Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Этот вариант ТМК состоял из ядерного реактора мощностью 7Мвт, ЭРД с удельным импульсом 10000 секунд, удлиненного конического бака с рабочим телом для ДУ и огромного радиатора-испарителя в форме длинного цилиндра.

Для защиты экипажа и систем от рентгеновского излучения при работе ЯЭУ служил теневой радиационный экран, расположенный непосредственно за реактором, а для защиты жилых помещений ТМК от инфракрасного излучения радиатора – тепловой экран. За ним помещалось радиационное убежище с биозащитой. Другие блоки ТМК включали рабочий и жилой отсеки со спускаемым аппаратом. Большие по сравнению с проектом группы Г. Ю. Максимова запасы по массе позволяли разместить на ТМК требуемое количество приборов и систем. Полная продолжительность экспедиции составляла три года, из которых общее время работы ЭРД – около года.

При проектировании ТМК большое внимание уделялось созданию системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экипажа с замкнутым циклом. Наличие такой СОЖ позволило бы резко сократить потребные запасы кислорода и продовольствия, необходимые для обеспечения экипажа. Для отработки прототипа замкнутой СОЖ на Земле ОКБ-1 в содружестве с Институтом медико-биологических проблем (ИМБП) и заводом «Звезда», разрабатывающим катапультные системы для самолетов, скафандры и системы жизнеобеспечения, построило аналог жилого отсека ТМК – наземный экспериментальный комплекс (НЭК), в котором испытатели Г. Мановцев, В. Улыбышев и А. Божко провели целый год.

Одной из проблем, так и не разрешенных участниками проекта, было практически полное отсутствие знаний о длительном воздействии невесомости на организм человека. Чтобы уйти от проблемы, был предложен вариант ТМК с искусственной тяжестью, создаваемой вращением отдельных блоков вокруг оси. Однако сравнительно небольшие размеры “центрифуги” приводили к возникновению кориолисовых ускорений, искажающих восприятие человеком тяжести и вредно воздействующих на организм. Путевку в жизнь получила идея использовать вращение не на всем протяжении полета, а лишь на отдельных его участках, да и то кратковременно.

Менее напряженный в “весовом” отношении вариант группы К. П. Феоктистова казался более перспективным, и работы по нему значительно продвинулись, вылившись в целое направление по разработке ЭРД и ЯЭУ. Так, в частности, в состав эскизного проекта по Н1, выпущенного в 1962 году, вошли «Материалы по ЯЭРД для тяжелых межпланетных кораблей». А с 1965 году в ОКБ1 был разработан эскизный проект ядерного электроракетного двигателя ЯЭРД2200 для межпланетного корабля с экипажем. Двигатель ЯЭРД2200 имел двухблочную схему из двух независимых блоков с ЯЭУ и ЭРДУ, каждый из которых развивал электрическую мощность 2200 Вт. Суммарная тяга ЯЭРД составляла 8,3 кг, а удельный импульс электроплазменных двигателей – 5500 секунд. Однако к середине 60-х годов почти все силы ОКБ1 были брошены на реализацию приоритетной широкомасштабной программы высадки на Луну Н1Л3, что стало тормозить разработку ТМК.

Несмотря на то, что работы по ТМК были задвинуты на второй план, сразу несколько организаций в 60-х годах продолжали работы по ядерному ракетному двигателю. О работах ОКБ670 под руководством М. М. Бондарюка уже говорилось. Специалистами НИИ1, научным руководителем которого был М. В. Келдыш, в 1967 году был разработан технический проект ядерного реактора ИР100 мощностью 100 кВт. Параллельно в недрах министерства среднего машиностроения силами специалистов курчатовского института атомной энергии, обнинского института физики и энергии и других разрабатывался «петлевой» реактор ИВГ. Ракетную часть ЯРД, получившего название РД0410, разработало воронежское КБХА. Его проектными характеристиками предусматривались тяга на уровне 3,6 тонн, удельный импульс – 925 секунд, тепловая мощность реактора – 196 МВт, максимальная температура водорода, проходящего через реактор, – 3100 К, количество включений – 10.

Ракетная часть двигателя РД0410 испытывалась в НИИХимммаш под Загорском, а для испытаний реактора на Семипалатинском ядерном полигоне были построены две специальные шахты. В 1976 году был проведен первый энергетический пуск реактора ИВГ1. Там же испытывался и реактор ИР100. Испытания, проведенные в период с 1978 по 1981 годы, подтвердили проектные характеристики реакторов. Однако в полной сборке ядерный ракетный двигатель ни в нашей стране, ни в США никогда не испытывался.

После того, как С. П. Королев в начале 60-х годов отдал предпочтение ЯРД, разрабатываемому М. М. Бондарюком (ОКБ670), В. П. Глушко увлекся созданием газофазного ядерного ракетного двигателя. Его отличие от классического твердофазного реактора заключается в создании высокотемпературной урановой плазмы, удерживаемой с помощью внешнего магнитного поля. Водород, проходя через такой реактор, нагревается до температуры 9000 К, при этом удельный импульс двигателя достигает 2000 секунд. Это почти вдвое превышает удельный импульс твердофазного ЯРД, но ниже чем у электроракетных двигателей. Правда, в отличии от последних, у ядерного ракетного двигателя с газофазным реактором может быть достигнута вполне приличная мощность. Специалистами КБ «Энергомаш» (бывшее ОКБ456) совместно с НИИТП (бывший НИИ1) и ФЭИ был разработан проект трансформируемой ядерно-энергетической двигательной установки РД600, которая могла работать в двух режимах: