Текст книги "Дети Ишима. Книга 3. Океан"

Ценой огромных усилий и ресурсов нашими соотечественниками созданы технологии и комплексы, обеспечившие разработку и реализацию базовых технологий для создания космических ядерных двигателей и установок. Если только одно перечисление реализованных задач займет немало времени и труда, то, что говорить о масштабе работ по практической реализации проекта в целом.

К основным технологическим успехам можно отнести создание:

– комплекса, на котором реализована технология изготовления узлов и агрегатов установки, обеспечивающей их надежную работу при использовании водорода и других теплоносителей в качестве рабочего тела;

– испытательного комплекса, на котором реализована технология сборки узлов и изделий с необходимыми средствами измерений;

– технологии комплексных испытаний модельных тепловыделяющих сборок в сборе;

– исследовательского и испытательного комплекса и технологии, обеспечивающих поэлементную и поузловую отработку на модельных и натурных рабочих телах;

– производственного комплекса и технологии изготовления теплообменных агрегатов, на основе компактных пластинчатых теплообменников с высокой удельной поверхностью теплообмена и перспективных капельных холодильников-излучателей, а также холодильников-излучателей на основе тепловых труб;

– производственного комплекса и технологии изготовления комплектующих изделий активной зоны твердофазного реактора на основе карбидных композиций, работоспособных при температурах водорода свыше 3000 К;

– производственного комплекса и технологии высокой очистки инертных газов энергетических контуров (Не, Кг, Хе, Аг, и др.),

– комплекса средств и технологии обоснования применимости специальных конструкционных материалов и сплавов (бериллий, гидрид циркония и пр.), и материалов при рабочих условиях и облучении;

– экспериментально-производственного комплекса по изготовлению и испытанию средств измерения высоких температур, в том числе, на основе оптических методов контроля, для анализа состояния конструкционных и топливных материалов в рабочих условиях.

Создание основных технологий сделали возможным создание и испытание в земных условиях прототипов будущих образцов ядерных ракетных двигателей. Проведенный комплекс работ позволил приступить к осуществлению пилотируемой экспедиции на Марс и другим планетам Солнечной системы.

Таков примерно масштаб и цена высадки человека на поверхность Марса.

Попытки что-нибудь колонизировать, в частности, расположенный вблизи Земли ее спутник, предпринимались враждебно настроенной к нашему отечеству стороной и раньше. На протяжении всего периода идеологического и технологического противостояния двух стран по освоению ближнего космоса, автора не покидали ощущения о великой мистификации полета человека на Луну, якобы успешно проведенной нынешними «друзьями» и коллегами.

На протяжении всего времени после Лунной эпопеи периодически появлялись сведения и доказательства того, что высадка человека на лунную поверхность – неплохо режиссированный фильм, который снимался в земных условиях. Эти слухи временами затихали по мере того, как убирали со сцены реальных свидетелей и участников этой грандиозной мистификации. И только недавно сенсационное заявление сделал американец Патрик Мюррей, опубликовав видео интервью Стэнли Кубрика, сделанное 15 лет после смерти главного режиссера этого фильма. Вот его слова:

«Я совершил огромное мошенничество в отношении американской общественности. С участием правительства Соединенных Штатов и НАСА, высадка на Луну была подделана, все высадки были фальшивыми, и я был человеком, который это снял».

– «Что ты говоришь? Ты серьезно?» – смеется Мюррей.

«Да, это подделка», – вновь повторяет режиссер.

По словам Кубрика высадка на Луну была лишь фантазией президента Никсона, который очень хотел воплотить ее в реальность. В условиях, когда официальные власти этой страны заврались на всем, эта последняя версия представляется мне наиболее правдоподобной. Можно конечно предположить, что на кадрах показан актер, который очень похож на известного режиссера, но и это не делает чести стране, в которой уже невозможно отличить иллюзию от реальности, правду ото лжи.

Унять зуд современных стратегов по части колонизации неосвоенных территорий можно и по иному сценарию, меньшим объемом фальши и лжи. Правда, технология осваивания средств налогоплательщиков, доведенная до совершенства, падка до подобных проектов, в этом смысле можно не сомневаться, что освоение территорий других планет будет успешно продолжено.

