ENuclearThermal-hydraulicLaboratory2.4核热推进ArTHeL核反应堆热工水力研究实验室PART基本概念:核热推进(核火箭发动机)是利用核反应堆产生的裂变热能把工作介质(推进剂)加热到很高的温度,然后将高温高压的工作介质从喷管高速喷出,从而产生巨大推力的飞行器应用大类:航天推进(以氢气为推进剂)、航空推进(以空气为推进剂)主要构成:核反应堆热源、辐射屏蔽、涡轮泵系统、喷管系统(和推进剂储箱)外屏装层反应堆推力室身部喷管菇神段K6XA上反射层核热推进系统基本构成苏联RD-0410核火箭发动机及其系统试验图片核动力航空飞行器12/81
PART 2 2.4 核热推进 12 /81 基本概念:核热推进(核火箭发动机)是利用核反应堆产生的裂变热能把工作介质 (推进剂)加热到很高的温度,然后将高温高压的工作介质从喷管高速喷 出,从而产生巨大推力的飞行器 应用大类:航天推进(以氢气为推进剂)、航空推进(以空气为推进剂) 主要构成:核反应堆热源、辐射屏蔽、涡轮泵系统、喷管系统(和推进剂储箱) 苏联RD-0410核火箭发动机及其系统试验图片 核热推进系统基本构成 核动力航空飞行器
NuclearThermal-hydraulicLaboratory?2.4核热推进ATHeL:核反应堆热工水力研究实验室PART美国的核热推进发动机发展中的研究堆型冷战结束后,美国继针对NERVA发动机存在美国通过ROVER/NERVA续支持该领域研究,的体积大,推重比低等问项目,以弹道导弹,载人登提出多项改进措施题,美国于80年代开展月为背景,对核热推进进行福研发更为紧的超轻空间核热推进(SNTP)了大量研究试验,建造了十型核热发动机,同时计划,意图研究结构紧凑几台原型发动机,进行了20对未来的深空探测应轻质量的核发动机,提高个系统级火箭反应堆地面试用进行系统地论述。推重比验。至今ROVOr/NERVA个日推流用程讯199019721955慕精您科球床外rit热编证入口管进Arit爱化期肤热hencm内验室中心外管酒我制品1981980火紫国0目0推进别入口PORNwell魅心UC入口腔室反射脏线冲班(50%宝量C)科光00常划带(热解板)出口段室联管外净品(zrC)电管统发时用13 /81
PART 2 2.4 核热推进 13 /81 1955 1972 美国的核热推进发动机发展中的研究堆型 美国通过ROVER/NERVA 项目,以弹道导弹,载人登 月为背景,对核热推进进行 了大量研究试验,建造了十 几台原型发动机,进行了20 个系统级火箭反应堆地面试 验。 1990 至今 针对NERVA发动机存在 的体积大,推重比低等问 题,美国于80年代开展 空间核热推进(SNTP) 计划,意图研究结构紧凑, 轻质量的核发动机,提高 推重比 冷战结束后,美国继 续支持该领域研究, 提出多项改进措施, 研发更为紧凑的超轻 型核热发动机,同时 对未来的深空探测应 用进行系统地论述
NuclearThermal-hydraulicLaboratory2.4核热推进THeL核反应堆热工水力研究实验室PART苏联研制的核热火箭发动机展示普京发表国情咨文,公布6型新型武器,其中包括1型核动力巡航导弹、1型核动力洲际水下无人航行器。“海燕”核动力巡航导弹核动力洲际水下无人航行器“波塞冬”俄核动力巡航导弹的特点:可以携带核弹头隐身性能良好;飞行高度低,射程极大弹道复杂,可有效规避敌方防御系统核动力航空发动机分类:按空气增压方式核涡轮发动机核冲压发动机按空气与堆芯换热方式直接式间接式14/81
PART 2 2.4 核热推进 14 /81 苏联研制的核热火箭发动机展示 ➢ 普京发表国情咨文,公布6型新型武器,其中包括1型核动力巡航导弹、1型核动力洲 际水下无人航行器。 核动力巡航导弹——“海燕” 核动力洲际水下无人航行器——“波塞冬” 俄核动力巡航导弹的特点: ◆ 可以携带核弹头; ◆ 隐身性能良好; ◆ 飞行高度低,射程极大; ◆ 弹道复杂,可有效规避敌方防御系统; 核动力航空发动机分类: ◆ 按空气增压方式 ➢ 核涡轮发动机 ➢ 核冲压发动机 ◆ 按空气与堆芯换热方式 ➢ 直接式 ➢ 间接式
EWNuclearThermal-hydraulicLaboratory2.5空间核反应堆电源|概述ArTHeL核反应堆热工水力研究实验室PART基本概念:空间核反应堆电源是在空间中应用核反应堆裂变能产生电能的装置应用大类:外层空间(卫星轨道和深空)核反应堆电源、星表核反应堆电源主要构成:核反应堆本体、辐射屏蔽、热电转换系统、热排放系统和控制系统功率水平:kW~MW辐射散热热传输系统sss热电转换系统自动控制系统二==废热影子航天器车反应堆屏蔽负载三三电能2外层空间核反应堆电源星表核反应堆电源15/81
PART 2 2.5 空间核反应堆电源 | 概述 15 /81 基本概念:空间核反应堆电源是在空间中应用核反应堆裂变能产生电能的装置 应用大类:外层空间(卫星轨道和深空)核反应堆电源、星表核反应堆电源 主要构成:核反应堆本体、辐射屏蔽、热电转换系统、热排放系统和控制系统 功率水平:kW~MW 自 动 控 制 系 统 热 电 转 换 系 统 航天器 负载 影子 屏蔽 反应堆 热传输系统 电能 废热 辐射散热 外层空间核反应堆电源 星表核反应堆电源
NuclearThermal-hydraulicLaboratory22.5空间核反应堆电源|应用场景ArTHel.核反应堆热工水力研究实验室PART>NASA评估的未来可以采用空间核反应堆电源进行能源供给的有关民用航天任务,包括外太阳系、地月空间以及地球轨道4个维度,基本上覆盖了21世纪内太阳系、中叶以前人类可能感兴趣的需要足够电功率量级才能支持的科学、商业航天任务太阳系内行星空间任务小行星样品返回火星/火卫1基地火星殖民土星环交汇/探测载人/行星间转移飞行器火星样品返回货运/行星间转移飞行器替星样品返回地月系统月球殖民外行星轨道飞行器R大型月球观察阵列站核电轨道转移飞行器距地球数干AU探测器地月L1拉格朗日点基地地球轨道航空交通控制雷达卫星1GEO通讯平台材料加工平台GEO驻留站/基地空间站16/81
PART 2 2.5 空间核反应堆电源 | 应用场景 16 /81 ➢ NASA评估的未来可以采用空间核反应堆电源进行能源供给的有关民用航天任务, 包括外太阳系、内太阳系、地月空间以及地球轨道4个维度,基本上覆盖了21世纪 中叶以前人类可能感兴趣的需要足够电功率量级才能支持的科学、商业航天任务