В., ДЕМЯНКО Ю.Г. ЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. — М. : Норма-Информ, 2001. — 415 с.
• Демянко Ю. Г., Конюхов Г. В., Коротеев А. С., Кузьмин Е. П., Павельев А. А. Ядерные ракетные двигатели. 2001.
• АКИМОВ В.Н., КОРОТЕЕВ А.С., ГАФАРОВ А.А. и другие. Ядерные ракетные двигатели: воспоминания о будущем // Исследовательский центр имени М. В. Келдыша. 1933-2003 : 70 лет на передовых рубежах ракетно-космической техники. — М : "Машиностроение", 2003. — С. 190—209. — ISBN 5-217-03205-7.
• Коротеев А. С. Ракетные двигатели и энергетические установки на основе ядерного реактора.

• Космические двигатели третьего тысячелетия
• Звёздный ЯРД России
• РД-0410 (англійською мовою)
• НАСА переосмысливает ядерные и солнечные направления космической энергетики
• Ядерный ракетный двигатель времен СССР