Самый поверхностный взгляд на проблематику отправки экспедиции на Марс на основе стандартных технологий в ракетно-космической области показывает на абсурдность такой затеи. И речь здесь идет не о технических возможностях, а скорее по нравственным и этическим представлениям. На планете по имени Земля есть уйма собственных проблем, нуждающихся в срочном решении, а для этого нужны немалые ресурсы.

Такими воспоминаниями завершился второй день непрерывного идущего дождя, который уже казалось, не закончится никогда.

Почти Вечный двигатель

Ливень
(день третий)

Bruch Violin Concerto No.1 in G minor op.26

В детстве автор этой повести, юный изобретатель, озадачился проблемой осчастливить человечество и создать вечный двигатель! Он даже смастерил первый натурный образец и с воодушевлением принялся за его испытания. Но, по-видимому, технических возможностей домашней мастерской, а также собственных знаний для материализации этого устройства было недостаточно, он отложил эту затею на неопределенное время или до тех пор, пока звезды не будут благоприятствовать ему в этом благородном начинании.

Прошло немало времени и молодой человек, устранив прорехи в своем образовании, обзаведясь единомышленниками, вернулся к этому почти забытому проекту. Может и здесь действовало правило, которое гласило, что от своей судьбы еще никому уйти не удавалось. Конечно, принципы, на которых будет зиждиться этот самый вечный двигатель, пришлось пересмотреть. Пришлось отказаться от использования ветра в качестве основного элемента этого нового «вечного» двигателя. Ведь могло же случиться так, что ветром и не пахло, а двигаться все равно нужно. Такая ситуация была за пределами земной атмосферы. Там хоть и дул солнечный ветер, но его возможности были чрезвычайно слабы.

Размышляя над возникшими сложностями, собратья юного изобретателя по разуму единодушно пришли к мнению, что основным элементом почти вечного двигателя могли быть ядра атомов, которые при делении или соединении производят достаточное количество энергии. Такие источники могли успешно производить энергию хоть на земле, хоть за ее пределами, как сейчас говорят – в космосе.

«Итак, ядерные энергетические установки в космосе. Зачем и кому они там понадобились?» – задает этот вопрос автор. И сам же на него отвечает любознательному читателю. Первое, как только где-нибудь появляется человек – гомо-сапиенс (латынь – из моды вышла ныне) – или возникает что-нибудь сотворенное этим «сапиенсом», возникает потребность в энергии. Эта проблема появилась сразу же с появлением человека и искусственных спутников Земли в космосе.

Энергия нужна для жизнеобеспечения, для связи, для поддержания или изменения орбиты, ну и еще много для чего. Поэтому первейшая задача, которая возникла, состояла в необходимости энергетической установки на борту летающего объекта, причем не одной, а нескольких, основанных на разных физических принципах действия. Для повышения жизнеспособности объекта системы, находящегося во враждебной к человеку среде, принято многократно резервировать. Были, конечно, аккумуляторы и солнечные элементы, но их мощности, впрочем, как и полезных напитков, систематически не хватало. Здесь светлые головы обратились к атомной энергии и пришли к убеждению, что атомные аккумуляторы – это как раз то, что нужно для удовлетворения начальных потребностей тех, кого нелегкая занесла на орбиту.

Второе, – это задача свободного перемещения в космосе, то есть полеты на ближайшие планеты с экипажами требуют применение ракетных двигателей, функционирующих на новых принципах с большей эффективностью и с более высокой температурой истекающей струи, чем температура сгорания керосина или какого-нибудь гидразина. Эффективным решением этой задачи могли служить электроракетные или плазменные двигатели, но и в этом случае нужна мощная энергетическая установка, потребляющая компактное топливо. Таким компактным энергетическим источником, конечно, являются на сегодня ядерные источники энергии.

Разработкой и созданием энергетических источников для космических аппаратов и был озадачен технологический институт, который несколько позднее стал сокращенно называться НИИ НПО «Луч». Принимая во внимание многоплановость стоящих задач, в кооперацию по созданию этих аппаратов входили ведущие научные организации. Не считая пробных и перспективных разработок, усилия этого НИИ были в основном сосредоточены на создании автономных источников энергии для электропитания систем спутниковой связи и радиоэлектронной разведки.

Другим направлением работ было создание газоохлаждаемых реакторов, с их последующим использованием в качестве ядерных ракетных двигателей. Одной из областей применения таких двигателей являлось – перспектива подготовки марсианской экспедиции с экипажем, с последующей высадкой человека на поверхность Марса, ну конечно и их возращением. Подобные установки повышали возможности и живучесть спутников на околоземных орбитах.

Здесь тоже было несколько направлений работ: это создание твердофазного ядерного ракетного двигателя и реакторной энергетической и двигательной установки, а также создание двигательной и энергетической установки с гомогенной активной зоной в плазменном состоянии.

Остановимся несколько подробнее на особенностях направления работ по созданию реального прототипа ракетного двигателя с твердотельной активной зоной, охлаждаемой водородом. Чем собственно и увлекся студент выпускник, в недалеком прошлом, юный фантазер, житель степного селения, разместившегося между сопок на реке Ишим.

Здесь автор хочет заранее извиниться перед читателем за то, что при описании эпопеи подготовки марсианской экспедиции вынужден приводить цифры и даты, хотя он не любит цифр. Автор одной сказки утверждал, что взрослые очень уж любят цифры, без цифр взрослым просто жизнь не жизнь. Когда рассказываешь им о том, что у тебя появился новый друг, они никогда не спросят о главном. Они спрашивают о росте, весе, о том, сколько зарабатывает ваш друг. И думают, что при этом они узнали человека. Они никогда не спросят: «А какой у него голос, какую музыку он любит?» Или, если взрослым, например, скажешь, что видел дом стоимостью …и при этом назовешь очень большую цифру, тогда они восклицают: «Какая красота!»

Автор этого творения, всей своей душой недолюбливая цифры, вынужден их приводить, хотя бы только потому, что этого требует история и неотделимые от нее даты, связанные с созданием беспрецедентного в истории двигателя, который в будущем доставит наших «марсиан» куда надо. Он гордится достижениями своих товарищей и коллег, но эти цифры он приводит еще и по другому поводу, а именно, как эти даты соотносятся с жизненными вехами самого автора. При этом он призывает читателя внимательно ознакомиться с предыдущими своими «трудами» в области бумагомарательства, а главное обратить внимание на некоторые временные зарубки в биографии главного героя и далее провести сопоставление этих дат с ключевыми датами начала активных работ по программе марсианской экспедиции.

И тогда, вероятно, читатель, как и автор этого «творения», обнаружит совпадение дат, никак не совместимых со здравым смыслом. Читатель может даже воскликнуть при этом: «Черт возьми! Ничем не примечательный юный герой повести – двоечник, хулиган и фантазер – явно знается с потусторонними силами. А может быть он и правда „марсианин“, поскольку подобную синхронность в его перемещениях по жизни и ключевыми датами в подготовке марсианской Одиссеи никаким другим словом как мистикой, не назовешь».

После этого краткого предисловия, автор позволит себе перейти к освещению новой темы и краткого описания ключевого этапа в создании нового типа ракетного двигателя, к которому, как и к созданию вечного двигателя, увлеченно приступил повзрослевший главный герой повести «Дети Ишима».

В упрощенном виде твердотельный ядерный ракетный двигатель по своему принципу работы представляет собой высокотемпературный охлаждаемый газом реактор, ничем по сложности не превышающий сложность граблей. Для охлаждения конструкции реактора и топлива в его нутро под высоким давлением вводится рабочее тело (водород), и по мере его разогрева до высоких температур (свыше 3000°С), он выбрасывается через охлаждаемое жидким водородом сопло.

Это выглядит примерно так же, как если бы внутрь атомной бомбы интенсивно вдували газ, охлаждали ее, чтобы она не взорвалась, а нагретый в результате разогрева газ выбрасывали через известное в ракетной технике сопло Лаваля.

Чтобы сопло не расплавилось, его охлаждают жидким водородом, что само по себе тоже не очень приятно, если вспомнить, что водород с воздухом образует взрывчатую смесь. Регенерация тепла в сопле повышает коэффициент полезного действия всего двигателя и позволяет значительно быстрее разогревать водород. При этом тепло, выделяемое в ходе ядерной реакции, превращается в энергию истекающей газовой струи и, тем самым, формируется тяга двигателя. Результатом всех этих действий и является появление направленного движения объекта.

Основной объем произведённых исследований по программе работ «марсианского» направления пришелся на 70—80-е годы. Это позволило разработать ряд перспективных проектов твердотельных и гибридных ядерных энергетических и двигательных установок. Были созданы и испытаны в стендовых условиях полигона тягой 40 т и малогабаритный ядерный двигатель тягой 3,6 т, соответственно. В отличие от «дружеского» американского, советский твердотельный ядерный двигатель, за счет применения более жаростойких и совершенных по конструкции тепловыделяющих элементов и высокой температуры в активной зоне, имел более привлекательные основные удельные показатели, характеризующие ракетные двигательные установки.

Стендовая база для испытаний подобных двигателей была создана в 50 км юго-западнее города Семипалатинска, и фактически являлась обособленным подразделением НИИ НПО «Луч». Ее начали возводить в 1962 году. В период с 1972 по 1978 гг. неподалеку от степного города Семипалатинска проходили испытание натурные тепловыделяющие элементы прототипов ЯРД. Стендовый комплекс для испытаний ядерных двигателей находился на большом расстоянии от города в южном направлении.

Со времени появления автора в стенах научно-производственного объединения «Луч» до 88 года, было проведено десятки натурных пусков газоохлаждаемых реакторов. При этом, мощность установок достигала нескольких сотен миллионов ватт при расходе рабочего тела водорода десятки килограмм в секунду. Температура водорода на выходе из реактора, достигала 3100 градусов. И это не было пределом.

Применение перспективных высокотемпературных топливных композиций таких, как карбидографит тантала, с температурой плавления порядка 4000 К, позволяет при меньшем запасе топлива обеспечить нагрев рабочего тела до температуры порядка 3800 К. Все это дает возможность многократно повысить эффективность подобных двигателей, в сравнении с ракетными двигателями на химическом топливе. Наземные запуски прототипов ядерных двигателей прошли без аварий. Фактически, впервые в мире, был создан двигатель, который по своим характеристикам удовлетворял техническим требованиям для успешной реализации марсианской программы.

Дальнейшее повышение мощности двигателя можно достичь на установках в реакторах с гомогенной активной зоной, где рабочее тело находится в плазменном состоянии. Аппаратам с подобным типом двигателя доступны практически все планеты солнечной системы. Они могут использоваться для борьбы с астероидами, угрожающими жизни на планете Земля. И это действительно благородная цель, в осуществлении которой должно принимать участие все человечество.

В настоящее время подобные работы на полигоне не проводятся. И конечно время постепенно стирает следы присутствия «марсиан» на планете Земля. Не исключено, что в будущем деятельность испытательной базы возобновится в рамках новых программ по осуществлению лунной или марсианской экспедиции. «Марсиане» – упорный народец!

А теперь автор хочет обратить внимание читателя на некоторую временную синхронность событий в местах своего пребывания, подробно описанную в повести «Дети Ишима», и совершенно не связанную с этим хронологию начала и хода работ по подготовке марсианской Одиссеи. Внимательный читатель заметит, и это отмечали философы прошлого, что развитие жизни и вселенной, как бы движется по кругу. Именно по этой причине автор и приводит дату, 63 год – своего расставания с местами, где прошли дни его детства, то есть практически в одно и то же время, с началом строительства в 63 году НПО «Луч» полигона испытаний ЯРД.

