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为什么没有核动力火箭

发布时间:2019-08-30 21:52 来源:未知 编辑:admin

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  第一大拦路虎是散热,在真空中只能采用辐射散热,效率低下而且需要巨大的体积和重量,而散热能力不足又严重的限制了核反应堆的总功率。目前的技术条件下,10Mw以上的核反应堆搬上太空就需要挑战热力学极限了。

  第二大问题是功率密度不足。举个栗子说,现在大推力火箭发动机上的涡轮泵(还不是发动机本身)的功率就足够推动一艘航空母舰,而能够推动一艘航空母舰的核反应堆有多大?实际上目前技术条件下,核反应堆的功率密度是远远小于火箭发动机的。或者说要产生同样的推力,核火箭会比化学能火箭重几百到几千倍。也正因为如此,核火箭的推力是不足以克服地球重力的,因此在地球上是飞不起来的。只能用于在失重的地球轨道上通过慢慢加速积累速度。

  第三大问题是比冲不高,一般核热发动机的比冲大概只有800s,而煤氧发动机线s,氢氧发动机可以达到460s。如果如果采用高比冲的电离子发动机,则最高可以达到4000s以上,但是电离子发动机本身的功率密度还远低于核反应堆。相比之下,吸气式发动机(如爆震发动机)的比冲可以达到1500s~4500s,作为起飞级远比核发动机有优势。

  第四大问题是环保。现在以中国和美国的发射频率平均一年失败一次属于正常水平,但如果每年从天上掉下来一个核反应堆~~~

  首先用电磁弹射器,将空天飞机弹射到2倍音速左右,这样就能让它直接启动冲压发动机而不需要用涡喷或涡扇发动机起飞。

  第二步使用液氢燃料的冲压发动机一直工作到20倍音速左右,并达到大气层顶部。

  第三步,高超音速的空天飞机拉起跃升,进入弹道飞行。在弹道飞行的过程中用一个小推力的火箭发动机逐步加速,直到环绕速度并入轨。如果技术成熟,这一阶段可以使用核热发动机。

  这时飞行的第一个主要阶段已经完成。下一个阶段因为已经处于失重状态,所以一般卫星可以使用太阳能动力和大比冲小推力的电离子发动机用于转移轨道。

  但是对宇宙飞船来说,地球附近存在两个辐射带,如果宇宙飞船长时间滞留在这里,宇航员会死得很快的,所以应该使用推力相对较大的核热发动机快速进入高地球轨道,之后才能使用高比冲的电离子发动机飞往火星。

  关于核聚变。目前核聚变还在实验室阶段,至少超托卡马克这个路线已经确定能够走通,但是到2030年地面上能够达到实用就不错了,太空是不敢想的。而且核聚变同样要面对散热这个大问题。核火箭在可预见的未来是不会出现大功率大推力的。

  前苏联发展过,想要探测金星火星之类的星体,但因为很多技术无法解决,而且当时前苏联的火箭技术已经走在美国的前面,运载火箭搭载重量也足够推动飞行,就没继续发展,不需要过分投入资金研制,后来前苏联解体,很多太空领域的专家被挖到美国和西方国家,项目就继续搁浅

  展开全部说到未来的宇航动力,人们恐怕首先会想到核动力。核动力火箭就是用核能作为动力,代替传统的化学能燃料的火箭,核动力火箭无论是在动力上还是续航力上都有着传统火箭无可比拟的优势。所以,核动力火箭是未来的新方式。

  美国宇航局的科学家目前正在研究新型核聚变动力,2030年的火星载人登陆计划中将会使用到这一革命性动力,可极大缩短空间飞行的时间。

  核聚变技术目前依然无法作为宇宙飞船的动力,但是科学家认为核聚变技术并不是幻想,可控核聚变在不久的将来就会出现。将宇航员送上一艘前往火星的超高速飞船是完全可以做到的,目前核聚变技术驱动火箭的原理已经在实验室进行了验证,这样的动力系统很可能在短短的90天之内完成飞往火星这颗红色星球的旅程。

  展开全部首先火箭在地球上起飞时需要大的功率(类似于爆炸),这一点可控核动力就无法做到!

  当然,核动力能量密度不是其它方式能比得了的,理论上可以将火箭加速到每秒一千公里!

  但火箭是要喷射自身携带的物质的,如果是核动力火箭,那么就必须要将喷射物加速到极高的速度,否则其高能量密度就没有意义了!

  如何加速喷射物呢?而且还不能像燃烧那样依靠高温膨胀加速喷射物,也没有任何物质能承受核能的高温。再者温度越高能量就越会朝着光辐射的形式散失,而光辐射是没有反作用力的!

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