Обращает на себя внимание тот факт, что некие силы посчитали, что десятилетний срок более чем достаточен для испытаний и подготовки мальчугана – любителя сопок и рыбалки на Ишиме – к серьезным занятиям, связанным с подготовкой экспедиции к дальней планете. После бродяжничества по миру юный путешественник случайно поступает в физико-технический институт, случайно приобретает специальность физика-ядерщика, наравне со специальностью «космических дел мастера». Случайно, в 72 году прибывает в подмосковный НИИ НПО «Луч». Самым абсолютно случайным образом оказывается в подразделении, которое и занимается испытанием сердца будущего ЯРД, планируемого для осуществления марсианской экспедиции.

Начиная с 72 года, и он начинает принимать участие в испытаниях конструкций ядерных двигателей в лабораторных условиях. Эти же конструкционные элементы, можно сказать, прямо из его мастерских, отправляются на Семипалатинский полигон для проведения натурных испытаний реактора и тех же двигателей. Подобную цепочку случайных совпадений ничем другим, как тайной работой мистических сил, объяснить не возможно.

Автор уже неоднократно замечал на себе действие неясных ему сил, поэтому его уже нисколько не удивляет их появление время от времени. Он и раньше приводил слова священного писания – «по Вере вашей дано будет Вам!» – имея в виду свою учительницу по имени Вера, из степного селения на Ишиме. Ведь начиная с того детского периода времени, когда валяясь на сопках, он смотрел в ночное небо, мечтал о морях, океанах, дальних путешествиях, в том числе и на таинственную планету Марс, никаких карт, пособий и путеводителей, управляющих его движением по дорогам жизни у него не было. Иногда, правда, ему встречались попутчики, которые несколько подправляли его курс, сами не зная конечной цели и направления его движения. И все!

Рассматривая эти даты, возникает законный вопрос, чем был вызван сверхсрочный отъезд семьи юного фантазера из селения на Ишиме, который он описал в предыдущей повести? До некоторых пор он и сам не придавал этому событию решительно никакого значения, считая, что оно вызвано обычными житейскими обстоятельствами. Поэтому и не сообщал читателю причин, вызвавших поспешный отъезд или даже бегство членов его семьи из тех, судя по всему благословенных для жизни, мест. Этот вопрос возник у него только сейчас. Почему комфортная жизнь юного мечтателя и всей его семьи, длившаяся на протяжении многих лет, осенью 63 года была неожиданно прервана, вопреки желаниям членов его семьи и его собственным?

Автор никогда не делал и не делает из этого никакой тайны и сообщает, что одному из членов его семьи (но не автору) по предписанию врачей, для сохранения жизни, следовало как можно скорее сменить тот благодатный степной климат на климат местности, в которой он родился. Возникает вопрос, почему эти неприятности случились ни раньше, ни позже, а именно в начале 63 года?

Заметим, что в тот год, и в то же самое время, неподалеку, взяв несколько на восток от мест проживания мечтателя, уже закладывался полигон для испытаний этих самых таинственных ядерных двигателей. Возможно, юноше и нужен был десятилетний период для того, чтобы нащупать путь, получить необходимое образование, а далее плавно влиться в важнейший этап подготовки к марсианской экспедиции. У автора есть веские основания считать, что высшие силы и сорвали его с обжитых и в высшей степени красивых мест, не докладывая, естественно, никому о своем решении.

Ну и напоследок, цифра, которая связана с датой появления в подмосковном городке «марсиан» будущего Учителя и нашего бродяги, студента-физика. Начиная с некоторых пор, – ученик, двоечник, хулиган, мечтатель, в конечном счете, – выпускник физтеха, тоже ждал появления в своей жизни такого человека. По уточненным данным объявился будущий Учитель в городке и «марсианском» ящике в 64 году, то есть за десять лет до появления в нем своего Ученика. И ровно в 64 году, ничего не подозревающий Ученик, решил выдвинуться навстречу своему Учителю, и эта дорога заняла у него ровно десять лет! Не зря видно говорят, что учитель приходит в то время, когда ученик созрел, и они готовы принять друг друга. Нетрудно заметить, что в сопоставлении никак не связанных между собой дат, опять фигурирует то же самое число, равное 10 годам!